Том 16, номер 05-06, статья № 14

Курбацкий А. Ф., Курбацкая Л. И. Рассеяние пассивной примеси от поверхностного источника над городским островом тепла. // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т. 16. № 05-06. С. 482-487.    PDF
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Представлены результаты компьютерного моделирования рассеяния пассивной примеси от протяженного поверхностного источника над городским островом тепла в критический метеорологический период (слабый ветер, устойчивая термическая стратификация атмосферы, запирающая инверсия). Эйлерова модель атмосферной диффузии построена на основе трехпараметрической теории турбулентного переноса и включает дифференциальные уравнения переноса для средней концентрации и корреляции между турбулентными флуктуациями концентрации и температуры. Для вектора турбулентного потока примеси сформулирована полностью явная анизотропная алгебраическая модель градиентного типа. Результаты численного моделирования показывают, что факел примеси распространяется выше инверсионного слоя. Проведено сопоставление результатов моделирования турбулентной диффузии пассивной примеси по алгебраической модели для турбулентного потока массы, физически корректно учитывающей эффекты плавучести, и по простейшей модели Буссинеска без учета эффектов плавучести. Модель Буссинеска существенно занижает как вертикальную, так и горизонтальную диффузию примеси, что приводит к накоплению примеси вблизи поверхности.

Список литературы:

1. Stull R.B. An introduction to boundary layer meteorology. Rotterdam: Kluwer Publishers, 1988. 278 p.
2. Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 448 с.
3. Бызова Н.Л., Гаргер Е.К., Иванов В.Н. Экспериментальные исследования атмосферной диффузии и расчеты рассеяния примеси. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 278 с.
4. Nieuwstadt F.T.M., Mason P.J., Moeng P.-H., Schuman U. Large Eddy Simulation of the Convective Boundary Layer: A comparison of Four Computer Codes // Turbulent Shear Flows 8. Selected Paper from the Eighth Int. Symp. on Turbulent Shear Flows (F. Durst et al., Eds.). Berlin: Springer-Verlag, 1993. P. 353-367.
5. Kurbatskii A.F. Computational modeling of the turbulent penetrative convection above the urban heat island in stably stratified environment // J. Appl. Meteorol. 2001. V. 40. N 10. P. 1748-1761.
6. Lu J., Araya S.P., Snyder W.H., Jr., Lawson R.E. A Laboratory Study of the Urban Heat Island in a Calm and Stably Stratified Environment. Part I: Temperature Field; Part II: Velocity Field // J. Appl. Meteorol. 1997. V. 36. N 10. P. 1377-1402.
7. Sommer T.P., & So R.M.C. On the modeling of homogeneous turbulence in a stably stratified flow // Phys. Fluids. 1995. V. 7. N 11. P. 2766-2777.
8. Илюшин Б.Б., Курбацкий А.Ф. Моделирование распространения примеси в конвективном пограничном слое атмосферы // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1996. Т. 32. № 3. С. 317-322.
9. Курбацкий А.Ф., Курбацкая Л.И. Проникающая турбулентная конвекция над островом тепла в устойчиво стратифицированной окружающей среде // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2001. Т. 37. № 2. С. 1-13.
10. Роуч П. Вычислительная гидродинамика. М.: Мир, 1980. 616 с.
11. Snyder W.H., Lawson R.E., Jr., Shipman M.S., Lu J. Fluid modelling of atmospheric in the convective boundary layer // Boundary-Layer Meteorol. 2002. V. 102. N 3. P. 335-366.