Забруднення атмосфери - Конспект, раздел Философия, З курсу Моделювання та прогнозування як конспект лекцій з дисципліни Конспект лекцій Місцевість Залежно Від Її Географічних Координат Завжди Має Свої Регіональні ...
Місцевість залежно від її географічних координат завжди має свої регіональні (зональні) особливості. Такі, наприклад, як кліматичні, геологічні, грунтово-рослинні та інші. Особливо важливо те, що залежно від цих специфічних особливостей, вона може по-різному впливати на здатність самоочищення повітря від забруднюючих речовин. Тому відповідно до цього вся територія земної кулі зонована залежно від величини метеокліматичного потенціалу самоочищення атмосфери на п'ять типів. Перший тип має найбільш низьку здатність до самоочищення. На нашій території це найбільш північна маленька частина території країни (північніше 52о п.ш.). Другий тип має більш помірну здатність до самоочищення. Практично це вся територія України за винятком І зони і південно-східної та південно-західної її частини. Третій тип має підвищений потенціал самоочищення. Це крайня південно-східна і крайня південно-західна територія України (рисунок 6.2).
Крім потенціалу самоочищення, місцевість обумовлює специфічні фізичні процеси в атмосфері (такі, як турбулентність, стратифікація, конвекція і т.п.).
Інверсійна стратифікація спостерігається у випадку, коли температура повітря в шарах на різній висоті сильно послаблює турбулентний обмін та переміщення забруднюючих речовин від земної поверхні із низького приземного шару в більш високі шари атмосфери. З цієї причини при утворенні інверсій домішки, які викидає наземне джерело, залишаються поблизу земної поверхні і тим самим створюють підвищений рівень їх концентрації в зоні їх викиду. Зазначимо, що в міських населених пунктах більш частіші припідняті інверсії (близько 46% загальної кількості, тобто коли їх нижня межа не збігається з земною поверхнею, а знаходиться на деякій висоті). Менш частіші приземлені (до 13%, у яких нижня межа збігається з земною поверхнею). Для сільської місцевості, навпаки, припідняті складають менше 15%, а приземні 38%. Це викликано, в першу чергу, великим об'ємом антропогенних викидів у містах. До того ж антропогенний потік у містах досягає 10% сумарного притоку сонячної радіації, теплоти в грунт та теплоти, яка витрачається на випаровування.
Звичайно в природних умовах вночі складаються більш сприятливі умови для формування приземної інверсії радіаційного проходження (вертикальний градієнт температури повітря γ < 0). У цей час відбувається особливо інтенсивна втрата теплоти земною поверхнею.
Проте в цей же час під впливом збільшеного зустрічного випромінювання атмосфери за рахунок наявності в ній високих концентрацій домішок та водяного пару в населених пунктах (великих містах) ефективне випромінювання поверхні землі значно нижче, ніж на околицях. Оскільки вночі в містах тепловий потік із землі за своєю абсолютною величиною значно більший, ніж на околицях, то вночі в містах поблизу поверхні більш позитивне значення вертикального градієнта температури (γ > 0).
Температура в приземному шарі не підвищується, як це має місце на околицях, а навпаки, знижується з висотою. Відповідно інверсія при цьому піднімається на деяку висоту (Z) над поверхнею землі (рисунок 6.3).
При розгляданні процесів стратифікації звичайно вважають, що приземний шар атмосфери обмежується висотою Z=50-100 м, а прикордонний досягає висоти 1000 м.
Концентрація забруднюючої речовини в приземному шарі атмосфери над сушею визначається швидкістю вітру і турбулентним обміном (для стаціонарних джерел і для речовини, яка зберігається тривалий час у повітрі). Однією з головних характеристик приземного шару є збереження в ньому по висоті вертикальних потоків тепла і кількості руху. Для нього із збільшенням висоти властива значна зміна швидкості вітру, температури, турбулентності, а також виявлення впливу сталості і тривкості атмосфери, який пов'язаний із температурною стратифікацією.
Вирізняють наступні умови стратифікації:
- байдужа (вертикальний потік тепла близький до нуля, а зміни температури повітря з висотою відбувається за адіабатичним законом, тобто мало змінюються);
- небайдужа (температурний градієнт істотно відрізняється від нуля);
- нестійкий стан (із зверхньо адіабатичним градієнтом температури, коли стратифікація сприяє розвитку випадкових збурень у повітряному потоці і посиленню турбулентного обміну);
- сталий стан (власне стратифікація, коли температура збільшується із висотою).
Рисунок 6.3 – Вертикальна зміна (Z) температури (Т) повітря у місті (1) і на околицях (2)
Якщо в атмосфері має місце інверсія температури, то збурення в потоці згасають, і інтенсивність турбулентного обміну слабшає.
Сумський державний університет... Конспект лекцій з курсу Моделювання та прогнозування...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Забруднення атмосфери
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Тема 1 Система як об¢єкт моделювання . . .7
1.1 Загальні положення . . . . .7
1.2 Моделювання в екології . . . .9
1.3 Характерні властивості систем . . .11
1.4 Взаємодія елементів системи . . .13
1.5 Динам
Загальні положення
Успішний результат будь-якої справи залежить від досвіду її виконавців.
Існує декілька способів накопичення досвіду в процесі виробничої або організаційної діяльності. У на
Моделювання в екології
Застосування методів моделювання в екології має ще більше значення, ніж у техніці, вже тому, що необхідно вирішувати завдання дуже складні, недостатньо вивчені, до того ж занадто ви
Характерні властивості систем
Звертаючись до розгляду екологічних систем, слід зупинитися на їх характерних особливостях, які властиві всім цим екосистемам. Перш за все – це наявність структури.
Структу
Взаємодія елементів системи
Під взаємодією елементів системи розуміють режим (процес) спільного функціонування елементів, при якому поведінка (або властивості одного елемента) в загальному випадку залежать від
Динамічна система
Усі явища і процеси матеріального світу ми звикли розглядати у просторі і часі.
У найпростішому випадку механічного руху мова про переміщення, яке інтерпретується як зміна
Екологічна система
Під екологічною системою треба розуміти систему, конкретний зміст якої пов'язаний із відношеннями в галузі екології, тобто відношеннями живих організмів з їх середовищем перебування
Системний аналіз екосистем
Розгляд досліджуваного об'єкта матеріального світу як системи, що складається із взаємодіючих елементів, побудова математичної моделі для нього і дослідження його властивостей метод
Екологічний аналіз екосистем
Системний підхід широко використовується не лише в галузі природокористування, але й в екології. Наприклад, в питаннях екологічного аналізу екосистем та охорони довкілля.
Е
Загальні положення
Введемо деякі основні поняття.
Модель – це:
- фізична (речовинно-натуральна) або знакова (математична, логічна) подібність реального об'єкта (звичайно спрощеного),
Типи моделей
Можна визначити такі основні типи моделей: матеріальні (предметні), формальні(логіко-математичні), змішані (рис. 2.1).
Тип матеріальних моделей представляють групи моделей
Класифікація моделей
Розраховуючи різноманіття моделей, для зручності вдаються до їх класифікації. Так, в залежності від об'єкта моделювання розрізняють субстанціональні, структурні та функціональні кла
Етапи побудови моделі
Відповідно до загальної схеми моделювання розглянемо більш детально процес побудови моделі. Він складається з трьох послідовних етапів: концептуалізація, математичний опис, аналіз м
Моделювання наукових досліджень
Практично будь-яке дослідження являє собою процес, який починається з відчуттів та сприйняття навколишньої дійсності і закінчується формулюванням законів і теорій, які описують стру
Загальні положення
Визначимося в основних термінах.
Атмосфера – зовнішня газова оболонка Землі, яка обертається разом з нею.
Повітря – газовий склад атмосфери Землі.
Зовнішн
Джерела забруднення атмосфери
Всі джерела, які забруднюють атмосферу, можна розподілити за видами: стаціонарні і нестаціонарні, а також організовані і неорганізовані.
Найбільше забруднюють атмосферу ста
Забруднюючих речовин в атмосферу
Пилогазоповітряна суміш, яку викидає з свого отвору стаціонарне джерело (труба), завжди дуже відрізняється від навколишнього атмосферного повітря не лише своїми фізичними, хімічними
Домішок у зоні джерела викидів в атмосферу
Розповсюдження забруднюючих речовин в атмосфері навколо джерела викидів відбувається в цілому за законами матеріального світу, які здебільшого відомі науці в різних її галузях (фізиці, хімії, кліма
Домішок в атмосфері
Моделювання будь-якого процесу звичайно відбувається послідовно від найбільш простого до найбільш досконалого варіанта, який найбільш адекватно і точно відображає цей процес відпові
Загальні положення
Концентрація забруднюючих речовин у зоні викидів в атмосферне повітря формується під впливом багатьох факторів. Результати наукових досліджень дозволяють стверджувати, що формування величини рівня
На забруднення атмосфери
Перш за все слід зазначити, що на рівень забруднення в будь-якій точці простору в зоні джерела викидів забруднюючих речовин безпосередньо впливають такі метеофактори, як швидкість і
На забруднення атмосфери
Само собою зрозуміло, що параметри джерела викидів домішок в атмосферу безпосередньо впливають на формування рівня і характеру забруднення. Перш за все це такі: висота джерела над п
Викиду на забруднення атмосфери
На рівень концентрації речовини в досліджуваній (розрахунковій точці) простору перш за все впливають швидкість виходу суміші викиду з гирла труби (W, м3/с) та його темпер
На забруднення атмосфери
На формування рівня забруднення суттєво впливають умови виходу факела пилогазоповітряної суміші із отвору труби. Вони різні для холодного і відповідно гарячого викидів.
Кое
Атмосфери
Рельєф місцевості і тип підстилаючої поверхні, безумовно, впливають на формування рівня забруднення. Про це красномовно свідчить той факт, що теоретичні і фактичні значення концентр
Джерелом
Максимальний рівень приземної концентрації (Сгм, мг/м3) забруднюючої речовини при викиді гарячої пилогазоповітряної суміші (ΔТ > 0о
Досягає максимального рівня
Небезпечна відстань (Хm) – це віддаль від джерела викиду, на якій при несприятливих метеоумовах приземна концентрація домішку досягає максимального значення (См).
Небезпечн
Концентрація досягає максимального рівня
Небезпечна швидкість вітру (Uм) – це значення його швидкості на рівні флюгера (10 м над поверхнею землі), при якій на небезпечній відстані (Хм) приземна концентрація досягає максима
На довільній відстані від джерела викиду
На довільній відстані (Х≠Xм) від джерела при небезпечній швидкості вітру (Uм) приземна концентрація речовини (Сх) в атмосфері за віссю факела викиду розраховується за формулою
Модель екологічного стану атмосфери
Оцінка екологічного стану забруднення атмосфери окремою (і) речовиною здійснюється за допомогою простого індексу (коефіцієнта) забруднення:
Кі = Сі / ГДКі ,
Модель фізичного стану атмосферного повітря
Оцінка фізичного стану забруднення атмосферного повітря окремою (і) речовиною виконується зведенням її до 3 – го класу небезпеки за допомогою коефіцієнта
Атмосфери населених пунктів
Оцінка небезпеки забруднення атмосфери міст для їх населення здійснюється за допомогою індексу
Атмосфери
Оцінка рівня забруднення атмосферного басейну визначається величиною зваженого агрегатного індексу
___
Список літератури
1. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование атмосферы. – Л., 1985.
2. Владимиров А.М. и др. Охрана окружающей среды. – Л.,1991.
3. Егоров В.А. и др. Математические мод
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов