Влияние характеристики местности на рассеивание

Естественная специфика местности определяется следующими параметрами.

1. Рельефом местности. Неровности рельефа при отсутствии инверсий и наличии ветра, в общем, благоприятны для рассеивания выбросов, по­скольку они способствуют вертикальной турбулентности атмо­сферы. Резко выраженные топографические особенности (вы­сокие холмы и складки, глубокие долины) способны вызвать сильные вертикальные флуктуации воздуха, которые тем зна­чительнее, чем больше скорость ветра. Вместе с тем, особенно­сти рельефа необходимо рассматривать в увязке с суточными колебаниями температуры. Например, когда долина нагревается солнцем, воздух поднимается вверх по ее склонам и вновь опу­скается в центре долины. При вечернем охлаждении воздушные потоки устремляются по склонам вниз, и при наличии в долине источника выбросов там могут возникнуть очень высокие мест­ные концентрации вредных компонентов. Описанное явление особенно важно иметь в виду в местности с малооблачной погодой и высокой повторяемостью типичных суточных температур­ных изменений. Что касается горных районов, то в них движе­ние воздуха носит сложный характер и в каждом случае должно изучаться особо, с обязательным привлечением специалистов-метеорологов.

Другим аспектом влияния является тот факт, что направление и сила ветровых потоков в приземном слое атмосферы на холмистой местности может значительно отличаться от ветра в свободной атмосфере над возвышенностями. Отсюда можно заключить, что при строительстве новых объектов в районах со сложным рельефом, для которых имеются только данные о направлении движения ветра в свободной атмосфере, на стадии проектирования необходимы специальные исследования.

2. Лесными массивами. Лесные массивы, оказывая влияние на распростране­ние выбросов, в то же время сами требуют защиты от атмо­сферных загрязнений. В определенной мере лес служит филь­тром, задерживающим распространение аэрозольных частиц в самой нижней части приземного слоя. Однако, фильтрующая роль леса невелика. Несколько большее значение имеет тот факт, что при ветре лес, особенно густой и высокий, способ­ствует вертикальной турбулизации воздуха. Как объект защиты, лес требует к себе избирательного внимания. Так, характерные для алюми­ниевых заводов выбросы фтороводорода губят хвойные де­ревья в радиусе десятков километров. Некоторые породы гиб­нут при частом выпадении упоминавшихся ранее кислотных дождей.

3. Крупными водоемами. Крупные водоемы обладают значительной термической инерционностью, чем и определяется их влияние на поведение воздушных масс. При резком похолодании после теплой погоды над водоемами происходит восходящее движение воздуха, при резком потеплении картина обратная. Влияние широкого вод­ного пространства хорошо прослеживается, например, в Ново­российске. Там по одну сторону Цемесской бухты расположены цементные заводы, по другую — основная жилая часть города. При неблагоприятном направлении ветра выбросы движутся в сторону города. Над акваторией бухты они оседают и при подходе к городу оказываются в самых нижних слоях атмо­сферы.

Рис. 4. Зависимость типов дымовых хвостов от температурного градиента по вертикали

4. Общим характером земной поверхности. Общий характер земной поверхности, незави­симо от наличия на ней четко выраженных неровностей рельефа и других местных особенностей, оказывает определенное воз­действие на состояние атмосферы и поведение летучих выбро­сов. Степень воздействия может быть сравнительно охарактери­зована через коэффициенты шероховатости, представлен­ные ниже:

 

Вид поверхности

Ровная, гладкая (лед, плотный снежный покров, оголенная почва) 1

Луга с травами высотой:

до 1 см 100

до 5 см 1000–2000

до 60 см 4000–9000

Растительный покров максимальной высоты (лес) 14000

 

Шероховатость вызывает флуктуации скорости ветра. Но мас­штабы флуктуаций не связаны прямой зависимостью с коэффициентами шероховатости и изменяются значительно слабее по­следних. Практически важную турбулизацию атмосферы может вызвать только высокий и достаточно плотный лес.