💨 Дисперсія забруднення повітря
Спрощена модель гаусового факела дисперсії: швидкість викиду, швидкість вітру, висота труби та клас атмосферної стабільності визначають криву приземної концентрації за вітром відносно ілюстративної контрольної лінії.
Про цю симуляцію
Ця симуляція — спрощена модель гаусового факела дисперсії, класичний підручниковий підхід до оцінки того, як забрудник, що виділяється з точкового джерела (димар, труба або вентиляційний отвір), поширюється за вітром. Концентрація на рівні землі залежить від швидкості викиду Q, швидкості вітру u (яка розбавляє факел, швидше несучи його геть), висоти джерела h та класу атмосферної стабільності, який контролює, наскільки швидко факел змішується вертикально та горизонтально під час руху. Одиниці на осі концентрації нормалізовані для навчальних цілей, а не є реальними показниками мкг/м³.
🔬 Що показано
Синя крива відстежує оцінену приземну концентрацію відносно відстані за вітром, зазвичай піднімаючись від низького значення поблизу труби до піку (позначеного пульсуючою жовтою точкою), а потім спадаючи, коли факел розсіюється. Пунктирна червона лінія позначає ілюстративний контрольний рівень, приблизно змодельований за річним орієнтиром ВООЗ для PM2.5 у 5 мкг/м³ (хоча в нормалізованих, а не реальних одиницях).
🎮 Як користуватись
Збільшіть швидкість викиду, щоб масштабувати всю криву вгору, збільшіть швидкість вітру, щоб розбавити й знизити її, та підвищіть висоту труби, щоб відсунути приземний пік далі за вітром. Перемкніть клас стабільності з A (дуже нестабільний, швидка дисперсія) на F (стабільний, погана дисперсія), щоб побачити, як спокійна, стабільна ніч утримує забруднення набагато ближче до джерела при вищих концентраціях, ніж вітряний, нестабільний день.
💡 Чи знали ви?
Температурні інверсії — коли шар теплого повітря утримує холодніше повітря (і забруднення) біля землі — відповідають найбільш «стабільному» класу (F) у цій моделі та відповідальні за багато найгірших епізодів смогу в історії, оскільки вони пригнічують вертикальне змішування, яке інакше розсіювало б забрудники вгору й геть.
Часті питання
Чому пік концентрації спостерігається за вітром, а не безпосередньо біля джерела?
Для піднятої труби факелу потрібна певна відстань, щоб опуститися до рівня землі. Дуже близько до джерела вертикальне розповсюдження σz ще мале, тож мало забрудника вже досягло землі. У міру подальшого руху факелу σz зростає, більше забрудника досягає рівня землі, і концентрація зростає — доки факел не розшириться настільки, що та сама кількість забрудника розбавляється на набагато більшій площі, і концентрація знову спадає.
Що таке атмосферна стабільність і чому вона так важлива?
Атмосферна стабільність описує, наскільки легко повітря змішується вертикально. Нестабільні умови (сильне сонце, слабкий вітер, теплове повітря, що піднімається) швидко змішують і розсіюють забрудники; стабільні умови (спокійні, ясні ночі з температурною інверсією) пригнічують вертикальне змішування, дозволяючи забрудникам накопичуватися близько до землі при набагато вищих концентраціях для того самого рівня викиду.
Чи є числа концентрації в цій симуляції реальними значеннями мкг/м³?
Ні. Це явно спрощена, ілюстративна навчальна модель — вісь концентрації використовує нормалізовані відносні одиниці, а не виміряні мікрограми на кубічний метр. Реальне моделювання якості повітря вимагає детальних кадастрів викидів, метеорологічних даних та валідованого програмного забезпечення дисперсії, такого як AERMOD.