Выпадение частиц нз облаков

Влияние диффузии на выпадение частиц из облака 216 [c.141]

Оказалось возможным получить совершенно общую формулу, в которой учитываются как диффузия частиц в облаке, так и одновременно происходящее выпадение частиц из облака [109]. По этой формуле был рассчитан поток осаждающихся из облака частиц на уровне поверхности Земли и были построены кривые соответствующих зависимостей. Результаты были применены к исследованию дымовых облаков над трубами промышленных предприятий и к исследованиям загрязнений атмосферы при полете самолета исследовалась также кратковременная инжекция загрязнения в атмосферу (см. п. 7.4). [c.259]

При исследовании диффузии и выпадения частиц загрязнений от работающего реактивного двигателя при взлете самолета надо ось х направить вдоль поверхности Земли, расположив ее в вертикальной. плоскости взлета. Взлет самолета происходит под углом 6 к поверхности со скоростью li. При этом мы сталкиваемся с задачей о движущемся источнике. Соответствие со случаем дымового облака легко установить, полагая [c.261]

Описанный выше способ учета выпадения частиц аэрозоля из облака под действием силы тяжести применим и в данном случае, необходимо только учесть два отличия от наземных источников. Во-первых, как уже отмечалось ранее, на расстоянии в несколько сот метров от трубы дымовой факел постепенно поднимается вверх благодаря начальной скорости, с которой газы выходят из трубы, а также вследствие их меньшей плотности по отношению к воздуху. Поэтому эффективная высота точки эмиссии пыли больше высоты трубы и тем больше, чем горячее дым. Во-вторых, приземная концентрация с(х, у, 0) в выражении (11.44) теперь описывается уравнением (11.42). Тогда текущая производительность источника вдоль проекции оси дымового факела будет изменяться в соответствии с уравнением [c.300]

Г. В. Акимов [9] высказал гипотезу, на основании которой прочность металлов, вызванная деформированием, выпадением частиц из твердого раствора или другими факторами, объясняется превращением металлической связи в атомную, т. е. возникновением жесткого электронного скелета в среде почти равномерного электронного облака . С этой точки зрения выпадение интерметаллических соединений, имеющих наложенные связи по границам зерен сплава, увеличивает его прочность в то же время подобные интерметаллические соединения, как показало [c.119]

Рис. 1-3. Зависимость скорости отложения твердых частиц из облака от расстояния от трубы при различной скорости выпадения и скорости ветра х — расстояние в направлении ветра Н — высота трубы).

Эффективным способом управления устойчивостью атмосферных аэрозолей является распыление в ннх концентрированных растворов гигроскопических веществ (например, хлорида кальция) или твердых частиц (йодистого серебра, твердой двуокиси углерода). Вызванная этим конденсация водяного пара и рост капелек воды (или кристалликов льда в переохлажденных облаках) приводят к выпадению осадков. Аналогичным образом можно рассеивать туман. [c.275]

Облака, туман и дождь — все они подпадают под определение разреженной суспензии, образованной частицами. Большое грозовое облако со скоростью выпадения дождя 40 мм в час при скорости падения капель 6 м/с имеет плотность капель рр всего около 2 10 кг/м . [c.213]

Частицы микронного и субмикронного размера опускаются в воздухе очень медленно. Они остаются взвешенными в воздушных массах, входящих в состав радиоактивного облака. Облако с течением времени изменяет свой объем под действием обычной газовой диффузии и в результате турбулентной диффузии [257]. Кроме того, большое значение имеет горизонтальный и вертикальный перенос воздушных масс с включенными в них радиоактивными частицами. Благодаря наличию воздушных течений они способны совершить очень большой путь, вплоть до нескольких оборотов вокруг земного шара. Выпадение этих частиц приводит к радиоактивному загрязнению в любой точке земного шара, т. е. к глобальному загрязнению. [c.155]

Испарение капель жидкости в газообразной среде и обратный процесс роста капель в среде, содержащей пересыщенный пар жидкости, играют большую роль в жизни природы и в человеческой деятельности. Достаточно вспомнить, что кругооборот воды в природе проходит через стадию конденсации водяного пара на содержащихся в атмосфере гигроскопических частицах (ядрах конденсации) с образованием облачных капель, причем значительная часть этих ядер образуется в результате испарения брызг морской воды напомним также, что при выпадении дождя происходит испарение падающих дождевых капель и нередко они не успевают достигнуть земли. В технике мы наблюдаем испарение капель горючего в двигателях внутреннего сгорания, при распылительной сушке вязких растворов и охлаждении горячих газов распыленной водой. Конденсационные туманы образуются при охлаждении газообразных продуктов сгорания, выходящих из дымовых труб и моторов самолетов, в процессе конденсации атмосферной влаги на капельках серной кислоты на сернокислотных заводах или фосфорной кислоты при создании оптических завес путем сжигания фосфора. Конденсационного происхождения большинство частиц в облаке, образующемся при взрыве атомной бомбы. Конденсация паров на газовых ион давно уже служит важнейшим средством исследования в атомной физике. Следует также упомянуть о том, что процессы адсорбции и абсорбции газов на твердых и жидких аэрозольных частицах во многих случаях весьма сходны с процессом конденсации пара на каплях и описываются теми же уравнениями. [c.5]

Аэрозоли имеют большое практическое значение. Облака и туманы играют существенную роль в (Армировании климата. Выпадение дождя, искусственное дождевание, борьба с градом — все это связано с жизнью аэрозолей. Для народного здравоохранения актуальное значение имеют различные патогенные (бактерии, вирусы) и вредные аэрозоли, которые передают инфекционные или вызывают профессиональные заболевания. Частицы кремнезема в воздухе, образующиеся во время горных работ, вызывают тяжелое заболевание легких — си- [c.251]

Соотношение между L и Л плюс эффект испарения будет в некоторой степени зависеть от средней структуры дождевых облаков или облачных систем и поэтому будет различным в зависимости от географической широты и климата. Можно также ожидать (согласно рис. 70 и 71), что в пределах отдельных дождей концентрация уменьшается со временем или их количеством подобным же образом. Некоторые имеющиеся наблюдения по концентрации в зависимости от длительности дождя (например, [25]) показывают общее уменьшение, но со значительными отклонениями. Такие отклонения, конечно, устранены на рис. 70 и 71 при осреднении. Георгии и Вебер [21] также исследовали изменение концентрации частиц различных размерен в приземном слое воздуха вследствие их вымывания в период выпадения осадков. В нескольких случаях они зарегистрировали число ядер Айткена, больших частиц (от 0,5 до 1,2 мк) и гигантских частиц (с радиусами больше 1,2 мк). Эти данные указывают в общем на некоторое у.меньшение всех этих примесей и на отсутствие резко выраженного различия в поведении частиц радиусом больше или меньше 1 мк. Трудно, конечно, ожидать, что простую модель вымывания осадками в неподвижно.м воздухе (рассматривавшуюся в разд. 4.2.2) можно будет приме- [c.364]

Однако во многих других идентично протекающих процессах в присутствии дисперсной фазы влиянию коагуляции частиц, обусловленной разностью скоростей их оседания и другими причинами, уделяется серьезное внимание. Установлено, например, что гравитационная коагуляция крупными каплями более мелких вследствие разности скоростей их падения является одной из основных причин роста капель в облаках в процессе образования дождя [4] и единственной причиной выпадения ливней и обильных дождей [5]. [c.45]

Предположим, что вертикальное распределение вещества в облаке не изменяется в процессе осаждения и что скорость выпадения (количество вещества, выпадающего на единице площади за секунду в любой точке вдоль пути облака выражается произведением концентрации аэрозоля у самой земли с(х, у, 0) и скорости оседания частиц у . Вычислим количество вещества, выпавшего из облака от непрерывного наземного точечного источника, заменив постоянную производительность [c.299]

В реально М случае в поднимающемся дымовом облаке выбрасываются частицы различных размеров при разной скорости ветра. Тогда для получения точной картины необходимо рассчитать ин-тб Нсивность выпадения твердых частиц определенной группы (классы частиц с размерами в определенных пределах) при различных скоростях ветра и на разном расстоянии от источника. Для приблизительных расчетов обычно принимают среднюю скорость ветра, равной 6 м/с. [c.42]

Хорошо известно, что дождь вымывает аэрозольные частицы из атмосферы, интересно подсчитать порядок величины этого эффекта Оседанне и инерционное осаждение истощают пишь самые нижние слои аэрозопьного облака дождь же уносит частицы из всей массы облака, еспи оно находится ниже дождеобразующего споя Во время падения дождевые капли собирают взвешенные в воздухе частицы, и это приводит к существенному увепичению скорости выпадения аэрозолей [c.282]

В последнее время большой интерес вызывает возможность иск сственного преобразования физического состояния облаков в частности вопрос о воздействии йа количество атмосферных осадков, а также на время и место их выпадения Внимание к искусственному вызыванию дождя привлекла интересная работа Шефера в которой было показано, что введение кусочков твердой углекисаоты или каких либо предметов охлажденных ниже—40° С, в переохлажденное водяное облако приводит к быстрому образо ванию большого числа ледяных кристаллов Вспед за тем аналогичный результат был получен введением в облако субмикроскопических частиц дыма иодида серебра 2 [c.389]

Неоднократно отмечались случаи выпадения в Европе пыли пустынного проиоховдения, имеющей красный цвет. Этот цвет обусловлен присутствием в ней значительного количества окислов железа, в основном Ре Оз- Тая, из облака, пришедшего из южного Марокко и западной Сахары, над Пиренеями выпала пыль без дск-дя. Интенсивность осадка составляла от 0,4 до 8,0 г/м , а общая масса осевшей пыли была оценена в 700 т. В веществе пыли бшш определены следующие элементы (в порядке убывания по массе) Са, Fe, Al, Mg-, Na, Si, K. Половина всей массы пыли имела размеры в интервале d = 7,3+80 мкм и состояла из слюды, кварца, карбонатов, более мелкие частицы - из филлитов. Перенос сахарской пыли на больше расстояния неоднократно наблюдался и на снимках,полученных с помощью космических спутников Земли. [c.49]

Предвидеть, как происходит рассеяние и расплывание дыма из труб промышленных предприятий в атмосфере, очень важно для того, чтобы не допускать загрязнения окружаюш ей среды. Распределение концентрации вредных газотвых загрязнений в облаке дыма из трубы можно найти, используя простую диффузионную формулу Сэттона [129]. Формула для скорости осаждения или выпадения твердых частиц из облака дыма за счет силы тяжести (без учета диффузии этих частиц) была получена в работе [129]. [c.258]

Приведенные выше формулы применимы лишь к аэрозолям е настолько мелкими частицами, что можно пренебречь потерями за счет их осаждения. При наличии крупных частиц выпадение на землю может сильно уменьшить концентрацию аэрозоля. Частицы разных размеров, выпущенные с некоторой высоты к над землей, при ламинарном ветре осели бы на землю на расстояниях Ни1о по горизонтали (где и — скорость ветра, а V — скорость оседания частицы). Таким образом, частицы с малой скоростью оседания достигли бы земли лишь очень далеко от источника. В турбулентной атмосфере частицы переносятся к поверхности земли турбулентной диффузией и осаждаются на поверхности за счет,седиментации, инерционного осаждения, диффузии и, возможно, также под действием электрического поля Земли. Взаимодействие факторов, управляющих осаждением аэрозолей из атмосферы, весьма сложно и еще недостаточно изучено. Все же полезно оценить скорость осаждения хотя бы приблизительно, предполагая, что вертикальное распределение вещества в облаке не изменяется в прО цессе осаждения и что скорость выпадения (количество вещества, выпадающего на единице площади за секунду) в любой точке вдоль пути облака выражается произведением концентрации аэрозоля у самой земли % и скорости оседания частиц V. Используя метод, примененный при оценке осаждения взвешенных в воздухе спор и для расчета радиоактивных выпадений мы можем вычислить количество вещества, выпавшего из облака от непрерывного наземного точечного источника, заменив постоянную производительность источника Q величиной Р (д ). Последняя представляет [c.279]

Радиоактивные аэрозоли образуются по-разному в завис - >10сти от типа взрыва. Различают три главных типа взрывов (в атмосфере. — Перев.) высоко в атмосфере, на подстилающей поверхности и вблизи нее (например, взрыв на багине), приче.м этой поверхностью может служить как суша, так и вода. При контактных взрывах значительное количество вещества поверхности втягивается в огненный шар. Это вещество плавится или испаряется и смешивается с радиоактивными осколками. Различия в частицах формируются в процессе охлаждения огненного шара и зависят от свойств грунта, расстояния взрыва от поверхности и от мощности взрыва [1]. Значительная часть образующихся частиц крупнее 20 мк эти частицы выпадают из атмосферы достаточно быстро в результате гравитационного оседания и образуют локальные выпадения. Доля таких выпадений от общего количества радиоактивного вещества, выделившегося при взрыве, колеблется практически от нуля при высотных взрывах в воздухе почти до 100% при наземных взрывах малой мощности. Только при взрывах мощностью свыше 200 КТ ТНТ облако взрыва проникает сквозь тропопаузу и, стабилизируясь в стратосфере, служит источником дальних выпадений [47]. [c.279]

Время пребывания примеси в тропосфере, найденное Стюартом, в настоящее время считается наиболее достоверной величиной для тропосферных выпадений и применяется для примесей, концентрация которых растет с высотой. Данные табл. 42 указывают на то, что полученная величина времени пребывания хорошо согласуется с аналогичными величинами для изотопов космического происхождения, имеющих похожее вертикальное распределение. Но в то же время она превосходит значения времени пребывания для продуктов распада радона и торона, которые концентрируются преимущественно в более низких слоях тропосферы, где наиболее вероятно наличие облаков и осадков и, следовательно, вымывание примесей происходит значительно чаще. Следует ожидать, что изменения распределения по вертикали и по размерам частиц будут вызывать соответствующие изменения длительности пребывания при.меси в тропосфере. Кроме того, могут происходить некоторые широтные изменения этой величины, связанные с временем обмена водяного пара (см. табл. 4) и структурой и частотой появления облачности. Конечно, при этом остается неизвестным, в какой степени процесс вымывания аэрозолей из тропосферы можно описать схемой, в которой время пребывания примеси в тропо сфере считается постоянной величиной. [c.295]

Оседание и инерционное осаждение истощают лишь самые нижние слои аэрозольного облака, дождь же уносит частицы из всей массы облака, если оно находится ниже дождеобразующего слоя. Во время падения дождевые капли собирают взвешенные в воздухе частицы, и это приводит к существенному увеличению скорости выпадения аэрозолей. [c.303]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология