2.4 Визначення рівня конденсації

Рівень конденсації визначається за формулою, м ,

z_К = 122·( t_а -  ) (2.15)

або z_К = 22·( 100 - φ ) (2.15а)

де t_a - середня температура заданого місяця, ^ОС, (див. вихідні дані) ;

 – температура точки роси, ^ОС, на початковому рівні z_о знаходиться за додатком А при відповідному значенні парціального тиску водяної пари е (при t_a ); φ - відносна вологість , %, на рівні z_о.

Температура на рівні конденсації при адіабатичному підійманні вологого повітря визначається як, ^ОС,

t_К = t_a - z_К / 100 . (2.16)

 Для умов прикладу проекту:

1) значення  при е =15,5гПа дорівнює 13,5 ^ОС;

2. z_К = 122 · ( 19,8 – 13,5 ) = 769 м;

3. t_К = 19,8 - 769 / 100 = 12,1 ^ОС .

Таким чином, рівень z_К = 769м відповідає межі, на якій розпочинає відбуватись конденсаційні процеси і характеризує висоту утворення купчастих хмар над земною поверхнею.

2.5 Визначення висоти шару перемішування

Усталеність примежевого шару атмосфери характеризується так званою "висотою шару перемішування", де на розсіювання забруднювачів значною мірою впливає конвективне та турбулентне перемішування.

Висота шару перемішування (рівня конвекції) обумовлюється рівнем, на якому температура насиченої маси повітря t_нас , що адіабатично підіймається, досягає температури навколишнього атмосферного повітря t_н.п , тобто висота шару перемішування визначається за умови t_нас= t_н.п. Розрахунок рівня конвекції здійснюється у такій послідовності.

1. Визначається вологоадіабатичний градієнт γ_В , величина якого залежить від атмосферного тиску p_zк на рівні z_К і t_К .

Для знаходження значення p_zк необхідно визначити вертикальний градієнт тиску G , гПа/100м,

G = g· p /R · (273 + t_а), (2.17)

де g  прискорення вільного падіння, що приймається 9,81 м/с

p  барометричний тиск ( 1013.3 гПа);

R – питома газова постійна вологого повітря, м²/(с² К), що знаходиться як

R = Rс · (1 + 0,608 · s) , (2.18)

де Rс - питома газова постійна сухого повітря 287 м²/(с² К).

Величина атмосферного тиску на висоті z_К визначається як

p_zк = p + Δp = p + (-G · z_К ). (2.19)

Значення вологоадіабатичного градієнта γ_В приймається за додатком 2 відповідно до одержаних p_zк і t_К .

Виходячи з отриманого значення γ_В , визначається розподіл температури насиченої маси повітря t_нас по висоті.

2. Визначається температура навколишнього атмосферного повітря t_н.п на рівні z_К і далі її розподіл по висоті, виходячи з t_ВРⁿ і γ_n . Результати розрахунків зводяться в таблицю 3.2.

 Для умов прикладу проекту:

1. G = 9,8· 1013,3 /[1945 · (273+19,8)] = 0,017 гПа/100м ;

p_zк = 1013,3 + (-0,017 · 769) = 1000 гПа;

Тоді при p_zк =1000 гПа і t_К =12,1 ^ОС → γ_В = 0,51 ^ОС/ 100м.

2) Виходячи з t_ВР³ =20,38 ^ОС ( z₃ =500м ) , γ₄ = 0,7 та γ₅ =1,2 розраховується t_нас .

Розрахунок зводиться в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1

Температура повітря, оС	відповідно по висоті , м
	769	1000	1200	1300	1400	1500	1600	1700	1730	1800
Насиченої маси повітря	12,1	11,94	10,9	10,37	9,85	9,33	8,8	8,3	8,15	7,8
Навколишнього повітря	18,5	16,9	14,5	13,3	12,1	10,9	9,7	8,5	8,14	7,3

Таким чином, одержано, що висота шару перемішування знаходиться на рівні z_ш.п = 1730 м.