Struktura PBL w ciągu dnia
-warstwa przyziemna(30-50m duży gradient temperatury, spadek wilgotności i silny skręt wiatru aproksymowany funkcją logarytmiczną) z podwarstwa laminarną grubości kilku cm
-warstwa mieszania(silne pionowe ruchy powietrza, temperatura potencjalna, wilgotność i wiatr przyjmują stałe wartości, podlega zmianom w ciągu dnia, grubość od 35-80% PBL zwana konwekcyjną)
-strefa przejściowa(grubość od 10-60%, stabilna)
-godz.11.00-rozwija się turbulencja termiczna(wzrasta strumień promieniowania) oraz mechaniczna(wzrasta prędkość wiatru)
Popołudniowa PBL
-godz. 15.00-okres najsilniejszej turbulencji termicznej i mechanicznej
Wieczorna PBL
-godz.18.00-tworzy się warstwa przyziemna(stabilna)zanika turbulencja termiczna, niewielka turb. Mechaniczna. Powstaje z zanikającej warstwy mieszania, trudna do opisu, bardzo zróznicowana-z jednej strony turb. Wywołana skrętem wiatru, z drugiej dławienie wskutek zanikającej turb.termicznej
Parametry warstwy granicznej:
-pionowy turbulencyjny strumień ciepła przy pow. Ziemi(Ho)
- pionowy turbulencyjny strumień pędu przy pow. Ziemi(τo)
-grubość granicznej warstwy atmosfery(hbl)
-prędkość tarciowa-uo
-skala długości Monina-Obukhova-L
-skala temperatury potencjalnej-Qo
-skala prędkości konwekcyjnej-wo
TYPY MODELI TRANSPORTU
Eulera-badanie ruchu płynu w wybranych punktach przestrzeni, prędkość płynu opisana jest zależnością v=v(x,y,z,t)
Pole stężeń-przestrzenny rozkład uśrednionego do czasu ∆t stężenia zanieczyszczenia.
Systemy odniesienia Lagrange’a
Badanie wybranych elementów płynu po ich torach. Oznacza to, że konieczne jest ustalenie chwili początkowej tp: określenie wszystkich własności płynu biorąc pod uwagę położenie jego elementów w tej chwili. Prędkość płynu opisana jest zależnością v=v(x(t),y(t),z(t),t). stężenia zanieczyszczeń są wyznaczane wzdłuż toru przemieszczania się cząstki powietrza.
GENERACJE MODELI
I generacji-skala lokalna, model smugi Gaussa
II generacji-skala miejska, lokalna, regionalna, dla każdej skali odrębny model, zazwyczaj jedno zanieczyszczenie
III generacji- skala miejska, lokalna, regionalna, kontynentalna, wiele zanieczyszczeń, sprzężenie zwrotne między składnikami chemicznymi i warunkami meteorologicznymi
IV generacji-całościowe podejście do symulacji transportu i rozprzestrzeniania zanieczyszczeń uwzględniające przepływy w całym ekosystemie
Zakres działania modeli:
-Gaussowskie smugowe-10km
-Gaussowskie obłoków-100km
-Lagrange’a-100m-1000km
-Eulera-do 100000km
Gaussowskie modele smugi
-modele smugowe starej generacji-klimatologiczne bazujące na wystepowaniu pewnych klas warunkow meteorologicznych(prędkości i kierunku wiatru oraz stanow równowagi) w dlugich okresach czasow.wynikami sa srednie długookresowe(prosta koncepcja,dostępne dane, niskie koszty komputerowe, ISC3, KOMIN, ZANAT, URFOR
-modele II generacji-bazujace na ciągłej zależności parametrow smugi(dyspersji, wyniesienia) od parametrów meteorologicznych, ADMS(WB), AEROMOD(EPA)
szylontko