facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Wiki
Global international scientific
analytical project
GISAP
GISAP logotip

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И КАНЦЕРОГЕННЫХ РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЬНЫХ ПРИМЕСЕЙ В АТМОСФЕРЕ

Автор Доклада: 
Мусаев Р.А. оглы
Награда: 
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И КАНЦЕРОГЕННЫХ РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЬНЫХ ПРИМЕСЕЙ В АТМОСФЕРЕ

УДК 535, 241

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И КАНЦЕРОГЕННЫХ РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЬНЫХ ПРИМЕСЕЙ В АТМОСФЕРЕ

Мусаев Ровшан Али оглы, канд. физ.-мат. наук
Бакинский государственный университет


В статье рассматривается моделирование непрерывного длительного влияния концерогенных радиоактивных аэрозольных примесей в атмосфере. Международная метеорологическая организация пользуется расчетной моделью Пасквилля. С целью корреляции формулы Пасквилля авторами были введены некоторые поправки. В результате предложена усовершенствованная формула модели Пасквилля, позволяющая увеличить точность прогнозирования распределений канцерогенных радиоактивных аэрозольных примесей в атмосфере более чем на 30%.
Ключевые слова: концерогенные аэрозолы, излучение, атмосфера, диффузионные уравнения, модель Паствиля.

The Pasvill's formula for forecasting the process of continuous pollution of atmosphere by radioactive wastes have been analyzed. Paskvill's formula was adopted by International Meteorological Society.
In order to verify the correlation of Paskvill's formula, some amendments have been made by authors and the new formula has presented. This formula has increased the verification of the outcomes of the forecast regarding the concentration of radioactive pollution in the atmosphere by thirty percent.
Key-words: aerosol, radiation, diffusional equality, atmosphere, Pastvill”s model

Одним из основных факторов причин экологического загрязнения атмосферы являются канцерогенные аэрозольные соединения. Для определения уровня загрязнения атмосферы этими соединениями необходимо определить их распределения в ней. Применение для этой задачи научно технических экспериментов требуют больших финансовых затрат. Кроме этого осуществление этих экспериментов из-за сложности и трудоёмкости невозможно выполнить по техническими сложностями на сегодняшний день. Поэтому для решения таких проблем создаются различные математические модели. На основе этого необходимо создать расчётные методы. Несмотря на интенсивное развитие диффузионной теории турбулентных течений в атмосфере и гидросфере, в этой теории есть множество не решенных проблем. В ряду этих проблем входит определение распределения радиоактивных канцерогенных аэрозолей в атмосфере. Процесс распределения в атмосфере канцерогенных аэрозолей моделируется при помощи уравнений переносной диффузии, а решения их ведутся в двух направлениях. Один из них на основе статистической теории Гауссовского распределения, другой ищутся в решении дифференциальных уравнений при определенных граничных условиях. При наличии множество разработанных алгоритмов использованных систем математических уравнений, их решения даются либо в аналитическом виде, либо приближенным полуэмпирическим расчетным методом. Несмотря на использования в разных моделях параметров, некоторые значения которых взяты из натурных экспериментов, имеются большие расхождения при определении распределения концентрации вредных радиоактивных аэрозольных примесей. Имеющая погрешность в расчетных модели дающихся больше расхождения зависит от продолжительности загрязнения, от масштаба захватывающих территорий от атмосферных условий. [1,3,5].
Непрерывное длительное загрязнения атмосферы аэрозольной радиоактивной примесей модели Пасквилля на основе гауссовского распределения дается в нижеприведенной полуэмпирической формуле.
 

Где Av – колуентрация выброшенных в атмосферу вредных радиоактивных примесей;
Q – начальный поток выброшенных в атмосферу вредных радиоактивных примесей;
x – расстояние от источника до выброшенной в атмосферу 3 радиоактивных примесей;
?j – средняя скорость ветров;
h – эффективная высота выброса радиоактивных примесей;
?j – среднее значение фазы ветров в заданном интервале времени;
j – категория продолжительности зависящая от нетеоретических условий для модели Пасквилля;
ωj – среднее значение турбулентного течения в заданном интервале времени;
Fj(x) – функция ослабления примесей радиоактивных аэрозолей, зависящей от атмосферных условий;
σj(z) - дискреция примесей вредных радиоактивных аэрозолей по оси Z.
Расчет по неперерывнему распределению примеси радиоактивных загрязнений ведется в большом интервале времени по методу отвисающих Пасквилловском модели

Положительной чертой модели Пасквилля считается то что для определения расчете концентрации примесей радиоактивных аэрозолей используются множество графиков взятых из натурных экспериментов [1,2,4] из параметров и точности полученных значений параметров из натурных экспериментов влияет не точность расчета концентрации для того чтобы увеличивать точность расчета концентрации вредных радиоактивных примесей надо усовершенствовать модель расчета. Нами предложенной усовершенствованный модель, в которую введено весовая функция, учитывающая атмосферные явления и широтный синус угла по оси Z0.



Где Z0 – усредненный параметр по вертикали, учитывающая рельеф местности;
ξ – весовая функция;
Усредненная концентрация вредных радиоактивных аэрозолей в определенном интервале времени рассчитывается по формуле

где То – начальная время выброса вредных примесей в атмосфере;
Т – конечное время выброса вредных примесей в атмосфере.
На рис. 1 приведены расчетные графики при использовании различных модели относительно реперной линии F.
Расчетные графики даны по формулам (1), и (2) и по известным моделям Пасквилля (4). По предложенной нами (3) модели на рис. 1 относительно реперной линии F показывает погрешность ~ 30 %.
С целью улучшения полученных результатов для корреляуми модели Пасквилля введены две поправочный параметр. В итоге предложена усовершенствованная формула Пасквилля, позволяющая увеличить точность прогнозирование канцерогенных радиоактивных аэрозольных примесей в атмосфере более чем на 30 %.


Литература:

  • 1. И. Л. Кароль, В.В. Розанов, Ю.М.Тимофеев, Газовые примеси в атмосфере, Гидрометеоиздат, Л., (1999).
  • 2. Ж..Ленобль, Перенос радиации в рассеивающих и поглощающих атмосферах, Гидрометеоиздат, Л., (1990). '
  • 3. Г.А.Натансон, А.М.Попов, Метод численного решения турбулентной диффузии примесей в пограничном слое атмосферы, Гидрометеоиздат, Л., (1975).
  • 4. F. Pajquill, The estimation of dispersion of windborn material. Meteorol. Mag., 9 (1961) 633.
  • 5. А.И.Бурков, О.И. Возженников, Метеорология и гидрология, №2 (2005)85.
8.28571
Ваша оценка: Нет Средняя: 8.3 (7 голосов)

Все новое-хорошо забытое старое!

Статья наверняка имела прикладное значение. Почему имела? Очень просто: литература не внушает, тем более программное обеспечение по моделированию развивается достаточно бурно, поэтому хотелось бы видеть ссылки литературных источников более современные, которую хотелось бы оформить в соответствии с ГОСТ.
Партнеры
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.