Физические механизмы и экологические проблемы загрязнения атмосферного пограничного слоя над неоднородными поверхностями

• Автор: Гранберг, Игорь Григорьевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 339 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБТЕКАНИЯ ВОЗДУШНЫМИ ПОТОКАМИ РЕАЛЬНЫХ ГОРНЫХ МАССИВОВ УКРАИНСКИХ КАРПАТ И СТРАН СРЕДИЗЕМНОМОРСКОГО РЕГИОНА ИЗРАИЛЯ И КИПРА

1.1. Постановка задачи и описание использовавшихся моделей

1.2. Результаты численного моделирования обтекания воздушными потоками горных массивов Украинских Карпат и стран Средиземноморского региона Израиля и Кипра
Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НЕОДНОРОДНЫХ БАРХАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВО ВНОВЬ ОПУСТЫНЕННЫХ теРРИТОРИЯХ НА АЭРОЗОЛЬНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ И НА ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ЭТОМ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩИХ РЕГИОНОВ
2.1. Физикогеографическая характеристика опустынивающихся регионов Приаралья и Калмыкии

2.2. Современное состояние исследований выноса в атмосферу аридного аэрозоля

2.3. Полевые исследования корреляционный и химический анализ данных

2.4. Результаты и выводы

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ, ВЫЗВАННЫХ АЭРОЗОЛЬНЫМ ЗАГРЯЗНЕНИЕМ АТМОСФЕРЫ НАД ТЕРРИТОРИЕЙ РОССИИ
3.1. Исследование экологического состояния различных регионов России путем комплексных измерений загрязнения атмосферы с помощью вагоиалаборатории
3.2. Исследование влияния региональной урбанизации на качество воздуха и экологию окружающей среды
3.3. Измерения загрязнения атмосферы в регионе Кавказских Минеральных Бод
3.4. Исследование пространственновременной изменчивости динамики переноса примесей в атмосфере над акваторией Байкала
3.5. Оценка корреляции содержания элементов в приземном аэрозоле с их содержанием в гидрозоле в поверхностном слое реки Обь
3.6. Создание стратегии проведения самолетных измерений трансконтинентального переноса атмосферных загрязнений над территорией РФ
3.7. Оценка влияния пусков ракетносителей с космодрома Байконур на окружающую среду
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ, МЕТЕОСИНОПТИЧЕСКИХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ
4.1. Загрязнение атмосферы как фактор биот рои ности погоды
4.2. Создание системы оперативного медицинского прогноза погоды ОМПП
4.3. Модель количественной оценки связи метеопатий
с погодными, геофизическими и антропогенными факторами в форме комплексного Индекса патогенности погоды ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Значит, необходимо описать процессы в канале, меняющиеся в реальном времени, а не в фиктивном, и методы описания стационирующих по нефизическому времени решений могут завуалировать и даже сильно исказить реальную картину. Высказанные соображения относятся к процессам любого масштаба. Из синоптической практики известно, что при переваливании циклона через горный хребет циклон при подъеме слегка заполняется, а при опускании углубляется. В некоторых случаях после прохождения хребта происходит даже раздвоение большого циклона на два с замкнутыми изобарами. Иногда за горой эти циклоны вновь сливаются в один. Впервые качественное объяснение этому феномену дал в г. И. А. Кибсль 7. Если расчетная схема описывает этот феномен частичное заполнение циклона или ложбины на наветренной стороне горного массива и углубление после переваливания, то схема заслуживает определенного доверия. Анализ материалов экспедиций в Карпатах, горах Средней Азии и других местах показал, что реальные значения горизонтального сдвига ветра зачастую сопоставимы с числовым значением основного параметра Кориолиса, а то и превышает его. Малые значения горизонтальных сдвигов увеличивают устойчивость счетной схемы. В большинстве двумерных и трехмерных моделей обтекания рассматривается поток идеальной без вязкости жидкости. Однако для повышения устойчивости приходится вводить гак называемую дополнительную счетную вязкость. Счетная вязкость не имеет в принципе ничего общего с реальной вязкостью, особенно интенсивно влияющей па процессы в нижних слоях атмосферы, т. Поэтому для получения картины, близкой к реальности, нужно учитывать процессы, происходящие в пограничном слое. Уже простейший способ параметризации пограничного слоя введение вблизи рельефа более густой сечки по вертикальной координате вносит дополнительные трудности не только в численную схему, но и в подготовку начальных данных объективный анализ. Проиллюстрировать этот факт можно примером учета суточного хода ветра в городе, расположенном в горной местности, при синоптической ситуации, способствующей накоплению загрязняющих веществ. Типичным в этом отношении является г. Заилийского Алатау 8. Средний уклон города с югозапада на северовосток составляет около 2. Этого достаточно для возникновения горнодолинной циркуляции, но недостаточно для того, чтобы обязательно вводить нормаль к рельефу вместо вертикальной координаты, направленной в зенит. Рис. Объективный анализ поля ветра на высоте м в районе АлмаАты уф ом а и днем б декабря г. Пунктиром показана граница города. Верхний черный квадратметеостанция аэропорта, нижний гидрометобсервагория. На рис. АлмаАта декабря г. Над регионом в тропосфере располагался гребень сибирского антициклона, ветер в слое гПа был в основном юговосточный со слабым сдвигом по горизонтали и средним сдвигом по вертикали 3, с1. При этой ситуации в нижнем слое атмосферы развивалась горнодолинная циркуляция. Как видно на рис. Поскольку скорость горнодолинной циркуляции мала, прибл. Роль натурных экспериментов любого масштаба европейского АЬРЕХ регионального, типа Закарпатской экспедиции ИФАУкрНИГМИ г. АЫЗЛГ 8 далеко не ограничивается лишь подготовкой начальных данных и проверкой численных схем расчета полей ветра, температуры и изредка давления. Как указывалось ранее, основной вклад рельефа состоит в генерации внутренних гравитационных волн ВГВ, вертикальных токов и в формировании особых зон. Простейшая реализация волновых режимов проявляется в облачных структурах. Однако если влажность недостаточна и амплитуда волн или отдельных структур мала, то они не видны, хотя на самом деле существуют. Для сокращения письма будем понимать под общим термином возмущение и всякие волны и всевозможные особенности. Современные средства исследования атмосферы позволяют выявить особенности не только качественно, но и получить в ряде случаев числовые оценки параметров особенностей. Подтвердим это примером из нашего опыта работы ИФА РАН. Во время экспедиции в Карпаты г. Скорера 9. Если 2 меняется с высотой, то могут возникать захваченные волны.