МОДЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ КОМПАНЕНТОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ С УЧЕТОМ АТМОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ
Айдосов А. , Айдосов Г. А., Заурбеков Н. С.,
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ,
СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ
x, y, z – декартовые координаты;
t – время;
Uφ, Vφ – крупномасштабные составляющие скорости;
– вектор скорости;
f – параметр Кориолиса;
V – кинематическая вязкость;
ρa – плотность атмосферы;
ρв – плотность воды;
QT – приток (отток) массы;
R – газовая постоянная;
R* – универсальная газовая постоянная;
T – температура в Цельсиях;
md – масса газа для сухого воздуха;
mw – масса газа для водяного пара;
q – влажность атмосферы;
Cp – теплоемкость при постоянном давлении;
γa – сухоадиабатический градиент температуры;
ϑ – потенциальная температура;
θ0 – средняя температура;
Lw – скрытая теплота конденсации (или сублимации);
Rn – лучистая энергия Солнца;
φ – скорость образования жидкой фазы;
Kм, Kн – коэффициенты турбулентного обмена для импульса и тепла;
S = γa – γ – стратификация атмосферы;
P – давление;
П – аналог давления (функция Ехснера);
χ – постоянная Кармана;
L – масштаб длины Монина-Обухова;
u* – динамическая скорость;
ϑ* – масштаб температуры;
S – концентрация примеси;
l – путь смещения турбулентности;
zT – условная высота пограничного слоя;
z0 – параметр шероховатости;
zg(x, y) – функция, описывающая рельеф местности;
z* – вертикальная координата в криволинейной системе;
Hx, Hy, Hz – потоки тепла;
Gx, Gy, Gz – потоки влаги;
– функция распределения капли водности;
F↑ – восходящий поток тепла;
F↓ – нисходящий поток тепла;
qL1 – удельная водность;
Ts – температура почвенной среды;
Δx, Δy, Δz – шаги по пространственным координатам;
Δt – шаг по времени;
f0 – относительная влажность;
γ0 – стандартный градиент температуры;
D – замкнутая трехмерная область;
∂D – общая граница области;
∂DВ – верхняя граница;
∂DН – нижняя граница;
∂DБ – боковая граница;
Q – мощность источника;
– отклонения вектора скорости от фонового;
θ′ – отклонения потенциальной температуры от фонового;
Hs – высота источника;
grad – оператор градиента;
div – оператор дивергенции;
δ(∙) – дельта функция Дирака;
inf – точная нижняя граница;
sup – точная верхняя граница;
∇ – оператор «набла»;
Δ – оператор Лапласа;
max – максимум;
min – минимум;
– полная производная;
– знак суммирования;
°C – температура по Цельсию;
К – температура в Кельвинах;
ФНД – факел высокого давления;
ФВД – факел низкого давления;
ПСА – пограничный слой атмосферы;
КС – компрессорная станция;
АСУ – автоматизированная система управления;
СЗЗ – санитарно-защитная зона;
СHиП – Строительные Нормы и Правила;
ВСП – высота слоя перемешивания;
ПЗА – потенциал загрязнения атмосферы;
ПНЗ – пост наблюдения загрязнения;
ПДВ – предельно-допустимые выбросы;
КПД – коэффициент полезного действия;
ПЗ – первичные заболевания;
ИЗА – индекс загрязнения атмосферы.
ООС – охрана окружающей среды;
ОПС – оперативно- прогностическая система;
ОА – объективный анализ.
КПС – конвективный пограничный слой;
ПДК – предельно-допустимая концентрация, мг/м ;
ПДКр.з – предельно-допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3;
ПДКс.с – предельно-допустимая концентрация вредного вещества в населенном пункте, мг/м3;
ПДКв – предельно-допустимая концентрация вредного вещества в сточных водах, мг/м3.
ПДКм.р – максимальная разовая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, мг/м3;
ЛК50 – летальная концентрация вредного вещества, вызывающая при вдыхании гибель 50 % подопытных животных, мг/л;
СДЯВ – сильно действующее ядовитое вещество;
РВД – радиационные вертикальные движения;
ВД – вертикальные движения;
КазНИГМИ – Казахский научно-исследовательский гидрометеорологический институт;
ТМ – тяжелые металлы;
НПЗ – нефтеперерабатывающий завод;
ТШО –
ВВ – вредные вещества;
ПАУ – полициклические ароматические углеводороды;
ЗАЗ – зона активного загрязнения;
БП – бенз(а)пирен;
ТН – тяжелые нефти;
НБП – нефтебитумонознопороды;
ЕЭС – Европейский экономический союз;
США – Соединенные Штаты Америки;
МЭ – микроэлемент;
ННК – национальная нефтяная компания;
СП – совместное предприятие;
АО – акционерное общество;
ТОО – товарищесто с ограниченной ответственностью;
СНГ – союз независимых государств;
ПХГ – подземное хранилище газа;
ШФЛУ – широкие фракции легких углеводородов;
Га – гектар;
T – температура;
С – сероводород;
Н – углеводород;
NO2 – двуокись азота;
SO2 – двуокись серы;
CO – окись углерода;
Al2(SO4)3NH2O – кристаллогидрат;
Mn – марганец;
Cr – хром;
H2S – сероводород;
NO – окись азота;
CnHm – углеводы;
C1–C10 – углеводороды;
CH3SH – метилмеркаптан;
– средняя скорость ветра в слое перемешивания;
V3 – средняя скорость ветра у поверхности земли;
v1, v2, v3 – компоненты вектора скорости по осям криволинейной системы координат q1, q2, q3;
V = V(v1, v2, v3) – вектор скорости;
Vδ – скорость опускания жидкой влаги;
Vc – скорость опускания твердых примесей;
u* – скорость трения;
w, ΔT – скорость и перегрев газоаэрозольного выброса;
UΦ, T – скорость ветра и температура окружающего воздуха;
w – скорость гравитационного оседания примеси;
ω – угловая скорость вращения Земли;
u, v, w – компоненты скорости ветра, переменные в пространстве и времени;
u – вектор скорости с компонентами u, v, w в направлении пространственных координат x;
t ∈ [0, T]; – вектор скорости ветра с составляющими вдоль осей координат x1, x2, x3 θ соответственно;
vg – скорость гравитационного оседания;
– вектор угловой скорости вращения Земли;
IΦ, Im – отнесенная к единице массы скорость прироста соответствующей фазы (влажного воздуха и мелких капель) за счет микрофизических процессов;
Ri – скорость производства i-й примеси за счет химических реакций;
– скорость производства i-й примеси для реакции l;
Ф – скорость образования жидкой фазы;
m – скорость конденсации (испарения) влаги;
v(z) и K(z) – вертикальные проекции скорости ветра и коэффициента турбулентности в пограничном слое;
zΦ – высота измерения скорости ветра (высота флюгера);
KMY3 – метеорологические условия загрязнения;
KZ – тип синоптической ситуации;
KM – параметр, определяемый толщиной слоя перемешивания (НTD);
– параметр, зависящий от средней скорости ветра в слое ;
Kh.g – доля составляющей ущерба здравоохранения, связанная со снижением национального дохода на одного рабочего;
Kо.б – доля составляющей ущерба, связанная с оплатой бюллетеней;
Km – доля составляющей ущерба;
K, Kh – коэффициенты турбулентного обмена в вертикальном и горизонтальном направлениях;
KM, KH – параметры кинематической вязкости и диффузии;
Ks(x, y, z), Ks – коэффициент температуропроводности почвы;
Kx, Ky, Kz – компоненты силы Кориолиса , (где ω – угловая скорость вращения Земли);
Kη – гидравлическая проводимость;
KM – коэффициент молекулярной температуропроводности;
K – степень роста крупных или убывания мелких капель в единицу времени;
KS, Kz – коэффициенты горизонтальной и вертикальной диффузии;
K0, v0 – фоновые значения вихревой диффузии и вязкости, равные соответственно 0,3 и 0,63;
k1, k2, k3 – коэффициенты турбулентной диффузии вдоль соответствующих осей координат;
k1 – коэффициент вертикального обмена на высоте ;
k – параметр Кармана 45;
zu, zθ – параметры шероховатости для ветра и температуры (индексами 0 и h обозначены метеорологические поля при z = 0 и z = h соответственно);
l0 – параметр Кориолиса при θ = 45°;
l – параметр Кориолиса;
zu, zθ – параметры шероховатости для ветра и температуры (индексами 0 и h обозначены метеорологические поля при z = 0 и z = h соответственно);
R(Dt) – область допустимых значений параметров;
Rn – газовая постоянная для водяного пара;
R – универсальная газовая постоянная;
χ – постоянная Кармана;
σ – постоянная Стефана-Больцмана;
R – удельная газовая постоянная сухого воздуха;
χ – постоянная Кармана, равная 0,4;
as, b – эмпирические константы, равные соответственно 0,3 и 1,0;
b – эмпирический констант, определяющий поглощение примеси подстилающей поверхности;
Ih.g – индекс изменения производства национального дохода на одного работающего;
Iо.б – индекс изменения оплаты бюллетеней в течение одного дня на одного работающего;
Im – индекс изменения затрат на медицинское обслуживание на душу населения;
Ik – индекс изменения нормативных экономических показателей ущерба жилищно-коммунального хозяйства в i-м году по отношению к базовому году;
А – коэффициент, зависящий от стратификации атмосферы;
A – термический эквивалент работы;
h – коэффициент рельефа местности;
αl – суммарный коэффициент поглощения длинноволновой радиации;
cu, cθ – коэффициенты трения и теплопередачи соответственно;
H1, H2, H3 – коэффициенты Ламэ;
– коэффициент поглощения i-й примеси для реакции j;
H0 cu, cθ – коэффициенты трения и теплопередачи соответственно;
fs – коэффициент серости почвы;
η – коэффициент молекулярной вязкости воздуха;
Dx, Dy, Dz – коэффициенты турбулентной диффузии по осям x, y, z;
λ – коэффициент теплопроводности почвы;
λВ, λП – коэффициенты термовлагопроводности;
DВ, DП – коэффициенты диффузии;
– коэффициенты влаготермопроводности;
α – коэффициент интенсивности поглощения или выброса;
μ, ν – коэффициенты турбулентности в горизонтальном и вертикальном направлениях; индексом отмечены операторы, действующие в горизонтальном направлении;
β – коэффициент захвата примеси на подстилающей поверхности (0 ≤ β < ∞);
z0 – коэффициент шероховатости;
Au – коэффициент, зависящий от класса устойчивости атмосферы;
λ – коэффициент сопротивления струи, а индексы s, r обозначают компоненты векторов относительно координатных ортов вдоль s и r соответственно;
β1, z1 – прогоночные коэффициенты;
p – давление;
q – удельная влажность;
ρ – плотность;
ρc, ρk – плотности примеси, капли;
ρ* – плотность почвы;
ρB – плотность воды;
θ0, q0 – температура и влажность подстилающей поверхности;
TV – виртуальная температура;
γa, γ – адиабатический и обычный вертикальные градиенты температуры;
T0 – средняя температура в атмосфере;
θ – потенциальная температура;
ΔT0 – перегрев примеси относительно температуры окружающей среды;
H0 θ0, q0 – температура и влажность подстилающей поверхности;
f0(f) – температура поверхности воды;
T – абсолютная температура почвы;
T′ – отклонения температуры почвы от среднесуточного значения;
θ*, q* – масштабы потенциальной температуры и удельной влажности;
θ – потенциальная температура;
– средняя по площади виртуальная температура;
γBA – влажно-адиабатический градиент температуры;
Tw0 – температура на поверхности земли;
ΔT – разность температур на оси струи и воздуха на соответствующей высоте;
Tw – стратификация атмосферы;
γa – влажноадиабатический градиент температуры;
t – время;
τp – время на принятие природоохранного решения, включая время решения задачи прогноза;
τз – время распространения загрязнения;
τМ – время реализации природоохранных организаций (мероприятий);
τр – время на принятие природоохранного решения, включая время решения задачи прогноза;
HTD – толщина слоя перемешивания;
l0, ΔZ – толщина слоя;
h – высота в метрах;
zn – высота РСА;
VD(ξ) – эмпирическая функция высоты;
Δθij, Δqij, Δδij, ΔT0j, ΔWB0j – антропогенные добавки в слое модели;
L – удельная теплота конденсации;
χ – отношение теплоемкостей;
ε – внешние притоки тепла;
H – турбулентный поток тепла;
Lw – скрытая теплота конденсации;
cp – удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении;
Qr – радиационная составляющая притока тепла;
Hi, Qi, – потоки тепла и влаги в направлениях x, y, z соответственно;
F – тепловой поток дымового выброса;
cs, с* – удельная теплоемкость почвы;
ci – теплоемкость сухого грунта для соответствующего почвенного типа i;
cp, сv – удельные теплоемкости при постоянном давлении и объеме соответственно;
επ – лучистый приток тепла;
εΦ = ΦT – фазовый приток тепла (где Ф – удельная теплота парообразования);
ΦΠΛ – удельная теплота плавления;
εR – внешние притоки тепла за счет радиации и других источников;
Js(x, y, t) – функция, описывающая антропогенные источники тепла;
J – интенсивность осадков;
– поток солнечной радиации на верхней границе атмосферы;
– поток, уходящий за пределы атмосферы радиации;
J0↓ – коротковолновая радиация, приходящая к поверхности почвы;
σ – среднее квадратическое отклонение;
g – ускорение силы тяжести;
– сила турбулентного трения, действующая на единицу объема смеси;
F – вектор массовых сил;
D – вектор диссипативных сил;
G = G(q1, q2, q3) – вектор ускорения силы тяжести;
δl – значение удельной водности, после достижения которой мелкие капли становятся гидрометеорами;
– изменение удельной водности за счет слияния;
Δm* – разность между отношениями смеси насыщения над водной поверхностью и надо льдом;
φi, fi – непрерывные универсальные функции;
αg – направление геострафического ветра в выбранной системе координат;
θ = θ(α) – дополнение до геодезической широты;
S0 – кинетическая энергия вертикальных конвективных движений;
μ – функция распределения кучевых облаков внутри квадрата;
γa, γba – сухо- и влажноадиабатические градиенты;
r – относительная влажность;
ρS – плотность поглощающих субстанций;
λ, θ – долгота и дополнение до широты места;
τi,j (, ) – тензор вязких напряжений Рейнольдса;
γ – вертикальный градиент стандартной атмосферы;
m – общее число ингредиентов загрязнения;
Сi – концентрация i-й примеси;
HГ – геометрическая высота трубы;
HЕФФ – эффективная высота трубы;
ΔH – высота подъема струи над трубой вследствие инерции движения и плавучести;
R0 – радиус трубы;
H0 φi, fi – непрерывные универсальные функции;
E0 – упругость насыщения водяного пара при температуре θ0;
p – атмосферное давление;
ρs – плотность почвы;
ρ – плотность;
I0 – приток суммарной коротковолновой солнечной радиации;
AS – альбедо подстилающей поверхности;
Fs – эффективное длинноволновое излучение;
zc – зенитный угол Солнца;
φ – широта местности;
γ – часовой угол Солнца;
ψ – склонение Солнца;
e – упругость водяного пара;
S0 – солнечная постоянная;
αr – угол падения солнечных лучей на поверхность;
ψα – азимут проекции нормали к склону на горизонтальную поверхность, отсчитываемый от плоскости меридиана;
– объемное влагосодержание;
– насыщающая влага или пористость почвы;
Qs – поток влаги в почве;
z – вертикальная координата, определяемая как и в атмосфере;
pA – атмосферное давление;
q – удельная влажность воздуха;
δ – водность воздуха;
cT – концентрация твердых примесей;
cv – концентрация газообразных примесей;
qНАС – удельная влажность насыщения;
EНАС – упругость насыщения водяного пара;
rc, rk – радиусы частиц примеси, капли;
r – альбедо поверхности почвы;
GA – противоизлучения атмосферы;
U0 – излучение земной поверхности;
ξ – глубина от поверхности почвы;
WВ, WП – удельная влажность жидкости и пара соответственно;
m0 – объемный источник, отражающий взаимные фазовые переходы жидкости и пара;
Δ(ξ) – дельта-функция;
П – пористость почвы;
rN+1 = rП – альбедо подстилающей поверхности;
s0 – поток прямой радиации на верхней границе атмосферы (солнечная постоянная);
sk – поток прямой радиации на уровне с давлением;
pAk, p0 – давление у поверхности земли;
M = f(h0) – число оптических масс атмосферы;
h0 – высота Солнца;
Ak – функция поглощения прямой солнечной радиации водяным паром;
Wk∞ – содержание водяного пара в столбе единичного сечения с основаниями
k, ∞ (в г/см2);
ek – функция поглощения длинноволнового излучения водяным паром;
R – радиус устья трубы;
q – объемная концентрация примеси;
IS – поле источников (мгновенных или непрерывных) выбросов, являющихся функцией пространства и времени;
r – радиус частиц;
SO2 – сернистый ангидрид;
– определенная концентрация примеси в точке в момент времени t, x ∈ Ω ∪ ∂Ω;
– обобщенная функция, характеризующая источники выбросов на местности;
Ql(t) – мощность выброса ls-го источника в момент времени t;
M0 – начальный выброс;
Mmax – максимальная мощность выброса;
M – амплитуда выброса;
– среднее интервала колебания выброса;
τ – период;
G(φ, y) – нелинейный дифференциальный оператор матричной структуры;
Q(Dt) – пространство функций состояния, удовлетворяющих граничным условиям;
f(x, t) – источники;
D – область изменения пространственных переменных;
С – концентрация примесей;
А(С) – оператор трансформации примесей;
f0(x, t) – источник примесей;
Q(t) – мощность выброса;
σy – дисперсия факела в поперечном ветру направлении y;
δ(z –h) – дельта функции Дирака;
v* – динамическая вязкость;
s – расстояние вдоль оси струи;
r – расстояние от оси в поперечном сечении;
g – ускорение свободного падения.