ПРОСТАЯ ЛАГРАНЖЕВА МОДЕЛЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ЧАСТИЦ В АТМОСФЕРЕ
Ключевые слова:
перенос и диффузия частиц, турбулентный поток, концентрация примеси, экологическое состояние, атмосферный воздух, модель, алгоритм, программное средствоАннотация
Моделирование процессов переноса и диффузии загрязняющих примесей в атмосфере как научная проблема не теряет своей актуальности и остаётся полем деятельности многочисленных исследователей. Математические модели зачастую являются наиболее оптимальным средством выявления и понимания закономерностей сложных динамических процессов массопереноса в атмосфере. К числу широко распространенных транспортных моделей относятся модели, основанные на лагранжевом подходе к описанию движения частиц в турбулентных потоках. В данной статье обсуждаются вопросы разработки простой лагранжевой модели и алгоритма решения задачи распространения частиц, выбрасываемых стационарным точечным источником с учетом влияния эффектов гравитационного осаждения, радиоактивного распада и рельефа местности. Представление трехмерного поля ветра, осуществляется путем генерирования вариативных значений составляющих скорости ветра и углов отклонения. Кроме того, частицы подвергаются воздействию турбулентной диффузии, реализованной как процесс случайного блуждания. Модель обрабатывает несложный ландшафт и воспроизводит взаимодействие частиц с подстилающей поверхностью. Возможность оценки пространственного распределения концентрации взвешенных и осажденных частиц в заданном диапазоне времени, позволяет изучать различные сценарии влияния выбросов вредной примеси на окружающую среду, как в городских, так и в сельских условиях
Библиографические ссылки
Плачкова С.Г. Основные загрязнители окружающей среды // Энергетика. История, на стоящее и будущее. Книга 5. Электроэнергетика и охрана окружающей среды. Функ ционирование энергетики в современном мире.– 2-е изд., перераб.– 2013.– Режим доступа: https://bit.ly/31OZzjh (дата обращения: 26.01.2024).
Трухин В.И., Показеев К.В., Куницын В.Е. Общая и экологическая геофизика. М.: Физматлит, 2005.– 576 с.
Качество атмосферного воздуха и здоровье / Всемирная организация здравоохране ния.– 2018.– Режим доступа: https://bit.ly/2Z65jTQ (дата обращения: 26.01.2024).
7 миллионов смертей ежегодно связаны с загрязнением воздуха / Всемирная орга низация здравоохранения.– 2014.– Режим доступа: https://bit.ly/31WqDxe (дата обращения: 26.01.2024).
Reed S. Study Links 6.5 Million Deaths Each Year to Air Pollution // The New York Times.– 2016.– Режим доступа: https://nyti.ms/31UQLIt (дата обращения: 26.01.2024).
Соколов Э.М., Панарин В.М., Зуйкова А.А. Современные проблемы науки в области защиты окружающей среды.– Тула: Изд-во ТулГУ, 2010.– 400 с.
Равшанов Н., Шарипов Д.К., Ахмедов Д.Д. Компьютерная модель процесса распро странения вредных веществ в пограничном слое атмосферы // Экологические чтения– 2015 : материалы междунар. науч.-практ. конф.– Омск, 2015.– С. 89-100.
Алоян А.Е. Динамика и кинетика газовых примесей и аэрозолей в атмосфере.– М.: ИВМ РАН, 2002.– 201 с.
Равшанов Н., Шарипов Д.К., Ахмедов Д. Моделирование процесса загрязнения окру жающей среды с учетом рельефа местности и погодно-климатических факторов // Информационные технологии моделирования и управления.– 2015.– №3(93).– С. 222 234.
Шарипов Д.К., Ахмедов Д.Д. Моделирование процесса переноса вредных веществ в атмосферу с учётом эрозии почвы // Проблемы информатики и энергетики.– 2015. №5.– С. 23-32.
Равшанов Н., Мурадов Ф., Ахмедов Д. Численное моделирование процесса перено са и диффузии вредных веществ в атмосфере в сферической системе координат // Проблемы оптимизации сложных систем : материалы XIV международной азиатской школы-семинара, 20-31 июля 2018 г., Кыргызстан : в 2-х ч. Ч. 2.– Алмата, 2018.– С. 142-151.
Хаширова Т.Ю., Акбашева Г.А., Шакова О.А., Акбашева Е.А. Моделирование загряз ненности атмосферного воздуха // Фундаментальные исследования.– 2017.– №8. С. 325-330.
Collett R., Oduyemi K. Air quality modelling: a technical review of mathematical approaches // Meteorological Applications.– 1997.– Vol. 4.– P. 235-246.
Markiewicz M. A Review of Mathematical Models for the Atmospheric Dispersion of Heavy Gases. Part I. A Classification of Models // Ecological Chemistry and Engineering.– 2012. Vol. 19.– P. 297-314.
Leelossy A., Molnar F., Izsak F., Havasi A., Lagzi I., Meszaros R. Dispersion modeling of air pollutants in the atmosphere: a review // Central European Journal of Geosciences. 2014.– Vol. 6.– P. 257-278.
El-Harbawi M. Air quality modelling, simulation, and computational methods: a review // Environmental Reviews.– 2013.– Vol. 21.– P. 149-179.
Srivastava S., Sinha I. Classification of air pollution dispersion models: a critical review // Proc. of the National Seminar on Environmental Engineering with special emphasis on Mining Environment. — Dhanbad, 2004.– P. 1-11.– URL: https://bit.ly/3jxUNNq (дата обращения: 26.01.2024).
Aggarwal A., Haritash A.K., Kansal G. Air pollution modelling– a review // International Journal of Advanced Technology in Engineering and Science.– 2014.– Vol. 2, Issue 6. P. 355-364.
Modi M., Ramachandra V., Ahmed L., Hussain Z. A review on theoretical air pollutants dispersion models // International journal of pharmaceutical, chemical and biological sciences.– 2013.– Vol. 3, Issue 4.– P. 1224-1230.
Weber E. Air Pollution: Assessment Methodology and Modeling.– New York: Springer Verlag, 2013.– 330 p.
Hanna S.R., Briggs G.A., Hosker R.P. Handbook on atmospheric diffusion.– Springfield: US Dept. of Energy, 1982.– 102 p.
Аргучинцева А.В., Аргучинцев В.К., Вологжина С.Ж. Тенденции и уровень решения проблемы оценки загрязнения атмосферы // Известия Иркутского государственного университета. Серия: Науки о Земле.– 2009.– Т. 2, №2.– С. 20-36.
Григорьева И.Г., Тунакова Ю.А., Шагидуллина Р.А. Области применения моделей для расчета распределения примесей в приземном слое атмосферного воздуха // Вестник Казанского технологического университета.– 2014.– №20.– С. 163-166.
Метеорология и атомная энергия : пер. с англ. / под ред. Н.Л. Бызовой, К.П. Махонь ко.– Л.: Гидрометеоиздат, 1971.– 647 с.
Наместникова О.В., Топольский Н.Г. Обзор моделей загрязнения атмосферного воз духа в системе управления качеством среды обитания // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация.– 2015.– №2.– С. 64-70.
Harper K. Weather by the Numbers: The Genesis of Modern Meteorology.– Cambridge, MA: MIT Press, 2008.– 308 p.
Markiewicz M. Modelling of the air pollution dispersion // Models and Techniques for Health and Environmental Hazards Assessment and Management. Part 2 Air quality modelling / ed. M. Borysiewicz.– Otwock-Swierk: IAE, 2006.– P. 303-347.
Anfossi D., Physick W. Lagrangian particle models // Air Quality Modeling Theories, Methodologies, Computational Techniques, and Available Databases and Software. Vol. 2 Advanced Topics / ed. P. Zannetti.– Pittsburgh: Air & Waste Management Association, 2005.– P. 93-161.
Харченко Е.В. Использование математических моделей переноса и рассеяния ради онуклидов в атмосфере для управления рисками на стадии проектирования атомных электростанций : дис. ... канд. наук : 25.00.30 : защищена 24.03.2016.– Санкт-Петербург, 2016.– 117 с.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.