ЭФФЕКТ УЧЕТА ВЛИЯНИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ НА ПОЛЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОТ ВЫСОКИХ И НИЗКИХ ИСТОЧНИКОВ
Задачи расчёта полей диффузии концентраций от источников как городских, так и промышленных эмиссий загрязняющих веществ (ЗВ) в режиме экспертизы событий и в реальном времени не теряют своей актуальности. За последние десятилетия Гауссова модель атмосферной диффузии нашла широкое распространение на практике в силу своей простоты и прозрачности получения результатов [1]. Данная модель описана в разделе о переработке и утилизации отходов портала http://howard.su и рекомендована для практического применения всеми международными организациями, включая Всемирную метеорологическую организацию (ВМО), Всемирную организацию здравоохранения (ВОЗ), Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) и др.
Ее преимущество перед другими моделями заключается в простоте и возможности расчетов без подключения к внешним серверам данных, беспрецедентном объеме использованного экспериментального материала и апробированности практически во всех регионах мира [2-5]. Выходными параметрами модели на расстоянии от источника до 10 км являются 3-х мерные поля концентрации ЗВ, у которых сравнительно высокая точность при достаточно простой параметризации всего многообразия влияющих на рассеяние и перенос ЗВ параметров [6]. Модель связывает интенсивность выброса постоянных высоких и низких источников эмиссий, с измеренной концентрацией в точке контроля при конкретных метеорологических условиях таких, как параметры температурной стратификации и характеристики ветра.
В случае доступности прямых измерений динамики температурной стратификации и ветра модель позволяет получить поля концентраций в режиме реального времени, учитывать суточную динамику условий накопления и с прогнозом сезонной статистики для места локации источников.
Технология расчёта полей концентраций, по реальным измерениям температурной стратификации на основе данных метеорологических температурных профилемеров МТР-5 в приземном слое атмосферы и ветра у поверхности, была проверена по данным постов контроля уровня загрязнений и адаптирована к особенностям Московского мегаполиса в задачах ГПБУ «Мосэкомониторинг» в 2025 году. Дополнительно, проверялась технология расчёта обратных факелов, которая определяет область вероятных эмиссий, формирующих концентрацию загрязнителя в точке контроля уровня загрязнений. Особое внимание уделялось решению задачи определения величины конкретного вклада каждого из потенциальных источников в измеренные показания концентраций на постах контроля загрязняющих веществ, что особенно важно для оценки эффективности природоохранных мероприятий и разделения ответственности в промышленных городах.
Основные результаты и технология адаптации представлены в докладе. В результате сочетания контроля метеорологических условий накопления и рассеяния ЗВ в приземном слое с расчётами 3х мерных полей концентраций в режиме реального времени доступно формирование планов природоохранных мероприятий промышленного города для конкретных локальных условий с целью недопущения критических уровней загрязнений, которые приводят к введению экстренных режимов по неблагоприятным метеорологическим условиям.
Литература
- 1. Е.В.Харченко. Использование математических моделей переноса и рассеяния радионуклидов в атмосфере для управления рисками на стадии проектирования атомных электростанций: дис. на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук: -ФГБОУ высшего профессионального образования «российский государственный гидрометеорологический университет», Санкт-Петербург, 2015. — 117 с.
- Серия изданий по безопасности № 50-SG-S3. Руководства МАГАТЭ по безопасности. — Вена, 1982. — 105 с.
- НТД 38.220.56-84 «Методы расчета распространения радиоактивных веществ с АЭС и облучения окружающего населения». Часть 1. Приложения. — МХО Интератомэнерго, М., Энергоатомиздат, 1984 — 168 с.
- Методы расчета распределения радиоактивных веществ в атмосфере и доз облучения населения. НТД МХО. — М., 1992 — 333 с.
- Методические указания по расчету радиационной обстановки в окружающей среде и ожидаемого облучения населения при кратковременных выбросах радиоактивных веществ в атмосферу (МПА-98). — Минатом России. М., 1999 — 127 с.
- Гаврилов А.С., 1992, Экологический программный комплекс для персональных ЭВМ. Санкт-Петербург, Гидрометеоиздат.
Автор: Миллер Е.А., Лукьянов А.Н., Баранов Н.А., Лезина Е.А., Зацепина О.Ю.