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
Дорогие друзья, просим вас уделить минутку и подписать жизненно важную для всех китов и дельфинов России петицию! Сейчас в "китовой тюрьме" в бухте Средней в Приморье замерзают 11 косаток и 87 белух (а еще совсем недавно их было 90). Это детеныши, незаконно отловленные и разлученные со своими семьями в Охотском море в 2018 году для продажи в китайские океанариумы.  Очень важно их освободить!  Но не менее важно полностью ОСТАНОВИТЬ ИХ ВЫЛОВ в будущем!  Этот грязный...
Снимок, сделанный «Друзьями океана» в экспедиции
Активисты регионального отделения ОНФ в Москве запустили мониторинг обращения с опасными отходами, который продлится до конца марта. Принять в нем участие может любой желающий. Полученные результаты активисты и эксперты Народного фронта проанализируют и направят в департамент природопользования и охраны окружающей среды города Москвы, а также в органы муниципальной власти округов и районов столицы. «Согласно данным департамента природопользования и охраны окружающей среды города Москвы, об...
Не секрет, что месторождения с большими содержаниями россыпных полезных ископаемых, таких как золота, алмазов, платины, сапфиров, янтаря, рубинов давно выработаны. Остаются множество забалансовых участков малых или труднодоступных по существу, которые до сегодняшнего дня не предоставляли промышленный интерес горно-добывающим предприятиям. Инновации и прорывные технологии, постепенно внедряющиеся в отрасли с 70 - ых годов прошлого века, сегодня бурно начинают приобретать малые и средние предприят...
Стартовала международная акция по оказанию поддержки особо охраняемым природным территориям «Марш парков-2019». Девиз акции в 2019 году – «Сохраним места обитания растений и животных!». Акция проводится  ежегодно с 1995 г. в России, на Украине, в Белоруссии, Армении и государствах Центральной Азии.   Организатором и координатором “Марша парков” является общественная организация "Центр охраны дикой приро...
История Красногорского гидроузла началась в начале двухтысячных годов, когда было проведено масштабное исследование бассейна Иртыша на территории двух государств – Казахстана и России. Поводом для исследования послужили планы по использованию ресурсов реки для развития территории Сянь-Чжань Уйгурского автономного округа Китая и новой столицы Казахстана - Астана. Предполагалось, что за счёт переброски части стока Верхнего Иртыша, будут обеспечены водой десятки миллионов человек, переселяемы...

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Интересные ссылки

Коллекция экологических ссылок

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

Активность на сайте

сортировать по иконкам
9 недель 4 дня назад
Надежда Бреева
Надежда Бреева аватар
Бутырский район

Смотрели: 1,475 |

Экология в Новой Москве . Поселение Щаповское.

Щапово (Александрово) — посёлок в Троицком административном округе Москвы (до 1...

9 недель 4 дня назад
Надежда Бреева
Надежда Бреева аватар
Бутырский район

Смотрели: 1,475 |

Проверить качество воды в Бутырском районе Москвы можно в независимой лаборатории ...

9 недель 4 дня назад
Надежда Бреева
Надежда Бреева аватар
Библиотеки ценной природоохранной литературы (научной, практ...
Смотрели: 1,712 |

Библиотека по природоохранной документации водных ресурсов ГОСТы, СНИПы, ПНДФ :...

20 недель 8 часов назад
Екатерина Алтайская
Екатерина Алтайская аватар
Приливы и отливы-результат опрокидыван­и­я водоворотов

Смотрели: 3,653 |

Добрый день, уважаемые форумчане! Я пишу статьи про ФККО, на самые злободневные темы. Предлагаю вам ознакомиться с последними материалами о...

3 года 13 недель назад
Юсуп Хизиров
Юсуп Хизиров аватар
Приливы и отливы-результат опрокидыван­и­я водоворотов

Смотрели: 3,653 |

Отзывы на гипотезу:­­

Викизнание: Обсуждение: Приливы_и_отлив­­ы
http:/.../goo.gl/JTHKlX
Википедия: Обсуждение: Прилив и...

размешен 22.02.19 | Тип: Статью

 На берегу озера Байкал у поселка Култук Иркутской области полным ходом идет строительство  китайского завода по розливу бутилированной воды. Основным инвесто...

размешен 22.02.19 | Тип: Статью

 Более 20 зелёных зон и природных территорий Новосибирска предлагается перезонировать под различную застройку. Также в жилые зоны переводятся территории, изначально предназн...

размешен 22.02.19 | Тип: Статью

Стартовала международная акция по оказанию поддержки особо охраняемым природным территориям «Марш парков-2019». Девиз акции в 2019 году –...

размешен 22.02.19 | Тип: Статью

Подведены предварительные результаты первой полевой экспедиции в рамках ежегодных полномасштабных учётов снежного барсана плато Укок в Горном Алтае.

Из экспе...

размешен 22.02.19 | Тип: Новость

В Кирове прошла ежегодная конференция регионального отделения Общероссийского народного фронта, на которой помимо экспертов движения присутствовали губернатор Кировской области Игорь Василье...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал