Розроблено метод моніторингу повітряного середовища робочої та житлової зони системою електрохімічних сенсорів амперметричного типу, що не потребують періодичних перевірок та калібрування. Досліджено масоперенос в амперометричних сенсорах, визначено зовнішні та внутрішні складові дифузійного опору. Теоретично удосконалено й експериментально досліджено математичну модель безеталонного методу моніторингу повітряного середовища, в якій інтегровано процеси відбору проби та вимірів струмових сигналів, що скорочує тривалість аналізу та підвищує точність вимірів. Розраховано основну похибку та визначено критерій достовірності вимірів безеталонним методом. Створено пристрій для безеталонного моніторингу, проведено польові випробування та підтверджено його придатність для практичного використання.

  Скачати повний текст

Розроблено нові схеми параметризації вертикальної турбулентної дифузії атмосферних аерозольних домішок. Запропоновано новий підхід до математичного моделювання вертикальної турбулентної дифузії - метод двопараметричної параметризації - з використанням в явному вигляді двох параметрів: середньоквадратичної швидкості вертикальних турбулентних рухів і характерного часу кореляції лагранжевої швидкості частинок аерозолю. Зазначено, що двопараметрична параметризація базується на основі кінетичного рівняння Фоккера - Планка та дозволяє здійснити певні уточнення результатів, одержаних у разі використання напівемпіричної К-теорії. Проаналізовано вплив седиментації аерозольних частинок на їх вертикальну турбулентну дифузію. Використано фізичну ідею про скорочення характерного часового лагранжевого масштабу турбулентного руху аерозольних частинок завдяки їх більш швидкому проходженню крізь турбулентні утворення в середовищі. Одержано нову формулу (параметризацію), яка виражає залежність вертикального коефіцієнта турбулентної дифузії аерозольних частинок від їх швидкості седиментації. Проаналізовано можливості використання запропонованих параметризацій для вирішення дифузійних задач прикладної метеорології.

  Скачати повний текст

Вперше змодельовано сезонний хід загального вмісту атмосферного озону (ЗВО), альбедо та аерозольного індексу над Україною з високим просторовим розподілом. Побудовано поля впливу глобальних геофізичних факторів на ЗВО, альбедо та аерозольний індекс в Україні. Досліджено особливості впливу глобальних геофізичних факторів на хімічні складові та оптичні властивості атмосфери до та після виверження вулкану Пінатубо (1991 р.). Встановлено та визначено причину зростання впливу глобальних геофізичних факторів на аерозольний індекс після виверження вулкану.

  Скачати повний текст

Наведено результати числових досліджень динаміки важких газів у атмосферному примежовому шарі. Розроблено тривимірну модель гідротермодинаміки важкого газу. Система рівнянь моделі містить рівняння руху, рівняння переносу внутрішньої енергії, вперше для даних задач виведене у формі рівняння для тиску, рівняння нерозривності (з урахуванням стислості) та рівняння переносу концентрації домішки. Теплообмін з поверхнею Землі вперше для даних задач параметризовано за допомогою співвідношень для змішаної конвекції. Розв'язано спряжену задачу теплообміну холодного газу та поверхневого шару Землі. На базі розробленої моделі вивчено взаємодію хмари важкого газу з атмосферним примежовим шаром. Вивчено вплив теплообміну хмари холодного важкого газу з поверхнею Землі на динаміку хмари. Результати розрахунків порівнено з даними лабораторних і натурних експериментів.

  Скачати повний текст

На базі детермінованих моделей з використанням статистичного підходу Г.І. Марчука розроблено імовірнісну модель розповсюдження в атмосфері небезпечних речовин від стаціонарних точкових джерел забруднення, що надає можливість визначати рівень техногенного впливу на місто або регіон від дії одного або декількох небезпечних підприємств за тривалий період часу (місяць, рік). Здійснено уточнення відповідно коефіцієнтів горизонтальної та вертикальної дисперсій (модель МАГАТЕ), горизонтального та вертикального коефіцієнтів турбулентної дифузії (К-модель Робертса) забруднювальних речовин для різних станів атмосфери Києва. Визначено критерії оцінки техніко-економічних характеристик комп'ютерних систем моделювання техногенних навантажень на атмосферу. Розроблено методику побудови геоінформаційної моделі та програмні засоби моделювання зони впливу техногенних об'єктів з використанням систем Matlab та ArcMap. Запропоновано структуру й алгоритмічну організацію спеціалізованої комп'ютерної системи моделювання техногенних навантажень на атмосферу від небезпечних підприємств.

  Скачати повний текст

Розроблено новий метод визначення стандарту чистого повітря в різних регіонах Землі на підставі вивчення фрактальної природи генезису атмосферних аерозольних частинок. Проведено прецизійні вимірювання складу та концентрацій ізотопів за допомогою компараторного нейтронно-активаційного аналізу аерозолєвмісних ядерних фільтрів. Теоретично обгрунтовано фрактальну природу атмосферних аерозольних частинок. Здійснено регресійний аналіз одержаних спектрів нормованих концентрацій елементів атмосферного аерозолю. На підставі порівняльного аналізу експериментальних спектрів нормованих концентрацій елементів атмосферного аерозолю узагальнено теорію лінійної кореляції спектрів Пушкіна та Михайлова на річну часову шкалу.

  Скачати повний текст

Системно проаналізовано проблеми оцінки, прогнозування та управління техногенним забрудненням прикордонного шару атмосфери (ПША) в мезометеорологічному та локальному масштабах, синтезу на даній основі інформаційних систем. Розроблено узагальнену структурну схему системи аналізу, прогнозування й управління техногенним забрудненням ПША регіону, проблемну систему, цільові базові моделі забруднення ПША в мезо- та локальному масштабах, та на їх основі моделі та структурні схеми, принципи, математичні моделі та засоби, програмні засоби, завдяки яким створено інтегровані інформаційні системи обробки фактичної інформації, аналізу та прогнозування техногенного забруднення ПША регіону (мезометеорологічний масштаб) та його великих промислових центрів (локальний масштаб) великими стаціонарними джерелами викидів, математичну модель і структурну схему системи прийняття управлінських рішень за умов змішаної інформації для розподілених моніторингових систем, зважаючи на особливості роботи регіональних центрів екологічного моніторингу України. З використанням математичних засобів системного аналізу, моделювання багаторівневих ієрархічних систем розв'язано математичну задачу оптимального управління - побудовано структурну схему дворівневої системи управління, розподілено повноваження (групи керівних параметрів) між рівнями системи. Розроблено стратегії оптимального управління для кожного рівня.

  Скачати повний текст

Одержано кількісні характеристики турбулентно-циркулярного режиму нижнього шару атмосфери над територією Індокитаю з використанням методів математичного моделювання. Виконано адаптацію тривимірної нестаціонарної моделі до складних умов орографії досліджуваного регіону. З використанням даних стосовно швидкості вітру та стратифікації атмосфери розраховано перенос та розсіювання забруднювальних речовин. Наведено приклади розрахунку концентрації домішки поблизу промислових підприємств В'єтнаму.

  Скачати повний текст

Удосконалено оптичну схему фур'є-спектрометра за рахунок зменшення кількості й оптимізації форми поверхонь оптичних елементів і розробки методів визначення концентрації газових складових атмосфери за спектрограмами фур'є-спектрометра для забезпечення її сталого експрес-моніторингу. Досліджено оптичну схему фур'є-спектрометра, запропоновано її вдосконалення за рахунок зменшення кількості й оптимізації форми оптичних поверхонь. Розроблено новий метод розрахунку оптичного елемента "фокона". Теоретично підтверджено, що асферичний профіль, який описується параболою з деформацією четвертого порядку може бути представлений сферою зі зміщенням. Розроблено метод розрахунку та виготовлення оптичного елемента еліпсоїда, використання якого в оптичній системі вихідної оптики приладу дозволяє зменшити кількість оптичних поверхонь з чотирьох до однієї. Запропоновано та теоретично обгрунтовано метод визначення концентрацій газових складових у приземному шарі атмосфери з використанням одношарової моделі переносу випромінювання за спектрограмами, одержаними з застосуванням фур'є-спектрометра, метод визначення загального вмісту та висотного розподілення озону у вертикальномку стовпі атмосфери з використанням багатошарової моделі переносу випромінювання. Вдосконалено оптичну схему лабораторного зразка фур'є-спектрометра з застосуванням розроблених дзеркальних асферичних елементів. Для апробації розроблених методів проведено польові вимірювання пропускання товщею атмосфери на горизонтальних і вертикальних трасах. Проведено експериментальні дослідження, за результатами яких підтверджено високу точність і придатність до практичного застосування запропонованих методик обробки спектограм.

  Скачати повний текст

Розроблено методи зменшення кислотоутворення в атмосфері великих промислових агломерацій у процесі експлуатації градирень на техногенно навантажених територіях. Досліджено процеси утворення газових і пароводяних викидів, здійснено фізико-математичне моделювання процесів кислотоутворення, а також розповсюдження та випадання на поверхню сірчатої та азотної кислоти. Розроблено параметри та конструктивні рішення щодо удосконалення охолоджувальних пристроїв існуючих систем зворотного водопостачання. Запропоновано показник екологічної небезпеки життєдіяльності на територіях, підлеглих впливу негативних чинників.

  Скачати повний текст