Obilježja atmosfere tijekom transporta saharskog pijeska nad Jadranom

doctoral thesis

• Title (english): Characteristics of the atmosphere during Saharan dust transport over the Adriatic
• Author: Boris Mifka
• Mentor: Maja Telišman Prtenjak (mentor)
• Mentor: Darko Mekterović (komentor)
• Committee member: Zvjezdana Bencetić-Klaić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Amela Jeričević (član povjerenstva)
• Committee member: Gordana Pehnec (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Science; (Department of Geophysics); Zagreb
• Defense date and country: 2023-07-10, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: NATURAL SCIENCES; Geophysics; Meteorology and Climatology
• Universal decimal classification (UDC): 55 - Geology. Meteorology. Hydrology

Abstract

Mineralna prašina, kao jedan od najrasprostranjenijih tipova aerosola iznimno je važan čimbenik u procjenama klimatskih promjena. Ona utječe na atmosfersko zračenje, formiranje oblaka, a prilikom taloženja prenosi mikronutrijente kako kopnenim tako i oceanskim ekosustavima. Saharska pustinja jedan je od glavnih globalnih izvora prašine koja putem atmosferskog transporta ima utjecaj na Sredozemlje, uključujući i Jadran. Atmosfersko taloženje mineralne prašine igra važnu ulogu u opskrbi mora hranjivim tvarima. U ovom istraživanju po prvi put izrađena je klimatološka analiza taloženja prašine na području Jadranskog mora na temelju podataka reanalize MERRA-2 za razdoblje 1989–2019. Ustanovljeno je da godišnji hod ima bimodalnu strukturu s jačim maksimumom u proljeće i slabijim u jesen pri čemu se pokazalo da je mokro taloženje dominantan proces, a žarišta su duž crnogorske obale i u blizini Otranta. Korištenjem metode empirijskih ortogonalnih funkcija (EOF) izdvojeno je osam sinoptičkih situacija s obzirom na prva tri moda i pripadne faze. One su analizirane u odnosu na prostornu varijabilnost optičke debljine aerosola (AOD) i taloženje prašine u Jadranu. Pripadni vremenski nizovi koeficijenata za svaki mod daju kvalitativno objašnjenje bimodalnosti godišnjeg hoda taloženja s obzirom na sinoptičke situacije za koje se ustanovilo da imaju najznačajniji utjecaj na ovaj proces. U ovom interdisciplinarnom istraživanju opažena je i visoka razina zasićenosti kisikom u Rogozničkom jezeru što je indikacija biološke aktivnosti povezane s povećanjem prisutnosti fitoplanktona nakon izdvojenih epizoda pojačanog atmosferskog taloženja prašine u morski sustav Rogozničkog jezera (Zmajevo oko kod Rogoznice).

Klimatološka analiza taloženja prašine na području Jadranskog mora na temelju podataka reanalize the Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications, version 2 (MERRA-2) omogućila je izdvajanje ekstremnih događaja u bazu podataka. Iz baze podataka, uvažavajući iznadprosječne koncentracije PM10 izmjerene na urbanim i ruralnim prizemnim postajama za praćenje kvalitete zraka na području Jadrana, odabrane su dvije epizode koje su simulirane i detaljno istražene modelom Weather Research and Forecasting združenim s kemijskim modelom (WRF-Chem). U prvoj od ove dvije epizode dnevna vrijednost koncentracije PM10 izmjerena 27.3.2020. u Rijeci iznosila je 216 μm-3, a satne vrijednosti diljem Hrvatske dosezale su vrijednosti i do 400 μm-3. Analiza sinoptičke situacije, putanja unazad modela Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT), produkata AOD-a iz reanalize MERRA-2 i simulacije WRF-Chem ukazuje na advekciju prašine iz područja istočno od Kaspijskog jezera. Advekcija se odvijala do visine ~ 2 km nad tlom s izvorom na širem području isušenog Aralskog jezera. Međutim, kemijska i morfološka analiza lebdećih čestica ukazala je i na prisutnost prašine iz područja Sahare što se može pripisati utjecaju ciklone Sharav prisutne u Sredozemlju koja je prethodila advekciji prašine s istoka. Druga simulirana epizoda odnosi se na utjecaj visinske doline, što je karakteristična pojava za jesen pri čemu je donos prašine zahvatio sjeverno područje Jadrana.

Abstract (english)

EXTENDED ABSTRACT – pp. iii – xii

• Keywords: pustinjska prašina; klimatologija taloženja prašine; EOF; Jadransko more; biološka proizvodnja; Rogozničko jezero; Aralsko more; WRF-Chem
• Keywords (english): Desert dust; Dust deposition climatology; EOF; Adriatic Sea; biological production; Rogoznica lake; Aral Sea; WRF-Chem
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:721241
• Promotion: 2023
• Study programme: Title: Physics; Study programme type: university; Study level: postgraduate; Academic / professional title: doktor/doktorica znanosti, područje prirodnih znanosti, polje fizika (doktor/doktorica znanosti, područje prirodnih znanosti, polje fizika)
• Type of resource: Text
• Extent: 153 str. ; 30 cm
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Public note: Istraživanje je provedeno u suradnji s HRZZ projektom "Rogozničko morsko jezero kao model odziva ekosustava na promjene u okolišu" (IP-2018-01-1717, MARRES, voditeljica dr. sc. Irena Ciglenečki-Jušić) i uz financijsku potporu Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu i Sveučilišta u Rijeci (projekt uniri-prirod-18-23).
• Created on: 2023-09-28 10:29:09