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
5 декабря 1986 года создан Байкало-Ленский заповедник. Уголь из России теряет рынок Германии. Созданные с помощью компьютерной графики виртуальные инфлюенсеры ведут популярные блоги, участвуют в модных показах, общаются с подписчиками и продают рекламу в своих аккаунтах. Эти и другие темы в новом выпуске Дайджеста Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Охрана природы, проблемы окружающей среды и развития человечества. Всё важное и интересное, что произо...
С каждым годом наши города всё сильнее задыхаются от выхлопных газов стоящих в пробках автомобилей. Ресурсы города неспособны справиться со всеобщей автомобилизацией, при этом закономерно деградирующий общественный транспорт становится всё менее привлекательной альтернативой для потенциальных автомобилистов. Даже официально автомобили считаются одним из основных источников загрязнения больших городов. При этом большая их часть – это личный транспорт. Это обусловлено несколькими факторами:...
Постановлением Правительства Алтайского края №443 от 9 октября 2020 года в крае создано ещё 5 памятников природы краевого значения. Создание трех из них было инициировано нашим отрядом. Для нас это, можно сказать, тройная радость. Несколько лет работы не прошли зря! И весть эта оказалась как нельзя кстати. В рамках проекта «Вместе мы – сила!» мы разрабатывали немного необычную велоэкотропу «От памятника к памятнику». Как можно догадаться по названию, она связывает м...
Прокуратура подтвердила сигнал ОНФ о незаконной вырубке на особо охраняемой природной территории в селе Порошино Кировской области. А министерство лесного хозяйства в ответ на официальный запрос общественников утверждает, что вырубка проводится законно. Напомним, в начале декабря активисты ОНФ сообщили о вырубке здоровых на вид деревьев вдоль так называемой «Тропы здоровья» в Порошино. Эта территория является федеральной собственностью и имеет особо охраняемый статус. Любые рубки, кр...
Летом мы (команда детского туристического отряда "Караван") продолжили активно перемещаться по территории Алтайского края снимая различные аспекты деятельности школьных экогрупп в рамках программы «Усынови заказник». На этот раз большое внимание мы уделили теме сотрудничества ученых со школьниками. Если раньше примеры такого сотрудничества были единичны, то в настоящее время ситуация изменилась. Ученые стали больше доверять детям, видя какие научные открытия они совершают....

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Активность на сайте

сортировать по иконкам
5 недель 4 дня назад
regrestoja@gazeta.pl regres...
regrestoja@gazeta.pl regrestoja@gazeta.pl аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 204,911 |

Hello i am new user and i would to ask you, How to disable a pm?

1 год 23 недели назад
Марина Иванова
Марина Иванова аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 204,911 |

Спасибо за ссылку. Очень пригодилась! ...

4 года 36 недель назад
martaka maminov
martaka maminov аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 204,911 |

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

4 года 47 недель назад
Глеб савельев
Глеб савельев аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 204,911 |

нужна схема пещер с измерениями

4 года 51 неделя назад
Ольга Волобуева
Ольга Волобуева аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 204,911 |

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

размешен 18.01.21 | Тип: Статью

В результате долгосрочного природоохранного управления выросла численность дикой популяции зубров. Обновлена библиотека природоохранной литературы. План преобразования знаменитых...

размешен 18.01.21 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...
размешен 17.01.21 | Тип: Статью

От Covid-19 умер пресс-секретарь российского отделения «Гринпис» Евгений Усов. 17 января 2013 года образован национальный парк «Берингия». Коалиция высоки...

размешен 17.01.21 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...
размешен 16.01.21 | Тип: Статью

Финский фотограф Ласси Раутиайнен запечатлел удивительную дружбу серой волчицы и бурого медведя. Он десять дней наблюдал за этой необычной парой  в 2013 году на севере...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал