Мин контрольных функций тверской области: Министерство Тверской области по обеспечению контрольных функций

Признается ли медицинская степень этого университета?

Тверской государственный медицинский университет признан Медицинским советом Индии-MCI, MMC-Малайзия, ВОЗ и UKI-GMC.

Требуют ли от поступающих сдавать вступительные экзамены? до обследования?

В отличие от других стран, здесь нет обязательных предквалификационных экзаменов. требуется. Прием осуществляется на основе 12-го бланка оценок в аспирантуру. по эквивалентности индийского диплома о высшем образовании с российским дипломом для аспирантуры.

Какова среда обучения?

Тверской государственный медицинский университет использует английский и русский языки в качестве обучение, но русский язык включен в качестве предмета на первый год программы, чтобы обеспечить беглость во время клинической практики в конце четвертого год, требующий посещения пациента и т. д.

Каковы меры предосторожности, ориентированные на университет по борьбе с холодный климат в России?

Университет с центральным отоплением, в том числе университетское общежитие, регулируется местными муниципальными образованиями, наряду с достаточным количеством горячего вода в ванных комнатах, кухнях и т. д.Студентам также рекомендуется при необходимости купить недорогие комнатные обогреватели.

Стипендии, предоставляемые университетом?

Образование в России сильно субсидировано, а в Твери вполне доступная плата. Государственный медицинский университет.Есть несколько стипендиальных программ, доступных от индивидуальный вуз, Тверской государственный медицинский университет, являющийся один из крупнейших университетов, предоставляющий стипендии на основании финансовых бремя или ограничения.

Что такое приглашение на обучение?

Это официальный документ, который обрабатывается паспортным / визовым отделом. Министерства внутренних дел Российской Федерации.Это подтверждает поступление абитуриента в вуз.

Должен ли студент физически присутствовать на собеседовании на Посольство России?

В рамках услуг для студентов паспорт студента будет предоставлен приемная комиссия в визовом отделении диппредставительства России Федерация в Индии.

Могу ли я практиковаться в моей стране после получения степени?

Да, так как степень, полученная в одной из мировых аккредитованных во всем мире, оценивается ниже 5000 университетов, Тверской государственный медицинский университет признан странами, в том числе Индия.

Когда начинается учебный год?

Обычно начинается с сентября по май или июнь и делится на два академических семестры с экзаменами, проводимыми каждый семестр.

Как я могу подать заявление на поступление?

Студентам рекомендуется связаться с международным партнером по образованию, RusEducation, единственный и единственный уполномоченный комитет по обеспечению допуска в Тверской государственный медицинский университет.

Выбросы аэрозолей от длительного тления бореальных торфяников: химический состав, маркеры и микроструктура

Бореальные экосистемы хранят большое количество углерода, от одной пятой до одной трети органического углерода суши, в торфяных болотах, который частично выбрасывается в атмосферу во время частых пожаров и, следовательно, делает торфяники важным источником опасного дыма. (Levine, 1999; Langmann, Graf, 2003), что значительно влияет на экосистемы и круговорот углерода (Turetsky et al., 2015). Изменение климата приводит к высыханию и снижению содержания воды на торфяниках, что, в свою очередь, вызывает более частые и интенсивные торфяные пожары. В то время как торфяные пожары в тропических регионах привлекли наибольшее внимание как широкой общественности, так и научного сообщества (Langmann and Heil, 2004; Gaveau et al ., 2014), самые крупные месторождения торфа находятся в северном полушарии (Sheng et al. al ., 2004). В Сибири в период с 1975 по 2005 год в среднем ежегодно сжигалось четыре миллиона гектаров торфяников, при этом частота пожаров с 1990-х годов увеличилась вдвое (Sheng et al., 2004). Интенсивные торфяные пожары в регионах с высокой численностью населения, таких как европейская часть России, влияют на качество воздуха в крупных городах. Во время горения торфяника в 2002 г. в мегаполисе Москва наблюдалось значительное ослабление солнечной радиации, когда видимость упала до 50–300 метров (Чубарова, и др., ., 2011). Экстремальное задымление в Москве летом 2010 года было еще одним примером, демонстрирующим сильное воздействие крупномасштабных торфяных и лесных пожаров на районы с подветренной стороны (Поповичева и др., 2014). Дым от горящих торфяников пропитал Москву в течение нескольких недель, что привело к удвоению естественной смертности (Barriopedro et al. , 2011).

Физико-химические характеристики аэрозолей сжигания биомассы сильно различаются в зависимости от типа топлива (Alves et al. , 2010) и фазы горения (пламя или тление) (Popovicheva et al. , 2015c; Kalogridis et al. , 2018). В выбросах от лесных пожаров углеродистая фракция составляет 50–70% от общей массы ТЧ, а неорганические составляющие составляют около 15% (Reid et al., 2005). Органические аэрозольные частицы, образующиеся при сжигании биомассы, состоят в основном из продуктов разложения и пиролиза биополимеров лигнина, целлюлозы и гемицеллюлозы, характеризующихся различными полярными функциональными группами. Основными примерами этих соединений являются замещенные фенолы при пиролизе лигнина, такие как гваяколы и сиринголы, и ангидросахариды при пиролизе целлюлозы / гемицеллюлозы (Shafizadeh and Fu, 1973; Shafizadeh et al. , 1979). Последние (левоглюкозан и его стереоизомер маннозан и галактозан) были идентифицированы и широко используются в качестве молекулярных маркеров выбросов сжигания биомассы (Simoneit et al., 1999).

Попадая в атмосферу, частицы дыма подвергаются физико-химическим процессам в шлейфе, которые могут изменить их свойства. В частности, может происходить образование вторичного органического аэрозоля (ВОВ), особенно когда солнечное излучение вызывает фотохимические реакции (Поповичева и др. , 2014; Рейд и др. , 2005; Тийтта и др. , 2016). Эти изменения свойств частиц дыма могут изменить прямые и косвенные климатические эффекты выбросов от сжигания биомассы, влияя на альбедо однократного рассеяния и гигроскопичность.Крупномасштабные торфяные и лесные пожары могут повлиять на химические и физические свойства аэрозолей и, следовательно, на качество воздуха в районах с подветренной стороны при переносе дымовых аэрозолей на большие расстояния (Agarwal et al. , 2010; Diapouli et al. , 2014).

Торф представляет собой гетерогенную смесь частично разложившегося растительного материала, который накапливается в водонасыщенных средах в отсутствие кислорода (Zaccone et al. , 2014). Сжигание торфа характеризуется отчетливыми условиями горения при низких температурах (<600 ° C), что приводит к неполному сгоранию.Таким образом, глубокие тлеющие ожоги практически не зависят от состояния поверхности (например, погоды) и могут сохраняться в течение длительного времени, позволяя ожогам распространяться глубоко в землю и на большие площади. В ходе полевых наблюдений и лабораторных исследований было продемонстрировано, что при сжигании торфяников - как тропических, так и северных - выделяются большие количества парниковых газов (Stockwell et al. , 2014) и опасных загрязнителей воздуха (Turetsky et al. , 2015; Джордж и др. , 2016).Кроме того, торф накапливает твердые частицы, выпавшие в результате атмосферных осадков (Steinnes et al. , 2005), которые могут выбрасываться обратно в атмосферу во время болотных пожаров.

Было обнаружено, что тление торфяников является важным источником выбросов, поскольку оно может выделять до шести раз больше массы аэрозоля на единицу сжигаемого углерода, чем при пожарах на пастбищах (стр. et al. , 2004). В частности, при сжигании торфа выделяется больше гигроскопичных частиц, чем при сжигании травы (Gras et al., 1999). Процесс тления запускается за счет тепла, выделяемого при гетерогенном окислении топлива, когда оно вступает в реакцию с кислородом в атмосфере (Ohlemiller et al. , 1985). Химию тления можно описать двухэтапным процессом, включая пиролиз органического вещества с образованием пирогенного полукокса, который впоследствии окисляется (Hadden et al. , 2013). Медленное и низкотемпературное тлеющее пламя приводит к значительно более высокой конверсии топлива в токсичные соединения по сравнению с пламенем (Alves et al., 2017). При таких пожарах образуется коричневый углерод (BrC), состоящий в основном из слабо поглощающих свет органических углеродных соединений (Kirchstetter, Thatcher, 2012; Popovicheva et al., 2017b).

Влияние торфяных пожаров на химию атмосферы в подветренных регионах было продемонстрировано для нескольких эпизодов дымки в Юго-Восточной Азии (см. et al. , 2007; Engling et al. , 2014; Xu et al. , 2015). В частности, увеличение концентраций молекулярных маркеров сжигания биомассы, таких как левоглюкозан, на два порядка величины и диагностических соотношений конкретных органических соединений (например,g., соотношение левоглюкозан / маннозан) показали, что выбросы от сжигания биомассы могут вызывать региональные эпизоды дымки из-за переноса дымового аэрозоля на большие расстояния преобладающими ветрами. Чтобы сделать более точные оценки вклада дымовых аэрозолей в результате пожаров на торфяниках, необходимо детальное определение химических и оптических характеристик репрезентативных реальных выбросов. В лабораторных исследованиях сжигания показано, что сжигание торфа приводит к значительно большим выбросам мелких частиц по сравнению с другими видами биотоплива (Iinuma et al., 2007b). Частицы дыма, выделяемые при сжигании торфа Аляски и Сибири, в основном состоят из BrC с небольшим количеством черного углерода (Chakrabarty et al. , 2016).

Для оценки воздействия торфяных пожаров на аэрозольную / климатическую систему в бореальных регионах в ходе этого исследования была проведена кампания по отбору проб около источника в торфяном регионе в центральной европейской части России, который подвергся значительным: Выгорание накипи весной и летом 2014 г. и одновременно в условиях сильного ветра в городе.Были проанализированы фракции углерода, функциональность органических / неорганических соединений, маркеры горения биомассы (ангидросахариды), ионный состав и микроструктура частиц дыма. Затем был использован расширенный кластерный анализ для оценки многокомпонентной структуры торфяного дыма в соответствии с морфологией и химическим составом отдельных частиц, что показало обилие и изменчивость микромаркеров, представляющих определенные типы частиц для тления торфяных болот. Основная цель этого исследования — уменьшить пробел в знаниях путем оценки химических, физических и спектрально-разрешенных оптических свойств аэрозолей, свежевыбрасываемых тлеющим торфом, и состаренных аэрозолей после транспортировки дымовых шлейфов в Москву.

Раннее наступление весны 2014 года и необычно малое количество снега зимой привели к пожарам, начавшимся в конце марта на заброшенных торфяных шахтах в Тверской области к северу от Москвы. После возгорания эти пожары было особенно трудно потушить, несмотря на осадки, погодные изменения и попытки тушения пожаров. К концу июля в районе к северу от Москвы было зарегистрировано 12 пожаров общей площадью 4 человека.7 га. 1 августа температура достигла рекордного значения 35 ° C. В этот день концентрации таких загрязнителей воздуха, как оксид углерода и оксиды азота, превышали ПДК в 1,3 и 1,4 раза соответственно (http://www.rg.ru/2014/08/01/ekologia-site.html). К 3 августа два крупных торфяных пожара достигли такой интенсивности, что выбросы дыма затронули значительную территорию вплоть до Москвы. 5–7 августа дополнительные пожары были зарегистрированы в Тверской области, общая площадь которых составила около 130 га.

С основной целью охарактеризовать выбросы твердых частиц от торфяных пожаров в районе интенсивного тления торфа, т. Е. В Тверской области, примерно в 100 км к северу от Москвы (56,7 ° с.ш., 36,3 ° E) 15 августа 2014 года. Визуальное наблюдение за районом показало широко распространяющийся белый дым (рис. 1 (a)). Наиболее типичным типом выбросов был дым, поднимающийся от подземных пожаров через поверхностную траву. Плотность дыма над травой варьировалась от тонкой до сильной.Тонкий дым из-под земли наблюдался в местах отсутствия травы (рис. 1, б). Иногда этот дым вызывал возгорание травы, как показано на рис. 1 (c).

Рис. 1. Изображения (а) стойкого тления торфяного болота, (б) подземного дыма и (в) случайного горения травы в Тверской области в августе 2014 г.

Образцы были собраны из дыма внутри травы, дыма различной плотности над травой, а также дыма, поднимающегося от подземных ожогов. Общие взвешенные твердые частицы (ОВЧ) собирались на кварцевых волокнистых фильтрах (Tissuquartz, PALL) в течение 7–15 мин при скорости потока 20 л / мин.Кроме того, металлические подложки (Ti-фольга) использовались для сбора мелких частиц с помощью изготовленного на заказ двухступенчатого каскадного импактора с отсечкой по размеру при аэродинамическом диаметре 10 и 0,65 мкм, работающего при скорости потока 5 л / мин. На металлических подложках для анализа отдельных частиц можно было собрать только образцы сильного дыма внутри травы.

Эпизод переноса шлейфа торфяного дыма в мегаполис исследован на площадке в юго-западной части Москвы (55,42 ° с.ш., 37,31 ° в.д.), с измерительным оборудованием, расположенным на высоте 60 м над землей в здании МГУ. (МГУ).Отбор проб аэрозолей проводился в период с 31 июля по 18 августа 2014 года. Массовые концентрации аэрозолей диаметром менее 10 мкм (PM ₁₀ ) были измерены Государственным учреждением по охране окружающей среды «Мосекомониторинг» при Метеорологической обсерватории МГУ с помощью конусообразного элемента. осциллирующие микровесы (прибор для контроля окружающей среды TEOM Series 1400a; Thermo Environmental Instruments Inc., США). В зависимости от загрузки PM ₁₀ (высокой, средней или низкой) время отбора проб было выбрано 24, 48 или 72 часа для периодов 31 июля; 1, 4 и 11–13 августа; 2–3 августа; и 8–10 и 15–18 августа соответственно.

Обратные траектории были построены для визуализации атмосферного переноса и оценки общих моделей потоков воздушных масс в дни отбора проб. Использовалась модель NOAA HYbrid Single-Part Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) Лаборатории воздушных ресурсов (ARL) (Stein et al. , 2015). Области потенциальных источников были исследованы с использованием однодневных обратных траекторий для воздушных масс, прибывающих каждые 6 часов на высоте 250, 500 и 1000 м над уровнем земли (например).Качественных отличий по направлению движения воздушных масс на этих высотах не наблюдалось.

Карты пожаров за исследуемый период были получены с помощью Системы информации о пожарах для управления ресурсами (FIRMS), управляемой NASA / GSFC Earth Science Data Information System (ESDIS). Суточные карты были связаны с рассчитанными траекториями, обеспечивая отображение географического местоположения пожаров, преимущественно в фазе пламени. Основная неопределенность в оценке пожарной активности была связана с неспособностью ФИРМЫ обнаруживать тлеющие пожары, в то время как сжигание торфяных болот обычно происходит почти исключительно в фазе тления.Поэтому, если воздушные массы приходили с севера и северо-запада, мы считали их связанными с какой-то пожарной активностью.

Углеродистые компоненты аэрозоля, то есть органический и элементарный углерод (OC, EC), были измерены путем взятия штампа (2,26 см2) от каждого кварцевого фильтра и его проведения анализа термооптического пропускания (TOT) с помощью анализатора OC / EC ( Модель 4; Sunset Laboratories, Тигард, Орегон, США) в соответствии с протоколом NIOSH (Birch and Cary, 1996).

Неорганические и органические ионы количественно определяли капиллярным электрофорезом на приборе Capel 103 (Lumex, Россия) с УФ-детектированием. Образцы фильтров экстрагировали 5 мл деионизированной воды с помощью ультразвукового перемешивания в течение 45 минут, а затем фильтровали. Неорганические анионы (SO ₄ ^2–, NO ₃ ^–, Cl ^–, F ^– и PO ₄ ^3–) и катионы (Na ⁺ , NH ⁴⁺ , K ⁺ , Mg ²⁺ и Ca ²⁺ ), а также органические анионы (HCOO ^— , CH ₃ COO ^— , (COO ^— ) ₂ ) измеряли в водных экстрактах.Смесь бензимидазола, винной кислоты и 18-краун-6-эфира использовали в качестве электролита для разделения катионов. Анионы анализировали в хроматном буфере, приготовленном из растворов оксида хрома (VI), диэтаноламина и гидроксида цетилтриметиламмония. Пределы обнаружения концентраций ионов находились в диапазоне 0,1–0,5 мкг / мл ^–1 .

Из-за непредсказуемой пространственно-временной изменчивости выбросов в среде торфяного болота было трудно точно измерить общую массу ТЧ в выбросах дыма.Следовательно, он был рассчитан путем суммирования массовых концентраций ЭК, органического вещества (ОВ) и неорганических веществ:

PM = EC + OM + ∑неорганические вещества. (1)

Концентрация ОВ в виде твердых частиц, включая водорастворимое ОВ, была оценена путем умножения измеренных концентраций OC на коэффициент преобразования f, учитывающий связанные O, H, N и другие элементы, из массовых концентраций C, приписываемых OC. Этот коэффициент, который представляет собой оценку средней молекулярной массы на массу углерода для органических аэрозолей, был выбран равным 1.4 (Энглинг и др. , 2014).

Водорастворимый органический углерод (WSOC) измеряли в экстрактах водных образцов с помощью анализатора TOC (Aurora 1030W; OI Analytical, College Station, TX, USA). Водную экстракцию сажевых фильтров проводили деионизированной сверхчистой водой с последующей фильтрацией тефлоновыми шприцевыми фильтрами. Аналитический процесс включает окисление растворимых углеродсодержащих соединений до диоксида углерода, которое количественно определяется с помощью недисперсионного инфракрасного газоанализатора.Впоследствии неорганический углерод измеряется путем подкисления образца и преобразования всех карбонатов, гидрокарбонатов и растворенного диоксида углерода в диоксид углерода, который испаряется при пропускании воздуха через водный образец (Engling et al. , 2014). В конечном итоге WSOC определяется как разница между общим и неорганическим углеродом. Водонерастворимый органический углерод (WISOC) рассчитывается путем вычитания измеренных значений WSOC из значений OC. Концентрация водорастворимого и нерастворимого ОВ в виде твердых частиц (WSOM и WISOM) оценивалась путем умножения измеренных концентраций WSOC и WISOC на коэффициент преобразования f.Меры контроля и обеспечения качества (ОК / КК) включали анализ холостых проб.

Органические молекулярные маркеры сжигания биомассы включают ангидросахариды (левоглюкозан, маннозан и галактозан) (Simoneit et al. , 1999). Эти углеводы составляли 0,4 мл / мин. Ни один из углеводов не был обнаружен в холостых пробах. Более подробное описание аналитического метода можно найти в другом месте (Engling et al. , 2006a; Zhang et al., 2013). Дополнительные виды углеводов, включая арабит, маннит, треит и 2-метилтетрол, также были количественно определены с помощью HPAEC-PAD и использованы в качестве молекулярных маркеров для различных источников выбросов.

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) измеряет поглощение света, связанное с частотой движения связи, и, таким образом, выявляет природу функциональных групп, представляющих различные классы органических соединений во всей композиции аэрозоля. ИК-Фурье-спектры образцов фильтров были получены с помощью спектрометра IRPrestige-21 (Shimadzu Corp., Киото, Япония) в режиме ослабленного полного отражения (НПВО) с использованием кристалла ZnSe. Спектры регистрировались в диапазоне от 450 до 4000 см ^–1 с разрешением 4 см ^–1 . Программное обеспечение IR Solution применялось для вычитания спектра FTIR холостых субстратов и корректировки базовой оптической плотности. Диапазон 750–1250 см ^–1 был вырезан из-за интенсивного поглощения холостого фильтра в этой области. FTIR-спектры водных экстрактов фильтровальных образцов были проанализированы с целью обнаружения водорастворимых соединений.После ультразвуковой экстракции пуансона фильтра (диаметром 12,5 мм) в 5 мл дистиллированной воды в течение 50 мин каплю экстракта помещали на кристалл ZnSe и оставляли до его испарения. Были зарегистрированы FTIR-спектры высушенного осадка. Из-за возможного перекрытия полос вибрации идентификация функциональности была достигнута за счет использования базы данных Shimadzu FTIR и набора аутентичных химических стандартов, измеренных на той же установке FTIR, как описано в другом месте (Popovicheva et al., 2015b, 2017a) и применялись в предыдущих исследованиях (Maria et al. , 2002; Coury and Dillner, 2009).

Автономное исследование ослабления света на образцах кварцевых фильтров было выполнено с использованием прибора для пропускания света с множеством длин волн (трансмиссометра) на основе метода, описанного в Kirchstetter et al. (2004). Интенсивность света, прошедшего через кварцевые фильтры, измерялась на семи длинах волн от ближнего ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазона спектра.Были выставлены от пяти до семи различных пятен для оценки однородности фильтрующего образца. Поглощение света приблизительно равно ослаблению света (ATN), вызванному отложением частиц, которое определяется следующим образом:

, где Io и I — интенсивность света, прошедшего через неэкспонированную и открытую части фильтра, соответственно. Зависимость ATN от длины волны λ параметризовалась степенным соотношением:

, где показатель Ангстрема поглощения (AAE) является мерой силы спектрального изменения поглощения света аэрозолем.

Микроструктура торфяного дыма внутри травы была получена путем анализа отдельных частиц. Морфологию и элементный состав определяли с помощью полевого эмиссионного сканирующего электронного микроскопа (SEM) LEO 1430-vp (Karl Zeiss) с пространственным разрешением 7 нм, оснащенного энергодисперсионным детектором Oxford (INCA; Oxford Instruments plc, Абингдон, Великобритания). . Спектры энергодисперсионного рентгеновского излучения (EDX) для Z-элементов (Z ≥ 5) регистрировали в режиме SEM-изображения. Образцы исследовали в режиме высокого вакуума при ускоряющем напряжении 10 кВ и токе пучка 1 нА, как описано в другом месте (Поповичева и др., 2016а). Вкратце, измеряется примерно 500–1000 отдельных частиц диаметром от 0,1 до 2,5 мкм. Это число считается статистически достаточным для получения репрезентативного обзора групп и типов частиц (Лю и др. , 2000; Поповичева и др. , 2012). EDX-анализ дает матрицу данных, содержащую элементы C, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Сa, Ti и Fe при измеренных массовых концентрациях выше предела обнаружения (0,3 мас.%) .

Кластерный анализ применяется для разделения отдельных частиц на характерные группы со схожим химическим составом. Детали теоретического подхода описаны в другом месте (Поповичева и др. , 2012). Группы были разделены со средним составом, максимально приближенным к физико-химически идентифицируемым типам частиц. Название групп частиц основано как на морфологических особенностях, так и на наиболее распространенных элементах после C и O.

Высокое содержание углерода обнаружено в дыме, образующемся при сжигании торфа и собираемом из-под земли, внутри травы и над травой (Таблица 1).Баланс массы показывает, что в дыме преобладают ОС, в то время как вклад ионных частиц невелик (рис. 2). Вклад ОС в ОС достигает 91–95%, что связано с образованием частиц из-за предпочтительной конденсации летучих органических соединений (Reid et al. , 2005). Высокие отношения ОС / ОС характерны для тлеющих ожогов различных видов биомассы, в том числе смесей ели, сосны и торфа, используемых при небольших пожарах, ранее исследованных в Московской области (Поповичева и др., 2014), а также при пожарах сельскохозяйственных остатков (Поповичева и др. , 2016a, 2017b).

Рис. 2. Массовый баланс фракций углерода и ионов в массе ТЧ от тонкого дыма внутри и над травой, а также от сильного дыма над травой. Относительное содержание элементарного углерода (EC), водорастворимого органического вещества (WSOM), водонерастворимого органического вещества (WISOM) и общего количества водорастворимых ионов (TWSI) показано в процентах.

Отношение OC / EC широко используется для характеристики происхождения загрязнения, а в случае выбросов от горения оно сильно зависит от типа пожара и топлива.Небольшое отношение (<2) более характерно для пламенного горения, в то время как значительно более высокие значения характерны для горения в тлеющей фазе (Рейд и др. , 2005; Михайлов и др. , 2017). При исследованиях в камерах тлеющие пожары кедра сибирского и мусора производили почти исключительно органические частицы с высокими отношениями ОС / ЕС, составляющими 194 и 34 соответственно (Поповичева и др. , 2015c). Аналогичные результаты преобладания ОК по сравнению с ЭК наблюдались для торфяных ожогов Chakrabarty et al. (2006), со средним соотношением ОС / ЕС от 70 до 85 для тлеющего сибирского торфа и от 23 до 72 для торфа Аляски. В другом исследовании было установлено, что среднее соотношение ОС / ЕС составило 14 и 13 для индонезийского и немецкого торфа, соответственно (Iinuma et al. , 2007b). Для тлеющих выбросов от региональных пожаров биомассы вокруг Москвы мы получили среднее отношение ОС / ЕС, равное 56, что хорошо согласуется с данными исследований камер (Поповичева и др. , 2014).

В тонком дыме от горения торфа, собранном изнутри травы, обнаружено, что OC / EC составляет 19.3, а в тонком и сильном дыме над травой — всего 13,3 и 9,8 соответственно (табл. 1). Это открытие еще раз подтверждает, что тлеющая фаза горения характеризуется высокими отношениями OC / EC. Сопоставимые значения (12,7) были найдены для сельскохозяйственных пожаров в виде пожаров сельскохозяйственных культур и степной травы в Сибири (Михайлов и др. , 2017).

Измерение спектрального поглощения выбросов при сжигании биомассы показывает комбинированное воздействие как BC (поглощение от 670 до 500 нм), так и BrC, которое увеличивает поглощение ниже 500 нм (Kirchstetter et al., 2004). Слабая спектральная зависимость ATN с AAE около 1 наблюдалась для дизельной сажи и городских аэрозолей (Kirchstetter et al. , 2004) из-за обилия СУ, полученных в результате высокотемпературного сжигания ископаемого топлива. Аналогичные результаты для выбросов от транспортных средств были получены в мегаполисе с AAE, равным 1,3 (Поповичева и др. , 2017b), что указывает на то, что транспорт производит значительно меньше BrC и больше EC, чем сжигание биомассы. Для сравнения, AAE, полученная при камеральных исследованиях с помощью фотоакустической нефелометрии, достигала 9 для сжигания торфа на Аляске и в Сибири (Chakrabarty et al., 2006), что указывает на AAE в качестве оптического маркера для конкретного источника потенциального воздействия тления торфяных болот на городские аэрозоли.

Образцы дыма от торфяных болот, собранные в Тверской области, выглядели скорее коричневыми, чем черными, что делало их поглотителями солнечного излучения с более высокой селективностью по длине волны в синей и ультрафиолетовой областях. Спектральная зависимость ослабления света, измеренного для дыма от сжигания торфа, показана на рис. 3. Ее можно хорошо аппроксимировать степенным соотношением (2).AAE составляет около 4,2 для дымовых выбросов от подземных пожаров внутри и над травой (Таблица 1), демонстрируя сильную зависимость преобладающего компонента BrC от длины волны. Kirchstetter et al. (2004) и Поповичева и др. (2017b) сообщил об аналогичных высоких значениях 2,5 и 3,2 для дыма от пожаров в саванне и сжигания рисовой соломы, соответственно. Sun et al. (2007) исследовал многочисленные органические соединения светопоглощающего органического углерода и показал, что они, вероятно, насыщены кислородом, многофункциональны и имеют очень высокий молекулярный вес.Следовательно, мы можем ожидать значительного количества полярных органических соединений в дыме от сжигания торфа.

Рис. 3. Зависимость ослабления света от длины волны для подземного дыма и тонкого дыма над травой для дня наименьшего (01.08.2014) и наибольшего (04.08.2014) значений AAE за период отбора проб на площадке МГУ. Сплошные линии были созданы с использованием степенного закона Ур. (2). Значения экспоненты для AAE были выбраны в соответствии с данными.

Водорастворимый органический углерод (WSOC) относится к различным кислородсодержащим органическим соединениям, выделяемым из биогенных источников и при сжигании биомассы.WSOC способствует поглощению света как в ультрафиолетовом, так и в видимом диапазоне волн (Chen and Bond, 2010). Исследование богатых органическими веществами аэрозолей в бассейне Амазонки, проведенное Mircea et al. (2005) предположил, что молекулярные характеристики фракции WSOC, а также неорганических компонентов имеют решающее значение для оценки гигроскопичности аэрозоля. В торфяном дыме, собранном от подземных пожаров внутри и над травой, WSOM составляет от 4,3 до 17,9% от массы PM (рис. 2), в то время как соотношение WSOC / OC находится в диапазоне от 10 до 30% (таблица 1).Такое обилие полярных органических веществ в частицах торфяного дыма имеет важное значение для образования облаков, делая горящий торф потенциально более активными ядрами конденсации облаков (CCN) из-за их гигроскопичности. Подразумеваемое высоким содержанием кислородсодержащих соединений, сжигание торфа может увеличить образование ядер конденсации облаков (CCN) (Koehler et al., 2009), вызвать образование SOA (Ding et al., 2013) и усилить воздействие на здоровье человека (Baltensperger et al. др., 2008).

Различные индивидуальные органические соединения, включая молекулярные маркеры (например,g., ангидросахариды) были количественно определены в выбросах от сжигания биомассы (Иинума и др. , 2007a; Поповичева и др. , 2016a). Отношение Lev / OC сильно варьируется в зависимости от типа биомассы и условий горения (Engling et al. , 2006b). Массовая доля левоглюкозана может составлять до 35% ОС при сжигании сосны в фазе тления, в то время как этот маркер составляет только 5% ОС для сжигания мусора в фазе тления (Поповичева и др., 2016б). Поскольку левоглюкозан и два его изомера, маннозан и галактозан, выделяются в различных относительных количествах в зависимости от сочетания фазы горения и топлива, отношения Лев / Человек и Лев / (Человек + Гал) используются для отслеживания типа сжигаемой биомассы (Alves и др. , 2010). Сообщалось о соотношении Lev / Man для различных видов биомассы, включая мягкую древесину (3–6), твердую древесину (15–25) и солому (30–40), и лишь в нескольких исследованиях эти маркеры измерялись в выбросах торфяного дыма. Соотношение Lev / Man ~ 10 наблюдалось в исследовании камерного сжигания торфа (Iinuma et al., 2007a) и в атмосферном аэрозоле с подветренной стороны от торфяных пожаров (Engling et al. , 2014).

Среди сахаридов в торфяном дыме, наблюдаемом в этом исследовании, мы выделяем ангидросахариды, где левоглюкозан составляет самую большую фракцию, до 8,7% (таблица 1), в то время как изомерные ангидросахариды маннозан и галактозан также присутствовали в довольно высоких количествах. Отношение Лев / Ман, определенное для подземного дыма, составляет 3,5; для дыма внутри, а над травой — около 4.2, что указывает на несколько иной углеводный состав и дает отпечаток дыма от сжигания торфяного болота. Интересно отметить значение 3,4, измеренное в дымовых шлейфах от сибирских лесных пожаров (Jung et al. , 2016). Аналогичным образом, соотношение Лев / Ман около 5 было зарегистрировано для дыма от пожаров в хвойных лесах (Schmidl et al. , 2008), что свидетельствует об аналогичном относительном содержании изомерных ангидросахаридов в этих двух различных типах биомассы. Концентрации сахарных спиртов (арабита, маннита, метил-треитола и треитола) были обнаружены при значительно более низких концентрациях по сравнению с ангидросахаридами (таблица 1).

Более подробную информацию об органическом и неорганическом составе дает анализ основных функций в ИК-Фурье спектрах (рис. 4 (а)). Алифатические, ароматические, карбонатные и ароматические нитрогруппы наблюдались в дымовом аэрозоле от небольших пожаров ели, сосны и торфа в Подмосковье (Поповичева и др. , 2014). Интенсивные растяжения (2929–2852 см ^–1 ) и изгибы (1479 см ^–1 ) алифатического CCH в алканах, карбонила (C = O; 1739 см ^–1 ) в простых эфирах / лактонах и гуминовых кислотах, C = C (1596 см ^–1 ) в ароматических, а также менее заметный C = O (1678 см ^–1 ) в альдегидах и карбонатах (CO ₃ ^2–; 1425 см ^–1 ) составляют характерный образец подземного дыма.Эти функции хорошо проявляются в характеристиках поглощения тонкого дыма над травой, вероятно, в котором преобладают выбросы от подземных горений. Стоит отметить, что органические кислоты, н-алканы и н-алкены наблюдались как доминирующие классы органических соединений в выбросах торфа Северной Каролины, Германии и Индонезии, сжигаемого в камерах исследований (Iinuma et al. , 2007b; George и др. , 2016).

Рис. 4. Спектры FTIR (а) дыма от торфяных болот и (б) водорастворимых соединений в выбросах тлеющих торфяников.Отдельно представлены спектры подземного дыма, дыма внутри и над травой. FTIR-спектры (c) атмосферных аэрозолей в период отбора проб на площадке МГУ; Спектры с похожими полосами, демонстрирующие одинаковый состав аэрозолей, обозначены одним цветом. Указаны пиковые волновые числа и соответствующие функциональные возможности.

FFTIR-спектры тонкого дыма, собранного внутри травы, демонстрируют существенно разные картины с характерными полосами NH в аминах, перекрывающимися с алкенилом C = C в алкенах при 1640 см ^–1 , ароматическим -NO ₂ (1534 см ^–1 ) и нитратов (NO ₃ ^— ; 1356 см ^–1 ), за исключением алифатических и карбонильных групп.Такое преобладание азотсодержащих соединений является влиянием тления травы на выбросы торфяников. В сильном дыме внутри травы наблюдаются заметные растяжки (1570 см ^–1 ) и изгибы (1384 см ^–1 ) карбоксилата (RCOO–; соли карбоновых кислот). Они были обнаружены при полевом горении (Поповичева и др. , 2016а, 2017б) и считались одной из характерных черт. Полосы алифатических соединений, карбонилов, аминов, нитросоединений и нитратов, наблюдаемые в сильном дыме над травой, могут быть связаны как с подземным дымом, так и с дымом, собранным внутри травы.Однако гидрофильные функции гидроксила (ОН), ответственные за эффективное водопоглощение (Кузнецов и др. , 2003), не наблюдаются в дыме от сжигания торфа, что делает выбросы от сжигания рисовой соломы наиболее гигроскопичным дымовым аэрозолем среди различных типов биомассы ( Петтерс и др. , 2009).

На рис. 4 (б) показаны полосы поглощения водорастворимых соединений дыма торфяных болот. По наиболее гигроскопичным видам, идентифицированным в составе частиц (Киреева и др., 2009 г .; Поповичева и др. , 2016c) можно было ожидать, что ионные функциональные группы, такие как аммоний, сульфаты, нитраты, фосфаты и карбонаты, будут доминировать в спектрах экстрагируемых водой соединений. Подземный дым демонстрирует полосы поглощения NH ₄ ⁺ (3278 см ^–1 ), сульфатов (SO ₄ ^2–; 1035, 1116 см ^–1 ) в сульфатах аммония, нитратах (NO ₃ ^— ; 840, 1339 см ^–1 ), силикаты (SiO ₄ ^4– ; 923 см ^–1 ) и карбонаты (CO ₃ ^— ; 1423 см ^–1 ), а также C = O (1754, 1645 см ^–1 ) в ангидратах и ​​аминокислот / карбонилов кислот, -NO2 (1527 см ^–1 ) в нитросоединениях и CN (1204 см ^–1 ) в аминах.Эти функции преобладают в тонком дыме внутри, а также в дыме над травой, как и в общих аэрозольных спектрах. Сильный дым внутри и над травой показывает дополнительные полосы C = O (1719 см ^–1 ) в карбоновых кислотах, C = C (1592 см ^–1 ) в ароматических соединениях, нитритах (NO ₂ ^— ; 1489 см ^–1 ), CO ₃ ^— (1369 см ^–1 ), SO ₄ ^2– (1158; 1072 см ^–1 ) в сульфатах калия и натрия и SiO4 4– (957 см ^–1 ).Они указывают на водорастворимые соединения, образующиеся при тлении травы.

Сульфаты и хлориды были идентифицированы в биомассе как подвижные минеральные виды аутигенного происхождения из-за поглощения воды естественной биомассой (Василев и др. , 2012). Сульфатообразование во время горения объясняется превращением газообразных частиц кислых газов SO ₂ и SO ₃ , полученных из S-содержащих соединений биомассы, и основных щелочных и щелочноземельных ионов, связанных с органическим веществом биомассы в качестве обменных элементов, ассоциированный с арканитом (K2SO4) и ангидритом (CaSO4) (Dare et al., 2001). SO ₄ ^2–, K ⁺ , Cl ^— , NO ₃ ^— , NO ₂ ^— , Na ⁺ , NH ₄ ⁺ и Ca ²⁺ — неорганические ионные частицы, наблюдаемые в аэрозолях дыма от горения сосны и мусора (Поповичева и др. , 2015c). При лесных пожарах сульфаты кальция занимают заметное место в микроструктуре дыма, что хорошо согласуется с повышенными концентрациями ионов SO ₄ ^2– (Поповичева и др., 2014). Присутствие сульфатов в торфяном дыме связано с содержанием серы в торфе, как это наблюдается на азиатских торфяных болотах (Langmann and Graf, 2003). Следовательно, SO ₂ образуется при тлеющем горении торфа, как измерено вблизи торфяных пожаров в Индонезии (см. и др., , 2006; см. и др., , 2007), а затем окисляется до сульфатов.

В дыме торфяных болот в данном исследовании содержание неорганических анионов (SO ₄ ^2–, Cl ^–) и катионов (Na ⁺ , NH ₄ ⁺ , K ⁺ , Mg ²⁺ , Ca ²⁺ , Sr ²⁺ ), а также органические ионы (HCOO ^—, CH ₃ COO ^—) показывают хорошую корреляцию (рис.5) с наблюдаемыми сульфатными, аммонийными и карбоксилатными функциональными группами в водорастворимой аэрозольной фракции (рис. 4 (б)). Объединенная массовая концентрация ионов представлена ​​как общая концентрация водорастворимых ионов (TWSI) в таблице 1. Что касается анионов, относительное содержание SO ₄ ^2– является наибольшим и примерно на 50% выше в дымовом аэрозоле от внутри и над травой, чем из-за подземного дыма, как ожидается, в случае газообразного выброса и реакции газ-частицы SO2 над землей, из которой в основном образуется SO ₄ ^2– .Натрий (Na ⁺ ) наиболее распространен среди катионов, за ним следуют кальций (Ca ²⁺ ) и стронций (Sr ²⁺ ). Следует отметить высокое относительное содержание Sr ²⁺ , который накапливается в торфе под влиянием конкретных гидрогеологических факторов, а также вносится за счет природных минералов, таких как целестин (SrSO ₄ ) и стронтианит (SrCO ₃ ). Биомониторинг антропогенного загрязнения по тяжелым металлам проводился в Тульской области, к югу от Москвы, и не выявил корреляции с антропогенными нагрузками (Волкова и др., 2012). Ацетаты (CH ₃ COO ^—) являются преобладающими органическими ионами в торфяном дыме, хотя их относительное содержание сопоставимо с другими ионными формами, в отличие от выбросов от сжигания рисовой соломы на полях и других сельскохозяйственных пожаров (Поповичева и др. , 2016а).

Ион калия (K +) широко используется в качестве маркера сжигания биомассы, причем фракции ТЧ зависят от типа биомассы (Reid et al. , 2005; Alves et al. , 2010).Однако было обнаружено, что он не подходит для пожаров на торфяниках в Индонезии из-за очень низких концентраций, связанных с тлеющими пожарами при низких температурах (Fujii et al. , 2015). Концентрации иона K + в торфяном дыме в нашем исследовании также составляют лишь небольшую часть (около 7%) TWSI (рис. 5). Для сравнения, при сжигании рисовой соломы выбросы ионов K + составили 14% от TWSI (Поповичева и др. , 2017b). Андреэ (1983) предложил отношение K + / EC в качестве диагностического, предложив значения 0.От 2 до 0,5 для сжигания биомассы. Среднее отношение K + / EC, равное 0,2, полученное во время задымления лесных пожаров, находится в пределах значений, полученных для фаз тления и горения региональной биомассы (Поповичева и др. , 2014). Для торфяного дыма мы получили K + / EC в диапазоне от 0,03 до 0,06 (Таблица 1), что ниже, чем ожидалось для других выбросов от сжигания биомассы. В предыдущем исследовании камеры выделение дыма от горящих ожогов привело к заметному увеличению содержания калия в три раза, в то время как оно оставалось почти постоянным в тлеющих частицах дыма (Поповичева и др., 2015c). Это открытие подтверждает, что K + может служить лучшим маркером выбросов от пламени, чем тлеющих ожогов.

Рис. 5. Относительное содержание неорганических и органических ионов в водорастворимой фракции подземного дыма, тонкого дыма внутри травы, тонкого и сильного дыма над травой.

Отношение K + / Lev, равное 33,3, было обнаружено для фазы пламени, в то время как более низкие отношения (0,2–0,6) были характерны для фазы тления при пожарах саванны (Gao et al., 2003). Коэффициенты ниже, чем 0,25–1, были зарегистрированы для выбросов PM _2,5 в результате сжигания древесных пород в дровяной печи и пожаров в сосновом лесу (Fine et al. , 2004). В нашем исследовании соотношение K + / Lev составляло 2,12 для подземного дыма и варьировалось от 0,18 до 0,62 для дыма внутри и над травой, что качественно соответствует фазе горения тлеющего газа.

Анализ отдельных частиц в выхлопных газах показывает сложный морфологический и химический состав углеродистых частиц, которые внутри и снаружи смешаны с неорганической летучей золой и пылью (Liu et al., 2000; Osán et al. , 2002; Поповичева и др. , 2015а). Кластерный анализ частиц, образующихся при низкотемпературном сгорании в камерах, показывает тесную связь с типичными свойствами, наблюдаемыми в фазе тления, такими как высокое содержание органических частиц, выраженное в высоких соотношениях OC / EC, и небольшое количество летучей золы. из-за низкого количества элементарных компонентов в биомассе (Поповичева и др. , 2015c). Сферические и агломераты сферической формы шариков смолы с аморфной внутренней структурой делают их основным типом частиц, образующихся при сжигании торфа на Аляске и в Сибири (Chakrabarty et al., 2016). В результате лесных пожаров в Индонезии выделялись отдельные частицы с очень высоким массовым соотношением S / K из-за горения богатого серой торфа под землей и образования большого количества SO2 (Ikegami et al. , 2001).

Основными элементами в различных типах биомассы, в порядке убывания их численности, обычно являются C, O, H, N, Ca, K, Si, Mg, Al, S, Fe, P, Cl, Na, Mn и Ti ( Василев и др. , 2012). Состав отдельных частиц торфяного дыма внутри травы варьируется в широком диапазоне C и O, а также 19 микроэлементов.Обнаружено, что все частицы в дыму торфа являются преимущественно углеродистыми, т. Е. Их основными элементами являются C и O. Содержание микроэлементов в частицах дыма показано на рис. 6, что указывает на S, Ca, Al, Si, Fe, Mg, P и K являются наиболее часто встречающимися элементами после C и O. В среднем весовом проценте преобладают микроэлементы Fe, Al, Ca, Si и S (рис. 6). К распределяется по 3% частиц дыма (рис. 9), и почти все частицы содержат также Al, Si, Fe и Ca, типичный состав для различных алюмосиликатов в почве.Поскольку калий также присутствует в виде катиона в алюмосиликатах почвы, мы можем сделать вывод, что калий, измеренный в торфяном дыме, почти полностью имеет естественное почвенное происхождение. Полученное здесь отношение S / K составляет 6, в то время как оно наблюдалось со средними значениями 2–4 во время лесных пожаров, а более высокие отношения S / K были зарегистрированы для области сжигания торфа в Индонезии (9–18) (Ikegami et al. , 2001). Отношения S / K со средним значением 2,2 были найдены для отдельных частиц в пригороде Москвы в августе 2010 года. Для сравнения, это отношение было всего 0.16 для елового горящего дыма, что указывает на значительное окисление SO2, выделяемого при пожарах на торфяных болотах, и последующее образование большого количества сульфатов.

Фиг.6 . (а) Изобилие элементов в частицах дыма и (б) средние массовые проценты элементов в торфяном дыме внутри травы. Элементы с содержанием менее 2% не показаны.

Группы частиц тонкого торфяного дыма внутри травы, полученные кластерным анализом, представлены на рис.7.5%) содержит в основном C (87%) и O (12%) и относится к группе органических веществ. Наблюдались частицы смолистых шариков с примерно сферической морфологией (рис. 8 (1)), образованные в результате бимолекулярной гомогенной нуклеации полярного органического вещества с водяным паром (Hand et al. , 2005). Значительная часть частиц представляет собой агломераты сфер смолистых шариков (рис. 8 (2)), что указывает на ограниченный диффузией механизм столкновительного роста, вовлеченный в процесс образования. Такая морфология согласуется с наблюдениями смолистых шариков в камерах и исследованиями тления биомассы в окружающей среде (Pósfai et al., 2003; Chakrabarty et al. , 2010) и существенно отличается от сажистых агломератов мелких первичных частиц, обнаруживаемых при высокотемпературном горении в фазе пламени (Поповичева и др. ., 2015c). Около 30% частиц в Group Organic содержат до 4% серы (рис. 8 (3)), что хорошо коррелирует с измерениями сульфат-иона в валовом составе. Group Organic выявляет общее влияние тления на морфологию и состав частиц дыма и может служить микромаркером горения торфа, подобно наблюдениям за горением сосны и мусора (Поповичева и др., 2015c) и выбросы от сжигания сельскохозяйственных угодий (Поповичева и др. , 2016a).

Рис. 7. Группировка частиц дыма в траве при тлении торфяника. Указаны наименования, относительное содержание и средний весовой процент элементов в каждой группе.

Рис. 8. Типичные EDX-спектры частиц и микрофотографии в группе «Органическая»: (1) шарики смолы и (2) агломераты шариков смолы, в основном содержащие C и O, и (3) S-содержащие шарики смолы; в группе Si-богатые (4) алюмосиликаты с включениями Fe, Mg, K и Ca; в группе Fe-богатые (5) оксиды железа; в Группе Ca-богатых (6) оксидов / карбонатов кальция.Ti — это артефакт подложки.

Рис. 9. График концентрации PM10, OC, EC, органических и неорганических ионов в окружающей среде на площадке на юго-западе Москвы. Эпизоды авиасообщения из пожароопасных районов к северу и северо-западу от Москвы обозначены заштрихованными областями.

Другие частицы, содержащиеся в торфяном дыме, богаты элементами, которые присутствуют в торфе и испаряются при сгорании, образуя летучую золу, смешанную внутри и снаружи. Кроме того, минералы почвы образовались в результате горячей конвекции во время пожаров (Kavouras et al., 2012) может повлиять на состав частиц. Группа, богатая кальцием, кремнием и железом, обнаруживается в значительно более низком содержании (13,5, 4,4, 3,5%), соответственно, по сравнению с группой органических веществ (рис. 7). Эти частицы демонстрируют кристаллические морфологические особенности частиц неправильной формы (рис. 8). По среднему составу (рис.7) группа, богатая кальцием, железом и кремнием, состоит из алюмосиликатов с включениями Fe и Ca (рис.8 (4)), оксидов железа (рис.8 (5)). и оксиды / карбонаты кальция (рис. 8 (6)).Группа K- и Clrich, образовавшаяся во время выдержки пылающего соснового дыма в камерном исследовании (Поповичева и др. , 2015c), не наблюдается в свежем торфяном дыме, вероятно, из-за того, что в фазе тления увеличивается содержание K , Cl и S в частицах дыма не выделяются.

Крупномасштабные торфяные пожары были определены как источник дыма, оказывающего значительное влияние на качество воздуха в подветренной части большого города (Engling et al., 2014). Аналогичным образом, комплексная физико-химическая характеристика аэрозольных частиц во время крупномасштабных торфяных и лесных пожаров вокруг мегаполиса Москва показала массивное влияние сжигания биомассы на состав и структуру городских аэрозолей (Поповичева и др. , 2014).

Динамика массовых концентраций PM ₁₀ на участке в юго-западной части Москвы, измеренная с 31 августа по 18 сентября, показана на рис. 9. Ежедневные (24 часа) PM _{10 массовые концентрации} в среднем составляли 30 ± 18 мкг м – 3 и колеблется от 21 до 97 мкг м – 3.Они превысили 24-часовое стандартное рекомендуемое значение ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения) в 50 мкг м – 3 в два из девятнадцати дней измерений, что указывает на то, что в это время на уровень ТЧ сильно повлияло загрязнение дымом. Однако еще более высокие значения (1,7 мг м – 3) наблюдались во время экстремального задымления в августе 2010 г. (Горчаков и др. , 2011).

По времени нахождения воздушной массы районы происхождения аэрозолей можно разделить на пожароопасные районы к северу и северо-западу от Москвы, а также на другие, где пожары на тот момент не обнаруживались.Анализ эволюции PM ₁₀ (рис.9) показывает, что повышенные концентрации на участке в юго-западной части Москвы с 31 июля по 3 августа и с 11 по 18 августа были связаны с адвектированным шлейфом торфяного пожара. из Тверской и Московской областей (рис. 10). В те дни основные фракции аэрозолей, такие как OC, EC и ионы, хорошо коррелировали с эволюцией массы PM ₁₀ (рис.9), демонстрируя закономерности, аналогичные тем, которые наблюдались во время недавнего исследования для периодов интенсивного курения (Поповичева ). и другие., 2016а).

Рис. 10. 12-часовые обратные траектории воздушных масс, прибывающих на площадку МГУ на высоте 500 м над уровнем моря. обозначены как HYSPLIT разными цветами в зависимости от времени прибытия. Горячие точки возгорания, полученные от ФИРМ, связаны с конкретными траекториями.

В то время как в городских условиях ОС может быть сопоставима с ЭК, в которой преобладают транспортные средства и другие виды сжигания ископаемого топлива (Самара и др., 2014), повышенные отношения ОС / ЭК (7,18 ± 0,2) наблюдались в городских районах во время эпизода сибирского лесного пожара ( Юнг и др., 2016). Соотношение OC / EC увеличилось до 8,3 в мегаполисе из-за переноса дыма от лесных пожаров на большие расстояния в европейской части России (Diapouli et al., 2014). В Москве в период без пожаров в августе 2011 года соотношение ОС / ЕС составило 9,9, а во время экстремального задымления оно увеличилось до 27,4 (Поповичева и др., 2014). В нашем исследовании, наряду с повышенными концентрациями PM ₁₀ , OC / EC показывает максимальные значения 4 и 12–13 августа (до 7; таблица 1), подверженных влиянию переноса воздушных масс из районов, связанных с пожарами (рис.10) по сравнению с минимальными значениями 3 в чистые дни (с 7 по 10 августа; рис. 11 (а)).

Рис. 11. (a) отношения OC / EC и показатель Ангстрема поглощения (AAE), и (b) органический молекулярный маркер для сжигания биомассы (левоглюкозан), водорастворимый органический углерод (WSOC) и ионный маркера (К ⁺ ) за период отбора проб на территории МГУ. Эпизоды авиасообщения из пожароопасных районов к северу и северо-западу от Москвы обозначены заштрихованными областями.

Частицы аэрозоля, образующиеся при сжигании биомассы, в том числе при сжигании древесины и травы, а также от автомобилей, отличаются различной зависимостью от длины волны (λ) поглощения света. СУ, образующиеся при высокотемпературном сгорании источников ископаемого топлива, соответствуют режиму рэлеевского рассеяния для длин волн ближнего видимого диапазона с теоретическим соотношением λ ^–1 (Kirchstetter et al. , 2004). Слабая спектральная зависимость ослабления с AAE около 1,0 наблюдалась для дизельной сажи и городских аэрозолей (Kirchstetter et al., 2004; Поповичева и др. , 2017b) из-за преобладающего СУ, полученного при высокотемпературном сжигании ископаемого топлива. Повышенное поглощение света с ААЭ до 1,3 по сравнению с 0,68 наблюдается для дней воздействия торфяных шлейфов (рис. 10) с максимальными значениями 4 августа и 13–14 августа (рис. 11 (а)), что соответствует с повышенными соотношениями ОС / ЕС и массовыми концентрациями PM ₁₀ (рис. 9), соответственно.

Средняя концентрация левоглюкозана 30 нг м3 ^–3 была измерена в Москве в период с 5 по 16 августа 2011 г., когда вокруг мегаполиса не наблюдались пожары (Поповичева и др., 2014). В этом исследовании в течение того же сезона (август 2014 г.) мы наблюдаем среднюю концентрацию Lev 72 ± 26 нг м – 3 в диапазоне от 12 до 102 нг м ^–3 (рис. 11 (b)). Уровни Lev были вдвое выше, чем в августе 2011 года, но все же меньше, чем во время сильного задымления в августе 2010 года, когда средняя концентрация Lev была на два порядка выше, чем в периоды без эпизодов. Повышенные значения Lev совпадают с днями максимальных концентраций PM ₁₀ и OC (рис. 9) и показывают максимум 108 нг / м ^–3 9 и 10 августа, когда воздушные массы напрямую переносились из Тверской области. где были обнаружены открытые пожары (рис.10). Таким образом, левоглюкозан служит подходящим молекулярным маркером при тлеющих ожогах торфяных болот. Соотношение Lev / OC в Москве увеличилось с 0,1 до 1,7%, что также указывает на влияние сжигания торфа на атмосферные аэрозоли.

Концентрация маннозана варьировалась от нижних пределов обнаружения до 21 нг м – 3 на протяжении всего периода отбора проб. Отношение Лев / Ман составляло в среднем 7, то есть в диапазоне соотношений диагностических маркеров, представляющих торфяной дым с возможным вкладом от травяного дыма, а также выбросов от сжигания древесины хвойных пород.Левоглюкозан и маннозан показали удивительно высокую корреляцию (R2 = 0,99) между собой, в то время как левоглюкозан и галактозан также хорошо коррелировали (R2 = 0,86), что указывает на их общий исходный материал.

Другие сахариды, такие как арабитол и маннит, обнаруживаются в концентрациях, намного меньших, чем у ангидросахаридов, в диапазоне от 0,03 до 0,16 мкг на метр ^–3 . Было обнаружено, что эти соединения составляют лишь несколько процентов от общих концентраций сахаридов в дымовом аэрозоле, что указывает на их происхождение преимущественно из естественных источников биоаэрозолей, таких как споры грибов и бактерии, выброс которых может подавляться во время эпизодов дыма (Поповичева и др., 2014).

Содержание водорастворимого органического углерода (WSOC) часто используется в качестве индикатора фотохимического окисления OC, приводящего к образованию SOA (Miyazaki et al. , 2012). Концентрации WSOC, измеренные в PM ₁₀ во время сжигания биомассы, составляют значительную долю (в среднем 81%) OC (Поповичева и др. , 2017b). В нашем исследовании анализ эволюции WSOC в окружающей среде показывает поведение, подобное левоглюкозану (рис.11 (b)), с повышенными концентрациями, связанными с шлейфом торфяных пожаров из Твери и Московской области (рис.10). Важность полярных органических видов также отражается в высокой доле WSOC в ОС, приближающейся к 40% как максимальная концентрация WSOC 9 августа.

Состав ионного аэрозоля на территории города характеризуется неорганическими анионами (SO ₄ ^2–, Cl ^–, NO ₃ ^–, NO ₂ ^–, PO ₄ ^3–), катионы (Na ⁺ , NH ₄ ⁺ , K ⁺ , Mg ²⁺ , Ca ²⁺ , Sr ²⁺ ), а также органические ионы (HCOO ^—, Ч4СОО ^—, (СОО) ^₂ ).Пиковые концентрации ионов были зарегистрированы 2 августа, когда маркеры горения ОС и биомассы также были на максимальных уровнях. В них преобладали натрий, нитрит, нитрат, кальций и ацетат. Эти ионные частицы являются типичными компонентами дымовых аэрозолей биомассы, причем кальций в основном образуется в результате подъема частиц почвы в процессе горения (Kavouras et al. , 2012). В сочетании с высоким содержанием сульфатов и аммония в дымовых аэрозолях эти наблюдения указывают на образование вторичных неорганических видов, связанных с газовыми выбросами лесных пожаров, и их преобразование во время старения дымового аэрозоля.Пиковые концентрации ионов были зарегистрированы 2 августа, когда маркеры горения ОС и биомассы были на максимальном уровне. Sr ²⁺ был обнаружен только в те дни, что указывает на его происхождение от торфяных пожаров.

Концентрация иона K + в атмосферных аэрозолях Москвы в августе 2010 г. составляла в среднем 1,1 мкг м – 3, что на порядок выше значений, наблюдавшихся годом позже (Поповичева и др. , 2014). Важным открытием была хорошая корреляция K + с левоглюкозаном во время событий задымления (Cheng et al ., 2013). Мы наблюдаем концентрации K + в диапазоне от 200 нг м – 3 до 1,7 мкг м – 3, с повышенными значениями, соответствующими самым высоким концентрациям OC и PM ₁₀ (рис. 11 (b)). Связь между K + и Lev указывает на влияние дыма от горения торфа на состав аэрозолей 2 и 3 августа и после 11 августа, в то время как значения K ⁺ 9 и 10 августа оказались намного ниже. Предположительно, в те дни имело место более заметное воздействие тления, чем горения пламенем, потому что высокотемпературное горение вызывает более высокие выбросы ионов калия из-за более эффективного испарения минеральных соединений во время сжигания биомассы.

FTIR-спектры поглощения атмосферных аэрозолей демонстрируют функциональные возможности, которые относятся к основным классам органических / неорганических соединений и могут быть отнесены к конкретным источникам излучения (Coury and Dillner, 2009). Дизельная сажа в основном состоит из полициклических ароматических углеводородов, нитро- и карбонильных функциональных групп (Tapia et al. , 2017). Содержание алифатических, ароматических, карбоксильных, карбонильных, гидроксильных и нитро функциональных групп зависит от режима работы дизельного двигателя (Поповичева и др., 2015b, 2017a). Функциональные возможности выбросов от транспортных средств в большом городе демонстрируют заметный образец ароматического C = C и алифатического CCH при 1596 см – 1 и 2922–2850 см ^–1 , соответственно, с карбоксилом (1654 см, ^–1 ) и карбонилом. C = O (1700 см ^–1 ) группы (Поповичева и др. , 2017b). Поглощение кислотных и некислотных карбонилов при 1716 и 1735 см – 1 было намного более заметным во время экстремального задымления, что указывает на фотохимическое окисление и образование SOA в мегаполисе Москва (Поповичева и др., 2014).

FTIR атмосферных аэрозолей в данном исследовании представлены на рис. 4 (c). Анализ характеристик поглощения показывает, что их можно сгруппировать по аналогичным полосам, демонстрирующим идентичный состав аэрозолей, собранных в разные дни. С 31 июля по 1 августа и с 12 по 15 августа, когда наблюдались повышенные PM ₁₀ , наблюдались OC, EC и массовые концентрации ионов, кислотных (1700 см – 1) и некислотных (1745, 1768 см – 1) C = O в кислотах, сложных эфирах, лактоне и ангидратах, C = C в ароматических соединениях (1606 см ^–1 ), NH в аминах, перекрывающихся с алкенилом C = C в алкенах (1635, 1623 см – 1), органические –NO ₂ (1512, 1492 см, ^–1 ) в нитросоединениях и NO ₃ ^— в нитратах (1368, 1341 см, ^–1 ) являются наиболее заметными функциональными группами.Отчетливая полоса поглощения карбонила в аэрозолях может указывать на образование SOA в дымовых шлейфах из-за высоких концентраций дикарбоновой кислоты (Agarwal et al., 2010). Остальные полосы связаны с характеристиками горения торфа при воздействии тления травы (рис. 4 (а)), что указывает на влияние дыма торфяного болота на химический состав аэрозоля.

Напротив, спектры дней, не связанных с пожарами, 5–7 августа демонстрируют существенно разные модели доминирующего ароматического C = C (1606, 1435 см ^–1 ) и слегка заметного CCH (2916 см ^–1 ). ) группы, характерные для транспортных выбросов, с карбонатами (CO ₃ ^–) и нитратами (NO ₃ ^–) на 1430 и 1341 см ^–1 соответственно.Аналогичный состав наблюдался для ежедневных атмосферных аэрозолей, собранных в Москве в августе 2011 года, со слабым алифатическим поглощением по сравнению с группами CO (1178, 1064 см ^–1 ) и полным отсутствием карбонильных полос (Поповичева и др. , 2014) .

Интересно отметить, что в дни максимальных концентраций левоглюкозана (8–10 августа; рис. 11 (б)) полоса кислых и некислотных карбонилов (1745 см – 1) оказалась наиболее широкой и заметной. по сравнению с другими днями, что указывает на фотохимическое окисление, которое произошло во время транспортировки шлейфа от сжигания торфа в город.Наряду с образованием карбонила во время торфяных пожаров, следует отметить трансформацию функциональных свойств поверхности аэрозоля, приводящую к увеличению гидрофильных групп, что согласуется с увеличением полярных соединений WSOC, что может значительно изменить гигроскопичность частиц (Поповичева, и др., ). , 2009), что привело к увеличению активности CCN. Оказалось, что спектры 4 и 11 августа практически идентичны, когда были выявлены максимальные значения отношений ОС / ЕС и AAE (рис.11 (а)). В этих спектрах преобладает поглощение азотсодержащих соединений N-H и -NO ₂ , которые, вероятно, связаны с BrC.

Торфяники с крупнейшими в России запасами являются важными источниками дыма биомассы. Эти природные территории подвержены частым пожарам, что часто связано с крупномасштабными лесными пожарами. Химический состав и микроструктура выбросов твердых частиц от длительного тления торфяников в европейской части России, в Тверской области, приводится здесь впервые.Органический углерод преобладает в выбросах от сжигания торфа с соотношением ОС / ЕС от 10 до 20. Амины, ароматические нитросоединения и нитраты тлеющей травы сопровождают органические алифатические соединения, ароматические соединения, карбонилы и карбоксилаты подземного дыма. Вклад кислородсодержащего водорастворимого органического углерода (WSOC) увеличивается за счет сульфатов аммония, калия и натрия, а также нитратов, силикатов и карбонатов от тления травы, тем самым вызывая образование SOA и CCN. Установлено, что левоглюкозан, молекулярный маркер сжигания биомассы, вносит до 9% ОК.В то время как ионы калия составляют лишь небольшую часть от общего количества ионов (до 7%), сульфаты являются наиболее распространенными ионными формами в дыме как внутри, так и над травой, что соответствует газообразным выбросам и реакциям газ-частицы SO _2. надземный.

Оптические свойства горения торфа, определенные для ближней ультрафиолетовой и ближней инфракрасной области спектра, включают высокий AAE 4,1 и большую долю поглощающего свет, то есть коричневого углерода (BrC), что указывает на то, что AAE может служить специфический для источника оптический маркер тлеющего торфяника и значительного количества светопоглощающего углерода.Анализ отдельных частиц показывает, что большое количество примерно сферических смолистых шариков можно использовать в качестве микромаркера горения торфа; кроме того, чтобы точно оценить влияние на радиационный баланс Земли, эффективно использовать дистанционное зондирование и понять закономерности поглощения УФ-света в тропосфере, оптические свойства этих смолистых шаров должны быть включены в модели радиационного воздействия (Chakrabarty et al., 2010).

Пробы, собранные на городском участке в Москве во время торфяных пожаров, проиллюстрировали региональное влияние выбросов от сжигания торфа, которые повлияли на массу PM ₁₀ , OC и концентрации ионов в городе.Повышенные значения диагностических соотношений (например, OC / EC), оптических (AAE) и химических (левоглюкозан) маркеров и WSOC хорошо коррелировали с эпизодами переноса воздушных масс из регионов торфяных пожаров. В эти дни в спектрах поглощения наблюдались полосы, аналогичные спектрам частиц дыма от торфяников, которые оказывали значительное влияние на химический состав аэрозолей в подветренной зоне. Таким образом, всесторонняя характеристика выбросов аэрозолей в результате длительного тления северных торфяников выявляет специфические химические особенности выбросов от сжигания биомассы в регионе и демонстрирует большое влияние лесных пожаров на качество воздуха в мегаполисах, нанося вред как здоровью человека, так и окружающей среде.

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта Русского географического общества (№ 11/2018-Р). Авторы благодарны д-ру Е. Киреевой за измерения спектров FTIR и А. Иванову за расчеты HYSPLIT.

Тверская область, путеводитель по России

Обзор Тверской области

Тверская область ( Тверская ) — субъект Российской Федерации, входит в состав Центрального федерального округа.Тверь — столица области.

Население Тверской области составляет около 1 297 000 человек (2015 г.), площадь — 84 201 кв. Км.

История Тверской области

Согласно археологическим раскопкам, первое постоянное поселение на территории нынешней Тверской области существовало в IX-X веках. В 1130-1140-е годы, во время борьбы ростово-суздальских князей с Великим Новгородом, на месте бывшего неукрепленного городища была построена новая крепость — Тверь.Впервые упоминается в летописях в 1208 году.

Как самостоятельное государство Тверское княжество образовалось в 1240-1250 годах. Этот изначально малонаселенный и относительно удаленный от Орды регион привлекал многочисленных поселенцев. С первых десятилетий своего существования Тверское княжество играло важную роль в общественной и политической жизни русских земель.

В 14-15 веках Тверь соперничала с Москвой за лидерство в объединении русских земель.Это был один из основных центров ремесленного производства и международной торговли. Показателем размаха внешнеторговых связей Тверского княжества стала знаменитая поездка тверского жителя Афанасия Никитина в Индию в 1466–1472 годах.

Еще исторические факты…

В 1485 году Тверское княжество вошло в состав Московского государства. Войска Ивана III после трехдневной осады захватили Тверь. В 1569 году во время похода Ивана Грозного на Великий Новгород город был разграблен опричниками, а в Смутное время Тверь сожжена поляками.

В 1775 г. образована Тверская губерния, в 1796 г. — Тверская губерния. Во второй половине XIX века местная промышленность начала стремительно развиваться, чему способствовало строительство Николаевской (Октябрьской) железной дороги.

В 1931 году Тверь получила новое имя — Калинин в честь большевика-революционера Михаила Калинина. В 1935 году была образована Калининская область. Во время Второй мировой войны на территории области происходили ожесточенные бои. В ходе боев начального периода войны Калинин, как и другие города области, были практически полностью разрушены.

В послевоенное время Тверская область стала крупным промышленным центром и транспортным узлом с предприятиями химической промышленности, ткачества, тяжелого машиностроения. В 1990 году городу вернули историческое название, а район переименовали в Тверскую.

Тверская область — классические пейзажи России

Пейзаж Тверской области

Автор: Алексей Усов

Ландшафт Тверской области

Автор: Евгений Лызлов

Полевая дорога в Тверской области

Автор: Алексей Усов

Тверская область Характеристики

Тверская область, расположенная на западе средней части Восточно-Европейской равнины, протянулась с севера на юг на 260 км, с запада на восток — на 450 км.Это один из крупнейших регионов европейской части России. Расстояние от Твери до Москвы около 160 км.

Регион небогат различными природными ресурсами: бурый уголь, торф, известняк, легкоплавкие и тугоплавкие глины, кварцевый песок. Леса занимают чуть более половины его территории. На территории области протекает более 800 рек общей протяженностью около 17 000 км. Главная река — Волга (685 км).

Климат умеренно-континентальный.Средняя температура января колеблется от минус 6 градусов по Цельсию на юго-западе до минус 10 градусов по Цельсию на северо-востоке, в июле — плюс 17-19 градусов по Цельсию.

Крупнейшие города: Тверь (416 000), Ржев (60 000), Вышний Волочек (48 000), Торжок (46 300), Кимры (46 100), Конаково (39 900). Основные отрасли промышленности: машиностроение, пищевая, деревообрабатывающая, производство строительных материалов, химическая. Калининская АЭС и Конаковская ГРЭС — крупнейшие электростанции региона.

Сельское хозяйство области специализируется на молочном и мясном скотоводстве, выращивании льна. Развито свиноводство и птицеводство. Выращиваются рожь, овес, кормовые культуры, картофель, овощи.

Тверскую область пересекают две федеральные трассы: М10 «Россия» и М9 «Балтия». По территории области проходит Октябрьская железная дорога, соединяющая Москву и Санкт-Петербург. Самый крупный железнодорожный узел находится в Бологое.

Самый крупный природоохранный объект — Центральный лесной заповедник, расположенный на территории Нелидовского и Андреапольского районов.

Туризм в Тверской области

Сегодня Тверская область — один из устоявшихся туристических регионов России с множеством достопримечательностей. Этот регион с уникальной культурной самобытностью внес значительный вклад в бесценную сокровищницу русской культуры.

Всего восемь туристических кластеров:

• Озеро Селигер, включающее систему озер Верхней Волги, исток реки Волги,
• «Карельский путь», проходящий через Лихославльский, Рамешковский, Спировский, Максатихинский районы,
• «Московское море» — Иваньковское водохранилище,
• «Великое Троеградье» — Тверь, Торжок и Старица,
• «Русская Венеция» в Вышнем Волочке, в которую входят Вишневолоцкое водохранилище, Чайка-дача и Академическая дача,
• «Бежецкий верх» с центрами в Бежецке и Весьегонске,
• «Балтийская стрела» с центрами в Ржеве и Торопце, куда также входят Центральный лесной заповедник и биостанция «Чистый лес»,
• «Жемчужная нить» — Кимры, Калязин, Кашин, аэродром Борки, пгт.

Всего насчитывается более 5 000 памятников археологии и более 9 000 памятников истории и культуры. Самые известные памятники:

• Императорский путевой дворец в Твери,
• Монастырь Нилова Пустынь на Столбном острове Осташковского района,
• Борисоглебский Новоторжский монастырь,
• Свято-Успенский Старицкий мужской монастырь,
• Каналы Вишневолоцкого водоснабжения,
• Усадеб (Берново, Василево, Знаменское-Райок, Малинники, Прямухино, Степановское-Волосово, Чертолино).

Через территорию Тверской области проходит значительный транзитный поток экскурсионных туристов в соседние регионы — города Золотого кольца, Великий Новгород и Санкт-Петербург. В районе села Старица можно совершить конные прогулки и прогулки.

Ежегодно в Тверской области проводится около 40 крупных международных, всероссийских и региональных мероприятий, в том числе Международный музыкальный фестиваль И.С. Бах; Международный фестиваль славянской поэзии «Поющие буквы»; Фестиваль русской оперы М.П. Мусоргский; Фестиваль театров малых городов России; Фестиваль искусств «Музыкальные вечера на Селигере» и другие.

Контрольные регионы — Оценка фона методом ABCD

Обзор

Обучение: 10 мин.
Упражнения: 10 мин.

Цели

• Понимание понятий сигнальной и контрольной областей

• Изучите необходимые функции для хорошей области управления

• Посмотрите, как определяется контрольная область в примере анализа хиггса и тау-тау

Области сигналов и управления

Под областью сигнала мы подразумеваем область в фазовом пространстве, определенную нашим выбором сигнала , т.е.е. триггер и все автономные выборки, которые мы используем в анализе.

Помимо сигнальной области, часто нам нужна одна или несколько управляющих областей . Обычно они получаются путем изменения некоторых разрезов по отношению к. наш выбор сигнала, чтобы определить области, которые в некоторых аспектах похожи на область сигнала , но они обеднены сигналом , то есть отношение сигнал / фон очень мало или даже равно нулю. Обычно мы хотим определить контрольные области, которые на обогащены конкретным фоновым процессом и имеют достаточных статистических данных , т.е.е. есть достаточно событий, которые входят в контрольную область, чтобы дать нам достаточную статистическую точность.

Иногда области управления также называют боковыми полосами , особенно в тех случаях, когда сигнал проявляется как пик резонанса, поэтому область сигнала определяется путем выбора некоторого окна масс, а области управления определяются как боковые полосы слева и правая часть массового окна.

Сигнальные и управляющие области в методе ABCD

В методе ABCD область D является нашей сигнальной областью, тогда как области A , B и C являются контрольными областями.

В методе ABCD область C используется для оценки формы фонового процесса как функции одной или нескольких переменных. Следовательно, мы должны стремиться выбрать область, в которой мы можем с уверенностью предположить, что фоновый процесс принимает форму, аналогичную области сигнала D.

Теперь давайте посмотрим, что это означает в контексте анализа тау-тау Хиггса.

Определение контрольной области C в примере анализа хиггса и тау-тау

В гистограммах.py скрипт вы можете найти следующие строки:

  # Книжные гистограммы для сигнальной области
        df1 = df.Filter ("q_1 * q_2 <0", "Требовать противоположный заряд для области сигнала")
        df1 = filterGenMatch (df1, метка)
        hists = {}
        для переменной в переменных:
            hists [переменная] = bookHistogram (df1, переменная, диапазоны [переменная])
        report1 = df1.Report ()

        # Книжные гистограммы для контрольной области, используемые для оценки вклада КХД
        df2 = df.Фильтр («q_1 * q_2> 0», «Контрольная область для оценки QCD»)
        df2 = filterGenMatch (df2, метка)
        hists_cr = {}
        для переменной в переменных:
            hists_cr [переменная] = bookHistogram (df2, переменная, диапазоны [переменная])
        report2 = df2.Report ()
  

Как видите, здесь определяют сигнальные области, требуя, чтобы адронный тау и мюон имели противоположные знаки * (как и должно быть, если они образуются при распаде нейтрального бозона Хиггса), то есть q_1 * q_2 <0 , в то время как область управления определяется требованием, чтобы они имели одинаковый знак , т.е.е. q_1 * q_2> 0 .

Вызов

Задача: запустить анализ Хиггса в тау-тау до шага, на котором вы создаете гистограммы (python histograms.py) в соответствии с инструкциями на этой странице.

Затем просмотрите гистограммы с помощью ROOT TBrowser. Посмотрите на гистограммы для самого большого процесса сигнала (ggH) и сравните гистограммы, показывающие область сигнала (без постфикса в имени гистограммы) и те, которые показывают контрольную область (постфикс _cr в имени гистограммы).В каком регионе больше сигнала?

Прокрутите список гистограмм, чтобы увидеть все различные процессы, содержащиеся в этом корневом файле.

Оценка фона КХД в контрольной области C

Часто наша контрольная область C не является полностью чистой , поэтому она может содержать только события, произведенные фоновым процессом, который мы хотим оценить. Вместо этого наша выборка данных представляет собой смесь различных процессов. Это также относится к примеру анализа Хиггса и тау-тау.

Чтобы оценить выход и форму многоструйного фона КХД, нам нужно оценить все другие процессы, которые входят в область управления, и вычесть их вклад из данных . К счастью, мы знаем, как оценить все другие соответствующие фоновые процессы - на основе моделирования!

Вычитание смоделированных процессов (которые нормированы на интегральную светимость и поперечное сечение) выполняется в файле potting sxcript plot.py, где вы можете найти следующие строки:

  # Оценка КХД на основе данных
    QCD = getHistogram (tfile, "dataRunB", переменная, "_cr")
    QCDRunC = getHistogram (tfile, "dataRunC", переменная, "_cr")
    QCD.Добавить (QCDRunC)
    для имени в ["W1J", "W2J", "W3J", "TT", "ZLL", "ZTT"]:
        ss = getHistogram (файл, имя, переменная, "_cr")
        QCD.Add (ss, -1.0)
    для i в диапазоне (1, QCD.GetNbinsX () + 1):
        если QCD.GetBinContent (i) <0.0:
            QCD.SetBinContent (i, 0.0)
  

Дело здесь в том, что таким образом, с помощью метода ABCD, мы можем оценить процесс, который трудно моделировать (КХД), используя данные, а также смоделированные образцы для фоновых процессов, для которых моделирование является относительно надежным (здесь: W + Jets, ttbar, Drell-Yan).

Вскоре мы запустим этот скрипт и проверим полученную оценку фона КХД.

Ключевые моменты

• Контрольные области с обедненным сигналом часто используются при оценке фона

• В методе ABCD форма фона в области сигнала D оценивается с использованием области управления C

• Чтобы получить оценку для одного процесса, например QCD multijets, можно просто вычесть другие известные (смоделированные) процессы из данных