- •Содержание
- •1.1. Базовые определения и подходы к описанию экосферы города
- •1.2. Анализ информационной составляющей городской системы управления качеством окружающей среды
- •2. Модели для оценки и прогноза состояния и уровня загрязнения атмосферы
- •2.1. Общие сведения о моделях
- •2.1.1. Поведение потока, выбрасываемого в атмосферу
- •2.1.2. Показатели турбулентности
- •2.1.3. Характеристики источников выбросов
- •2.1.4. Методы оценки дисперсии
- •2.2. Классификация существующих моделей
- •2.5. Модель Института экспериментальной метеорологии
- •2.6. Трехмерные модели переноса и диффузии примеси и их упрощенные варианты
- •2.7. Аэродинамическое моделирование
- •2.8. Перспективы развития моделей в соответствии с рекомендациями МАГАТЭ
- •2.9. Районирование зоны загрязнения по степени опасности
- •3. Примеры численного моделирования
- •3.1. Общая постановка задачи
- •3.2. Двумерная стационарная аналитическая модель
- •3.2.1. Аналитическая модель
- •3.2.2. Алгоритм численной реализации аналитической модели и результаты моделирования
- •3.3. Двумерная численная модель
- •3.3.1. Формулировка стационарной задачи
- •3.3.2. Общая схема численного решения задач
- •3.3.3. Аппроксимация
- •3.3.4. Организация итераций
- •3.3.5. Выбор итерационного параметра
- •3.3.6. Дискретная модель для диффузии и поглощения
- •3.3.7. Способ решения дискретных уравнений диффузии
- •3.3.8. Организация метода Федоренко
- •3.3.9. Дискретная модель для оператора переноса
- •3.3.10. Метод решения дискретного уравнения переноса
- •3.3.11. Сопоставление результатов численных расчетов с известными аналитическими моделями
- •4. Проблемы программной реализации прикладных моделей
- •5. Примеры прикладных программных комплексов
- •5.1. Программный комплекс “МОНИТОР”
- •5.2. Студенческий проект «Экосфера»
- •Заключение
- •Контрольные вопросы
Заключение
Модели, используемые в научных исследованиях, в основном создаются как инструмент исследования природы и носят причинно-следствен- ный характер. В их использовании сложились определенные технологии, понятийный и математический аппарат, условия и традиции. Иногда даже говорят о культуре физико-математического моделирования.
В задачах экологической экспертизы, оценки и даже прогноза качества окружающей среды чаще всего используются описательные или имитационные модели. В них, прежде всего, стремятся получить ответ на вопросы типа "Какое загрязнение окружающей среды мы получим при тех или иных заданных условиях?". В этих случаях необходимо уметь получать ответ, адекватный ситуации, а не устанавливать причинно-следственные связи.
Развитие информационных технологий, вычислительных ресурсов компьютерной техники, высокоскоростных телекоммуникационных сетей локального и регионального масштаба обеспечило предпосылки для создания корпоративных систем. Эффективное хозяйствование на территории требует не только мониторинга ее объектов, но и понимания природы и движущих сил происходящих процессов, умения строить управление на причинно-обоснованных прогнозах. Здесь могут найти практическое применение и научные и прикладные модели, но для этого необходимо развивать инфраструктуру, облегчающую их использование и расширяющую сферу применения. В современных условиях это немыслимо без использования информационных технологий.
106
Контрольные вопросы
1.Опишите информационную структуру города с точки зрения управления качеством его экосферы.
2.Разберите основные причины нарушения регуляции и предложите способы улучшения управления качеством окружающей среды.
3.Назовите основные функциональные подсистемы системы оценки и управления качеством экосферы города. Опишите основные модельные блоки этой функциональных подсистем.
4.Перечислите основные модели, используемые в решении задач оценки и прогноза состояния атмосферы.
5.Проведите сравнительный анализ этих моделей и укажите круг природоохранных задач, к которым они применимы.
6.Рассмотрите вопросы классификации моделей используемых для оценки и прогноза загрязнения атмосферы. Поясните смысл и значение классификации.
7.Рассмотрите достоинства и недостатки штатных моделей ГО и ЧС, и
ОНД-86.
8.Проведите сравнительный анализ моделей Паскуилла-Гиффорда и ОНД86. Укажите область их применения.
9.Опишите достоинства подхода, использованного при создании модели Института экспериментальной метеорологии. Укажите область ее применения.
10.Почему не находят широкого применения трехмерные модели переноса
идиффузии примеси? Обсудите их возможности, упрощенные варианты
иперспективы развития.
11.Укажите область применения аэродинамического моделирования для решения задач оценки загрязнения атмосферы города.
107
12.Для каких целей используется районирование территории по степени опасности для загрязнения? Поясните принципы и укажите проблемы, возникающие при решении задач районирования.
13.Объясните суть использования метода расщепления для решения уравнения переноса-диффузии.
14.Приведите пример численной аппроксимации двумерного уравнения дисперсии при постоянных значениях его коэффициентов коэффициентах.
15.Обсудите проблемы создание программного обеспечения на примере конкретных моделей и задач.
108
Научное издание
Сергей Сергеевич Замай, Олег Эдуардович Якубайлик
Модели оценки и прогноза загрязнения атмосферы промышленными выбросами в информационно-аналитической системе природоохранных служб крупного города
Учебное пособие
Лицензия ЛР № 020372 от 29.01.97 г. |
|
|
Подписано в печать 8.10.98 |
Формат 60×84/16 |
|
Бумага тип. |
|
Печать офсетная |
Усл. печ. л. 4,6 |
|
Уч.-изд. л. 4,7 |
Тираж 200 экз. |
Заказ |
Цена договорная |
Издательский центр Красноярского государственного университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79.
109