Моделирование распространения загрязняющих веществ в атмосфере с учетом рельефа и метеорологических условий
DOI:
https://doi.org/10.71310/pcam.4_68.2025.01Ключевые слова:
адвекция-диффузия, Паскуилл-Гиффорд, длина Монина-Обухова, влажная эрозия, оседание (Стокс), растительные стоки, рельеф, Upwind/QUICK, CFLАннотация
В данной работе предлагается расширенная 3D-модель Эйлера для расчета пространственно-временной эволюции концентрации загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу в изменяющихся метеорологических условиях. Модель, наряду с уравнением адвекции-диффузии, объединяет в одной системе осаждение по закону Стокса (для твердых частиц), температурно-зависимое химическое разложение по закону Аррениуса, удерживание растениями (пассивный сток), вымывание осадками (райноут), рельеф-зависимое сопротивление и параметризации турбулентной диффузии на основе классов Паскуилла-Гиффорда. Численное решение использует конвективные потоки upwind/QUICK, центральную дифференциальную диффузию и шаг времени, стабилизированный критерием CFL. В сценариях, охватывающих различные направления и скорости ветра, показана роль рельефа в направлении потока и особенности распространения, связанные с атмосферой. Модель масса бала.
Библиографические ссылки
Ravshanov N., Nazarov Sh.E., Boborakhimov B. Modeling the process of spreading pollutants in the atmosphere taking into account the capture of particles by vegetation elements // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2024. – Т. 45, – № 3. – С. 1156–1169.
Arya S.P. Meteorology and dispersion of pollutants in the atmosphere // Oxford: Oxford University Press, – 1999.
Seinfeld J.H., Pandis S.N. Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change // New York: Wiley, – 2016.
Zannetti P. Modeling of air pollution: theories, computational methods and available software // Berlin: Springer, – 1990.
Pasquill F., Smith F.B. Atmospheric Diffusion // New York: Wiley, – 1983.
Stall R.B. Introduction to boundary layer meteorology // Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, – 1988.
U.S. Environmental Protection Agency (EPA). AERMOD Model: Formulation and Validation // 2021. – Access mode: https://www.epa.gov/scram/air-qualitydispersionmodeling
Hanna S.R., Briggs G.A., Hosker R.P. Handbook of Atmospheric Diffusion // Washington: US Department of Energy, - 1982.
Houlton J.R. Introduction to Dynamic Meteorology // Academic Press Amsterdam: – 2004.
Venkatram A., Wingard J.K. Lectures on Air Pollution Modeling // American Meteorological Society. Boston, 1988.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Н. Равшанов
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
