Микроструктура и коэффициенты ослабления азиатского коричневого облака и пыли в марте 2003 г.
Аэрозольные образования в верхней тропосфере, которые получили название Азиатского Коричневого Облака, как результат выносов огромного количества пыли и песка из района Ближнего Востока. Условия пылевого выноса. Большие частицы и частицы Айткена.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.12.2018 |
| Размер файла | 224,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Микроструктура и коэффициенты ослабления азиатского коричневого облака и пыли в марте 2003 г.
Б.Б. Чен - докт. физ.-мат. наук
Л.Г. Свердлик - вед. инженер
Основное содержание исследования
Лидарные измерения, проведенные в марте 2003 г. на станции Теплоключенка, показывают, что при выносах огромного количества пыли и песка из района Ближнего Востока, в частности из Ирака, в верхней тропосфере наблюдались аэрозольные образования, которые получили название Азиатского Коричневого Облака (АВС). В результате проведенных комплексных экспериментов в Индийском океане в 1999 г. (INDOEX) установлено, что АВС представляет собой образование типа смога, тумана [1], которое сильно ослабляет падающую радиацию.
Пыль, хотя и в меньшей степени, чем АВС, имеет способность ослаблять падающую радиацию. На рис.1 приведен случай (20.03.2003), когда наибольший ослабляющий слой лежит наверху. В этом случае наблюдается чередование величины коэффициента ослабления: в нижнем слое небольшое ослабление, затем в следующем слое рост, уменьшение ослабления в следующем слое с последующим увеличением в вышележащем слое.
Рис.1. Распределение коэффициента ослабления в пыли 20.03.2003.
В случае (24.03.2003), когда наибольший ослабляющий слой в пыли лежит выше нижнего, площадь поверхности частиц, содержащихся в единице объема и отнесенного к единице интервала логарифма радиуса частиц, уменьшается с высотой (рис.2). Выше зоны активного турбулентного обмена площадь поверхности частиц быстро уменьшается (вплоть до фонового). Между ослаблением и площадью поверхности частиц наблюдается прямая корреляция (рис.3). При этом в условиях пылевого выноса сама величина площади больше внизу и наверху пылевого слоя. Это наблюдается, когда нижний слой является наибольшим ослабляющим слоем.
Рис.2. Распределения коэффициента ослабления и площади поверхности частиц в пыли 24.03.2003.
Рис.3. Распределения коэффициента ослабления и площади поверхности частиц в пыли 29.03.03.
Рис.4. Распределение площади поверхности частиц в пыли 20.03.2003.
Рис.5. Распределение площади поверхности частиц по размерам в пыли в слое 1,1-2,1 км.29.03.2003.
Рис.6. Распределение площади поверхности частиц по размерам в пыли в слое 2,0-2,5 км.24.03.2003.
Большие частицы и частицы Айткена с концентрацией 600 и 4500 см-3 соответственно и площадью поверхности этих частиц 123 и 121 мкм2/см3 дают максимальное ослабление в пыли, достигающее 0,08 - 0,09 км-1 (см. рис.1 и 4). При этом деполяризационное отношение в марте не превосходило 0,2, т.е. пылевые частицы отличались по форме от сферических.
В случае, если максимальные площади поверхности состояли только из частиц Айткена, то ослабление уменьшалось в 2 раза и более (рис.2 и 3, 5 и 6).
Лидарные данные многоволнового зондирования АВС, проведенные в марте 2003 г., показали, что частицы Айткена радиусом r ? 0,1 мкм и с максимальной концентрацией 170000 см-1 и большие частицы радиусом r ? 1 мкм с максимальной концентрацией 7000 см-1 в облаке (рис.7) вызывают наибольшее ослабление на 532 нм - 0,4 км-1 (рис.8). Площади поверхности частиц в первом случае соответствуют величине 570 мкм2/см3, во втором - 720 мкм2/см3 (рис.9). При уменьшении площади частиц Айткена до 450 мкм2/см3 ослабление уменьшается до 0,3 км-1 (рис.10). Гигантские частицы (r > 1 мкм) занимают в облаке меньшую площадь - 184 мкм2/см3 с низкой концентрацией частиц - 100 см-3 и вызывают меньшее ослабление - 0,1 км-1 (рис.11).
Рис.7. Распределения концентраций частиц по размерам в облаке 20.03.2003. и 24.03.2003.
Рис.8. Распределения коэффициента ослабления в облаке 20.03.2003. и 24.03.2003.
азиатское коричневое облако пыль тропосфера
Рис.9. Распределения площади поверхности частиц в облаке 20.03.2003 и 24.03.2003.
Рис.10. Распределения коэффициента ослабления, площади поверхности частиц и концентраций частиц в слое 8,1-8,5 км в облаке.29.03.2003.
Рис.11. Распределения коэффициента ослабления, площади поверхности частиц и концентраций частиц в слое 6,7-7,6 км в облаке.30.03.2003.
Рис.12. Деполяризационное отношение и отношение обратного рассеяния 20.03.2003, 24.03.2003 и 29.03.2003 (слева - направо).
Концентрация частиц Айткена изменяется в максимуме в слое 7,0-8,0 км от 102 до 104 частиц в 1см3. В целом наблюдаются сильные вариации величины концентрации и дисперсности в загрязненной смогом верхней тропосфере. Видимо, дисперсная кривая частиц смога, накладываясь на естественное распределение, ведет к новому распределению, что и наблюдается в изменении концентрации частиц на представленных рисунках.
Общим во всех случаях является то, что деполяризационное отношение в смоге достигает величины 0,4 (рис.12), что достаточно убедительно свидетельствует о существенной несферичности частиц в облаке (смоге).
Экспериментальные данные показывают, что облако (смог, туман) состоит в основном из частиц близких размеров и представляет высокодисперсную систему (r ? 0,05-0,1 мкм). Таковыми являются, например, обычные дымы, туманы и т.д. Частицы, из которых состоит АВС, находятся в переохлажденном состоянии при отрицательных температурах в верхней тропосфере. А это означает, что АВС (смог, туман) находится в состоянии коллоидальной устойчивости, не дающее осадков, что и наблюдается на практике.
Литература
1. The Asian Brown Cloud: Climate and Other Environmental Impacts. - UNEP/DEWA/RS 02-3. - V.3.2002. - 53 p.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие атмосферного аэрозоля. Составляющие фонового аэрозоля: континентальный, морской и старый витающий аэрозоли, природный фотохимический смог. Промышленные источники пыли. Схема механизмов влияния на облака аэрозолей и радиационного воздействия.
реферат [647,5 K], добавлен 06.06.2014Классификация отходов производства. Шламы пылеулавливающих устройств доменной печи, их образование. Вывоз пыли конвертерного производства. Результаты магнитной сепарации. Данные по образованию пыли на газоочистках ККЦ. Ориентировочный химсостав пыли.
статья [28,8 K], добавлен 25.04.2014Общее понятие и классификация пыли. Нормирование уровня запыленности атмосферного воздуха. Виды отрицательных воздействий пыли на организм человека. Применяемые методы очистки атмосферного воздуха от пыли. "Циклон" - аппарат сухой очистки воздуха.
курсовая работа [91,6 K], добавлен 18.12.2015Теоретические основы о конвективных облаках, осадкообразовании, численной модели облака, параметрах атмосферы. Анализ полученных данных радиозондирования атмосферы и подготовка их к проведению расчетов с помощью численной модели конвективного облака.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 10.06.2012Почва как наиболее важный источник пыли. Опасности, которые несет в себе грязный воздух. Источники загрязнения воздуха в помещении. Определение запыленности. Экологическая опасность пыли для человека. Аллергические реакции. Заряды ионов воздуха.
контрольная работа [18,6 K], добавлен 15.11.2013Определение загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. Коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса. Расчёт приземной концентрации древесной пыли. Фоновая концентрация загрязняющего вещества.
контрольная работа [680,2 K], добавлен 03.02.2014Основные понятия и определения процессов пылеулавливания. Гравитационные и инерционные методы сухой очистки газов и воздуха от пыли. Мокрые пылеуловители. Некоторые инженерные разработки. Пылеуловитель на основе центробежной и инерционной сепарации.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 27.12.2009Проблема поступления загрязняющих веществ в атмосферный воздух из рабочей зоны промышленных предприятий. Воздействие древесной пыли на человека. Источники древесной пыли, измерение ее содержания в воздухе. Приборы для определения запыленности воздуха.
курсовая работа [754,2 K], добавлен 30.12.2015Характеристика загрязняющих веществ, выделяющихся в атмосферу. Расчет выделения пыли при транспортировании минерального материала ленточным транспортером, при проведении погрузочно-складских работ, от нагревательных устройств при сжигании топлива.
контрольная работа [23,2 K], добавлен 10.12.2013Характеристика и основные физико-химические свойства золы и пыли. Методы определения запыленности газов. Аппараты сухой инерционной и мокрой очистки газов. Способы интенсификации работы пылеуловителей. Основы проектирования систем золоулавливания.
реферат [665,1 K], добавлен 26.08.2013Негативные изменения атмосферы Земли. Воздушная экологическая проблема истощения озонового слоя. Антропогенное загрязнение. Расчет выбросов угольной пыли, загрязняющих веществ топлива в котлоагрегатах, диоксида серы, оксида углерода, твердых частиц.
курсовая работа [37,4 K], добавлен 24.03.2009Физико-химическая характеристика пыли. Действие пыли на организм. Порядок подготовки защитных сооружений. Противопылевые мероприятия. Заполнение защитного сооружения и правила поведения в нем. Обязанности формирований по обслуживанию защитных сооружений.
курсовая работа [38,2 K], добавлен 06.04.2015Общая характеристика методов очистки воздуха. Исследование влияния зерновой пыли предприятия ОАО "Бурлинский элеватор" на атмосферу, а также методы очистки газовых выбросов. Эколого-экономическое обоснование усовершенствованных газоочистных установок.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 30.04.2012Описание и физико-географическая характеристика районов исследования. Состав зоопланктона водоемов месторождений песка Гомельского района. Численность и распределение планктонных организмов водоемов. Оценка состояния водоемов месторождений песка в районе.
курсовая работа [135,7 K], добавлен 10.08.2012Схема рукавного фильтра. Технологический расчет фильтровального аппарата для очистки от цементной пыли. Расчет газоходов, материального баланса и выбор вентилятора. Газоход от вентилятора до рукавного фильтра. Регенерация фильтровального материала.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.11.2012Методы определения объемов воздуха и продуктов сгорания. Пример расчета количества выбросов, загрязняющих веществ с дымовыми газами малой мощности. Особенности фракционного анализа пыли. Расчёт выбросов оксидов азота при слоевом сжигании твердого топлива.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.03.2010Прогноз дальнейшего развития топливно-энергетического комплекса России. Основные исходные данные для расчета ветровой эрозии золоотвала. Характеристика эродируемых частиц. Расчет текущего пылевого выноса и рассеивания золовых частиц в атмосфере.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 19.05.2011Концентрации веществ, выбрасываемых предприятием вместе со сточными водами перед выпуском в реку. Проверка критериев экологической безопасности. Характеристика водоема, в который осуществляется сброс. Норма образования лома абразивных изделий и пыли.
курсовая работа [41,5 K], добавлен 22.02.2012Природно-климатические условия территории расположения предприятия. Технологическая схема производства керамического кирпича и ее краткое описание, разработка путей и мероприятий по совершенствованию. Оценка воздействия предприятия на окружающую среду.
дипломная работа [196,0 K], добавлен 23.01.2013Характеристика района расположения и факторов негативного воздействия предприятия на окружающую среду с учетом применяемых технологических процессов. Оптимальная схема очистки воздуха рабочей зоны от пыли. Расчет циклонного аппарата, фильтра и скруббера.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 31.05.2009
