Зібравши та проаналізувавши дані за більшу частину лютого 2025 року, фахівці відділу моніторингу атмосфери Українського гідрометеорологічного інституту ДСНС України та НАН України пояснюють, чому в останній місяць часто формувалися високі рівні забруднення атмосфери, особливо у великих містах.
Протягом лютого 2025 року в медіа та соціальних мережах неодноразово публікували інформацію про високий рівень забруднення атмосферного повітря над територією України, особливо у Києві. Попри те, що офіційні повідомлення органів влади переважно містили правильне пояснення причин формування високих рівнів забруднення атмосферного повітря, в суспільстві нерідко інтерпретували цю інформацію неправильно, маніпулювали нею, а хибні висновки діставали неаргументований розголос.
Незважаючи на очевидність загальних природних і антропогенних процесів, які призводять до формування тих чи тих концентрацій забруднюючих речовин в атмосферному повітрі, у дискусіях часто намагаються приписувати хибні ролі таким процесам. По-перше, концентрації забруднюючих речовин на будь-якій території формуються внаслідок викидів цих речовини із цієї території. Певна маса таких речовин може надходити з інших районів – через перенесення в атмосфері. Очевидно, що в містах провідну роль у формуванні забруднення відіграють викиди від автотранспорту і промисловості (за винятком порівняно рідкісних випадків перенесення забруднення від інтенсивних лісових пожеж чи пилових бур поза містами). По-друге, залежно від метеорологічних умов, забруднюючі речовини можуть виводитися з атмосфери із різною швидкістю. Відсутність опадів, низька швидкість вітру й інверсії температури повітря (тобто зростання температури з висотою, що формує блокуючий шар) сприяють інтенсивнішому накопиченню забруднюючих речовин поблизу земної поверхні, якщо є джерела викидів таких речовин. Отже, рівень забруднення атмосфери на будь-якій території завжди залежить від активності джерел викидів і метеорологічних умов їхнього розсіювання й осадження.
У лютому 2025 року переважала антициклональна погода, яка взимку формує нижчі температури повітря та вищу повторюваність температурних інверсій і штилю. На рис.1 зображено вертикальний розподіл температури повітря у нижньому півторакілометровому шарі атмосфери за кожну годину періоду від 1 до 24 лютого на прикладі Києва, де рівні забруднення часто сягали високих значень. Чорними пунсонами (пунктирами) позначено стандартні ізобаричні поверхні, на яких фіксувалися температурні інверсії, тобто блокуючий шар, що сприяє накопиченню забруднюючих речовин поблизу землі (примітка: тут стандартними рівнями за даними реаналізу ERA5 науковці вважають рівні з тиском 1000, 975, 950, 925, 900, 875 та 850 гПа). Як видно на рис.1, у лютому 2025 року температурні інверсії траплялися часто, зокрема протягом 7–14, 17–19 та 22–24 лютого. Тобто всі ці дні зовсім не сприяли розсіюванню забруднюючих речовин, які надходили від джерел викидів.
Рис. 1. Вертикальний розподіл температури повітря у нижньому півторакілометровому шарі атмосфери у період від 1 до 24 лютого 2025 року. Чорні пунсони позначають зафіксовану інверсію температури на стандартному ізобаричному рівні (на основі даних реаналізу ERA5)
Ба більше, в деякі дні швидкості вітру були дуже низькі. На рис.2 зображено вертикальний розподіл швидкості вітру в нижньому півторакілометровому шарі атмосфери на прикладі Києва (червоним кольором для наочності позначено ізолінію зі швидкістю вітру 2 м/с). Тобто 12 і протягом 16–17 та 22–24 лютого швидкість вітру була дуже низькою, посилюючи інтенсивність накопичення забруднюючих речовин у містах.
Рис. 2. Вертикальний розподіл швидкості вітру в нижньому півторакілометровому шарі атмосфери у період від 1 до 24 лютого 2025 року. Червону ізолінію проведено для швидкості вітру 2 м/с (на основі даних реаналізу ERA5)
Такі метеорологічні умови в лютому 2025 року не сприяли розсіюванню забруднюючих речовин у приземному шарі атмосфери. У містах, де чимало автотранспорту і працюють промислові підприємства, які можуть, зокрема, використовувати паливо нижчої якості (так подекуди відбувається через воєнні дії), це спричинило формування вищих концентрацій, ніж, наприклад, у попередні зимові місяці. Загалом такі метеорологічні процеси і їхній вплив на забруднення атмосфери є сезонним явищем. Воно щозими спостерігається не лише в Україні, а й в інших країнах Європи. У сільській місцевості (як в Україні, так і в інших країнах) погіршення якості повітря також може локально проявлятися через опалювання домівок. Проте особливо високих рівнів забруднення сягають саме у великих містах зі значною кількістю автотранспорту.
Поліпшити якість атмосферного повітря у містах можливо. Для цього потрібно реагувати на попередження про метеорологічні умови його високого забруднення. Проте в Україні немає дієвої практики подальшого регулювання активності джерел викидів (ні промисловості, ні автотранспорту).
Щодо впливу воєнних дій на погіршення якості атмосферного повітря (а цей чинник часто і недооцінюють, і переоцінюють), то в Українському гідрометеорологічному інституту ДСНС України та НАН України дійшли ось якого висновку. У лютому 2025 року вплив воєнних дій не був визначальним у формуванні концентрацій забруднюючих речовин у містах на території України. Наслідки воєнних дій були епізодичними й точковими, вони формувалися через пожежі після ракетних ударів і атак безпілотними літальними апаратами, але не визначали характеру загального розподілу забруднення на території України. На рис.3 зображено просторовий розподіл загального вмісту діоксиду азоту (NO2) з повним просторовим охопленням території України й суміжних районів станом на 22, 23 та 24 лютого 2025 року за даними супутникового приладу TROPOMI, супутника Sentinel-5 Precursor.
Рис. 3. Просторовий розподіл загального вмісту діоксиду азоту (NO2) над територією України за даними супутникового приладу TROPOMI на прикладі 22, 23 та 24 лютого 2025 року
NO2 є зручною індикативною забруднюючою речовиною для порівняння загального стану якості атмосферного повітря над різними територіями, особливо згідно з даними супутникового зондування. Як видно з рис.3, на території України забруднення формувалося переважно локально і було пов’язане із власними антропогенними викидами міст (крім одного випадку перенесення забруднення 23 лютого до Харківської області від джерел викидів на території росії). У Києві найвищі концентрації формувалися саме внаслідок власних викидів. На рис.4 зображено вміст NO2: видно, як забруднений шлейф поширюється від Києва за переважальним напрямом вітру.
Рис. 4. Просторовий розподіл загального вмісту діоксиду азоту (NO2) над Києвом за даними супутникового приладу TROPOMI на прикладі 22, 23 та 24 лютого 2025 року
За інформацією Українського гідрометеорологічного інституту ДСНС України та НАН України