Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Пояснительная записка.docx
Скачиваний:
24
Добавлен:
19.09.2019
Размер:
1.74 Mб
Скачать
  1. Результаты численного моделирования аэрозольного выброса в облаке и установление влияния параметров атмосферы на вымывание аэрозольных примесей

    1. Численное моделирование аэрозольного выброса в облаке

      1. Результаты расчетов с использованием численной модели конвективного облака

Данные, которые были получены путем прореживания мы вставляем в модель облака. Начальные данные следующие:

  • Начальное количество аэрозоля Q=10 -3 кг аэрозоля/кг воздуха;

  • Диаметр частиц 10 мкм (довольно грубодисперсная пыль);

  • Плотность аэрозоля 2 г/куб.см.

Развитие облака происходит в цилиндрической области пространства. Данная область снизу ограничена подстилающей поверхностью. Внутри все физические величины меняются по вертикали. Введен аэрозольный блок на высоте от 200 до 400 м(аэрозоль неподвижна внутри блока).

В итоге расчетов были получены следующие данные:

ОСАДКИ НА ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

  • Сумма осадков из свободных аэрозольных частиц

  • Сумма осадков из аэрозольных частиц, содержащихся в градинах (крупе)

  • Сумма осадков из аэрозольных частиц, содержащихся в дождевых каплях

  • Общая сумма аэрозольных осадков

  • Сумма жидких осадков

  • Сумма кристаллических осадков

  • Сумма кристаллических и жидких осадков

Динамические и микрофизические процессы в облаке тесно связаны между собой большим количеством прямых и обратных связей. Эта взаимосвязь необычайно сложна. В связи с этим даже при наличии упрощений интерпретация результатов, получаемых с помощью численной модели, является сложной задачей.

Сопоставив полученные данные с параметрами атмосферы, получили таблицу 6.1

Таблица 6.1

Значения индексов подъема и допустимой потенциальной конвективной энергии, количества осадков для одного летнего сезона 2011 г.

Дата

CAPE

Lift

Осадки

Сумма осадков из свободных а. ч.

Сумма осадков из а.ч., содержащихся в градинах(крупе)

Сумма осадков из а.ч., сод-ся в дождевых каплях

Общая сумма аэрозольных осадков

Сумма жидких осадков

Сумма кристаллических осадков

Сумма кристаллических и жидких осадков

01.06.2011

283.30

-0.90

1.143D-02 мм

0.000D+00 мм

5.340D-02 мм

6.483D-02 мм

1.166D-02 мм

0.000D+00 мм

1.166D-02 мм

06.06.2011

0.00

10.11

3.164D-03 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

3.164D-03 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

10.06.2011

13.31

1.24

2.651D-03 мм

0.000D+00 мм

3.449D-02 мм

3.714D-02 мм

1.343D-02 мм

0.000D+00 мм

1.343D-02 мм

15.06.2011

20.41

3.87

7.508D-03 мм

0.000D+00 мм

8.417D-02 мм

9.168D-02 мм

3.530D-01 мм

0.000D+00 мм

3.530D-01 мм

17.06.2011

0.00

5.57

9.495D-03 мм

0.000D+00 мм

4.718D-03 мм

1.421D-02 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

22.06.2011

0.74

3.13

9.796D-03 мм

1.673D-03 мм

9.909D-02 мм

1.106D-01 мм

6.466D-01 мм

5.531D-02 мм

7.019D-01 мм

01.07.2011

894.47

-3.40

1.077D-03 мм

0.000D+00 мм

3.728D-01 мм

3.739D-01 мм

7.464D-01 мм

0.000D+00 мм

7.464D-01 мм

03.07.2011

409.84

-2.99

1.206D-02 мм

0.000D+00 мм

1.047D-01 мм

1.168D-01 мм

1.129D-01 мм

0.000D+00 мм

1.129D-01 мм

07.07.2011

634.21

-1.88

1.829D-03 мм

1.057D-03 мм

5.040D-01 мм

5.069D-01 мм

6.650D+00 мм

1.136D-01 мм

6.764D+00 мм

08.07.2011

256.04

-1.11

9.339D-03 мм

0.000D+00 мм

9.401D-02 мм

1.034D-01 мм

2.360D-01 мм

0.000D+00 мм

2.360D-01 мм

09.07.2011

225.03

-0.61

1.321D-02 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

1.321D-02 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

10.07.2011

594.36

-2.31

6.553D-03 мм

0.000D+00 мм

1.766D-02 мм

2.422D-02 мм

2.206D-03 мм

0.000D+00 мм

2.206D-03 мм

18.07.2011

0.00

7.70

8.748D-03 мм

0.000D+00 мм

1.552D-04 мм

8.903D-03 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

20.07.2011

255.75

-1.22

7.831D-03 мм

0.000D+00 мм

1.259D-02 мм

2.042D-02 мм

8.913D-03 мм

0.000D+00 мм

8.913D-03 мм

21.07.2011

74.45

-0.33

1.230D-02 мм

0.000D+00 мм

5.159D-02 мм

6.389D-02 мм

3.374D-02 мм

0.000D+00 мм

3.374D-02 мм

22.07.2011

1310.02

-4.37

1.362D-02 мм

0.000D+00 мм

7.652D-02 мм

9.014D-02 мм

8.440D-02 мм

0.000D+00 мм

8.440D-02 мм

26.07.2011

219.84

-1.03

3.589D-03 мм

0.000D+00 мм

9.592D-02 мм

9.950D-02 мм

3.085D-01 мм

0.000D+00 мм

3.085D-01 мм

27.07.2011

902.89

-2.99

1.535D-02 мм

0.000D+00 мм

1.906D-01 мм

2.060D-01 мм

5.203D-01 мм

0.000D+00 мм

5.203D-01 мм

28.07.2011

1596.66

-5.42

1.243D-02 мм

0.000D+00 мм

6.005D-02 мм

7.248D-02 мм

8.975D-02 мм

0.000D+00 мм

8.975D-02 мм

04.08.2011

0.00

4.41

1.337D-02 мм

0.000D+00 мм

9.175D-02 мм

1.051D-01 мм

7.262D-02 мм

0.000D+00 мм

7.262D-02 мм

12.08.2011

2.89

6.44

1.718D-02 мм

0.000D+00 мм

5.109D-02 мм

6.827D-02 мм

5.348D-02 мм

0.000D+00 мм

5.348D-02 мм

19.08.2011

90.55

0.14

1.187D-02 мм

0.000D+00 мм

4.274D-02 мм

5.461D-02 мм

7.486D-02 мм

0.000D+00 мм

7.486D-02 мм

22.08.2011

112.84

4.45

4.324D-03 мм

1.918D-05 мм

4.419D-02 мм

4.853D-02 мм

1.125D-01 мм

5.485D-04 мм

1.130D-01 мм

26.08.2011

28.46

4.08

1.099D-02 мм

0.000D+00 мм

4.525D-02 мм

5.624D-02 мм

2.050D-02 мм

0.000D+00 мм

2.050D-02 мм

27.08.2011

0.00

7.88

6.917D-03 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

6.917D-03 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

02.09.2011

76.05

0.61

3.517D-03 мм

9.420D-03 мм

1.256D-01 мм

1.385D-01 мм

9.775D-01 мм

3.872D-01 мм

1.365D+00 мм

03.09.2011

0.00

1.93

1.291D-02 мм

0.000D+00 мм

5.496D-02 мм

6.786D-02 мм

8.717D-02 мм

0.000D+00 мм

8.717D-02 мм

04.09.2011

1.53

7.30

1.395D-02 мм

0.000D+00 мм

4.628D-02 мм

6.024D-02 мм

3.649D-02 мм

0.000D+00 мм

3.649D-02 мм

09.09.2011

29.65

2.18

1.778D-02 мм

0.000D+00 мм

6.057D-02 мм

7.835D-02 мм

8.759D-02 мм

0.000D+00 мм

8.759D-02 мм

10.09.2011

0.00

4.10

1.612D-02 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

1.612D-02 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

0.000D+00 мм

Пояснение. D-02 мм означает 10 , D-03 мм означает 10 , D-03 мм означает 10

В модели учтены следующие микрофизические процессы, в которых участвуют аэрозольные примеси:

1. Захват аэрозольных частиц (далее - АЧ) дождевыми каплями при коагуляции.

2. Замерзание дождевых капель, содержащих АЧ (переход аэрозоля в градины).

3. Таяние градин, содержащих АЧ (переход аэрозоля в дождевые капли).

4. Испарение дождевых капель, содержащих АЧ, и переход аэрозоля, содержащегося в них, в свободные АЧ.

Не учтены:

1. Коагуляция АЧ с облачными каплями - вследствие малой разности скоростей падения и малого сечения соударения ею можно пренебречь.

2. Коагуляция АЧ с градинами - вследствие низкого коэффициента захвата предполагается, что твердые частицы при соударении разлетаются.

3. Конденсация водяного пара на АЧ - предполагается, что частицы твердые и негигроскопические.