Рассматривается актуальность решения задачи мониторинга и прогнозирования экологического состояния
промышленных регионов, где имеет место нарушение баланса санитарной нормы окружающей среды
вследствие большого количества выбросов вредных мелкодисперсных активных аэрозольных частиц и
углекислых газов в атмосферу. Приводится математическая модель процесса распространения загрязняющих
веществ, выброшенных в окружающую среду из производственных объектов, которая описывается системой
дифференциальных уравнений в частных производных с соответствующими начальными и краевыми
условиями. В работе получено дифференциальное уравнение для расчета скорости осаждения
мелкодисперсных и аэрозольных частиц, распространяющихся в приграничном слое атмосферы, когда
учитываются основные параметры, воздействующие на скорость осаждения частиц: масса и радиус
аэрозольных частиц, плотность атмосферы, сила сопротивления воздуха. Указаны основные параметры,
которые играют существенную роль в процессе переноса и диффузии вредных веществ в атмосфере: скорость
ветра и его направления; коэффициент поглощения вредных аэрозольных мелкодисперсных частиц в атмосфере
и т.д. На основе реальных погодно-климатических факторов и с учетом орографии поверхности
рассматриваемого региона проведены вычислительные эксперименты на ЭВМ, результаты которых приведены
в виде двухмерных и трехмерных графических объектов. Также приведены интерпретация результатов и
выводы по проведенному исследованию в целом.
Рассматривается актуальность решения задачи мониторинга и прогнозирования экологического состояния
промышленных регионов, где имеет место нарушение баланса санитарной нормы окружающей среды
вследствие большого количества выбросов вредных мелкодисперсных активных аэрозольных частиц и
углекислых газов в атмосферу. Приводится математическая модель процесса распространения загрязняющих
веществ, выброшенных в окружающую среду из производственных объектов, которая описывается системой
дифференциальных уравнений в частных производных с соответствующими начальными и краевыми
условиями. В работе получено дифференциальное уравнение для расчета скорости осаждения
мелкодисперсных и аэрозольных частиц, распространяющихся в приграничном слое атмосферы, когда
учитываются основные параметры, воздействующие на скорость осаждения частиц: масса и радиус
аэрозольных частиц, плотность атмосферы, сила сопротивления воздуха. Указаны основные параметры,
которые играют существенную роль в процессе переноса и диффузии вредных веществ в атмосфере: скорость
ветра и его направления; коэффициент поглощения вредных аэрозольных мелкодисперсных частиц в атмосфере
и т.д. На основе реальных погодно-климатических факторов и с учетом орографии поверхности
рассматриваемого региона проведены вычислительные эксперименты на ЭВМ, результаты которых приведены
в виде двухмерных и трехмерных графических объектов. Также приведены интерпретация результатов и
выводы по проведенному исследованию в целом.
In the article the urgency of solving the problem of monitoring and forecasting of the ecological state of industrial
regions, where there is an imbalance of sanitary environmental regulations due to the large number of emissions of
harmful active fine aerosol particles and carbon dioxide gases into the atmosphere. A mathematical model of the spread
of pollutants released into the environment from production facilities which describes the system of differential
equations in partial derivatives with appropriate initial and boundary conditions. We obtain the differential equation for
calculating the rate of deposition of fine particulate and propagating in the boundary layer of the atmosphere, when
considering the principal parameters affecting the rate of particle deposition the mass and radius of the aerosol particle
density of the atmosphere, air resistance force. The article discusses the numerical solution of the problem of
monitoring and forecasting of ecological state of industrial regions, where there is an imbalance of sanitary
environmental regulations due to the large amount of harmful emissions of fine particulate matter, and carbon dioxide
gas. Define the main parameters that play a significant role in the transport and diffusion of pollutants in the
atmosphere: the wind speed and direction; absorption coefficient harmful aerosol of fine particles in the atmosphere, etc. On the basis of the actual climatic factors and taking into account the orography of the region the surface of
computational experiments conducted on a computer, the results of which are shown in the form of two-dimensional
and three-dimensional graphics. It also includes the interpretation of the results and conclusions of research in general.
Maqolada tufayli atmosferaga zararli faol nozik purkaladigan zarralar va karbonat gazlar chiqindilari katta raqamiga
monitoring va sanitariya ekologik qoidalarga bir nomutanosiblik bor sanoat hududlarida, ekologik davlat prognozlash
muammosini hal etish dolzarbligi. ifloslantiruvchi moddalar tarqalish A matematik model tegishli boshlang'ich va
chegara shartlari bilan qisman sanab chiqing differensial tenglamalar tizimini ta'riflaydi ishlab chiqarish majmuida
atrof-muhit qo'yib. Biz nozik zaharli birikmasini tezligini hisoblash va atmosferaning chegara qatlamida targ'ib uchun
differensial tenglama olish, zarracha cho'kma kursi atmosfera, havo qarshilik kuch purkaladigan zarracha zichligi
massasi va radiusi ta'sir asosiy parametrlarini hisobga qachon. maqola tufayli zararli nozik zaharli moddalar
chiqindilarining va uglerod dioksid gaz katta miqdori monitoring va sanitariya ekologik qoidalarga bir nomutanosiblik
bor sanoat hududlarida, ekologik davlat prognozlash muammosi soni hal muhokama. transport va diffuziya
ifloslantiruvchi muhitida muhim rol o'ynaydi asosiy parametrlarini aniqlash: shamol tezligi va yo'nalishi; atmosfera va
hokazo nozik zarrachalar yutilish koeffitsienti zararli purkaladigan Viloyat hisobga kompyuterda amalga oshirilgan
hisoblash tajribalar sirtini orography olib dolzarb iqlimiy omillar asosida va natijalari ikki o'lchovli va uch o'lchovli
grafik shaklida ko'rsatilgan. Bu, shuningdek, umuman, tadqiqot natijalari va xulosalari talqini o'z ichiga oladi.
| № | Author name | position | Name of organisation |
|---|---|---|---|
| 1 | Ravshanov N.. | заведующий лабораторией | Toshkent axborot texnologiyalari universiteti |
| 2 | Muradov F.. | старший научный сотрудник-исследователь | Toshkent axborot texnologiyalari universiteti |
| 3 | Narzullaeva N.. | преподаватель | Toshkent Axborot Texnologiyalari Universiteti Samarqand filiali |
| 4 | Morzitsin I.. | магистрант | Toshkent axborot texnologiyalari universiteti |
| № | Name of reference |
|---|---|
| 1 | Штырева Н.В. Численная модель дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере, реализованная на суперЭВМ CRAY Y-Y-MP8E // Труды Гидроменцентра РФ. – 2000. – Вып. 334. – С. 121-129. |
| 2 | Iversen T., Nordeng Т.Е. A numerical model suitable for the simulation of a broad class of circulation systems on the atmospheric mesoscale // Norwegian Institute for Air Research Techn. Rep. – 2001. – № 2. – Pp. 38-51. |
| 3 | Lange R. ADPIC - A three-dimensional particle-in-cell model for the dispersal of atmospheric pollutants and its comparison to regional tracer studies // Journal Applied Meteorology. –1978. – Vol. 17. – Pp. 320-329. |
| 4 | Pekar M. Regional model LPMOD and ASIMD. Algorithms, parameterization and results of application to PB and CD in Europe scale for 1990 : EMEP/MSC-E Report 9/96. – Moscow, 1996. – 78 p. |
| 5 | Сухинов А.И., Чистяков А.Е., Хачунц Д.С. Математическое моделирование движения многокомпонентной воздушной среды и транспорта загрязняющих веществ // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2011. – № 8 (121). – С 73-79. |
| 6 | Сухинов А.И., Хачунц Д.С. Программная реализация двумерной задачи движения воздушной среды // Известия Южного федерального университета. Технические науки. – 2013. – № 4. – С. 15-20. |
| 7 | Чистяков А.Е., Хачунц Д.С. Задача движения многокомпонентной воздушной среды с учетом парообразования и конденсации // Известия Южного федерального университета. Технические науки. – 2013. – № 4. – С. 87-98. |
| 8 | Израэль Ю.А., Назаров И.М., Прессман А.Я., Ровинский Ф.Я., Рябошапко А.Г., Филиппова Л.М. Кислотные дожди. – Л.: Гидрометеоиздат, 1983. – 206 с. |
| 9 | Anderson G.E. Mesoscale influences on wind fields // J. Appl. Meteor. – 1971. – № 10. – Рp. 377-386. |
| 10 | Fulton S.R. and Schubert W.H. Chebyshev spectral methods for limited- area models, Part I. Model problem analysis. Mon. Wea. Rev. – 1987. – № 115. – Рp. 1940-1953. |
| 11 | Huber A.H., Snyder W.H. Building Wake effects on Short Stack Effluents. Preprint Volume for Triad Symposium Atmospheric Diffusion and Air Quality. American Meteorological Society. – Boston, 1976. |
| 12 | Чуб А.И. Математическая модель оптимизационной задачи размещения пожароопасных объектов с учетом рельефа области размещения // Радіоелектроніка, інформатика, управління выпуск. – 2013. – № 1. – С. 88- 93. |
| 13 | Сухинов А.И., Гадельшин В.К., Любомищенко Д.С. Математическая модель распространения вредных выбросов от автотранспортных средств на основе метода контрольного объема и ее параллельная реализация на кластере распределенных вычислений // Известия Южного федерального университета. Технические науки. – 2009. – № 2. – Т. 91. – C. 8-14. |
| 14 | Гадельшин В.К., Любомищенко Д.С., Сухинов А.И. Математическое моделирование поля ветровых течений и распространения загрязняющих примесей в условиях городского рельефа местности с учетом k–ε- модели турбулентности // Известия Южного федерального университета. Технические науки. – 2010. – Т. 107. – № 6. – C. 48-67. |
| 15 | Kordzadze А. Mathematical modelling of dynamical and ecological processes in the system sea-land-atmosphere // Air, Water and Soil Quality Modelling for Risk and Impact Assessment. – 2007. – Pр. 181-193 |
| 16 | Ravshanov N., Shertaev M., Toshtemirova N. Mathematical Model for the Study and Forecast of the Concentration of Harmful Substances in the Atmosphere // American Journal of Modeling and Optimization. – 2015. – Vol. 3. – № 2. – Pр. 35-39 |
| 17 | Равшанов Н., Шарипов Д.К., Ахмедов Д. Моделирования процесса загрязнения окружающей среды с учетом рельефа местности погодно-климатических факторов // Информационные технологии моделирования и управления. – Воронеж, 2015. – № 3. – С. 222-235. |
| 18 | Ravshanov N., Sharipov D., Muradov F. Computational experiment for forecasting and monitoring the environmental condition of industrial regions // Theoretical & Applied Science : International Scientific Journal. – 2016. – Vol. 35. – Issue 3. – Pp. 132-139. – Doi: http://dx.doi.org/10.15863/TAS.2016.03.35.22. |
| 19 | Sharipov D. A Mathematical Model and Computational Experiment for the Study and Forecast of the Concentration of Harmful Substances in the Atmosphere // American Journal of Computation, Communication and Control. – 2016. – № 2(6). – Pp. 48-54. |
| 20 | Равшанов Н., Шарипов Д.К. Модель и численный алгоритм для исследования процесса распространения вредных веществ в атмосфере // Актуальные вопросы технических наук: Материалы международной научной конференции. – Пермь, 2011. – С. 20-27. |