Помощь студентам в учебе
ОЦЕНКА РАССЕИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ АТМОСФЕРЫ В БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
|
ВВЕДЕНИЕ 3
1. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА УРОВЕНЬ
ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ 6
1.1. Направление и скорость ветра 7
1.2. Устойчивость атмосферы. Условия застоя воздуха 10
1.3. Солнечная радиация и температура воздуха 14
1.4. Осадки, туманы 16
1.5. Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека 18
2. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ СПОСОБНОСТИ АТМОСФЕРЫ К
РАССЕИВАНИЮ ПРИМЕСЕЙ 25
2.1. Метеорологический потенциал загрязнения атмосферы по методике
Безуглой Э.Ю 25
2.2. Другие методы расчета способности атмосферы к рассеиванию
примесей 30
3. СЕЗОННАЯ И МЕЖГОДОВАЯ ДИНАМИКА КОЭФФИЦИЕНТА
РАССЕИВАНИЯ ПРИМЕСЕЙ В АТМОСФЕРЕ НА ТЕРРИТОРИИ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ 38
3.1. Основные источники загрязнения атмосферы в Белгородской
области 38
3.2. Сезонная динамика коэффициента самоочищения атмосферы в
Белгородской области 45
3.3. Межгодовая динамика коэффициента самоочищения атмосферы в
Белгородской области 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА УРОВЕНЬ
ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ 6
1.1. Направление и скорость ветра 7
1.2. Устойчивость атмосферы. Условия застоя воздуха 10
1.3. Солнечная радиация и температура воздуха 14
1.4. Осадки, туманы 16
1.5. Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека 18
2. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ СПОСОБНОСТИ АТМОСФЕРЫ К
РАССЕИВАНИЮ ПРИМЕСЕЙ 25
2.1. Метеорологический потенциал загрязнения атмосферы по методике
Безуглой Э.Ю 25
2.2. Другие методы расчета способности атмосферы к рассеиванию
примесей 30
3. СЕЗОННАЯ И МЕЖГОДОВАЯ ДИНАМИКА КОЭФФИЦИЕНТА
РАССЕИВАНИЯ ПРИМЕСЕЙ В АТМОСФЕРЕ НА ТЕРРИТОРИИ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ 38
3.1. Основные источники загрязнения атмосферы в Белгородской
области 38
3.2. Сезонная динамика коэффициента самоочищения атмосферы в
Белгородской области 45
3.3. Межгодовая динамика коэффициента самоочищения атмосферы в
Белгородской области 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
При переходе к стратегии устойчивого развития Российской Федерации обеспечение достойного уровня жизни и здоровья населения являются, пожалуй, главными факторами сохранения суверенитета нашей многонациональной страны. Оценка экологических условий проживания человека и как части этих условий - климатического фактора является актуальной, поскольку современные изменения климата сказываются на здоровье и условиях проведения хозяйственной деятельности. В городах создаются особенно неблагоприятные экологические условия, поскольку на небольшой территории сконцентрированы не только промышленные объекты, но и значительный автопарк, причем не всегда современный, что приводит к росту уровня загрязнения атмосферы.
Современные социально-экономические условия на территории страны не способствуют решению этих проблем в короткие сроки. Поэтому есть настоятельная необходимость в анализе климатических особенностей территории, которые определяют способность атмосферы к рассеиванию примесей, т.е. её потенциал самоочищения.
Эта тематика присутствовала в работах многих ученых, среди которых следует отметить существенный вклад в разработку методов, оценивающих потенциал загрязнения атмосферы, Безуглой Э.Ю., Селегей Т.С., Переведенцева Ю.П., Андреева С.С. В своей работе, рассмотрев известные методики мы сделали попытку районировать территорию Белгородской области по способности атмосферы к рассеиванию примесей на основании показателя, учитывающего повторяемости ветров различных градаций, осадки и повторяемость инверсий.
Цель исследования - оценка климатических условий на территории исследуемого региона как фактора, способствующего рассеиванию примесей в атмосфере за период с 1999 по 2016 гг.
Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:
1. показать влияние отдельных метеорологических факторов на уровень загрязнения воздуха;
2. изучить методики оценки рассеивания примесей в атмосфере;
3. выбрать наиболее подходящую методику для расчетов коэффициента рассеивания в Белгородской области;
4. на основании ежедневных метеорологических данных станций, расположенных на территории Белгородской области рассчитать среднемесячные и среднегодовые значения коэффициента самоочищения атмосферы за 1999 - 2016 гг..
5. проанализировать сезонный ход и межгодовую динамику коэффициента самоочищения атмосферы на территории Белгородской области.
6. выделить существенные отличия в распределении коэффициента рассеивания, произошедшие в XXI веке.
Объектом изучения являлась атмосфера, а предметом изучения - динамика метеорологических характеристик, определяющих способность атмосферы рассеивать примеси.
В нашем исследовании основными методами являлись:
1. Метод сравнительного анализа
2. Статистический метод (обработка метеорологических рядов)
3. Комплексный метод
Основные материалы, используемые в работе - это ежедневные данные о средней скорости ветра, суммах осадков и относительной влажности за период с 1999 по 2016 гг., в исследуемых пунктах Белгородской области. По результатам исследования была составлена карта распределения коэффициента рассеивания атмосферного воздуха по территории Белгородской области.
Документами, подтверждающими внедрение результатов диссертации, являются опубликованные работы. По теме диссертационного исследования была опубликована статья «Перспективы развития птицеводства в Белгородской области с учётом метеорологического потенциала самоочищения атмосферы» в журнале «Научный диалог» (Рютин С.Ю., Панова А.В. Перспективы развития птицеводства в Белгородской области с учётом метеорологического потенциала самоочищения атмосферы // Научный диалог. Сборник научных трудов, по материалам VIII международной научно-практической конференции 2017. - 44 с.).
Результаты, полученные в ходе диссертационного исследования, легли в основу написания статьи «Применение ГИС- технологий для оперативной оценки коэффициента самоочищения на территории Белгородской области», принятой к печати в материалах международной конференции «Интер - Карто/ИнтерГИС, т. 24. и составления карты «Распределение коэффициента самоочищения по территории Белгородской области», в готовящемся к изданию Атласе.
Современные социально-экономические условия на территории страны не способствуют решению этих проблем в короткие сроки. Поэтому есть настоятельная необходимость в анализе климатических особенностей территории, которые определяют способность атмосферы к рассеиванию примесей, т.е. её потенциал самоочищения.
Эта тематика присутствовала в работах многих ученых, среди которых следует отметить существенный вклад в разработку методов, оценивающих потенциал загрязнения атмосферы, Безуглой Э.Ю., Селегей Т.С., Переведенцева Ю.П., Андреева С.С. В своей работе, рассмотрев известные методики мы сделали попытку районировать территорию Белгородской области по способности атмосферы к рассеиванию примесей на основании показателя, учитывающего повторяемости ветров различных градаций, осадки и повторяемость инверсий.
Цель исследования - оценка климатических условий на территории исследуемого региона как фактора, способствующего рассеиванию примесей в атмосфере за период с 1999 по 2016 гг.
Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:
1. показать влияние отдельных метеорологических факторов на уровень загрязнения воздуха;
2. изучить методики оценки рассеивания примесей в атмосфере;
3. выбрать наиболее подходящую методику для расчетов коэффициента рассеивания в Белгородской области;
4. на основании ежедневных метеорологических данных станций, расположенных на территории Белгородской области рассчитать среднемесячные и среднегодовые значения коэффициента самоочищения атмосферы за 1999 - 2016 гг..
5. проанализировать сезонный ход и межгодовую динамику коэффициента самоочищения атмосферы на территории Белгородской области.
6. выделить существенные отличия в распределении коэффициента рассеивания, произошедшие в XXI веке.
Объектом изучения являлась атмосфера, а предметом изучения - динамика метеорологических характеристик, определяющих способность атмосферы рассеивать примеси.
В нашем исследовании основными методами являлись:
1. Метод сравнительного анализа
2. Статистический метод (обработка метеорологических рядов)
3. Комплексный метод
Основные материалы, используемые в работе - это ежедневные данные о средней скорости ветра, суммах осадков и относительной влажности за период с 1999 по 2016 гг., в исследуемых пунктах Белгородской области. По результатам исследования была составлена карта распределения коэффициента рассеивания атмосферного воздуха по территории Белгородской области.
Документами, подтверждающими внедрение результатов диссертации, являются опубликованные работы. По теме диссертационного исследования была опубликована статья «Перспективы развития птицеводства в Белгородской области с учётом метеорологического потенциала самоочищения атмосферы» в журнале «Научный диалог» (Рютин С.Ю., Панова А.В. Перспективы развития птицеводства в Белгородской области с учётом метеорологического потенциала самоочищения атмосферы // Научный диалог. Сборник научных трудов, по материалам VIII международной научно-практической конференции 2017. - 44 с.).
Результаты, полученные в ходе диссертационного исследования, легли в основу написания статьи «Применение ГИС- технологий для оперативной оценки коэффициента самоочищения на территории Белгородской области», принятой к печати в материалах международной конференции «Интер - Карто/ИнтерГИС, т. 24. и составления карты «Распределение коэффициента самоочищения по территории Белгородской области», в готовящемся к изданию Атласе.
В результате проделанной нами работы можно сделать следующие
выводы:
Неблагоприятные для рассеивания примесей метеорологические условия определяются синоптической ситуацией, т.е. циркуляционными условиями. На территории Белгородской области повышенное загрязнение чаще
формируется в условиях антициклональной погоды.
В городах, где многочисленные источники выбросов сравнительно равномерно распределены по территории, связи между концентрациями примесей и направлением ветра обычно выражены слабо. В то же время
выявляются часто неблагоприятные направления ветра, при которых
содержание примесей в городском воздухе повышено.
Застойные условия (приземные инверсии в сочетании со штилем)
способствуют интенсивному скоплению примесей в приземном воздухе.
Летом застой воздуха менее опасен, чем зимой, что связано с непродолжительностью летних застоев, и с тем, что их формирование совпадает с периодом минимальных выбросов.
Отмечается рост загрязнения воздуха с понижением температуры за
счет сопутствующих факторов и рост загрязнения при высоких температурах
в результате непосредственного влияния термического состояния воздушной
массы.
При образовании тумана происходит увеличение концентрации
примесей на 40-110 % по сравнению с концентрацией её до тумана.
Косвенной характеристикой рассеивающих способностей атмосферы
является потенциал загрязнения атмосферы. ПЗА – это отношение
гипотетических среднегодовых околоземных концентраций различных
примесей от антропогенных источников в конкретной точке пространства к
таким же значениям концентрации от таких же источников в
среднестатистическом, эталонном районе, где рассеяние наилучшее, а
концентрации - минимальные.
Такая характеристика как ПЗА удобна в том отношении, что не требует
сведений непосредственно об измеренных значениях концентрации или
источниках загрязнения, а предполагает известными лишь такие
климатические характеристики как вероятности слабого ветра (менее 1 м/с),
приземных инверсий температуры и туманов.
В связи с сокращением сети аэрологического зондирования и
невозможностью в связи с этим оценить стратификацию атмосферы в
последние годы был предложен метеорологический коэффициент
рассеивания примесей, определяющийся как отношение повторяемости
условий, способствующих удалению примесей (сильных ветров и осадков) к
повторяемости условий, содействующих накоплению примесей (слабых
ветров и туманов).
В настоящее время, исследуя проблему качества атмосферы в
населенных пунктах, разрабатываются методики определения степени
загрязнения атмосферы с использованием приземных данных. Многие
авторы делают вывод о целесообразности использования не отдельных
метеорологических элементов, а комплекса характеристик, соответствующих
определенной метеорологической ситуации. В исследованиях по
количественному выражению загрязнения атмосферного воздуха в
зависимости от метеорологических факторов на современном этапе
исследований, можно выделить несколько направлений:
- исследования Э.Ю. Безуглой [6] и предложенный ею потенциал
загрязнения атмосферы (ПЗА), расчет которого основан на физикостатистическом методе оценки влияния климатических условий на
содержание примесей в атмосфере;
выводы:
Неблагоприятные для рассеивания примесей метеорологические условия определяются синоптической ситуацией, т.е. циркуляционными условиями. На территории Белгородской области повышенное загрязнение чаще
формируется в условиях антициклональной погоды.
В городах, где многочисленные источники выбросов сравнительно равномерно распределены по территории, связи между концентрациями примесей и направлением ветра обычно выражены слабо. В то же время
выявляются часто неблагоприятные направления ветра, при которых
содержание примесей в городском воздухе повышено.
Застойные условия (приземные инверсии в сочетании со штилем)
способствуют интенсивному скоплению примесей в приземном воздухе.
Летом застой воздуха менее опасен, чем зимой, что связано с непродолжительностью летних застоев, и с тем, что их формирование совпадает с периодом минимальных выбросов.
Отмечается рост загрязнения воздуха с понижением температуры за
счет сопутствующих факторов и рост загрязнения при высоких температурах
в результате непосредственного влияния термического состояния воздушной
массы.
При образовании тумана происходит увеличение концентрации
примесей на 40-110 % по сравнению с концентрацией её до тумана.
Косвенной характеристикой рассеивающих способностей атмосферы
является потенциал загрязнения атмосферы. ПЗА – это отношение
гипотетических среднегодовых околоземных концентраций различных
примесей от антропогенных источников в конкретной точке пространства к
таким же значениям концентрации от таких же источников в
среднестатистическом, эталонном районе, где рассеяние наилучшее, а
концентрации - минимальные.
Такая характеристика как ПЗА удобна в том отношении, что не требует
сведений непосредственно об измеренных значениях концентрации или
источниках загрязнения, а предполагает известными лишь такие
климатические характеристики как вероятности слабого ветра (менее 1 м/с),
приземных инверсий температуры и туманов.
В связи с сокращением сети аэрологического зондирования и
невозможностью в связи с этим оценить стратификацию атмосферы в
последние годы был предложен метеорологический коэффициент
рассеивания примесей, определяющийся как отношение повторяемости
условий, способствующих удалению примесей (сильных ветров и осадков) к
повторяемости условий, содействующих накоплению примесей (слабых
ветров и туманов).
В настоящее время, исследуя проблему качества атмосферы в
населенных пунктах, разрабатываются методики определения степени
загрязнения атмосферы с использованием приземных данных. Многие
авторы делают вывод о целесообразности использования не отдельных
метеорологических элементов, а комплекса характеристик, соответствующих
определенной метеорологической ситуации. В исследованиях по
количественному выражению загрязнения атмосферного воздуха в
зависимости от метеорологических факторов на современном этапе
исследований, можно выделить несколько направлений:
- исследования Э.Ю. Безуглой [6] и предложенный ею потенциал
загрязнения атмосферы (ПЗА), расчет которого основан на физикостатистическом методе оценки влияния климатических условий на
содержание примесей в атмосфере;
Подобные работы
- ОЦЕНКА СПОСОБНОСТИ АТМОСФЕРЫ К САМООЧИЩЕНИЮ НА ТЕРРИТОРИИ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
Магистерская диссертация, география. Язык работы: Русский. Цена: 4815 р. Год сдачи: 2016