Файл: Бызова, Н. Л. Рассеяние примеси в пограничном слое атмосферы.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 103

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Таблица 3.16

Определение класса устойчивости по ПТ (ИЭМ)

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

U м/с

5

4

3

о

1

0

—1

- 2

- 3

 

 

 

0 - 1,0

1

1

1

2

3

4

6

7

7

1,1-1,5

1

1

1

2

3

4

6

7

7

1,6-2,0

1

1

2

2

3

4

5

6

7

'2,1-2,5

1

1

2

2

3

4

5

6

6

2,6-3,0

1

2

2

3

3

4

5

6

6

3,1-4,5

1

2

2

3

4

4

4

5

6

4,6-5,5

2

2

3

3

4

4

4

5

5

5,6-6,5

2

3

3

3

4

4

4

4

5

6,6—7,5

2

3

3

4

4

4

4

4

5

>

7,5

3

4

4

4

4

4

4

4

4

П р н м е ч а н и е. U — скорость

ветра

на высоте флюгера.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

3.17

Сопоставление

классов устойчивости по способу ПТ (ИЭМ)

и

по параметру

Б (в % к общему

числу

случаев Л')

Б

 

 

ПТ

(ИЭМ)

 

 

 

N

 

2

3

4

5

6

7

 

 

1

2.8

2,5

1,5

0,5

 

 

 

44

2

0,3

5,6

3,8

0,5

 

 

 

62

3

 

1.3

6,1

2,6

 

 

 

61

4

 

 

1.0

7,3

0,2

0,1

 

52

5

 

0,5

1.6

4,5

7,2

3,8

0,3

109

6

 

 

0,3

2,6

4,5

5,1

2,8

93

7

19

60

0,3

2,0

1,1

10

18

189

N

89

114

79

115

127

610

солнца)

были исключены. В табл. 3.18 приведено соответствие

классов

устойчивости и разностей температуры в нижнем Л00 мет­

ровом слое iAIOO^ или слое инверсии АЛ Т.

Из

табл. 3.14—3.17 видно, что по усложненному варианту

способа 1ПТ (ИЭМ) устойчивость нижнего слоя атмосферы опре­ деляется по крайней мере не хуже, чем по параметру устойчи­ вости приземного слоя Б: в табл. 3.17 классы совпадают в 52% •случаев, а в '89% различаются не более чем на единицу;' несов­ падение знака класса наблюдается только при снеговом покрове

R _ 7 9Q4

81


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

3.18

Соответствие

разностей температуры

(ДГю^, AT/,)

классам

устойчивости

по ПТ (ИЭМ) —

а и

по

параметру Б—б (в % к числу случаев каждой

 

 

 

 

 

 

 

колонки)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Класс устойчивости

 

 

 

 

 

ДГ град

 

 

 

2

 

 

3

 

 

 

 

5

 

а

7

 

а

0

а

 

б

а

 

б

а

б

а

б

a

б

а

б

> Ы

89

85

92

82

54

 

72

10

11

 

 

 

 

 

 

0,8—1,1

6

10

3

 

9

8

 

7

U

13

 

 

 

 

 

 

0 - 0,8

5

5

5

 

9

11

 

7

6

17

 

 

 

 

 

 

0—1 (fc< 25м)

12

 

5

36

33

26

£6

5

19

0

4

(Л>25м)

5

 

7

22

20

25

30

12

13

2

1

1—2

--

 

7

 

0

6

2

14

9

12

12

3

7

2 - 5

— —

 

3

 

2

4

4

17

9

29

19

16

25

5—7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

7

22

14

31

2S

7—10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

6

12

13

26

21

>10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

3

8

10

22

14

N

18

42

G2

54

so

 

57

123

54

79

10S

113

94

125

186

П р и м е ч а н

ие. ДГ,0 0 =Г(2)—Г(100)

(строки

1—3);

ATh

= T{li)—T(2) (стро­

 

 

ки

4—10),

h — высота

верхней границы

приземной

инверсии.

и всего в

3%

случаев.

Различие

распределений

величин

АТТ

и

АЛ Т по классам ПТ

(ИЭМ)

и

классам

Б

статистически

почти

не

значимо.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'Приведем

теперь

самый простой вариант

способа

ПТ,

который

позволяет иметь суждение только о знаке устойчивости. При этом подразумевается наличие трех градаций: неустойчивой страти­ фикации (н), безразличной (б) и устойчивой (у). Такие упро­ щенные качественные правила определения устойчивости, состав­ ленные на основе способа ПТ, выглядят следующим образом:'

1. Ночью стратификация бывает только устойчивой или без­ различной, днем без снегового покрова — неустойчивой или без­ различной, при полном снеговом покрове может быть любой.

2. Безразличной стратификация бывает при большом ветре у земли или же при полной низкой облачности в отсутствие снега.

3.Устойчивой стратификация бывает ночью при слабом или умеренном ветре, ясном или почти ясном небе. Если же есть сне­ говой покров, то также при слабом ветре в отсутствие очень низ­ ких облаков и тумана.

4.Наличие 'неустойчивости зависит от высоты солнца. При

низком солнце она возможна только при слабых ветрах, и ясном

или почти ясном небе, а при

снеговом покрове в

этих случаях

более вероятна устойчивость.

При средней высоте

солнца, если

небо ясно или почти ясно, неустойчивость бывает при слабых до умеренных ветрах; если пасмурно, но облака высокие или с про­

светами,— то

при слабом ветре. При высоком солнце (днем

ле­

том в средней

полосе), если небо ясно или почти ясно, она

на­

блюдается при слабых до умеренных ветрах. Наконец, при очень высоком солнце (днем летом в южных широтах), если ясно или

Й9


почти

ясно,

она бывает всегда,

а

если

пасмурно, но облака

вы­

сокие

или с

просветами,—при

 

любом

' ветре,

кроме

сильного.

Табл. 3.19 и 3:20 построены на основе

этих

правил

и пригод­

ны для использования не специалистами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Таблица

3.19

 

 

Упрощенное

определение

 

характера

устойчивости

 

 

 

 

 

(темное время

суток,

сплошная облачность) •

 

 

 

 

 

 

Темное время суток

 

 

 

Ночь и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

день

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Более половины

неба

все небо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

покрыто

облаками

 

 

 

 

 

 

Ясно НЛП

 

покрыто

 

 

 

 

 

Ветер

 

 

 

 

 

 

 

облаками,

 

 

 

 

 

почти

ясно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

снегового

снеговой

низкие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

облака,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

покрова пет

покров

туман

 

 

 

Слабый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(<3

м/с)

 

У

 

 

У

 

 

У

б

 

 

 

Умеренный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3 - 5

м/с)

 

У

 

 

У

 

 

б

б

 

 

 

»Сильный

 

б

 

 

б

 

 

б

б

 

 

 

( > б

м/с)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

3.20

 

 

Упрощенное

определение

характера

устойчивости

 

 

 

 

(светлое

время суток)

при разной высоте солнца

 

 

 

 

 

Ясно, почти

ясно

Пасмурно, облака

высо­

низкие оолака

 

 

 

кого или среднего

яруса

Ветер

 

 

 

 

 

 

с просветами

 

 

с просветами

 

 

* 1*

2

 

1

•1

з

 

2

1

*

3

1-2

Слабый

н

 

Щб)

Н(У)

 

 

 

Н(б) б

 

 

 

(<3 м/с)

н

Н

 

Н(б)

Щб)

Н(б)

б

Умерен­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ный

 

н

н

Щб)

б

н

 

б

 

б

б

б

б

б

(3—5 м/с)

 

 

Сильный

б

б

б

б

б

 

б

 

б

б

б

б

б

(>6 м/с)

 

 

П р и м е ч а н и е . 1—солнце низко,

2 — средняя

высота

солнца (в скобках —

 

 

 

при снеговом

покрове),

3 —солнце

высоко, 4 — солнце

очень

 

 

 

высоко.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В заключение приведем качественные 'характеристики устой­

чивости и соответствующие им

значения

. параметров,

принятые

для

классификации

параметров

рассеяния

 

примеси по

результа­

там

опытовИЗМя

(табл. 3.21—3.23). При практическом исполь--

зовании градаций

этих,

таблиц

следует

помнить, . что. .границы

классов в известдой степени условны,, а соответствие между

раз­

ными, способами., определения

устойчивости

 

неполное, причем, наи-

б*

83


Таблица 3.21

Сооответствне классов и граничных значений параметров устойчивости

Класс

 

 

 

 

 

 

 

устойчи­

I

2

3

4

5

6

7

вости . . . .

Тоже по

 

 

 

 

 

 

 

П Т . . . . 1 2

 

3

4

5

6

7

Б. . . <-0,015 -0,0149- -0,0050- <0,001 0,0011- 0,011— >0,050

 

 

—0,0051

-0,001

по абсо-

0,010

0,049

 

 

 

 

 

 

 

лютиой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

величи­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не

 

 

 

 

 

L м . .

<—4

—4

10

-10— | £ |>100

 

10-100

1-10

О

 

 

 

 

-100

 

 

 

 

 

 

и. . . .

< - 9 0

—90

25 8

 

Ы < 8

8-50

 

50—110

> 110

 

 

 

—25

 

 

 

 

 

 

 

 

а . . . .

2

1,4-2,0

1—1,4

0,6—1,0

 

0-0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Припод-

 

 

 

 

 

Без

инверсий

иятая ий-

 

 

 

 

 

 

 

г

 

версия

 

 

 

 

 

0,6-1,0 0,4-0,6

0

0,25 <—0,25

 

 

 

 

 

Приподнятая

 

 

Приземная

 

 

 

 

 

инверсия

 

 

инверсия

 

Типы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пульса­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ций нап­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ветра .

2а, 1а

3,2а, За

3,4

 

5,6

 

6,2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.22

 

 

 

•Класс устойчивости п в зависимости от

 

 

 

скорости ветра на высоте флюгера с/* или

 

 

 

 

высоте Л при——— > 1,0

град1\00м

 

 

 

 

 

 

 

дг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uh

м/с

 

 

 

 

иф

м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л < 100 м

Л > 100 м

 

п

 

 

<1

 

<2

 

<2

 

 

 

,

 

 

1-3

 

2 - 3,5

 

2 - 4

 

 

2

 

 

3 - 6

 

3,5—7

 

4 - 8

 

 

3

 

 

>6

 

>7

 

>9

 

 

4

 

большие расхождения могут наблюдаться в переходное время

суток,

при влажной земле после дождя, при очень слабом

ветре.

В этих случаях, если требуется

определить устойчивость

слоя

выше

30—40 м, целесообразно

отдавать предпочтение способам,

Я4


основанным на характеристиках разностей температуры и ско­ рости ветра в 100-метровом слое. Следует помнить также, что соответствие между Б , L и ц. в известной степени зависит от местных условий — шероховатости и уровней измерений.

 

 

Таблица

3.23

Класс устойчивости п в зависимости от высоты

приземной

инверсии hit

ее интенсивности

ДГ и

 

скорости

 

 

Л, и

Ветер

л

 

<0,3

Любая

Любой

4

 

0,3 - 1,5

я

»

5

 

1,5—3,0

 

Не слабый

5

 

>3,0

<50

Любой

5

 

1,5—3,0

>50

Слабый

6

 

3,0—6,0

>50

Любой

6

 

>6,0

>50

»

7

 

3.2. Характеристики профилей ветра и диффузии

3.2.1. Характеристики

диффузии

в приземном

слое

атмосферы

В приземном слое атмосферы при безразличном состоянии стратификации, как известно, имеет место логарифмический про­ филь скорости ветра (1.62), приводящий к соотношениям

 

 

(3.15)

 

<и]>=АУ;

 

где Aj — безразмерные

1

/*= i l , 2, 3 или х, у , z.

множители,

Соотношения (3.15)

позволяют

определить характеристики

диффузии, которые в этом случае имеют вид

°i

A]*z

41^

r i l = J £ _ .

(3.16)

Отметим, что временные м а с ш т а б ы ^ и коэффициенты

диффузии