Методические подходы к созданию системы локального расчетного мониторинга атмосферных биоаэрозолей Шварц Константин Григорьевич, д.ф.м.н, профессор. Кафедра. - презентация

1 Методические подходы к созданию системы локального расчетного мониторинга атмосферных биоаэрозолей Шварц Константин Григорьевич, д.ф.м.н, профессор. Кафедра прикладной математики ПГНИУ Шкляев Владимир Александрович, к.г.н., доцент. Кафедра метеорологии и охраны атмосферы ПГНИУ

2 Локальный мониторинг биоаэрозолей Масштабы: горизонтальный до 10 4 м вертикальный до 1,5 ·10 3 м временной до 10 4 с Информация, получаемая системой мониторинга позволяет: оценить временную изменчивость концентрации и состава компонентов атмосферных биоаэрозолей, определить пространственное изменение концентраций, состава биоаэрозолей, определить возможные источники атмосферных биоаэрозолей. Особенности: изменение биоаэрозолей под действием различных факторов (время, метеорологические параметры, наличие различных химических соединений в атмосфере), отсутствие приборной базы.

3 Этапы создания системы локального мониторинга биоаэрозолей Определение территории мониторинга Определение состава биоаэрозолей Оценка возможных условий переноса биоаэрозолей Выбор модели переноса биоаэрозолей в атмосфере Исследование процессов формирования и трансформации биоаэрозолей в лабораторных и полевых условиях, оценка источников эмиссии На основе выбранной модели определение переноса биоаэрозолей и корректировка модели с привлечением результатов наблюдений

4 Рис. 1. Район проведения мониторинга

5 Условия на нижней границе Тип поверхности Температурные различия относительно фона, °С Уровень шероховатости, м Разность температуры в приповерхностном слое, °С город130,5-1,0 река2-100,0010,5 болото3-70,0050,5 лес4-50,5-0,1 поле500,01-0,5 Таблица Динамические и термические особенности различных типов подстилающей поверхности (слабая неустойчивость)

6 Рис. 2. Типы подстилающей поверхности

7 Величина градиента температуры, (1) где выражение в скобках – разность температуры в приповерхностном слое между уровнем 1 м и уровнем шероховатости, θ s – температура поверхности (рис. 3), γ – коэффициент, зависящий от потока тепла. Рис. 3. Поле приземной температуры воздуха

8 Характеристика устойчивости атмосферы - внешний параметр устойчивости, определяемый по результатам радиозондирования,(2) где g –ускорение силы тяжести, l –параметр Кориолиса, V g – скорость геострофического ветра, δθ –градиент потенциальной температуры в пограничном слое атмосферы.

9 Граничные условия на верхней границе Преобразованная система уравнений,,,,

10 Таким образом, предложенная модель расчетного мониторинга позволит оценивать локальный перенос биоаэрозолей на территорию Кировского района г. Перми и оценить ожидаемые концентрации над этим районом. Результаты расчетов позволят выбрать точки инструментального мониторинга. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант р_урал_а,

11 Спасибо за внимание!