Моделирование процесса распространения мелкодисперсных аэрозольных частиц в атмосфере с учетом эрозии почвы
- № 3(21) 2019
Страницы:
102
–
120
Язык: русский
Аннотация
В статье рассматривается актуальная проблема, связанная с решением задач мониторинга и прогнозирования экологического состояния воздушного бассейна промышленных регионов, где имеет место нарушение санитарных норм окружающей среды вследствие большого количества выбросов вредных веществ в атмосферу. Приведен краткий обзор научных публикаций, посвященных данной проблеме. Для исследования и прогнозирования процесса распространения вредных веществ в атмосфере были разработаны математическая модель, учитывающая погодно-климатические условия, эрозию почвы, физико-механические свойства аэрозольных частицы и другие факторы, влияющие на рассматриваемый процесс; эффективных консервативный численный алгоритм, основанный на замене дифференциальных операторов на конечно-разностные; соответствующее программное средство для проведения вычислительных экспериментов. С помощью разработанного математического аппарата были проведены численные расчеты на ЭВМ. Полученные результаты расчетов представлены в виде диаграмм, отражающих влияние различных факторов на исследуемый процесс. Сравнение результатов проведенных вычислительных экспериментов с экспериментальными данными показало достаточное их согласие, что подтверждает адекватность разработанной математической модели процесса распространения мелкодисперсных аэрозольных частиц в атмосфере.
The article discusses the actual problem, which is the monitoring and forecasting the ecological condition of the environment of industrial regions where the sanitary norms of the environment are broken because of the huge amount of the emission of harmful substances. Short overview of scientific publications devoted to this problem is presented. For the research and forecasting the process of distribution of the harmful substances in the atmosphere, mathematical model, which considers weather and climate conditions, soil erosion, physical and chemical characteristics of aerosol particles and other factors affecting the current process; effective conservative numerical algorithm which is based on the replacement of differential operators into finite difference operators; respective software tool for conducting computational experiments. With the help of developed mathematical solution, numerical calculations on the computer were carried out. Received results of the calculations are presented in the form of diagrams, which represent the effect of different factors on the research process. Comparison of results of conducted computational experiments with the experimental data showed the adequacy of developed mathematical model of the process of distribution of fine-dispersed aerosol particles in the atmosphere.
The article discusses the actual problem, which is the monitoring and forecasting the ecological condition of the environment of industrial regions where the sanitary norms of the environment are broken because of the huge amount of the emission of harmful substances. Short overview of scientific publications devoted to this problem is presented. For the research and forecasting the process of distribution of the harmful substances in the atmosphere, mathematical model, which considers weather and climate conditions, soil erosion, physical and chemical characteristics of aerosol particles and other factors affecting the current process; effective conservative numerical algorithm which is based on the replacement of differential operators into finite difference operators; respective software tool for conducting computational experiments. With the help of developed mathematical solution, numerical calculations on the computer were carried out. Received results of the calculations are presented in the form of diagrams, which represent the effect of different factors on the research process. Comparison of results of conducted computational experiments with the experimental data showed the adequacy of developed mathematical model of the process of distribution of fine-dispersed aerosol particles in the atmosphere.