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
Plachkova S.G. Osnovnyye zagryazniteli okruzhayushchey sredy // Energetika. Istoriya, na stoyashcheye i budushcheye. Kniga 5. Elektroenergetika i okhrana okruzhayushchey sredy. Funk tsionirovaniye energetiki v sovremennom mire.– 2-ye izd., pererab.– 2013.– Rezhim dostupa: https://bit.ly/31OZzjh (data obrashcheniya: 26.01.2024).
Trukhin V.I., Pokazeyev K.V., Kunitsyn V.Ye. Obshchaya i ekologicheskaya geofizika. M.: Fizmatlit, 2005.– 576 s.
Kachestvo atmosfernogo vozdukha i zdorov'ye / Vsemirnaya organizatsiya zdravookhraneniya.– 2018.– Rezhim dostupa: https://bit.ly/2Z65jTQ.
7 millionov smertey yezhegodno svyazany s zagryazneniyem vozdukha / Vsemirnaya organizatsiya zdravookhraneniya.– 2014.– Rezhim dostupa: https://bit.ly/31WqDxe (data obrashcheniya: 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 (data obrashcheniya: 26.01.2024).
Sokolov E.M., Panarin V.M., Zuykova A.A. Sovremennyye problemy nauki v oblasti zashchity okruzhayushchey sredy.– Tula: Izd-vo TulGU, 2010.– 400 s.
Ravshanov N., Sharipov D.K., Akhmedov D.D. Komp'yuternaya model' protsessa rasprostraneniya vrednykh veshchestv v pogranichnom sloye atmosfery // Ekologicheskiye chteniya– 2015 : materialy mezhdunar. nauch.-prakt. konf.– Omsk, 2015.– S. 89-100.
Aloyan A.Ye. Dinamika i kinetika gazovykh primesey i aerozoley v atmosfere.– M.: IVM RAN, 2002.– 201 s.
Ravshanov N., Sharipov D.K., Akhmedov D. Modelirovaniye protsessa zagryazneniya okruzhayushchey sredy s uchetom rel'yefa mestnosti i pogodno-klimaticheskikh faktorov // Informatsionnyye tekhnologii modelirovaniya i upravleniya.– 2015.– №3(93).– S. 222 234.
Sharipov D.K., Akhmedov D.D. Modelirovaniye protsessa perenosa vrednykh veshchestv v atmosferu s uchotom erozii pochvy // Problemy informatiki i energetiki.– 2015. №5.– S. 23-32.
Ravshanov N., Muradov F., Akhmedov D. Chislennoye modelirovaniye protsessa perenosa i diffuzii vrednykh veshchestv v atmosfere v sfericheskoy sisteme koordinat // Problemy optimizatsii slozhnykh sistem : materialy XIV mezhdunarodnoy aziatskoy shkoly-seminara, 20-31 iyulya 2018 g., Kyrgyzstan : v 2-kh ch. CH. 2.– Almata, 2018.– S. 142-151.
Khashirova T.YU., Akbasheva G.A., Shakova O.A., Akbasheva Ye.A. Modelirovaniye zagryaznennosti atmosfernogo vozdukha // Fundamental'nyye issledovaniya.– 2017.– №8. S. 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.
Arguchintseva A.V., Arguchintsev V.K., Vologzhina S.ZH. Tendentsii i uroven' resheniya problemy otsenki zagryazneniya atmosfery // Izvestiya Irkutskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Nauki o Zemle.– 2009.– T. 2, №2.– S. 20-36.
Grigor'yeva I.G., Tunakova YU.A., Shagidullina R.A. Oblasti primeneniya modeley dlya rascheta raspredeleniya primesey v prizemnom sloye atmosfernogo vozdukha // Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta.– 2014.– №20.– S. 163-166.
Meteorologiya i atomnaya energiya : per. s angl. / pod red. N.L. Byzovoy, K.P. Makhon' ko.– L.: Gidrometeoizdat, 1971.– 647 s.
Namestnikova O.V., Topol'skiy N.G. Obzor modeley zagryazneniya atmosfernogo voz dukha v sisteme upravleniya kachestvom sredy obitaniya // Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya.– 2015.– №2.– S. 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.
Kharchenko Ye.V. Ispol'zovaniye matematicheskikh modeley perenosa i rasseyaniya radionuklidov v atmosfere dlya upravleniya riskami na stadii proyektirovaniya atomnykh elektrostantsiy : dis. ... kand. nauk : 25.00.30 : zashchishchena 24.03.2016.– Sankt-Peterburg, 2016.– 117 s.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
