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
Уважаемые друзья и коллеги!   Обращаемся к вам со срочной просьбой о поддержке. Как вы, наверное, уже знаете 28 декабря  совершено жестокое нападение на Андрея Рудомаху, лидера «Экологической вахты по Северному Кавказу», когда он и его коллеги вернулись с экологической инспекции. В настоящее время Андрей находится в больнице. Мы собираем подписи, требуя, чтобы российские власти провели быстрое и тщательное расследование, а виновные лица предстали перед судом....
Совсем не рождественская история происходит в эти новогодние дни в земле Северная Рейн-Вестфалия - самой урбанизированной территории в Германии. Чтобы расширить свой рудник, крупнейшая немецкая компания по производству ископаемого топлива RWE Power, запланировала 8 января 2018 года снести  большую старинную церковь, а власти, несмотря на протесты населения, согласовали этот проект. Остановить  угольщиков попытались активисты «Гринпис», сообщает сайт организации.  Гри...
 Без экономической оценки экосистемных услуг природы мы не сможем её защитить, будет продолжаться деградация среды и обнищание местного населения. Это особо актуально для России, где богатые в природном отношение регионы  (Байкал, Камчатка, Алтай) имеют нищее население.  Фантастическая природа, которая обладает мировой ценностью, но как там жить людям, как развивать эти регионы?  Лекция для ПостНаука доктора экономических наук, профессора кафедры экономики прир...
У Камчатки и Исландии много общего: вулканы и горячие источники, привлекательность для туристов, рыболовство как основа экономики, близкое количество жителей. Но годовая выработка электроэнергии в Исландии в 10 раз больше, чем в Камчатском крае. А чем отличается энергетический потенциал Камчатки и Исландии и почему? Когда в 2010 году в Петропавловск-Камчатский пришел газопровод, многим казалось, что проблемы энергетики полуострова решены. Однако всего через 5 лет Газпром заявил, что газа меньше...
ДЕМОКРАТИЯ - ВЛАСТЬ ИЗБИРАТЕЛЕЙ ЧЕРЕЗ ДЕСЯТКИ!!! " Демократия — это политическая система, в которой политическая власть осуществляется свободно выражающим свою волю большинством граждан. История демократии Такие демократические режимы осуществления власти известны в истории очень давно. Государственные формы демократии были распространены еще в античном мире. В Средние века существовали демократические города-государства в Голландии, Венеции, Женеве, Новгороде и др. Демократия прохо...

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Интересные ссылки

«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

Ростислав Гизатулин аватар
Ростислав Гизатулин
Экспедиция «В краю пяти озёр»

Хороший проект. Мне хотелось бы принять в нем участие.

 

НАТАЛЬЯ ЗАХАРЧЕНКО аватар
НАТАЛЬЯ ЗАХАРЧЕНКО
Экспедиция «В краю пяти озёр»

я думаю детям очень нравится, и позновательно

НАТАЛЬЯ ЗАХАРЧЕНКО аватар
НАТАЛЬЯ ЗАХАРЧЕНКО
Омские башмачки

Проект интересный

Олеся Скрипинская аватар
Олеся Скрипинская
Экспедиция «В краю пяти озёр»

Замечательный проект! Поддерживаю!

Олеся Скрипинская аватар
Олеся Скрипинская
Омские башмачки

Замечательный проект! Поддерживаю!

София Власова аватар
София Власова
Экспедиция «В краю пяти озёр»

Это здорово.Мне очень хочется поехать туда.

сортировать по иконкам
51 неделя 4 дня назад
Алексей Писковский
Алексей Писковский аватар
Экономия воды и газа или просто предупреждение потопов, взры...
Смотрели: 65,066 |

ЭкоКартридж есть такая организация. К ним обратись.https...

1 год 15 часов назад
Гузель Арсланова
Гузель Арсланова аватар
Экономия воды и газа или просто предупреждение потопов, взры...
Смотрели: 65,066 |

Добрый день. 

Я не по теме с вопросом. Сайт не дает разместить новую тему. Поэтому пишу в этой..(админы простите). Поотому что т...

1 год 41 неделя назад
martaka maminov
martaka maminov аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 139,761 |

Обращайтесь, отличная компания http://www.ecocentrp.ru/about/...

2 года 4 дня назад
Глеб савельев
Глеб савельев аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 139,761 |

нужна схема пещер с измерениями

2 года 4 недели назад
Ольга Волобуева
Ольга Волобуева аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 139,761 |

если Вы обладаете информацией , как составить топокарту пещеры, пишите нам. Очень нужна помощь в составлении паспорта объекта

размешен 20.02.18 | Тип: Новость

20 февраля 2018 год

...
размешен 20.02.18 | Тип: Новость

Альянс "Экодело" поддержал нашу заявку, и сибирский...

размешен 19.02.18 | Тип: Новость

Фотовыставка «Будь счастливым на чистой Земле!» открылась в детской библиотеке им.Бианки в г. Москва!

...

размешен 18.02.18 | Тип: Статью

 В 1931 году Генеральному секретарю ЦК ВКП (б) Иосифу Сталину Нарком земледелия доложил о том, что он выделил 5 тысяч рублей золотом на строительство мостового стана для земледелия. Ста...

размешен 14.02.18 | Тип: Статью

Чтобы добиться сильных результатов экологическим активистам подчас приходиться проявлять просто чудеса изобретательности. Тут очень полезны могут быть советы легендарного инноват...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал