5.3.1. Гауссовская модель атмосферной диффузии

К числу наиболее распространенных методов расчета загрязнения атмосферы относится гауссовская модель расчета шлейфа вредных веществ от стационарных источников. В основе модели лежит выражение для нормального или гауссовского распределения вредных веществ в атмосфере.

Подобная методика рекомендована Агентством по охране окружающей среды США для проведения расчетов, носящих нормативный характер.

Модели этого типа пригодны как для краткосрочных прогнозов, так и для долгосрочных. Краткосрочные прогнозы осуществляются с помощью моделей, рассчитывающих карту загрязненности района для одного периода, которому соответствуют достаточно устойчивые метеорологические условия. Эти модели могут <5ыть использованы и для долгосрочных прогнозов, если интервалы предсказания можно разбить на квазиустойчивые периоды по метеорологическим условиям. Такой подход индуцирует определенные расчетные трудности, особенно в тех случаях, когда надо оценить среднегодовые концентрации для большого количества распределенных источников. Для долгосрочных прогнозов наблюдаемая в течение года роза ветров дискретизируется, отдельные показатели разбиваются на классы: скорость ветра - j классов, направление ветра - А:, параметры атмосферной устойчивости - е, высота инверсии - т и т. д. Иногда учитываются и такие параметры, как температура, освещенность, влажность. Из накопленной за несколько лет метеоинформации можно построить вероятностную функцию f(j,k,е,m,...), характеризующую вероятность появления ветра силой j, направления k и т. п. Рассмотрим подробно гауссовские модели в случае краткосрочных прогнозов.

Гауссовское уравнение следует из общего уравнения атмосферной диффузии (5.2) при выполнении следующих условий:

1) решение не зависит от времени (источник имеет постоянные параметры выброса);

2) скорость ветра постоянна и одинакова во всем слое диффузии;

3) коэффициенты диффузии не зависят от координат;

4) диффузия в направлении х мала по сравнению со средней скоростью переноса вещества в этом направлении, что значит

 

В этом случае общее уравнение диффузии существенно упрощается.

(5.6)

Общее решение уравнения (5.6) имеет вид:

(5.7)

где С0 - произвольная постоянная, определяемая граничными условиями конкретной задачи Окончательное выражение будет иметь вид:

(5.8)

где , . - дисперсии, характеризующие гауссовское распределение по оси Yи оси Z:

(5.9)

Математическая модель называется гауссовской, так как с точностью до постоянного множителя она состоит из двух гауссовских функций вида:

(5.9)

Гауссовская кривая имеет вид колокола и меняется от - до + с максимумом при y=0.
Коэффициент  - нормализующий фактор, который делает площадь под кривой равной единице

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Река Амур

Интересные ссылки

Коллекция экологических ссылок

Коллекция экологических ссылок

 

 

Другие статьи

Активность на сайте

сортировать по иконкам
2 года 18 недель назад
YВMIV YВMIV
YВMIV YВMIV аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 288,976 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

2 года 20 недель назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 288,976 |

Thank you, your site is very useful!

2 года 20 недель назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 288,976 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

2 года 49 недель назад
Евгений Емельянов
Евгений Емельянов аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 288,976 |

Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/

2 года 20 недель назад
Гость
Гость аватар
Ситуация с эко-форумами в Бразилии

Смотрели: 8,357 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!