Визначення метеорологічних і кліматичних факторів міста Миколаїва (стр. 3 из 3)

1. визначається адіабатичний градієнт

в , величина якого залежить від атмосферного тиску pzk на рівні Жк і tк

Для знаходження значення pzk необхідно визначити вертикальний градієнт тиску G, гПа/ 100м,

G= g∙ р /R∙ (273 + tа)

Де g – прискорення вільного падіння

р – барометричний тиск

R – питома газова постійна вологого повітря, м2/(с2К), що знаходиться як

R= Rс∙ (1 + 0.608 ∙s)

Де Rс- питома газова постійна сухого повітря, 287 м2/(с2К)

R= 287 ∙ ( 1+ 0.608 ∙ 2.5)= 723.24 м2/(с2К)

G= 9.81 ∙ 1013.3 / 723.24 ( 273+ (-2.8)) = 0.051 гПа/ 100м

Величина атмосферного тиску на висоті Жк визначається як

pzk = р + Др = р + (-G ∙ Жк)

Значення волого адіабатичного градієнта

в приймається за додатком відповідно до одержаних pzk і tк

Виходячи з отриманого значення

в , визначається розподіл температури насиченої маси повітря tнас по висоті.

2. Визначається температура навколишнього атмосферного повітря tн.п на рівні Жк і далі її розподіл по висоті, виходячи з tврn і

n . Результати розрахунків заносять в таблицю.

3.6 Побудова графіку кривої стану повітря

Графік повинен містити:

1. криву стратифікації для періоду року, що досліджується;

2. криву стану повітря, що адіабатично підіймається

3. криву стану насиченої маси повітря

По горизонтальній осі відкладаються значення температури, оС, а по вертикальній – висота Ж, м. На графік наносяться визначені рівні конденсації Жк та висота шару перемішування Жш.п.

температура повітря, оС	відповідно по висоті, м
	280	800	1200	1900	1910	1920	1925	2000
Насиченої маси повітря	-5.6	-9.29	-12.13	-17.1	-17.17	-17.24	-17.28	-17.81
навколишнього повітря	10.69	1.85	-4.95	-16.85	-17.02	-17.19	-17.28	-18.55

Таким чином, одержано, що висота шару перемішування знаходиться на рівні Zш.п= 1925м

4) Аналіз режиму вітрів

Для проведення аналізу режимі вітрів, що характеризує метеорологічні умови заданого району, будується роза вітрів для теплого, холодного періоду року та річна роза вітрів.

По 8 румбам відмічають у процентному відношенні значення повторюваності вітрів у відповідних напрямках, що характерні для теплого (липень) періоду року, для холодного ( січень) періоду року та річні значення.

5) Кліматична характеристика місцевості

Характеристика кліматичного режиму місцевості складається на основі кліматограми, яка являє собою графічне відображення річного ходу основних метеорологічних елементів у даній місцевості:

1. середня місячна температура повітря, оС ;

2. відносна вологість повітря, %;

3. середня місячна швидкість повітря, м/с;

4. середня місячна сума опадів, мм;

5. місячний максимум опадів, мм;

6. повторюваність туманів, % .

6) Характеристика об’єкта – джерела забруднення

Метеорологічні умови суттєво впливають на процеси перенесення і розсіювання шкідливих речовин в атмосфері. Для аналізу і прогнозування цих процесів необхідно враховувати характеристику джерела забруднення.

Для заданого промислового підприємства характеристика основних джерел викидів повинна бути представлена:

- висотою джерела викидів над рівнем землі, Н=40 м;

- діаметром устя джерела, D=1.3м;

- об’ємом газоповітряної суміші, V1=32 м3/с

- масовий викид забруднювача, М, г/с;

- середньою швидкістю виходу димових газів з устя джерела викиду що=12 м/с;

- температурою суміші, що викидається, Твик= 60оС;

- кількістю джерел з приблизно однаковими параметрами викидів,N= 4 шт;

- відстанню від підприємства до населеного пункту L=800м.

Аналіз рівня забруднення атмосфери в районі розташування промислового підприємства та на території населеного міста проводиться на основі якісної оцінки впливу основних метеорологічних та кліматичних параметрів. Зазначаються також періоди року найбільш несприятливих метеорологічних умов з точки зору їх впливу на підвищення рівня забруднення атмосфери в даному районі.

7) Аналіз впливу метеорологічних факторів на рівень забруднення атмосфери

7.1 Аналіз режиму вітрів

Рівень забруднення атмосфери в районі розташування джерел викидів промислових домішок і на відстані від них суттєво залежить від швидкості та напрямку вітру.

Для кожного джерела існує деяка небезпечна швидкість вітру Uм , при якій спостерігаються максимальні концентрації домішок у приземному шарі атмосфери. Небезпечна швидкість вітру пропорційна параметру Vм.

Для нагрітих викидів

,

де ДТ- різниця між температурою суміші, що викидається, температурою навколишнього повітря, оС;

ДТ= |tвик- tа|= 60-(-2.8) =62.8

Н – висота джерела викидів над рівнем землі, м;

N- кількість труб приблизно однаковими параметрами викидів, шт.;

V – сумарний об’єм газоповітряної суміші, що викидається а атмосферу усіма джерелами, визначається як

V =V1 · N

де V1 – витрата газоповітряної суміші одним джерелом, м3/с

м3/с

Vм > 2 м/с, отже

Uм= Vм (1 + 0.12

)

що = 4· 40· 4/3.14· 1.32 · 4 = 30.2м/с

f = 1000 (1.3 · 30.2) /1600 · 62.8 = 0.39

Uм= 3.02 ( 1+ 0.12

)= 3.6м/с

3.6-5.0= 1.4 – не створюються небезпечні умови для розсіювання домішок

Безпосереднім фактором, що визначає ступінь забруднення атмосфери, є напрямок вітру. Аналіз повторюваності різних напрямків вітру у різні періоди року, особливо із боку підприємства – джерела викидів, проводиться з урахуванням відстані між підприємством і житловою забудовою, ураховуючи, що максимум концентрацій шкідливих речовин створюється на відстані , кратній 10 -20 висотам труб для низьких джерел викиду (Н ≤ 50 м), і на відстані 20-40 висот труби для високих джерел ( Н> 50 м).

Висота джерела забруднення, даного мені для розрахунків, становить 40м, отже воно відноситься до низьких джерел.

Х mах= 10ч 20 Нтр = 400 ч 800м

Відстань до населеного пункту за умовою становить 800 м. Отже житлова забудова розміщена за межею розповсюдження максимальної концентрації домішок в атмосфері.

7.2 Аналіз стратифікації атмосфери

До основних факторів, що впливають на рівень забруднення атмосфери належать її стратифікація.

Найбільшої уваги потребують метеорологічні умови, що характеризуються інверсійним розподілом температури в атмосфері. До таких умов відносять приземні та піднесені інверсії.

У розглянутому мною випадку шар інверсії розташовується безпосередньо над трубою джерела викиду забруднюючих речовин ( шар інверсії розташовується на висоті 45м, при висоті джерела забруднення 40м). Отже у приземному шарі атмосфери можуть складатися небезпечні умови забруднення, оскільки інверсійний шар обмежує підіймання викидів у вищі шари атмосфери, і сприяє їх опусканню та накопиченню у землі.

7.3 Аналіз повторюваності туманів і атмосферних опадів

На формування певного рівня забруднення атмосферного повітря суттєво впливають також тумани і опади.

Повторюваність туманів.

Туманом називають сукупність зважених у повітрі крапель води або кристалів льоду, які погіршують дальність видимості на відстань до 1 км. Наявність туманів є додатковим метеорологічним фактором , підсилюючим забруднення приземного шару атмосфери.

Середньорічна кількість туманів для міста Миколаїва дорівнює 5 , а кількість туманів для заданого місяця ( лютого) дорівнює 8 . Отже у даний період тумани будуть створювати небезпечні метеорологічні умови поширення домішок у приземному шарі атмосфери.

Сприятливі метеорологічні умови для даної місцевості , з місячною кількістю туманів меншою ніж середньорічна, будуть створюватися з квітня по вересень.

Атмосферні опади

Атмосферні опади ( особливо дощі) відіграють важливу роль у процесах самоочищення атмосфери.

Середньорічна сума атмосферних опадів для заданої місцевості становить 35 , а кількість опадів для лютого місяця становить лише 25 . На основі цих даних ми можемо зробити висновки, що недостатня кількість опадів створюватиме небезпечні метеорологічні умови у даний період року.

Поліпшуючим метеорологічним фактором для міста Миколаїва, кількість атмосферних опадів буде у період з травня по серпень( у ці місяці середньомісячна кількість опадів перевищує середньорічну).

7.4 Аналіз несприятливих метеорологічних умов (НМУ)

Для району розташування підприємства в досліджуваний період виявляються найбільш несприятливі метеорологічні умови, що обмежують розсіювання промислових викидів в атмосфері.

До таких умов для міста Миколаїва у лютому місяці належать:

- наявність піднесеної інверсії;

- повторюваність туманів.

8. Аналіз метеорологічних умов поширення домішок

Аналіз метеорологічних умов поширення домішок зводиться до визначення форми димової струмини, характерної для заданих джерел викидів, виходячи із метеорологічних умов даної місцевості.

Для заданих мені джерел викиду характерною являється задимляючи струмина ( зрізана зверху). Вона утворюється в умовах, коли усталений шар повітря розташовується на невеликій відстані від місця викиду, тобто струмина обмежена зверху інверсією. Приземні концентрації у таких умовах можуть досягати високих значень.

ЛІТЕРАТУРА

1. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика./ Госстрой СССР.- М.: Стройиздат, 1983.-с.136.

2. В.А. Барановський. Екологічний атлас України.- Київ: Географіка, 2000.-40с.

3. Методическое пособие по курсу « Метеорология и климатология». Краткий атлас облаков.- Кременчук,1996

4. Практикум по курсу « Метеорология и климатология» для студентов экол. специальности.- Кременчук,1996

5. Методические указания по прогнозу загрязнения воздуха в гродах / Под ред.. д.ф.-м.наук, проф.. М.Е.Берлянда,-Л. Гидрометеоиздат, 1983 – 78с.

6. П.И.Колесник. Метеорология. Практикум.- Киев: Вища школа, 1986.- 175с.