УДК 504.3.054

КЛАССИФИКАЦИЯ МОДЕЛЕЙ АТМОСФЕРНОЙ ДИСПЕРСИИ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ

Голубничий Артем Александрович1, Моргачева Дарья Анатольевна2
1Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, ассистент кафедры инженерной экологии и основ производства
2Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, магистрант кафедры программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем

Аннотация
В статье даются классификации существующим моделям загрязнения атмосферы. Авторами выделяется два критерия для проведения классификации: математический аппарат модели и область ее применения.

Ключевые слова: загрязнение воздуха, моделирования загрязнения воздуха


CLASSIFICATION OF ATMOSPHERIC DISPERSION MODEL OF POLLUTANTS

Golubnichiy Artem Aleksandrovich1, Morgacheva Darya Anatolevna2
1Katanov Khakass State University, Assistant at the Department of Engineer Ecology and Bases of Production
2Katanov Khakass State University, Student of the Department of Computing Software and Automated Systems

Abstract
The article provides the classification existing models of atmospheric pollution. The author singles out two criteria for classification: mathematical apparatus model and its scope.

Keywords: air pollution, air pollution modeling


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Голубничий А.А., Моргачева Д.А. Классификация моделей атмосферной дисперсии загрязнителей // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/03/64801 (дата обращения: 04.06.2017).

Европейский центр по атмосферному воздуху и изменению климата, являющийся частью Европейского агентства по охране окружающей среды и поддерживающий систему онлайн документации насчитывает в настоящее время (февраль 2016) 142 модели рассеивания, разработанные в Европе.

Большая часть моделей можно разделить на две категории:

1. Гауссовские модели шлейфа

2. Лагранжевы модели слоя

Сущность гипотезы о гауссовой модели шлейфа предполагает, что концентрация загрязнителя в струе пропорциональна интенсивности выброса и обратно пропорциональна скорости ветра в точке выброса. Таким образом, при скорости ветра близкой к нулю, предполагаемая концентрация стремится к бесконечности, и гауссово представление шлейфа является недействительным. Еще одна проблема возникает из «стационарного предположения», согласно которому метеорологические условия между источником и точкой наблюдения постоянны для каждого моделируемого часа. Это предположение может нарушаться в двух случаях [1]:

Неоднородные метеорологические условия.

Если существуют территории в пределах области моделирования, которые имеют существенные отличия в режиме пользования, например, город – деревня в пределах одной области исследования, то предположение об однотипности поля ветра для всего объекта моделирования является не верным.

Дисперсия на большие расстояния.

Модели Гаусса позволяет рассчитывать концентрации загрязняющих веществ в области моделирования по прямой линии между источником и точкой расчета для каждого часа. Однако они не учитывают время, необходимое для прохождения шлейфа загрязнителя от источника до точки расчета. Так при достаточно малых скоростях ветра максимальное расстояние, для которого можно производить расчет не будет превышать 10 км. По этой причине модели Гаусса ограничиваются лишь данным расстоянием для прогнозирования концентраций веществ загрязняющих.

Лангранжевы модели слоя математически описывают процесс переноса загрязнения через движение, парцелл (совокупность частиц загрязнителя). Моделирование движения парцелл соответствует процессу случайного блуждания. Модель Лагранжа затем вычисляет дисперсию загрязнения воздуха путем вычисления траектории непрерывного шлейфа, как рядов дискретных парцелл загрязнителей. Данная модель использует движущуюся систему отсчета, по отношению от своего начального расположения. Общая концентрация загрязнителя в точке вычисляется на основе вклада всех составляющих шлейфов. Слоевая модель также может включать в себя распределения Гаусса для описания рассеивания загрязняющих веществ в каждом шлейфе. Данный подход имеет более высокую степень точности, в сравнении с гауссовыми дисперсионными моделями, однако и требует большего времени для реализации модели.

С точки зрения применения все модели можно разделить на три группы:

1. Скрининг модели

2. Расширенные модели

3. Модели уличных городских каньонов.

Каждая из обозначенных групп моделей предполагает решение конкретных задач в области моделирования процессов в атмосфере.


Библиографический список
  1. Marnane, I., Porter, E. & Collins, E. (2010). Air Dispersion Modelling from Industrial Installations Guidance Note. Irish EPA.


Все статьи автора «Голубничий Артем Александрович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: