Представлены результаты исследования загрязнения атмосферы аэрозольными соединениями серы и азота в районе украинской антарктической станции Академик Вернадский в период экспедиционного рейса НИС "Эрнст Кренкель". Приведен анализ причин, обусловивших наблюдаемый уровень концентрации исследуемых веществ в атмосфере.

Створено ефективні алгоритми та програмні засоби для оцінки за даними оптичного зондування дисперсного складу аерозолів з великими сильнопоглинальними частинками. Розроблено математичну модель спектральної залежності коефіцієнта аерозольного ослаблення та встановлено для неї залежність похибки зміщення від частки великих частинок, на основі якої запропоновано методику оцінки області розв'язків і вибору початкових наближень для інтегрального рівняння аерозольного світлорозсіювання. Розроблено проекційний метод гістограм для алгебризації інтегрального рівняння, розв'язок якого шукається шляхом мінімізації відхилу у просторі Соболєва 2-го порядку. Сформульовано основні вимоги до вимірювальних пристроїв та створено алгоритм їх калібрування.

Представлены результаты лихеноиндикационного исследования загрязнения воздуха в г. Чернигове и картирования различных качественных показателей - общего видового разнообразия, распространения и проективного покрытия отдельных индикаторных видов, данных расчетов модифицированного индекса атмосферной чистоты (И.А.Ч._м). Выделены суммарные изотоксические зоны в г. Чернигове.

Проведен краткий анализ известных и разработанных авторами оригинальных средств измерения скорости газовоздушных потоков. Среди них: пневмометрические трубки, тахометрические датчики с винтовыми вертушками, автоколебательный датчик и оптико-электронный детектор, измеряющий скорость летящих в потоке частиц пыли. Даны рекомендации по размещению датчиков скорости в трубах при оперативном контроле и в случае их стационарной установки.

Рассмотрены особенности проведения видеосъемки пылегазового облака и ограничения, связанные с метеорологическими условиями. Определены критерии выбора изображений, используемых при оценке концентрации двуокиси азота в пылегазовом облаке.

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.

Викладено фізичну та математичну моделі, які дозволяють більш адекватно відображати суть фізичних процесів, що відбуваються в динамічній системі аварійний викид - вільна атмосфера. Використання даних моделей, за інших аналогічних умов підвищить точність прогнозів, що розраховуються.

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. За даними об'єктивного аналізу Британської метеослужби відібрано типові синоптичні ситуації, для яких розраховано метеорологічні величини та параметри турбулентності у вузлах регулярної сітки з кроком 0,5 - <$E1~ symbol Р> по горизонталі та на 21-му розрахунковому рівні по вертикалі. 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.

Розглянуто гіпотезу впливу аерозольних шарів, що виникають після сильних сонячних спалахів, на зміни температурного профілю середньої та нижньої атмосфери. Очікувані розміри аерозольних часток не суперечать фізиці водяних аерозолів та приблизно відповідають максиму розподілу "Н" Демиджяна для висотних та стратосферних аерозолів.

Розглянуто сучасні дані щодо вмісту, джерел та рівня вуглецьвмісних аерозолів у тропосфері та стратосфері. Наведено кінетичні дані реакцій частинок сажі з <$E roman NO sub 2, ~ roman {N sub 2 O} sub 5>, <$E roman {O sub 3, ~ SO} sub 2>, O, H і OH та обговорено їх роль, як стоку цих атмосферних домішок. Подано методи опису розподілу помірно летких і дуже летких сполук між частинками цих аерозолів та повітрям і показано вплив природи їх поверхні на цей розподіл.

Наведено результати моніторингових досліджень розподілу важких металів у складі атмосферного аерозолю, що проводились у різні роки (1994, 1995, 1998, 2001 рр.) на океанографічній платформі Експериментального відділення МГІ (сел. Кацівелі, Крим) співробітниками відділу сучасного морського седиментогенезу ІГН НАН України.

Наведено значення середніх монохроматичних коефіцієнтів атмосферної екстинкції на піку Терскол (Північний Кавказ) для спектрального інтервалу <$E lambda lambda~=~360~-~953> нм. Спостереження виконано з ПЗЗ-матрицею на 2 телескопі МЦАМЕД у 1996 - 2002 рр. Одержані дані спільно з опублікованими раніше використано для вивчення варіацій з часом аерозольної складової атмосферної екстинкції. Не виявлено систематичних багаторічних змін прозорості атмосфери протягом досліджуваного відрізку часу (1973 - 2002 рр.). Аерозольна складова екстинкції зазнає сезонних змін; найвища забрудненість атмосфери спостерігається для весняного сезону. Дослідження спектральної залежності коефіцієнтів екстинкції виявило, що аерозольна складова розсіяння в середньому відповідає залежності <$E symbol Х~lambda sup {- alpha }> з параметром <$E alpha>, що набуває значень 0,9, 1,2 і 2,2 для весняного, літнього й осіннього періодів спостережень. Середнє значення <$Ealpha> = 1,4 характеризує пік Терскол як астропункт з досить хорошою атмосферною прозорістю.

Розроблено мікрос технологію обробки данних і детектування структури поля забруднення повітря в атмосфері промислового міста, яка базується на використанні даних емпіричних спостережень і ПК комплексу програм мультифрактального та вейвлет аналізу "GeoMath". Наведено надійні дані щодо аерозольного пилу в атмосфері м. Одеса та їх докладний аналіз.

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

Індекс рубрикатора НБУВ: Д232.2 + Д242.147

Рубрики:

Атмосферний і космічний пил, аерозолі та інші зависі (колоїдні суміші) в атмосфері

Атмосферна турбулентність і турбулентний обмін. Дифузія

Шифр НБУВ: РА336144 Пошук видання у каталогах НБУВ 

A functional transformation of the kinetic Fokker - Planck equation is offered for the adequate description of the Brownian diffusion of "hard" aerosols (diffusion with inertia). The transformation realizes the passage from the examination of diffusion processes in the phase space to the ordinary physical space, where diffusion processes are described by the Smoluchowski equation with the diffusion coefficient that depends on time.

Як процес, що передував зародженню життя, пропонується новий універсальний механізм абіогенного синтезу органічних сполук (ОС) у плазмовому факелі надвисокошвидкісного (НВШ) удару, що, можливо, забезпечує також і асиметричне зародження ізомерів. На примітивній Землі механізм міг реалізуватися у процесі важкого бомбардування її поверхні планетезималями, незалежно від складу атмосфери, в міжзоряних газопилових хмарах - у процесах НВШ-співударів частинок пилу і в обох випадках - незалежно від температурних умов. Експериментально показано високу ефективність запропонованого механізму, можливість синтезу складних ОС в одиничному акті впливу. Показано, що для умов Землі пилові хмари, які виникають у процесі кратероутворення, можуть забезпечувати захист синтезованих ОС від руйнівної дії радіації, а також їх транспортування на значні відстані від місця удару.

В обзоре рассмотрены кинетика и механизм взаимодействия летучих N, O, F, Cl, Br и I-содержащих неорганических и органических примесей и свободных радикалов в атмосфере с поверхностью минеральных аэрозолей и их составляющих из континентальных и океанских источников. Представлены измеренные вероятности этих процессов и выполнено сравнение реакционной способности этих примесей и поверхности различных твердых тел. Показано, что большинство этих гетерогенных превращений может быть существенным путем стока примесей и радикалов из атмосферы и они сравнимы по скорости с такими газофазными путями их стока, как фотолиз, либо взаимодействие с радикалами HOx и NO3. Значительный сток этих примесей из тропосферы по гетерогенному механизму должен существенно влиять на фотохимические циклы с их участием и на содержание O3, HOx, NO3 и окислов галогенов в тропосфере, особенно в ночное время суток.

Обсуждены экспериментальные данные Национальной Сети Мониторинга Воздуха Японии с 1974 по 1996 гг. и независимые эксперименты, проведенные одновременно в районах Любляны (Словения), Одессы (Украина) и Украинской антарктической станции "Академик Вернадский", в которых с помощью традиционного метода фиксации атмосферных аэрозолей на ядерных фильтрах и <$E k sub 0>-инструментального нейтронно-активационного анализа определялся концентрационный состав атмосферного воздуха.

Рассмотрены возможные эффекты влияния неоднородности поверхности твердых атмосферных аэрозолей на кинетику гетерогенного стока летучих примесей. Показано, что эффективность гетерогенного стока на неоднородной поверхности частиц быстрее убывает со временем взаимодействия или со степенью превращения примеси по сравнению с процессом на однородной поверхности. Скорость стока примесей на неоднородной поверхности частиц в непрерывном режиме нелинейно зависит от вероятности их гетерогенной реакции. Зависимости скорости каталитических и некаталитических реакций примеси на однородной и неоднородной поверхностях от парциального давления примеси существенно различны. Показана применимость модели дискретной неоднородной поверхности для расчета эффективной вероятности реакции примеси на поверхности природной пыли на основании вероятностей реакции на ее компонентах и их поверхностных концентраций.