5.3.4. Масштабы распространения тяжелых газов в атмосфере

Для определения количественной границы понятия «тяжелый газ» следует воспользоваться критерием Ричардсона, представляющим собой отношение подъемных сил, действующих на турбулентную частицу примеси, к инерционной составляющей силы, обусловленной турбулентными флуктуациями газа:


В этом выражении  представляет собой гравитационное ускорение турбулентной частицы, а U2, -инерционное ускорение, обусловленное турбулентными флуктуациями газа со скоростью порядка величины динамической скорости U,в пределах облака размерами .Принимая в качестве границы существования тяжелого газа условие

>10 (5.11)

для типичного нейтрального состояния атмосферы, характеризующегося величиной динамической скорости U*,0,2 м/с, получим:

Согласно полученным оценкам, тяжелым является холодный воздух, температура которого на градус меньше температуры окружающей среды. К тяжелым следует отнести также газы, молекулярный вес которых больше молекулярного веса воздуха () или легкие, но охлажденные газы, которые, например, образуются при кипении криогенных жидкостей. В этом случае критерий тяжелого газа приобретает вид:

где С - относителоная массовая концентрация примеси. T0 - температура окружающей среды,  - разность между температурой облака и окружающей среды.

Практически к тяжелым газам относятся также взвешенные в воздухе аэрозоли.
Рассеяние различных газов в атмосфере сопровождается уменьшением массовой концентрации примеси и разности между температурой газа и окружающей средой. На какой-то стадии развития процесса это приводит к нарушению условия (5.11). В дальнейшем распространение любой примеси приобретает характер рассеяния нейтрального по плавучести газа. Для правильной постановки задачи моделирования явления необходимо знать возможные линейные масштабы развития процесса. Пространственная протяженность облаков тяжелых газов зависит от количества возможных степеней свободы его движения. Характерные линейные размеры облаков можно оценить, исходя из условия сохранения массы выброшенной примеси:
Мр = С(Мр+М),

где Мр - общая масса примеси, М- присоединенная масса воздуха.
При сильном ветре рассеяние тяжелого газа может носить трехмерный характер. В этом случае максимальный линейный размер облака Rсвязан с размером источника R0и граничной концентрацией примеси тяжелого газа, равной, согласно уравнению (5.11) Cb2-10-3, соотношением

При более слабом ветре рассеяние тяжелого газа будет происходить преимущественно в горизонтальном направлении. В этом случае максимальный линейный размер облака будет приблизительно на два порядка величины превосходить размер источника

При струйном выбросе тяжелого газа вдоль поверхности земли максимальная длина его распространения Х может быть оценена с помощью эмпирического уравнения
С1 / (0,3X/d)соотношением X/d1-3, где d- диаметр источника.
Приведенные оценки показывают значительные геометрические масштабы существования облаков тяжелых газов. Их максимальные размеры могут достигать десяти километров. Распространение облаков в условиях промышленной площадки или города может сопровождаться большим потенциальным ущербом от загрязнения местности и окружающей среды.

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
20 июня 1993 года в Чувашской Республике  образован Национальный парк «Чаваш Вармане». В Разметелево и Кировске Ленинградской области прошли митинги против мусорного завода, а жители посёлка Новый Агачаул (пригород Махачкалы) перекрыли автотрассу из-за горящей мусорной свалки. Построенное в ОАЭ здание в виде нескольких футуристических «дюн» органично вписывается в ландшафт пустыни и имеет значительные экологические конструктивные особенности, обеспечивающие комфорт и...
7 июня исполняется 80 лет со дня рождения Денниса Медоуза, лидера команды смоделировавшей прогноз эволюции глобальной экономической системы, соавтора доклада Римскому клубу «Пределы роста». Более 70 общественных организаций и групп активистов со всего мира создали сеть “Углеродная бомбардировка” для борьбы с проектами вызывающими  катастрофический климатический коллапс. Режим чрезвычайной ситуации объявлен в США из-за перебоев на энергетическом рынке в связи с с...
11 июня 1930 года был образован ФГБУ «Башкирский государственный заповедник»/ В Москве количество канцерогена бенз(а)пирена вдорожной пыли в 53 раза превышает показатели загородных районов и почти в 20 раз выше предельно допустимой концентрации. Черёмушкинский районный суд Москвы отказывается рассматривать липовые дела в отношении защитников Троицкого леса. Эти и другие темы в новом выпуске Обзора эконовостей Международного Социально - экологического союза от Света Забелина...
Хотя на экологических активистов давят и наказывают уже по «антивоенным» статьям, они продолжают бороться - экопротесты вновь вернулись в повестку. Расходы на помощь пострадавшим от климат-кризиса людям во всем мире увеличились на 800% за последние 20 лет. У современной молодежи есть все основания повторить бунт если не «68-го», то хотя бы эпохи Перестройки, но пока они только сердятся, но не бунтуют. Эти и другие темы в новом выпуске Об...
1 июня 1934 года в восточной части полуострова Камчатка образован Кроноцкий государственный природный биосферный заповедник. В правительство РФ передано более 53 тысяч подписей с требованием отказаться от сжигания отходов за государственные деньги. Вампирическая энергия может составлять до 40% от общего расхода электричества в доме. Эти и другие темы в новом выпуске Обзора эконовостей Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Охрана природы, проблемы окруж...

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Активность на сайте

сортировать по иконкам
29 недель 7 часов назад
YВMIV YВMIV
YВMIV YВMIV аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 232,489 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

31 неделя 1 день назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 232,489 |

Thank you, your site is very useful!

31 неделя 2 дня назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 232,489 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

1 год 7 недель назад
Евгений Емельянов
Евгений Емельянов аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 232,489 |

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

31 неделя 2 дня назад
Гость
Гость аватар
Ситуация с эко-форумами в Бразилии

Смотрели: 2,693 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

размешен 25.06.22 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...
размешен 25.06.22 | Тип: Статью

25 июня исполняется десять лет как Алексей Грибков с соратниками выиграл первое в истории дело в суде по вопросу отнесения лесов на ООПТ к эксплуатационным (вместо защитных), бла...

размешен 25.06.22 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...
размешен 23.06.22 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...
размешен 23.06.22 | Тип: Статью

27 июня 1996 года в Хмельницкой области Украины создан Национальный природный парк Подольские Товтры.

Кульминацией десятилетней кампании, провод...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал