АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ВЯЗКОСТИ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА.. 6
1.1 Влияние метеорологических условий на распространение примесей.... 11
1.2 Зависимость коэффициента вязкости воздуха от распределения ветра и
высоты 14
1.3 Обзор моделей расчета коэффициента вязкости воздуха с учетом
скорости ветра, температуры и атмосферного давления 20
1.4 Выводы по разделу 22
2 ВЫЯВЛЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ
ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ, ВЛИЯЮЩИХ НА ИЗМЕНЕНИЕ
КОЭФФИЦИЕНТА ВЯЗКОСТИ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА 24
2.1 Обзор моделей расчета коэффициента вязкости воздуха 24
2.2 Выводы по разделу 37
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЯЗКОСТИ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ДЛЯ
АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ РАЙОНОВ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ, С УЧЕТОМ ИХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ 39
3.1 Рассмотрение параметров, влияющих на вязкость атмосферного воздуха 39
3.2 Моделирование коэффициента вязкости воздуха для агроклиматических
районов Челябинской области 41
3.3 Выводы по разделу 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 50
ПРИЛОЖЕНИЯ 54
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Текст программы, реализующей расчет вязкости воздуха 54
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Текст программы, реализующей расчет коэффициента вязкости воздуха в зависимости от метеорологических особенностей региона 61
В настоящее время проблема экологии очень актуальна для России и Челябинской области, в частности. Челябинская область является крупным промышленным регионом, с большим количество предприятий, влияющих на состояние атмосферного воздуха. Это сказывается на качестве жизни и пагубно влияет на здоровье людей, проживающих на данной территории.
Применение математического моделирования и основанное на нем программное обеспечение в той или иной степени позволяет решать задачи расчета загрязнения атмосферного воздуха. При изучении природы распространения загрязнения от промышленных предприятий, важное значение имеет коэффициент вязкости воздуха. Во многих исследованиях данный коэффициент оценивается, как константа, но, на самом деле, важно учитывать его зависимость от метеорологических особенностей конкретного региона.
В работе построена математическая модель, позволяющая оценить изменение коэффициента вязкости воздуха с учетом метеорологических особенностей конкретного региона. При построении модели исследовались зависимость коэффициента вязкости от метеорологических показателей, таких как: скорость ветра, температура окружающей среды и атмосферное давление. Более подробно рассмотрено деление Челябинской области на разные агроклиматические районы. Выявлены различия метеорологических особенностей, влияющих на турбулентность воздуха для каждого района Челябинской области. Построена модель изменения коэффициента вязкости воздуха для Златоуста, Магнитогорска и Челябинска.
В работе исследован коэффициент вязкости атмосферного воздуха и его зависимость от метеорологических особенностей. Рассмотрены два существующих метода оценки коэффициента вязкости воздуха на примере особенностей климата Челябинска и Москвы. Экспериментально показано сходство климатов двух городов в разные периоды года. Путем осреднения полученных результатов, получили математическую модель, позволяющую рассчитать коэффициент вязкости воздуха в зависимости от метеорологических и климатических условий.
Рассмотрены три зоны агроклиматического районирования Челябинской области, каждая из них имеет свои климатические особенности, поэтому для построения модели необходимо отдельно рассмотреть каждый из них и выявить особенности метеорологических условий. Для Златоуста, Магнитогорска и Челябинска рассчитан коэффициент вязкости воздуха, с учетом данных с января 2015 года по май 2019 года. Сделан вывод, что на вязкость воздуха особое влияние оказывают скорость ветра и атмосферное давление воздуха. Данные параметры значительно отличаются в каждом агроклиматическом районе Челябинской области, что говорит об особенностях метеорологических и климатических условий региона.
В среде разработки MATLAB разработана программа, реализующая расчет коэффициента вязкости атмосферного воздуха с учетом метеорологических условий конкретного региона.
