Математичне моделювання розсіювання забруднюючих речовин у приземному шарі атмосферного повітря

Виділяють три моделі розсіювання, які описують процеси турбулентної дифузії в атмосфері. Зокрема, це 

• ейлерові, які дозволяють численно розв’язувати рівняння атмосферної дифузії, 
• гауссові, розподіл концентрацій яких характеризується як Гауссовий у горизонтальному та вертикальному напрямках, і 
• лагранжеві, які відслідковують процеси у масах повітря, що рухаються або використовують умовні частки для імітування процесів розсіювання.

Виділяють 5 моделей забруднення атмосферного повітря. 

Зокрема, це: 

1. напівемпіричні, які головним чином базуються на емпіричній параметризації
2. стохастичні, які базуються на напівемпіричних та статистичних методах та орієнтовані на проведення аналізу співвідношення між якістю атмосферного повітря та вимірюваннями атмосферних параметрів, або на прогнозуванні випадків підвищеного забруднення повітря
3. рецепторні, які розглядають концентрації забруднювачів, що виміряні  рецепторній точці та оцінюють відсотковий внесок різних джерел у цій концентрації
4. ханна, яка базується на формулі для оцінки найбільшої концентрації забруднюючої речовини, що викидається точковим джерело у напрямку вітру
5. вох-моделі, алгоритм якої є найбільш простим та полягає у тому, що розглядає осад повітря у формі коробки та приймається, що повітря всередині коробки має однорідну концентрацію.

При написані звітів з оцінки впливу на довкілля у Європейському Союзі застосовують такі ліцензійні програми для математичного моделювання розсіювання забруднюючих речовин у приземному шарі атмосферного повітря:

• ISC – AERMOD View – розробка канадських та американських науковців. Модель дозволяє прогнозувати неперервні плавучі викиди від рівня землі і дисперсії переривистих викидів. У моделі концентрація забруднюючих речовин не впливає на розряджений потік, при моделюванні турбулентні потоки є лінійними, бокова середня швидкість і вертикальна швидкість вітру дорівнюють нулю. Модель приймає метеорологічні дані з декількох висот, дозволяє створювати профілі температури, вітру, турбулентності, враховувати будівельні ефекти, моделювати сухе та мокре осадження домішок.
• AUSNAL2000 – німецька розробка, яка призначена для моделювання дисперсії забруднювачів повітря. Еталонна та базується на «Технічній інструкції щодо контролю за якістю повітря». Програма побудована на моделі Лагранжа, яка завбачає дисперсію забруднювача при відомих змінах базових показників. Модель описує перенос окремих повітряних потоків під дією атмосферних полів і розповсюдження домішків забруднювачів.
• CALPUFF – заснована на основі «Керівництво щодо якості повітря» і є сучасною нестаціонарною метеорологічною й повітряною системою моделювання атмосферної дисперсії на базі інтегрованої Гауссової моделі. Вона є привілейованою моделлю для оцінювання дальнього переносу забруднювачів та їхнього впливу на федеральні області США, у тому числі й при складних метеоумовах, проте не працює для вирішення задач промислового забруднення.
• ADMS-3 – сучасна модель дисперсії для обчислення концентрації забруднювачів, що виділяються точковими, лінійними, об’ємними та площадними джерелами. Модель місить алгоритми, що враховують: ефекти основної ділянки забудови, складність рельєфу місцевості, вологе осадження, короткострокове коливання у концентрації, радіоактивний розпад і дозу гамма випромінювання, підвищення факела як функції відстані, потоки і спрямовані викиди, усереднення часу у межах від короткострокового до щорічного. Дає розрахунки для до сотні джерел викидів.

Джерело: прес-служба Ecobusiness Group