Россия
Рассмотрены категории устойчивости атмосферы, моделирование рассеивания выброса загрязняющих веществ с учётом адсорбции на изменение концентрации в атмосфере
загрязняющие вещества, моделирование рассеивания выбросов, категории устойчивости атмосферы
Размеры зоны токсической опасности при выбросах загрязняющих веществ зависят от мощности выброса и характеристик атмосферного переноса, прежде всего от скорости ветра и от категории устойчивости (стабильности) атмосферы.
Наиболее неустойчивая категория «А» отмечается при слабом ветре и сильной солнечной радиации, когда воздух, нагретый теплом от земной поверхности, всплывает. Обычно это состояние возникает после полудня.
Категория «С» наблюдается при усилении ветра от умеренного до сильного и чаще всего вечером при ясном небе или днём при низких кучевых облаках, а также летними ясными днями при высоте солнца 15-30 °.
Нейтральная категория «D» соответствует условиям сплошной облачности, как днём, так и ночью, когда влияние прямых солнечных лучей незначительно.
Устойчивые категории «Е» и «F» фиксируют обычно ночью при чистом небе или слабой облачности, когда земная поверхность выхолаживается и над ней устанавливается инверсионный слой.
Для описания зависимости реализации того или иного класса устойчивости атмосферы от скорости ветра
Влияние состояния земной поверхности проявляется в эффекте торможения движения воздушных масс, который характеризуется «параметром шероховатости» Д0.
Известно, что скорость ветра значительно изменяется с высотой:
|
(1) |
Значения показателя «р» зависят от класса устойчивости атмосферы и "шероховатости" поверхности Д0. Анализ для простейшего случая переноса «нейтральной» примеси от точечного источника постоянной мощности G0 показал, что распределение концентрации примеси на оси следа (у = 0) на поверхности земли (z = 0) равно:
|
(2) |
Коэффициенты дисперсии в горизонтальном и вертикальном направлении
|
(3) |
где x – расстояние, м (102 ≤ x ≤ 104); i = y, z.
Для нестабильной атмосферы городские коэффициенты
Представленные выше данные об изменениях и корреляциях между основными параметрами атмосферного переноса свидетельствуют о необходимости построения чётких логических схем различных вариантов (случаев) развития аварийного процесса в атмосфере, построенных по принципу «деревьев событий».
Очевидно также, что по целому ряду характеристик (шероховатость дневной поверхности, функции распределения скорости ветра и классов стабильности атмосферы в разрезе года и др.) «функции переноса» непосредственно связаны и с «функцией источника» (давление насыщенных паров, температура воздуха и поверхности грунта и др.), то есть, с мощностью выброса.
1. Махутов Н.А., Петров В.П. Методы и моделирование процессов возник-новения и развития техногенных катастроф // Проблемы безопасности и ЧС. 2009. №2. С. 3-23.