По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 656.13

Исследование влияния увлажненной сажи на видимость в городской атмосфере

Абасзаде Фуад Габиль оглы аспирант, Национальное аэрокосмическое агентство, г. Баку, Азербайджанская Республика

Статья посвящена оценке влияния увлажнения аэрозолей на видимость в городской среде. Предложен новый показатель, определяющий интегральную видимость в пределах некоторого временного промежутка, в течение которого относительная влажность непостоянна. Врезультате проведенной оптимизации вычислен оптимальный режим, в котором длины волн определения видимости при различных значениях относительной влажности должны быть прямо пропорциональны величине относительной влажности. Такой режим определения видимости может быть полезен при долговременных наблюдениях за удаленной статической сценой в целях достижения наивысшей интегральной видимости.

Литература:

1. Ramachandran S., Kedia S. Black carbon aerosols over an urban region: radiative forcing and climate impact // J. Geophys. Res. 2010. Vol. 115. D10202. DOI: 1029/2009JD013560.

2. Novakov T. V., Ramanathan J. E., Hansen J. E., Kirchstetter T. W., Sato M., Sinton J. E., Sathaye J. A. Large historical changes of fossil — fuel black carbon aerosols // Geophys. Res. Lett. 2003. Vol. 30 (6). 1324. DOI: 10.2019/2002GL016345.

3. Ramanathan V., Carmicahel G. Global and regional climate changes due to black carbon// Nat. Geosci. 2008. Vol. 1. Pp. 221–227.

4. Wu D., Li X. X., Ying C. C., Lau Z. M., Huang A. K. H., Deng J. X. J., Bi X. Y. An extremely low visibility event over the Guangzhou region: A case study // Atmos. Environ. 2005. Vol. 39 (35). Pp. 6568–6577.

5. Abdulkarim U. Y., Yerima S. U., Tijjani B. I., Gana U. M., Sani M. The effect of Varying soot concentration and relative humidity on visibility and particle size distribution in urban atmosphere // Journal for Foundations and Applications of Physic. 2021. Vol. 8. No. 1. ISSN2394–3688.

6. Gasso S., Hegg D. A., Covert D. S., Collins D., Noone K. J., Ostrom E., Schmid B., Russell P. B., Livingston J. M., Durkee P. A., Jonsson H. Influence of humidity on the aerosol scattering coefficient and its effect on the upwelling radiance during ACE-2, Tellus B // Chemical and Physical Meteorology. 2000. Vol. 52:2. Pp. 546–567. DOI: 10.3402/tellusb.v52i2.16657. https:// doi.org/10.3402/tellusb.v52i2.16657.

7. Lundgren D. A., Cooper D. W. Effect of Humidity on light-scattering methods of measuring particle concentration // Journal of the Air Pollution Control association. 1969. Vol.19:4. Pp. 243–247. DOI: 10.1080/00022470.1969.10466482.

8. Emetere M. E., Akinyemi ML. A short review on the effects of aerosols on visibility impairment // International Conference on Space Science and Communicational. Journal of Physics. 2017. Vol. 852. 012006. DOI: 10.1088/1742-6596/852/1/012006.

9. Yang Y., Ge B., Chen X., Yang W., Wang Z., Chen H., Xu D., Wang J., Tan Q., Wang Z. Impact of water vapor content on visibility: Fog-haze conversion and its implications to pollution control //Atmospheric Research. 2021. Vol. 256. 105565. www.elsevier.com.locate. atmosres.

10. Singh A., Bloss W. J., Pope. 60 years of UK visibility measurements: impact of meteorology and atmospheric pollutants on visibility // Atmos. Chem. Phys. 2017. Vol. 17. Pp.2085–2101. DOI: 10.5194/acp-17-2085-2017.

Следует отметить, что сажа, или «черный углерод» (black carbon), является продуктом неполного сгорания ископаемых видов топлива и особенно распространена в развивающихся странах как результат процесса урбанизации. Сажа имеет свойство поглощать солнечные лучи и считается вторым после СО2 фактором, приводящим к глобальному потеплению [1, 4]. Вместе с тем отрицательные свойства сажи этим не заканчиваются. Сажа подвержена влиянию относительной влажности и является одним из важнейших факторов, влияющих на видимость в приземной атмосфере. Сажа под влиянием влаги и солнечного света имеет свойство роста в размерах и, следовательно, ухудшения видимости [1–5]. Согласно [6], около 50 % суммарной оптической толщины атмосферного аэрозоля составляют гидрофильные частицы, увеличившие свои размеры из-за увлажнения. Как отмечается в работе [7], видимость тесно связана с рассеивающей способностью атмосферного аэрозоля. При этом наиболее сильный рассеивающий эффект оказывают частицы с радиусом в пределах 0,2–0,4 мкм. Частицы с радиусом менее 0,1 мкм имеют незначительный рассеивающий эффект. Чисто физически аэрозольная частица, с одной стороны, уменьшает количество света, получаемое с некоторого объекта, и, с другой стороны, фоновый контраст, направляя рассеянный свет в ранее темный фон. Согласно работе [8–10], метеорологические факторы, такие как дождь, ветер, туман, также оказывают влияние на видимость. В основном известны два подхода к определению видимости:

1. Видимость, определяемая на основе закона Алларда, применяемая в аэропортах, вычисляемая по формуле

где σ — коэффициент экстинкции, учитываемый в законе Алларда:

где I — интенсивность лампы взлетного поля в аэропортах;

R — рассояние до лампы;

E — интенсивность на расстоянии R.

MOR является метеорологической видимостью.

2. Видимость, определяемая по закону Кошмидера, путем сравнения исходного контраста с кажущимся контрастом на объекте.

Согласно [5], видимость (λ) на основе закона Кошмидера в отличие от формулы (1) имеет вид

Для Цитирования:
Абасзаде Фуад Габиль оглы, Исследование влияния увлажненной сажи на видимость в городской атмосфере. Охрана труда и техника безопасности на автотранспортных предприятиях и в транспортных цехах. 2021;10.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: