5.6.5. Методы прогнозирования ситуации

Прогнозирование ситуации четко отличается от ее расчета, а существующие методы прогнозирования загрязнения характерны прежде всего тем, что не используют математического аппарата. Их технология основывается на многолетней информации об изменениях метеорологических параметров и концентраций загрязняющих веществ. Модели прогноза не используются для составления долгосрочных прогнозов, хотя осредненные характеристики за длительный период времени принимаются во внимание при составлении краткосрочного прогноза. Таким образом, прогноз - это процесс, в результате которого оценивается период времени и значение концентрации в течение этого периода на основе метеорологических предсказаний.

Рассмотрим для примера методы прогноза метеорологического потенциала загрязнения воздуха на территории. Величина его, а также общее количество и характеристики выбросов определяют уровень концентрации в городах, расположенных на этой территории. Обратимся к двум возможным способам прогноза распределения потенциала загрязнения.

Первый способ предусматривает использование для прогноза параметра Р (см. раздел выше) и качественных характеристик потенциала, выраженных через синоптические ситуации. Параметр Р принимается в качестве показателя ежедневного потенциала загрязнения воздуха. Изменение его величины изо дня в день за счет колебаний суммарного выброса над городом можно считать весьма малым. Значение Р в предшествующий день (Р') принимается как характеристика исходного потенциала. Рассматриваются три вида потенциала: высокого Р>0,35; повышенного 0,35Р0,2; относительно пониженного 0,2Р. Наибольший интерес вызывает прогноз первого типа.
Для краткосрочного прогнозирования потенциала загрязнения в каком-либо географическом районе необходимо, чтобы не менее чем в трех городах рассчитывался параметр Р и составлялись прогнозы фонового содержания примесей в атмосфере. Предсказанные виды загрязнения наносятся на прогностическую карту погоды, потенциал загрязнения прогнозируется по всей территории.
Другой способ прогноза, широко применяемый в США, основывается на учете устойчивости нижнего слоя атмосферы и скорости переноса воздуха. Принимается, что необходимым условием значительного скопления примесей в городском воздухе при заданных выбросах является нормирование ситуации застоя воздуха, под которой понимается сочетание устойчивой стратификации и слабого ветра, а также отсутствие осадков. На основании многолетних наблюдений формируются количественные критерии застоя, например, когда средняя скорость ветра в нижнем полуторакилометровом слое не должна превышать 10 м/с. Возможность создания опасного загрязнения воздуха рассматривается только в выделенных областях застоя,
Потенциал зависит от высоты перемешивания L и скорости среднего переноса М Значения L. рассчитываются отдельно для дневного и утреннего сроков по аэрологической диаграмме Средний перенос U определяется как осредненная скорость ветра в слое перемешивания, для дневного периода определяется и так называемый коэффициент v = и L(м²/с) Высокий потенциал загрязнения городского воздуха предсказывается при следующих значениях параметров Н500 м, М_q4 м/с, v6000 м²/с Здесь и_y-средний перенос в утренние часы, u_q-в дневные часы. Прогноз высокого потенциала загрязнения воздуха составляется, когда указанные выше условия сохраняются в течение 36 ч.