Characteristics of methane concentrations variability near St.Petersburg

Abstract

Приведены результаты измерений приземных концентраций метана в пригороде Санкт-Петербурга (Петергоф, 59,88 N 29,83 E), полученные с января 2013 по октябрь 2016 гг. Проведенный анализ суточных ходов по средним значениям показал, что максимальные амплитуды наблюдаются в период с июня по сентябрь (3 – 5 %), минимальные – в ноябре-декабре (0.7 -1%). Из анализа годовых ходов видно, что максимумы концентраций метана отмечаются в зимне-весенний период, минимумы – в летний. Так же отмечен рост амплитуд от 3.8 % в 2013 году до 6.3 % в 2016 году. Оценки трендов концентрации метана за рассматриваемый период показали рост со скоростью (0.45±0.04)%/год. Полученное нами значение тренда хорошо согласуется с независимыми оценками: (0.31±0.03)%/год за период 2005-2014 гг. и 0.47%/год в 2012-2015гг. Сравнение годовых изменений регионального фона концентраций СН4 для станции Петергоф за 2013-2016 г. было проведено с аналогичными величинами, полученными для следующих станций GAW WMO: Pallas-Sammaltunturi, Териберка, Neuglobsow и Mace Head. Получено, что максимальные значения концентраций для всех станций приходятся на зимний период, минимальные – на летний. Данные станции Петергоф лежат в интервале ±20 ppbV относительно других станций. Представлены результаты оценки интенсивности ночных эмиссий для пригорода Санкт-Петербурга. Среднее значение для СН4 составило (44±27) т/(км2∙год).

The measurement data (from January 2013 to October 2016) of methane mole fractions in the ambient air near St.Petersburg (Peterhof, 59,88 N 29,83 E) are presented. The analysis of monthly mean diurnal CH4 variations showed that the maximum amplitudes were observed from June to September (3-5%), the minimum – from November to December (0.7 - 1%). CH4 mole fractions maxima of annual cycle are recorded during cold period, minima – in summer. Also noted increase in amplitudes from 3.8 % in 2013 year to 6.3 % in 2016 year. CH4 concentration trend for the Peterhof site estimated over the four-year period (2013-2016) is of (0.45±0.04)%/yr-1. Our value is in good agreement with the independent estimates of methane trend, for example, (0.31 ± 0.03)%/yr-1 for 2005-2014, and 0.47%/yr-1 for 2012-2015 . Comparison of the annual cycle of CH4 background concentrations for the Peterhof station was carried out with the similar values for the following WMO GAW stations: Pallas-Sammaltunturi, Teriberka, Neuglobsow and Mace Head. Maximal concentrations for all stations belong to winter period, minimal – to summer. Peterhof station data agree with other stations within the range of ±20 ppbV. Results of the evaluation of CO2, CH4 and CO nocturnal area fluxes for a suburb of greater St. Petersburg are presented. Average values of CH4 fluxes estimated for Peterhof for 2014-2015 are of (44 ± 27) ) t/(km2∙yr).