Исследование процессов атмосферного загрязнения территорий Сибири на основе гидродинамических моделей и данных наблюдений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.29, кандидат физико-математических наук Леженин, Анатолий Александрович

• Леженин, Анатолий Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Леженин, Анатолий Александрович

4.1. Введение.

4.2. Постановка задачи.

4.3. Результаты численного моделирования процессов распространения дымового шлейфа от лесного пожара.

4.4. Выводы главы 4.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Леженин, Анатолий Александрович, 2012 год

1. Авалиани C.J1. Оценка риска для здоровья населения от выбросов стационарных источников и автотранспорта на различных территориях г. Москвы // Климат, качество атмосферного воздуха и здоровье москвичей. М.: Изд-во "АдамантЪ", 2006. С. 214-224.

2. Алоян А.Е., Пененко В.В., Козодеров В.В. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. // Современные проблемы вычислительной математики и математического моделирования. М.: Наука, 2005. С. 279-351.

3. Алоян А.Е. Моделирование динамики и кинетики газовых примесей и аэрозолей в атмосфере. М.: Наука, 2008. 415 с.

4. Алоян А.Е. Моделирование динамики аэрозолей при лесных пожарах // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2009. Т.45, № 1. С. 62-75.

5. Алоян А. Е., Арутюнян В. О. Моделирование динамики аэрозолей и формирование облачности при лесных пожарах // Экологический вестник научных центров ЧЭС. 2008. № 3. С. 5-19.

6. Андреев В., Панчев С. Динамика атмосферных термиков. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 152 с.

7. Аргучинцев В. К., Аргучинцева А.Л. Моделирование мезомасштабных гидротермодинамических процессов и переноса антропогенных примесей в атмосфере и гидросфере региона оз. Байкал. Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2007. 255 с.

8. Атмосфера: Справочник. Л.:Гидрометеоиздат, 1991. 510 с.

9. Атмосферная турбулентность и моделирование распространения примесей. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 351 с.

10. Ахметшина A.C., Журавлев Г.Г., Романюк В.А. Мониторинг загрязнения воздушного бассейна г. Томска // Вестник ТГУ. 2009. №328. С. 208-213.

11. Безуглая Э. Ю., Завадская Е. К., Зражевский И. М., Нестерова М. Ю. К оценке метеорологических условий загрязнения атмосферы // Труды ГГО. 1984. Вып. 479. С. 87-98.

12. Безуглая Э.Ю., Расторгуева Г.П., Смирнова И.В. Чем дышит промышленный город. Л.:, Гидрометеоиздат, 1991. 255 с.

13. Беркович J1.B., Тарнопольский А.Г., Шнайдман В.А. Гидродинамическая модель атмосферного и океанического пограничных слоев // Метеорология и гидрология. 1997. N 7. С. 40-52.

14. Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. Д.: Гидрометеоиздат, 1975. 448 с.

15. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. JL: Гидрометеоиздат, 1985. 272 с.

16. Битехтина М.А., Михайлюта C.B., Леженин A.A., Тасейко О.В. Эволюция пограничного слоя и особенности загрязнения атмосферы в условиях города // Вестник Кемеровского государственного университета. 2012. №4 (52). Т.2. С. 143-148.

17. Будыко М.И. Тепловой баланс земной поверхности. Л.: Гидрометеоиздат, 1956. 104 с.

18. Бызова Н.Л., Гаргер Е.К., Иванов В.Н. Экспериментальные исследования атмосферной диффузии и расчеты рассеяния примеси. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 278 с.

19. Вельтищев Н.С., Желнин A.A. Численная модель влажной глубокой конвекции // Труды Гидрометцентра СССР. 1981. Вып. 238. С. 36-48.

20. Вельтищев Н.Ф., Желнин A.A., Кисельникова В.З., Пекелис Е.М., Прессман Д.Я. Мезомасштабный прогноз погоды // Метеорология и гидрология. 1982. № 4. С. 5-15.

21. Вельтищев Н.Ф., Степаненко В.М. Мезометеорологические процессы. М.: Изд-во МГУ, 2006. 101 с.

22. Вильфанд P.M., Ривин Г.С., Розинкина И.А. Мезомасштабный краткосрочный прогноз погоды в Гидрометцентре России на примере COSMO-RU // Метеорология и гидрология. 2010. №4. С. 5-17.

23. Гришин A.M. Математическое моделирование лесных пожаров и новые способы борьбы с ними. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1992. 404 с.

24. Гришин A.M. Общая математическая модель лесных пожаров и ее приложение для охраны и защиты лесов // Сопряженные задачи механики и экологии. 2000. Томск: Изд-во Томского университета. С. 88-137.

25. Гутман JI.H. Введение в нелинейную теорию мезометеорологических процессов. Л.:,Гидрометеоиздат, 1969. 295 с.

26. Дубровская O.A., Леженин A.A., Мальбахов В.М., Сухинин А.И., Шлычков В. А. О влиянии пожаров на процессы облако и осадкообразования // География и природные ресурсы. 2004. Спец. выпуск.C.158-162.

27. Зилитинкевич С.С., Чаликов Д. В. Определение универсальных профилей скорости ветра и температуры // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1968. Т. 4, №3. С. 294-302.

28. Иванова Э.В., Быкова В.В., Осипова H.A. Оценка риска для здоровья населения химических веществ, загрязняющих атмосферу // Оптика атмосф. и океана. 2006. Т. 19, № 11. С. 965-968.

29. Илюшин Б.Б., Курбацкий А.Ф. О применимости Е-1 и Е-s моделей турбулентности к нейтральному горизонтально однородномуатмосферному пограничному слою // Известия РАН. Физика атмосф. и океана. 1994. Т.ЗО, № 5. С. 615-622.

30. Казаков A.JL, Леженин A.A. Метод определения температуры подстилающей поверхности в моделях пограничного слоя атмосферы // Метеорология, климатология и гидрология. Межведомственный научный сборник Украины. Одесса. 1998. Вып.35. С.158-174.

31. Кадыгров E.H., Кузнецова И.Н., Голицын Г.С. Остров тепла в пограничном слое над большим городом: новые результаты на основе дистанционных данных // Докл. АН. 2002. Т.385, №4. С. 541-548.

32. Кондратьев К .Я., Матвеев JI.T. Основные факторы формирования острова тепла в большом городе // Докл. АН. 1998, Т. 367. №2. С. 253256.

33. Климат Красноярска. Д.: Гидрометеоиздат, 1982. 232 с.

34. Климат Томска. JL: Гидрометеоиздат, 1982. 176 с.

35. Кузнецова И.Н., Хайкин М.Н., Кадыгров E.H. Влияние городской среды на температуру в пограничном слое атмосферы по данным микроволновых измерений в Москве и окрестностях // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2004. Т. 40, № 5. с. 678-688.

36. Леженин A.A., Костюков В.В., Корчагина З.А. Об объективном анализе полей облачности // Труды ЗапСибНИГМИ. 1991. Вып.95. С. 22-26.

37. Леженин A.A., Мальбахов В.М., Шлычков В.А Численная модель миграции аэрозоля, образовавшегося в зоне лесных пожаров // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16, № 5-6. С. 478-481.

38. Леженин A.A., Сперанский J1.C. О восстановлении вертикального профиля температуры в пограничном слое атмосферы / В кн.: Численный анализ и прогноз метеоэлементов. М: Гидрометеоиздат, 1987. С. 43—48.

39. Леженин A.A., Сперанский Л.С. Пространственная модель прогноза погоды в нижней тропосфере // Труды ЗапСибНИГМИ. 1984. Вып. 63. С. 53-62.

40. Лыкосов В.Н. Параметризация пограничного слоя атмосферы в моделях крупномасштабной циркуляции / Под ред. Г.И. Марчука. Вып. 10. М: Наука, 1993. С. 65-95.

41. Мальбахов В.М., Леженин A.A., Дубровская O.A., Климова Е.Г., Шлычков В. А Оценка влияния лесных пожаров на процессы облако- и осадкообразования // Вычислительные технологии. 2006. Т.П. Спец. выпуск. Ч.З. С. 135-142.

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

43. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. Новосибирск: Наука, 1973.352 с.

44. Марчук Г.И. Численные методы в прогнозе погоды. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. 356с.

45. Марчук Г.И., Дымников В.П., Залесный В.Б. Математические модели в геофизической гидродинамике и численные методы их реализации. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 296 с.

46. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 640 с.

47. Матвеев JI.T. Влияние большого города на метеорологический режим // Изв. РАН. Сер. географическая. 2007. № 4. с. 97-102.

48. Матвеев J1.T. Особенности метеорологического режима большого города // Метеорология и гидрология. 1979. № 5. С. 22-27.

49. Матвеев JI.T., Матвеев Ю.Л. Формирование и особенности острова тепла в большом городе // Докл. АН. 2000. Т. 370. №2. С. 249-252.

50. Матвеев Л.Т., Матвеев Ю.Л. Роль различных факторов в образовании суточных и годовых колебаниях осадков // Изв. РАН. Сер. географическая. 2003. № 1.С. 55-62.

51. Матвеев Ю.Л., Меркурьева Н.А. Особенности формирования температурно-влажностного режима в большом городе // Оптика атмосф. и океана. 1997. Т.10,№ 10. С. 1181-1187.

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

53. Михайлюта С.В., Тасейко О.В., Захаров Ю.В. Динамика загрязнения атмосферы в условиях города. Lambert academic publisher, 2011. 136 с.

54. Михайлюта С.В., Леженин А.А., Тасейко О.В., Битехтина М.А. Экологическая индустрия: ветровые потоки в городской застройке Красноярска // Инженерная экология. 2012, №3. С. 26-37.

55. Модельные оценки выпадений соединений серы вблизи источников загрязнения и на подсеточном уровне (Субрегион г.Санкт-Петербурга). М.: ЕМЕР/МСЦ-В, отчет 9/95, 1995. 52 с.

56. Монин А. С, Обухов A.M. Основные закономерности турбулентного перемешивания в приземном слое атмосферы // Труды Геофизического института АН СССР. 1954. № 24(151). С. 163-187.

57. Монин A.C., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика. Т.1. С.Петербург: Гидрометеоиздат, 1992. 694 с.

58. Мониторинг качества атмосферного воздуха для оценки воздействия на здоровье человека. Региональные публикации ВОЗ. Европейская серия. Копенгаген: Европейское региональное бюро ВОЗ, 2001. №85. 293 с.

59. Оке Т. Климаты пограничного слоя. JL: Гидрометеоиздат, 1982. 359 с.

60. Панченко М. В. и др. Эхо пожаров Подмосковья в атмосфере Западной Сибири // Тезисы докладов IX Рабочей группы «Аэрозоли Сибири». Томск: Изд-во Института оптики атмосферы РАН, 2002. С. 3.

61. Пененко В.В., Алоян А.Е. Модели и методы для задач охраны окружающей среды. Новосибирск: Наука, 1985. 256 с.

62. Ракитский Ю.В., Устинов С.М., Черноруцкий И.Г. Численные методы решения жестких систем. М.: Наука, 1979. 208 с.

63. Рапута В.Ф., Коковкин В.В., Морозов C.B. Экспериментальное исследование и численный анализ процессов распространения загрязнения снегового покрова в окрестности крупной автомагистрали // Химия в интересах устойчивого развития. 2010. № 18. С. 63-70.

64. Роуч П. Вычислительная гидродинамика. М.: Мир, 1980. 616 с

65. Руководство по прогнозу загрязнения воздуха. РД.52.04.306-92. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. 104с.

66. Самарский A.A., Гулин A.B. Численные методы. М.:Наука, 1989. 430 с.

67. Сводный том предельно допустимых выбросов (ПДВ) вредных веществ в атмосферу г. Томска. Книга 1. Пояснительная записка. СибНИГМИ. Новосибирск, 2005 (рукопись). 350 с.

68. Селегей Т.С. Формирование уровня загрязнения атмосферного воздуха в городах Сибири. Новосибирск: Наука, 2005. 347 с.

69. Селегей Т.С., Шлычков В.А., Леженин A.A., Мальбахов В.М. Модель локального прогноза формальдегидного загрязнения атмосферы в г. Томск на основе статистических и гидродинамических методов // Метеорология и гидрология. 2012. №4. С. 35-44.

70. Симиу Э., Сканлан Р. Воздействие ветра на здания и сооружения. М.: Стройиздат, 1984. 358 с.

71. Скубневская Г.И., Дульцева Г.Г. Загрязнение атмосферы формальдегидом // Аналитический обзор. Вып. 31. Новосибирск: ГПНТБ СО РАН. 1994. 69 с.

72. Состояние загрязнения атмосферы в городах на территории России в 20012006 гг. СПб, 2002-2007. 211 с.

73. Харук В.И., Винтербергер К., Цибульский Г.М., Яхимович А.П. Анализ техногенной деградации притундровых лесов по данным съемки из космоса // Исследование Земли из космоса. 1995. № 4. С. 91-97.

74. Шишкина Л.П. Экологическая чувствительность экосистем тундровой и лесной зон // Экологические проблемы и природоохранное образование. Москва: Изд-во МГУ, 1991. С. 25-29.

75. Шлычков В.А. Расчет влияния выбросов Экибастузской ГРЭС на загрязнение территории Западной Сибири в результате дальнегоатмосферного переноса // Оптика атмосф. и океана. 1998. Т.11, №6. С. 598601.

76. Шлычков В.А. Расчет параметров слоя перемешивания в водоеме с использованием различных способов аппроксимации адвекции в вихреразрешающей модели // Вычислительные технологии. 2002. Т.7, № 5. С. 108-114.

77. Шлычков В.А. Численная модель пограничного слоя атмосферы с детализацией конвективных процессов на основе вихреразрешающего подхода. / В кн.: Аэрозоли Сибири. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2006. С. 372-389.

78. Шлычков В.А., Бородулин А.И., Десятков Б.М. Численное моделирование циркуляции воздуха и переноса примеси в городских агломерациях с явным учетом ландшафта // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 19, № 6. С. 552-556.

79. Шлычков В.А., Мальбахов В.М., Леженин А.А. Численное моделирование атмосферной циркуляции и переноса загрязняющих примесей в Норильской долине // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, №5-6. С. 490-496.

80. Шлычков В.А., Мальбахов В.М., Пушистов П.Ю. Атмосферная конвекция и ее роль в вертикальном массопереносе // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т.14, №10. С. 957-960.

81. Шлычков В.А., Пушистов П.Ю. Оценка загрязнения бассейна верхней Оби вследствие дальнего переноса соединений серы // Обской вестник. Барнаул. 1997. № 2-3. С. 97-99.

82. Шлычков В.А., Пушистов П.Ю., Мальбахов В.М. Влияние атмосферной конвекции на вертикальный перенос аридных аэрозолей // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14, № 6-7. С. 578-582.

83. Шлычков В.А., Селегей Т.С., Мальбахов В.М., Леженин А.А. Диагноз экстремальных концентраций формальдегида в г. Томске на основе численного моделирования // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т.23, № 6. С.493-498.

84. Шлычков В.А., Селегей Т.С., Мальбахов В.М., Леженин А.А. Диагноз экстремальных концентраций формальдегида в г. Томске на основе численного моделирования // Труды СибНИГМИ. 2011. Вып. 106. С. 3343.

85. Электронный ресурс http://meteo. infospace.ru

86. Электронный ресурс http://www, google, com/earth/index, html

87. Электронный ресурс http://www.weblakes.com/

88. Электронный ресурс http://www, mmm. near. edu/mm5/

89. Электронный ресурс http://www, wrf-model. org/

90. Berkowicz, R., Hertel O., Larsen S.E., Sorensen N.N., Nielsen M. Modelling traffic pollution in streets. Denmark: NERI, 1997. 51 p.

91. Valerio Lo Brano, Aldo Orioli, Giuseppina Ciulla, Simona Culotta Quality of wind speed fitting distributions for the urban area of Palermo, Italy // Renewable Energy. 2011. V. 36. P. 1026-1039.

92. Clarke R.H., Dayer A.J., Brook R.R., Reid D.J., Troup A.J. The Wangara experiment; Boundary Layer data // Div. of Met. Phys., Tech. paper No 19, CSIRO, Australia, 1971. 362 p.

93. Coppalle A., Delmas V., Bobbia M. Variability of NOx and N02 concentrations observed at pedestrian level in the city centre of medium sized urban area // Atmos. Environ. 2001. V. 35. P. 5361 5369.

94. Crosman E.T. and Horel J.D. Sea and Lake Breezes: A Review of Numerical Studies // Boundary-Layer Meteorology. 2010. V. 137, N 1. P. 1-29.

95. Dudhia J.A nonhydrostatic version of the Penn State/NCAR mesoscale model: validation tests and simulation of an Atlantic cyclone and cold front // Month. Weather Rev. 1993. Vol. 121. P. 1493 1513.

96. Engineering Meteorology. Fundamentals of Meteorology and Their Application to problems in Environmental and Civil Engineering. Amsterdam. Elsevier Scientific Publishing Company, 1982. 740 p.

97. Gadiana A., Dewsburyb J., Featherstoneb F., Levermoreb J., Morrisb K., Sandersc C. Directional persistence of low wind speed observations // J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 2004. V. 92. P. 1061-1074.

98. Kazakov A.L., Lezhenin A.A., Speransky L.S. Resultatos Preliminares del Estudio de la Capa Limite Mesometeorologica de la Atmosfera en la Costa Norte Colombiana aplicando un Modelo Numerico // BOLETIN CIENTIFICO CIOH. 1996. No. 17. P. 17-26.

99. Mahmoud Bady, Shinsuke Kato, Takeo Takahashi, Hong Huang An experimental investigation of the wind environment and air quality within a densely populated urban street canyon // J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 2011. V. 99. P. 857-867.

100. Mikhailuta S.V., Taseiko O.V., Pitt A., Lezhenin A.A., Zakharov Y.V. Seasonal variations of air pollutant concentrations within Krasnoyarsk City // Environmental Monitoring and Assessment. 2009. V. 149, N 1-4. P. 329-341.

101. Orlansky I. A rational subdivision of scales for atmospheric processes //Bull. Amer. Meteorol. Soc. 1975. V. 56. P. 527-530.

102. Pielke R.A. Mesoscale meteorological modeling. 2nd Edition, Academic Press, San Diego, CA. 2002. 676 pp.

103. Pielke R.A., Cotton W.R., Walko R.L., Tremback C.J. , Lyons W.A., Grasso L.D., Nicholls M.E., Moran M.D., Wesley D.A., Lee T.J. and Copeland J.H. A comprehensive meteorological modeling system RAMS // Meteor. Atmos. Phys. 1992. V.49. P. 69-91.

104. Plate E.J. Methods of investigating urban wind fields physical models // Atmos. Environ. 1999. V. 33. P. 3981-3989.

105. Smagorinsky J., Manabe S., Hollway J. Numerical results from a ninelevel general circulation model of the atmosphere // Month. Weather Rev. 1965. V.93, N 8. P. 727-768.

106. Soulhac L., Perkins R.J. A new model for flow and dispersion in a street canyon // Proceedings of 23rd NATO/CCMS Meeting. Varma, Bulgaria. 1998. P. 249-259.

107. Taseiko O.V. Mikhailuta S.V., Pitt A., Lezhenin A.A, Zakharov Y.V. Air pollution dispersion within urban street canyons // Atmos. Environ. 2009. V. 43. P. 245-252.

108. Van Leer B. Towards the ultimate conservative difference scheme. Monotonicity and conservation combined in a second-order scheme // J. Comp. Phys. 1974. V. 14. P. 361-370.