Численное моделирование дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.29, кандидат физико-математических наук Штырева, Наталия Владимировна

• Штырева, Наталия Владимировна
• кандидат физико-математических наук
• 2002

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Штырева, Наталия Владимировна

Введение.

Глава 1. Загрязняющие вещества в атмосфере.

1.1. Перенос загрязняющих веществ в атмосфере, свойства и степень их опасности.

1.2. Математическое моделирование переноса загрязняющих веществ в атмосфере.

1.2.1. Локальные модели.

1.2.2. Региональные модели и модели дальнего переноса.

1.3. Параметризация процессов подсеточного масштаба для диффузионных моделей переноса загрязняющих веществ в атмосфере.

Глава 2. Сбор, обработка и хранение метеорологической информации.

2.1. Создание, пополнение и использование архива полей объективного анализа Гидрометцентра РФ.

2.2. Расшифровка кодовых форм, содержащих значения метеорологических элементов, в системе первичной обработки на суперЭВМ CRAY Y-M8PE.

Глава 3. Трехмерная модель дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере.

3.1. Математическая формулировка и численная реализация модели.

3.1.1. Адвективный перенос загрязняющих веществ.

3.1.2. Горизонтальная и вертикальная диффузия.

3.1.3. Коэффициент вертикального турбулентного обмена.

3.1.4. Осаждение загрязняющих веществ на поверхность.

3.2. Программный комплекс расчета траекторий частиц загрязнения.

3.3. Метеорологическое обеспечение.

3.4. Информационная база для программного комплекса расчета траекторий частиц загрязнения.

3.5. Визуализация результатов вычислений.

Глава 4. Результаты численных экспериментов.

4.1. Тестовый эксперимент с моделью дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере.

4.2. Распространение загрязняющих веществ от пожаров на объектах Балтийской Трубопроводной Системы.

4.3. Перенос песчаного аэрозоля из северной Африки через Средиземное море в район Северного Кавказа.

4.4. Пожары в Подмосковье и смог в Москве.

4.5. Пожары на Дальнем Востоке.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Численное моделирование дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере»

Процессам переноса загрязняющих веществ в атмосфере в общей проблеме ухудшения экологического состояния планеты придается огромное значение. Успешно осуществляется программа «Изменение климата», которая проводится под эгидой Всемирной Метеорологической организации. Европейский центр чистоты воздуха координирует усилия всех европейских стран по снижению количества загрязняющих веществ в атмосфере. Большое внимание проблемам экологии уделяется в научной программе НАТО. Здесь ежегодно проводятся международные технические встречи по моделированию загрязнения воздуха и различным приложениям этой проблемы.

Важно иметь методы, представляющие возможность качественной количественной оценки характеристик переноса загрязняющих веществ в атмосфере. Одним из таких методов является математическое моделирование, которое позволяет создавать численные схемы, дающие достоверное представление о распределении загрязняющих веществ в пространстве и времени.

Задачи по метеорологическим аспектам загрязнения атмосферы приобретают большое значение при исследовании закономерностей распространения атмосферных загрязнений и особенностей их пространственно-временного распределения. Эти задачи являются основой для мониторинга и прогнозирования состояния и тенденций изменений загрязнения атмосферного воздуха и контроля окружающей среды [36]. Характеристики загрязнения атмосферы в настоящее время все в большей степени рассматриваются как метеорологические величины. Поэтому создание системы наблюдений за загрязнением воздуха и анализ полученных результатов непосредственно смыкаются с метеорологическими задачами. Очевидно, что решение вопроса о распространении загрязняющих веществ непосредственно зависит от способа переноса и рассеивания их в атмосфере [10,11].

Развитие вычислительной техники и методов математического моделирования в настоящее время позволяет создавать численные схемы, описывающие или прогнозирующие распространение загрязняющих веществ в атмосфере [49]. Такие модели для мониторинга и прогноза состояния окружающей среды стали особенно актуальны после аварии на Чернобыльской АЭС [70-72, 75, 83, 89, 93, 95].

Сложности, связанные с разработкой подобных моделей, заключаются в том, что одни и те же условия погоды могут оказывать различное воздействие на окружающую среду в зависимости от типа источника и его параметров.

В зависимости от характера распространения загрязняющих веществ могут решаться задачи различных масштабов - от локального до глобального. Поэтому возникает необходимость использовать существенно различные диффузионные модели переноса загрязняющих веществ в атмосфере [49].

Наиболее существенными процессами, ответственными за изменение концентрации загрязняющих веществ в природных средах, являются конвекция, адвекция и диффузия. Процессы конвективного и адвективного переносов играют наиболее существенную роль на начальном этапе распространения загрязняющих веществ в окружающей среде и проявляются главным образом на локальных масштабах (порядка десятков км). Процессы адвекции и диффузии играют определяющую роль на этапах распространения загрязняющих веществ и проявляются главным образом на региональном и глобальном масштабах (порядка сотен и тысяч км). Именно эти процессы определяют дальний перенос.

Следует особо подчеркнуть, что при описании диффузии при дальнем переносе загрязнений в региональном и глобальном масштабе используются три компоненты скорости ветра, осредненные по достаточно большой площади. Поэтому мелкомасштабные вертикальные движения, оказывающие значительное воздействие на распространение загрязняющих веществ, могут быть учтены только параметрически. Параметризация подсеточных процессов осуществляется заданием коэффициента турбулентного обмена, который определяется различными способами в зависимости от нахождения частиц загрязнения в пограничном слое атмосферы.

К настоящему времени разработан достаточно широкий спектр различных численных методов для расчета переноса атмосферных загрязнений. Существуют два основных подхода к решению уравнений переноса, трансформации и осаждения на подстилающую поверхность загрязняющих веществ: модели в системе координат Эйлера и траекторные модели в системе координат Лагранжа. Любая модель должна адекватно отображать два основных процесса: адвективный перенос и горизонтальную и вертикальную диффузию загрязняющего вещества. Поскольку диффузия является процессом подсеточного масштаба, его необходимо параметризировать.

Диссертация посвящена траекторной модели в системе координат Лагранжа, предназначенной для прогнозирования и мониторинга крупномасштабного распространения загрязняющих веществ в атмосфере и их осаждения на подстилающую поверхность.

Цель и задачи диссертационной работы состояли в следующем:

1. Разработать гидродинамическую модель дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере с учетом основных физических процессов в пограничном слое атмосферы.

2. Согласовать модель дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере с оперативной моделью среднесрочного прогноза Гидрометцентра РФ.

3. Согласовать модель дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере с данными оперативного объективного анализа Гидрометцентра РФ с целью мониторинга окружающей среды.

4. Провести ряд численных экспериментов на основе региональных и прогностических метеорологических данных. Выяснить реалистичность полученных по модели дальнего переноса результатов.

5. Создать программный блок сбора, обработки и хранения метеорологический информации.

Первая глава работы состоит из двух параграфов. В первом параграфе дается обзор свойств загрязняющих веществ в атмосфере. Приводятся данные о переносе загрязняющих веществ в атмосфере. Формулируются основные критерии опасности загрязнения атмосферы. Определяется понятие предельно допустимой концентрации загрязняющего вещества в атмосферном воздухе. Приводятся нормативы предельно допустимых концентраций для важнейших видов загрязняющих веществ. Рассматривается понятие особо опасного загрязнения воздуха. Описываются классы опасности загрязняющих веществ в атмосфере и даются значения концентраций при различных уровнях опасности.

Рассматриваются свойства загрязняющих веществ, которые имеют естественные и антропогенные источники. Приводятся сведения о количестве этих веществ в атмосфере и продолжительности их жизни. Также рассматриваются тенденции изменения содержания загрязняющих веществ в атмосфере и влияния этого изменения на глобальный климат.

Во втором параграфе этой главы проводится обзор современных методов математического моделирования переноса загрязняющих веществ в атмосфере. Литература по этому вопросу весьма обширна и непрерывно пополняется, однако следует выделить несколько направлений, которые дают ясное представление о тенденциях в развитии математического моделирования переноса загрязняющих веществ в атмосфере.

Второй параграф состоит из трех разделов. В первом разделе рассматриваются наиболее распространенные локальные модели переноса загрязняющих веществ в атмосфере. Таковыми являются различные модификации Гауссовой статистической модели и общесоюзный нормативный документ, разработанный в ГГО им А.И.Воейкова. Для этих моделей приводятся основные формулы расчета концентраций загрязняющих веществ. Обсуждаются недостатки этих моделей. Приводятся рекомендации по применимости таких моделей.

Во втором разделе этого параграфа рассматриваются основные типы региональных моделей и моделей дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере. Обсуждаются основные подходы к решению уравнений переноса, трансформации и осаждения атмосферных загрязнений и рассматриваются основные методы реализации моделей переноса загрязняющих веществ в атмосфере.

Сначала рассматриваются модели, основанные на решении полуэмпирического уравнения турбулентной диффузии (так называемые К-модели). В этом случае перенос атмосферного загрязнения описывается параболическим уравнением Фикка, которое решается в Эйлеровой системе координат. Обсуждается вопрос о задании граничных условий в моделях. Для этого используется полуэмпирическая гипотеза о линейной зависимости между турбулентным потоком загрязняющего вещества и его средней концентрацией. Приводятся сведения об области применения таких моделей и исследуются проблемы их использования. Дается пример конкретного построения модели такого типа.

Одним из подходов к созданию моделей переноса загрязняющего вещества в атмосфере является построение комбинированных моделей. Суть такого рода моделей заключается в использовании для горизонтальной диффузии Гауссовой модели, а для диффузии по вертикали - К-модели.

Перспективным подходом для моделирования переноса загрязняющих веществ является подход, основанный на методе частиц в ячейке. Рассматривается применение этого метода к решению адвективно-диффузионного уравнения для концентраций загрязняющих веществ в атмосфере. Обсуждаются преимущества метода частиц в ячейке.

Далее рассматривается Лагранжев подход к описанию переноса загрязняющих веществ в атмосфере. Приводится общее уравнение, которое используется для построения траекторных моделей переноса загрязнений в атмосфере.

В третьем параграфе первой главы рассматриваются вопросы параметризации процессов подсеточного масштаба, связанные с осаждением загрязняющих веществ на поверхность. Исследуется также вопрос о входной информации для моделей диффузии.

Во второй главе диссертации рассматриваются вопросы сбора, обработки и хранения метеорологической информации. Глава состоит из двух параграфов. В первом параграфе приводится описание технологии создания и пополнения архива полей оперативного объективного анализа Гидрометцентра РФ. Первоначально на основе архива полей оперативного OA, существовавшего на магнитных лентах (MJI) ЭВМ предыдущий поколений, был создан архив полей объективного анализа на картриджах роботизированной системы суперЭВМ CRAY Y-MP8E. Сформированные таким образом картриджи содержат двухлетний ряд полей оперативного OA.

На основе архивов, расположенных на картриджах, была создана последовательная совокупность архивных баз данных, дающая унифицированный доступ к информации, т.е. данные считывались, раскодировались и проверялись, и только после этого записывались в архивную базу данных на магнитном диске.

После перенесения процедуры объективного анализа на суперЭВМ CRAY Y-MP8E архивация полей оперативного объективного анализа стала производиться на этой ЭВМ. Использование MJI стало нерациональным. Схема выполнения этой процедуры такова. Ежемесячно из оперативной 50-суточной базы данных, расположенной на суперЭВМ CRAY Y-MP8E, поля оперативного OA за месяц переписываются по заранее определенному списку в архивную базу данных. Далее база данных копируется средствами операционной системы суперЭВМ CRAY Y-MP8E на картриджи. Таким образом, создается резервная копия архива. Кроме того, продолжается формирование картриджного архива в форматах архивов полей OA на MJ1.

Во втором параграфе этой главы рассматривается технология расшифровки кодовых форм, входящих в различные метеорологические коды, содержащих значения метеоэлементов в системе первичной обработки информации на суперЭВМ CRAY Y-MP8E. Излагается принцип связи между головными модулями первичной обработки и программами расшифровки. Приводится схема восстановления значений метеоэлемента и передачи его в головной модуль.

Третья глава работы состоит из пяти параграфов. Первый параграф содержит основную часть и четыре раздела. В основной части приводится математическая формулировка процесса переноса загрязняющих веществ в атмосфере, даются основные понятия и приводится общее уравнение для траекторий перемещения частиц загрязнения в атмосфере. Обсуждается интерполяция, используемая в модели для расчета значений метеорологических величин в точках траекторий для текущего временного шага. Конкретизируется общее уравнение для сферической а-системы координат.

В первом разделе данного параграфа рассматривается схема интегрирования по времени для адвективной составляющей. Приводятся основные формулы для расчета координат частиц загрязнения при интегрировании по времени.

Во втором разделе первого параграфа исследуются вопросы аппроксимации диффузионных членов в уравнении переноса загрязняющих веществ в атмосфере. Обсуждаются преимущества использования метода Монте-Карло для аппроксимации диффузионных членов. Даются конкретные представления для этих членов.

В третьем разделе первого параграфа рассматривается вопрос параметризации вертикальной турбулентности. Коэффициент вертикального турбулентного обмена строится различными способами в приземном слое и вне его. Этот коэффициент вычисляется в приземном слое с помощью потоков на подстилающей поверхности, которые являются постоянными в этом слое, и модуля горизонтального ветра. Выше приземного слоя характеристиками, определяющими коэффициент вертикального турбулентного обмена, являются сдвиг ветра по высоте и локальное число Ричардсона, которое описывает вертикальную стратификацию в конкретной ситуации. Приводится формула для вычисления вертикального турбулентного обмена во всей тропосфере.

В четвертом разделе первого параграфа рассматриваюся вопросы параметризации основных видов осаждения загрязняющих веществ на подстилающую поверхность: гравитационное, сухое и влажное. Эти процессы происходят на микрофизическом уровне, поэтому они могут быть учтены только параметрически. Приводятся основные формулы для описания этих процессов. Излагаются аргументы в пользу такой параметризации и даются ограничения на ее использование.

Во втором параграфе третьей главы диссертации представлено общее описание программного комплекса, позволяющее реализовать модель дальнего переноса загрязняющих веществ на суперЭВМ CRAY Y-M8PE. Описывается общая структура операционной системы UNICOS. Излагаются основные принципы, заложенные в основе программного комплекса и схема его функционирования. Рассматривается в отдельности каждый блок программного комплекса и приводятся характерные особенности, присущие каждому конкретному блоку. Указываются основные виды связей между его отдельными модулями программного комплекса.

В третьем параграфе третьей главы рассматриваются вопросы обеспечения модели переноса загрязняющих веществ в атмосфере метеорологической информацией. Дается список метеорологических характеристик, необходимых для работы программного комплекса. Исследуются основные источники поступления данных. Приводятся формулы, позволяющие проводить вертикальную интерполяцию значений метеоэлементов, а также дополнять отсутствующую метеоинформацию, необходимую для работы модели.

В четвертом параграфе третьей главы приводится перечень используемой программным комплексом метеорологической информации, а также описание данных об источнике загрязнения.

В пятом параграфе третьей главы излагаются принципы визуализации результатов вычислений. Описывается основная схема построения рисунков (изображений), дающих пространственно-временное представление о распределении загрязняющих веществ в атмосфере и их осаждении на подстилающую поверхность, полученных в результате работы модели переноса загрязняющих веществ в атмосфере.

Четвертая глава состоит из четырех параграфов. В этой главе приводятся результаты численных экспериментов, проведенных с моделью дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере.

В первом параграфе четвертой главы рассматривается тестовый эксперимент с моделью. Оцениваются основные алгоритмы модели. Приводятся доказательства успешности работы модели.

Во втором параграфе четвертой главы рассматривается распространение загрязняющих веществ от пожаров на объектах Балтийской Трубопроводной Системы. В 1999 г. была составлена предпроектная документация строительства Балтийской Трубопроводной Системы (БТС). Модель дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере была привлечена для экспертизы возможного загрязнения воздуха при перекачке нефти с Северного Урала к Балтийскому морю в нормальном режиме эксплуатации трубопроводов и при аварийных ситуациях.

Были собраны, проанализированы и обобщены сведения о состоянии воздушной среды в районах расположения нефтебазы морского терминала города Приморск (Ленинградская обл.) и нефтеперекачивающих станций Кириши (Ленинградская обл.) и Ярославль (Ярославская обл.).

Для исследования общих особенностей распространения загрязняющих веществ в атмосфере были проведены численные эксперименты переносов оксидов серы (S02) при пожаре на нефтебазе г. Приморска по метеорологическим данным (объективный анализ Гидрометцентра РФ) за 14-16 сентября 1997 г.

Результаты численного эксперимента показали, что перенос загрязняющих веществ происходит в соответствии с направлением и скоростью ветра во всем слое нижней тропосферы. Неблагоприятные воздействия на окружающую среду в результате пожаров на рассмотренных объектах БТС сказываются в первую очередь в близлежащих от места аварии районах и, в заметной степени, определяются конкретной метеорологической ситуацией, характерной для местоположения объекта.

Третий параграф четвертой главы посвящен исследованию дальнего переноса загрязняющих веществ из Северной Африки на Северный Кавказ. Описывается численный эксперимент, моделирующий данную ситуацию. Отмечается связь поступления на Северный Кавказ загрязняющих веществ минерального происхождения с уменьшением уровня естественного содержания озона. Отмечено, что модель адекватно представляет процессы, связанные с переносом загрязняющих веществ такого типа.

В четвертом параграфе четвертой главы даются описание и результаты эксперимента, отражающего моделирование распространения загрязнений от пожаров в Подмосковье и образования смога в Москве. Сначала описывается ситуация, которая создалась в середине июля 1999 г. в Москве и Подмосковье. Представлен сценарий эксперимента, проведенного с моделью переноса загрязняющих веществ в атмосфере. Показано, что в зависимости от структуры полей ветра, продукты горения могут попадать в различные регионы и могут порождать различные неблагоприятные ситуации, в том числе и смог в Москве. Отмечены связь между наличием загрязняющих веществ в атмосфере и повышением уровня содержания озона.

В пятом параграфе четвертой главы рассматривается эксперимент, проведенный для изучения последствий лесных пожаров на Дальнем Востоке. Отмечено влияние лесных пожаров на экологическую обстановку в регионе. Описаны эксперименты, которые моделируют распространение продуктов горения в Хабаровском крае. Показана прямая связь метеорологической ситуации в регионе с распространением загрязняющих веществ в атмосфере. Отмечено, что в зависимости от расположения атмосферных фронтов, может происходить ухудшение или улучшение экологической обстановки в регионе. Приводятся свидетельства, что модель переноса загрязняющих веществ в атмосфере может использоваться в оперативных целях.

В заключении представлены основные выводы диссертации. Показаны возможности использования результатов диссертационной работы в оперативных целях. Рассмотрены направления дальнейшего развития модели дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере.

Рисунки и таблицы помещены в конце соответствующей главы, за исключением второго параграфа третьей главы, где таблицы расположены контекстно.

Новизна работы заключена в следующем.

Создана и апробирована новая гидродинамическая модель дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере; ее отличительными особенностями являются:

1) конфигурация модели дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере максимально согласована со структурой метеорологических данных в полях объективного анализа и в результатах оперативной модели среднесрочного прогноза Гидрометцентра РФ;

2) модель включает современные апробированные схемы параметризаций физических процессов, влияющих на перераспределение загрязняющих веществ в атмосфере;

3) модель дальнего переноса интегрирована в программно-информационный комплекс, позволяющий проводить численные эксперименты с метеорологическими полями, полученными по оперативной модели среднесрочного прогноза Гидрометцентра РФ.

Областью использования результатов диссертационной модели могут стать осуществляемые в оперативном режиме диагноз и прогнозирование изменений экологической обстановки в регионах, подвергшихся загрязнению. Возможность оперативного использования обеспечивается созданной системой сбора, обработки и хранения метеорологической информации.

Пользуясь случаем, автор выражает свою искреннюю признательность научному руководителю - кандидату физико-математических наук Дегтяреву

Заключение диссертации по теме «Физика атмосферы и гидросферы», Штырева, Наталия Владимировна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации разработан, реализован и испытан гидродинамический модельный комплекс для расчетов крупномасштабного переноса загрязняющих веществ в атмосфере. Описание модели дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере, модулей, входящих в этот комплекс, ее основные алгоритмы приняты в электронную библиотеку Европейского центра чистоты воздуха. Результаты расчетов по данным модели дальнего переноса были представлены на 23 технической встрече в рамках научной программы НАТО. Основные результаты работы, возможности ее практического применения и некоторые перспективы развития этой работы сводятся к следующему:

1. Создана система сбора, обработки, хранения и использования метеорологической информации, которая в оперативном и прикладном режимах дают возможность пользователю использовать в работе различные виды метеоданных.

2. Разработана новая численная модель дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере. Модель дальнего переноса основывается на решении динамического уравнения переноса загрязнений, включающего статистическое описание диффузионных процессов с использованием методов Монте-Карло. Для расчета переноса загрязняющих веществ в качестве исходных и промежуточных данных могут быть использованы метеорологические поля, получаемые из объективного анализа Гидрометцентра РФ и из оперативной спектральной модели среднесрочного прогноза Гидрометцентра РФ, что придает настоящей работе практическую направленность.

3. Для модели дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере реализованы и испытаны схемы параметризаций, влияющих на перенос загрязняющих веществ в атмосфере. Показано, что основные алгоритмы модели (горизонтальная адвекция, горизонтальная и вертикальная диффузия и осаждение загрязняющих веществ на поверхность) реалистично воспроизводят распространение загрязняющих веществ в атмосфере.

4. Модель дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере была привлечена для экспертизы возможного загрязнения воздуха при проектировании строительства Балтийской Трубопроводной Системы (БТС). Проведенные численные эксперименты показали, что неблагоприятные воздействия на окружающую среду в результате пожаров на объектах БТС скажутся в первую очередь в близлежащих от места аварии районах и в заметной степени определяются конкретной метеорологической ситуацией, характерной для местоположения объекта.

5. Численный эксперимент по моделированию дальнего переноса песчаного аэрозоля из Северной Африки (при возникновении определенных метеорологических условий) через Средиземное море в район Северного Кавказа достаточно хорошо имитирует процессы, протекающие в регионе Северного Кавказа, при поступлении тропической воздушной массы, содержащей загрязняющие вещества минерального происхождения. Модельные расчеты улавливают последствия изменения воздушного потока и позволяют определить локализацию атмосферного слоя, в котором переносился озоноразрушающий песчаный аэрозоль.

6. Численные эксперименты по моделированию распространения загрязнений от пожаров в Подмосковье и смога в Москве в 1999 г., подтвердили, что модель дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере адекватно воспроизводит меняющуюся во времени картину распространения продуктов горения лесов и торфяников в атмосфере.

7. Численный эксперимент по моделированию последствий лесных пожаров на Дальнем Востоке в 2001 г. подтверждает реалистичность принятых в модели дальнего переноса описаний переноса и рассеивания продуктов горения. При возникновении угрозы загрязнения атмосферного воздуха продуктами лесных пожаров можно оперативно использовать модельные расчеты для заблаговременного предсказания развития ситуации с точки зрения переноса загрязняющих веществ и определения районов, подвергающихся загрязнению.

133

8. Ближайшие перспективы развития модели дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере автор видит в усовершенствовании параметризаций физических процессов и дальнейшей верификации для ввода в оперативную практику Гидрометцентра РФ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Штырева, Наталия Владимировна, 2002 год

1. Алоян А.Е., Йорданов Д.Л., Пененко В.В. Численная модель переноса примесей в пограничном слое атмосферы // Метеорология и гидрология. - 1981.- № 8. С. 32-43.

2. Астахова Е.Д., Круглова Е.Н. Учет суточного хода радиации в спектральной модели среднесрочного прогноза погоды Гидрометцентра СССР // Метеорология и гидрология. 1991. № 6. - С. 34-41.

3. Багров А.Н., Локтионова Е.А., Цырульников М.Д. Развитие оперативного объективного анализа в Гидрометцентре России // Труды Гидрометцентра РФ. 2000. - Вып. 334. - С. 19-30.

4. Багров А.Н., Цырульников М.Д. Оперативная схема объективного анализа Гидрометцентра России // Труды Гидрометцентра РФ. 1999. Вып. 334.- С. 59-69.

5. Багров А.Н., Гордин В.А., Цырульников М.Д. Оперативная схемы объективного анализа в тропосфере и стратосфере // Метеорология и гидрология. 1990. № 8. - С. 37-45.

6. Багров А.Н., Шиляев В.Б., Локтионова Е.А. Оперативная схема объективного анализа метеорологических полей для численного гидродинамического прогноза погоды // Труды Гидрометцентра СССР. 1986. -Вып. 280. - С. 25-55.

7. Белов П.Н., Карлова 3. Л. Траекторная модель переноса загрязнений // Метеорология и гидрология. 1990. № 12. - С. 67-74.

8. Белоусов СЛ., Пагава Т.В. Развитие методики и практики расчета траекторий воздушных частиц. // Труды ГМЦ СССР. 1991. - Вып. 318. - С. 35-49.

9. Беркович Л.В. Прогноз метеорологических элементов с помощью примитивных уравнений. // Изв. АН СССР, сер. Физика атмосферы и океана. -1966. Т. 2. - № 1.

10. Берлянд М. Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы.1985.

11. Берлянд М. Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы JL: Гидрометеоиздат. - 1975. - 448 с.

12. Борзилов В. А., Бурков А.И., Вельтищева Н.С., И. В. Клепикова, JI. И. Метелкина. М.А., Новицкий. Региональная модель полидисперсной примеси в атмосфере // Метеорология и гидрология. 1988. - № 4. - С. 57-65.

13. Братсерт У.Х. Испарение в атмосфере / Пер. с англ. под ред. А.С. Дубова. JI.: Гидрометеоиздат. - 1985. - 351 с.

14. Буйков М.В. О граничном условии для уравнения турбулентной диффузии на подстилающей поверхности // Метеорология и гидрология. 1990. - № 9. - С.52-56.

15. Бурцев И.И., Малахов С.Г. Вымывание осадками продуктов деления из подоблачного слоя атмосферы // Изв. АН СССР. Сер. Физ. атм. и океана. -1968, 4. № 3. С.328-334.

16. Вызова Н. JL, Е. К. Гаргер, В.Н. Иванов. Экспериментальные исследования атмосферной диффузии и расчеты рассеяния примеси Д.: Гидрометеоиздат. 1991. - 278 с.

17. Вызова Н. JI. Рассеяние примеси в пограничном слое атмосферы М., Гидрометеоиздат, 1974. 191 с.

18. Вызова H.JI. Методическое пособие по расчету рассеяния примесей в пограничном слое атмосферы по метеорологическим данным М.: Гидрометеоиздат. 1973. - 46 с.

19. Васильев П.П. Среднесрочный прогноз температуры воздуха и осадков по территории Евразии. // Метеорология и гидрология. 1999. - № 2. -С. 13-21.

20. Васильев П.П. Прогноз элементов погоды на средние сроки на основе объективной интерпретации результатов интегрирования по времени гидродинамических моделей атмосферы. // Труды ГМЦ СССР. —1986. Вып. 280.-С. 105-128.

21. Вельтищева Н.С. Моделирование трансграничного переноса двуокиси серы с учетом вертикальных движений // Метеорология и гидрология. 1980. №7.

22. Возженников О.И., Нестеров А.В. О переносе примеси в атмосфере при ветровом подхвате с подстилающей поверхности // Метеорология и гидрология. 1988. - № 11. С. 63-70.21.

23. Гаврилов В. П., Гаргер Е. К., Жуков Г.П., Самарская Н.А. Лагранжева модель регионального переноса и рассеяния полидисперсной примеси в нижних слоях тропосферы // Труды ИЭМ. 1986. - Вып. 14(129). - С.20-30.

24. Гальперин М., Софиев М., Гусев А., Афиногенова О. Подходы к моделированию загрязнения атмосферы Европы тяжелыми металлами. -ЕМЕР/МСЦ-В. Отчет 7.95. 1995. - 85 с.

25. Гилев Ю.М., Хваленский Ю.А. Вопросы гидрометеорологического обеспечения задач по оценке переноса и рассеяния примеси в атмосфере // Труды ИЭМ. 1990. № 17. - С.3-10.

26. Голицин Г.С. Изменение климата в XX и XXI столетии. Обзор. // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1986. - Т. 22. - № 12. - С. 1235-1249.

27. Голицин Г.С., Налбандян О.С. Модель вертикального переноса пассивной примеси в среде с турбулентными слоями. // Изв. РАН ФАО. 1998. -Т. 34.-№2.-С. 172-176.

28. Дегтярев А.И., Наумов А.Д., Рыбаков И.В., Свиренко П.И., Штырева Н.В. Численная модель дальнего и трансграничного переноса загрязнений в атмосфере // Новые технологии. 1996. - № 2. - С. 10-11.

29. Динамическая метеорология. / Под ред. Д.Л.Лайхтмана. Л.: Гидрометеоиздат. - 1976. - 607 с.

30. Дмитриева-Арраго Л.Р., Горбунова Т.Н. Влияние стратосферного аэрозоля на восходящий поток коротковолнового излучения. // Труды ГГО. -1980.-Вып. 41.-С. 96-102.

31. Дымников И.В., Филатов А.Н. Устойчивость крупномасштабных атмосферных процессов. Л.:Гидрометиздат. - 1990. - 236 с.

32. Жабина И.И., Пурина Н.Э., Степанов Ю.А., Чекулаева Т.С. Новые оперативные технологии обработки гидрометеорологических данных и управления прикладными программами с использованием суперЭВМ CRAY // 70 лет Гидрометцентру России. СПб., 1999. - С. 90-117.

33. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. Справочник, ч.2 / Под ред. С.Калверта, Г.М.Ингулда (русск. пер.). - М.:Металлургия. - 1988. - С. 428-476.

34. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат. - 1984. - 560 с.

35. Израэль Ю. А., Михайлова И. Е., Прессман А.Я. Модель оперативной оценки трансграничных потоков загрязняющих веществ // ДАН СССР. 1980. -Т. 253.-№4.-С. 848-852.

36. Казаков А.Л., Лыкосов В.Н. О параметризации взаимодействия атмосферы с подстилающей поверхностью при численном моделировании атмосферных процессов // Труды ЗСРНИГМИ. 1982. - № 5. - С. 3-20.

37. Кароль И.Л. Радиоактивные изотопы и глобальный перенос в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат. - 1972. - 365 с.

38. Кастин О.М. Некоторые вопросы организации обработки данных в крупном метеорологическом центре // Труды Гидрометцентра СССС. 1986. -Вып № 282. - С. 3-17.

39. Кастин О.М., Жабина И.И., Степанов Ю.А. Банк гидрометеорологических данных 'Прогноз'. М.: Гидрометцентр СССР, препринт. - 1988. - 67 с.

40. Кибель И.А. Введение в гидродинамические методы краткосрочного прогноза. М.:Гостехиздат. - 1957.

41. Кондратьев К.Я. Глобальная экология и требования к данным наблюдений СПб.:Наука. - 1992.

42. Курбаткин Г.П., Дегтярев А.И., Фролов А.В. Спектральная модель атмосферы, инициализация и база данных для численного прогноза погоды. -СПб.: Гидрометиздат. 1994. - 184 с.

43. Курбаткин Г.П., Астахова Е.Д., Крупчатников В.Н., Рябинин В.Э., Сальник В.А., Смирнов В.Д., Фролов А.В. Модель среднесрочного прогноза погоды // Доклады АН СССР. 1987. - Т. 194. - Вып.2.

44. Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М. :Наука. - 1982. - 320 с.

45. Марчук Г.И., Кондратьев К.Я. Приоритеты глобальной экологии -М.:Наука. 1992.

46. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Л.: Гидрометеоиздат. - 1987. - 93 с.

47. Мохов И.И. Диагностика структуры климатической системы. С.-Пб.: Гидрометиздат. - 1993. - 271 с.

48. Мохов И.И. О влиянии С02 на термический режим земной климатической системы. // Метеорология и гидрология. 1981. - № 4. - С. 2430.

49. Наставление по глобальной системе телесвязи. Том 1. М.: Гидрометеоиздат. - 1988. - 246 с.

50. Наставление по кодам. Международные коды. Том 1.1. ВМО. - 1995. - № 306.

51. Ниистадт Ф.Т.М., Ван Доп X. Атмосферная турбулентность и моделирование распространения примесей. Гидрометеоиздат. - 1985.

52. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек. М.: Высшая школа. - 1980. - 424 с.

53. Попович М.П., Смирнова Н.Н., Сабитова Л.В., Демидюк В.И. Разложение озона на твердых материалах, моделирующих атмосферные аэрозоли // Атмосферный озон. Тр. Всесоюзн. конф. по атм. озону. Суздаль, октябрь 1988. - С. 192-196.

54. Пурина И.Э., Жабина И.И., Недачина А.Ю., Штырева Н.В. Развитие информационных технологий в локальной сети CRAY // Труды Гидрометцентра России. 2000. - № 334. - С. 134-147.

55. Рябинин В.Э. Физические параметризации спектральной модели атмосферы Гидрометцентра СССР // Труды межд. симп. " Методы среднесрочных прогнозов погоды" (Москва 6-11 декабря 1987). Л.: Гидрометеоиздат. - 1989. - С. 127-134.

56. Рязанов В.А. Основные принципы гигиенического нормирования атмосферных загрязнений // Гигиена и санитария. 1949. - № 5. - С. 3-9.

57. Ситников И.Г., Зленко В.А. Опыт численного прогноза траекторий тропических циклонов. // Метеорология и гидрология. 1987. - № 8. - С. 40-47.

58. Учет дисперсионных параметров атмосферы при выборе площадок для атомных электростанций. Руководство по безопасности АЭС. -Международное агентство по атомной энергии. Вена, 1980. -106 с.

59. Указания по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. СН 369-74. М.: Стройиздат. 1975. - 41 с.

60. Фролов А.В. Об оперативном гидродинамическом прогнозе на средние сроки в Гидрометцентре СССР. //- Труды межд. симп." Методы среднесрочных прогнозов погоды" (Москва 6-11 декабря 1987). Л.: Гидрометеоиздат. - 1989. -С. 134-149.

61. Шакина Н.П. Гидродинамическая неустойчивость в атмосфере. Л.: Гидрометиздат. - 1990. - 308 с.

62. Шнайдман В.А., О.В.Фоскарино. Моделирование пограничного слоя макротурбулентного обмена в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат. - 1990. -159 с.

63. Штырева Н.В. Численная модель дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере, реализованная на суперЭВМ CRAY Y-Y-MP8E // Труды Гидроменцентра РФ. -2000. Вып. 334. С. 121-129.

64. Экологический комплекс для персональных ЭВМ. / Под. ред. д-ра физ.-мат. наук А.С.Гаврилова С.-П.: Гидрометиздат. - 1992. - 166 с.

65. Anspaugh L.R.,Catlin R.J.,Goldman М. The global impact of the Chernobyl reactor accident // Science. 1988. - 242. - P.1513-1519.

66. ApSimon H.M., MacDonald H.F., Wilson J.J. An initial assessment of the Chernobyl-4 accident release source // J. Soc. Radiol. Protect. — 1986. — 6. — P. 3-109.

67. ApSimon H.M., Gudiksen P., Khitrov L., Rodhe H., Yoshikawa T. Lessons from Chernobyl- modeling the dispersal and deposition of radionuclides // Environment. 1988. - 30. - № 5. p. 17-20.

68. Beniston M., Wolf J.P., Bemston-Rebetez M., Kolsch H.J., Rairoux P., Woste L. Use of lidar measurements and numerical models in air pollution research // J.Geophys.Res.D. 1990. - 95. - № 7. P. 9879-9894.

69. Blackadar A.K. High resolution models of the planetary boundary layer // Advances in environment and scientific engineerig. London: Gordon and Breach. -1979.-276 p.

70. Businger J.A., Wyngaard J.C., Izumi Y., Bradley E.F. Flux profile relationsip in the atmospheric surface layer // J. Atmos. Sci. 1971. - V. 28.

71. Chevale Gerard. Quand les panahes ont des bouffees // Sci. et vie. — 1991. — Hors. Ser. № 174. P. 124-128.

72. Deardorf J.W., The counter-gradient heat flux in the lower atmosphere and in the laboratory // J. Atmos. Sci. 1966. - № 23. - P. 503-506.

73. Degtiarev A.I., Shtyreva N.V., Long range modelling of pollutant substances in the atmosphere // Air Pollution Modeling and its Application XI11. Kluwer Academic/Plemum Publisher, New York. 2000. - P. 741-742.

74. Djolov G., Syrakov D., Yordanov D. The influence of clouds re directories pollutants //Spec. Environ. Rept./ WMO-1989. № 724. - P. 140-143.

75. Du W., Goble R.L. Sensitivity analysis for the effects of meteorological and radioactive release conditions on radiation doses from nuclear power plant accident // Geo Journal. 1990. - 21. - № 3. - P. 273-282.

76. Egmond N.D., Wirth E. Proc. WHO Working Group on assessment of radiation dose continent in Europe due to the Chernobyl accident. Bilthoven, the Netherlands. June 25-29,1986. World Health Organization. Regional Office for Europe. - Copenhagen. - 1986.

77. Elliassen A., Saltbones J. Modelling of long-range transport of sulfur over Europe: a two year model run and some model experiments // Atmos.Environ. -1983. V. 17. - № 8.

78. Galperin M.V. Hybrid model of advection-diffusion for long-range air pollution transport from continuous sources // Spec. Environ. Rept./WMO. 1989. -№724.-P. 187-188.

79. Geleyn Y.F.,Hollingsworth A.J. An economical analytical method for computation of the interaction between scattering and line absorption of radiation // Beitr.Phys.Atmos. 1979. - № 1. - P. 1-16

80. Georgii H., Vitze W., Global and regional distribution of sulfur components in the atmosphere // Idojaras. 1971. - 75. - № 5-6. - P. 294-299.

81. Hass H., Memmesheimer M., Geib H., Jacobs H.J., Lombe M., Ebel A. Simulation of the Chernobyl radioactive cloud over Europe using the EURAD model // Spec. Environ. Rept./WMO. 1989. - № 724. - P. 172-175.

82. Iversen T. and Nordeng Т.Е. A numerical model suitable for the simulation of a broad class of circulation systems on the atmospheric mesoscale // Techn. Rep. № 2. 1987. - Norwegian Institute For Air Research, Postbox 64, N-2001 Lillestrom, Norway.

83. Jakobsen H.A., Berge E., Iversen Т., Skalir R., Status of the development of the multilayer Eulerian model. EMEP/MSC-W. - 3/95. -1995.-69 p.

84. Kessler E. On distribution and continuity of water substance in atmospheric circulation // Met. Monogr.Amer. Met. Soc. 1969. - V. 10. - P. 3-84.

85. Kimura F., Yoshikawa T. Numerical simulation of global scale dispersion of radioactive pollutants from the accident at the Chernobyl nuclear power plant // J.Met. Soc. Japan. 1988. - V. 66. - P. 489-495.

86. Kuo H.L. Further studies of parameterization of the influence of cumulus convection on large scale flow // J.Atm. Sci. 1974. - V. 31. - № 5. - P. 1232-1240.

87. Lange R., Dickerson M.N., Gudiksen P.H. Dose estimates from the Chernobyl accident // Nuclear technology. 1988. - V. 82. - № 3. - P. 311-322.

88. Lange R. PATRIC. A three-dimensional particle-in-cell sequential puff code for modeling the transport and diffusion of atmospheric pollutants // Lawrence Livermore National Laboratory Report. UCID. - 17701.

89. Lange R. ADPIC- A three-dimensional particle-in-cell model for the dispersal of atmospheric pollutants and its comparison to regional tracer studies // J.Appl. Meteor. 1978. - V. 17. - P. 320-329.

90. Levene J. S. The 1997 fires in Kalimantan and Sumatra, Indonesia: Gaseous and particulate emissions // Geophys. Res. Lett. 1999. - 26. - № 16. - P. 815-818.

91. Lockhart L. et. al. The size distribution of radioactive atmospheric aerosols // J. Geoph. Res. 1965. - Vol. 7. - № 24. - P.6033-6041.

92. Louis J.-F. A parametric model of vertical eddy fluxes in the atmosphere // Bound. Layer Met. 1979. - V. 17. - № 2. - P. 187-202.

93. Maryon R.M., 1989. Trajectory and plume analysis in the meteorological office atmosphere dispersion group. // Met. Magazin. V. 118. - № 1403.7.

94. Nordeng Т.Е. Parameterization of physical processes in a three-dimensional Numerical weather prediction model // Norwegian Meteorological Institute, Oslo, Norway. 1986. - Techn. Rep. № 65.

95. Pasquill F. Atmospheric diffusion. 2-nd Edition N.J.: John Wiley and Sons. - 1975.-298 p.

96. Pekar M., Regional model LPMOD and ASIMD. Algorithms, parameterization and results of application to Pb and Cd in Europe scale for 1990. -EMEP/MSC-E. 1996. - 9/96. - P. 78.

97. Piedelievre Jean Phillippe, Musson-Genon Luc, Bompay Francois. MEDIA an Eulerian model of atmospheric dispersion: First validation on the Chernobyl release // J.Appl.Met. - 1990. - V. 29. - № 12. - P. 205-1220.

98. Pechinger U., Seibert P. Observations and simulation with linked numerical PBL air pollution models and a Gaussion model under low wind speed conditions: a case study of the urban-industrial linz area& // Nuovo cim.C. 1990. -V. 13,-№6.-P. 903-915.

99. Pudykiewicz J. A predictive atmospheric tracer model // J.Met.Soc.Japan. 1990. - V. 68. - № 2. - P. 213-225.

100. Pudykiewicz J. Simulation of the Chernobyl dispersion with a 3-D hemispheric tracer model //Tellus. 1988. - 41B. - P. 391-412.

101. Soo S.L., Chen F.F. The boundary conditions of the diffusion equation // Powder Technol. 1982. - V. 31. - № 7. - P. 117-119.

102. Stevens C.M., Methane in stratosphere //Nature. 1971. - Vol. 223. - P.543.

103. Stull R.B., Fundamental processes in boundary layers // Global Tracer Transport models. Proceeding of a WCRP workshop on the parameterization of subgrid-scale tracer transport. 1997. - № 26. - P. 5-12.

104. Techniques and decision making in the assessment of off-side consequences of an accident in a nuclear facility // International Atomic Energy Agency, Venne. Safety series. 1987. - № 86.

105. Uliasz M. Development of the mesoscale dispersion modelling system using personal computers. Part 11. Numerical simulations // Z. Meteorol. 1990. -40. - № 4. - P. 255-266.

106. Zvjagintsev A., Kuznetsova I. Surface ozone in Moscow environs: 19912000. // Pros, of the qadrennial ozone symp., Sapporo. 2000. - P. 749-750.