Распределение атмосферных аэрозолей

Рис. Х-1. Распределение атмосферных аэрозолей по размерам

ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛЕЙ МИКРОСТРУКТУРЫ ЧАСТИЦ. ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО АЭРОЗОЛЯ [c.92]

Якоби и др. [41] для исследования распределения атмосферных аэрозолей по размерам частиц применили лучшую методику. Они собирали короткоживущие радиоактивные вещества на двух группах фильтров и измеряли а-активность RaA и Ra . Поглощающая способность фильтров предварительно калибровалась в функции размера частиц и характеристик потока и обнаружила широкий минимум, доходящий почти до 50% [c.260]

Важной характеристикой, определяющей многие фундаментальные свойства аэрозолей, является площадь поверхности образующих их частиц. Вследствие недостаточной изученности этой характеристики при описании свойств и поведения атмосферного аэрозоля обычно прибегают к упрощенному представлению считают, что частицы имеют сферическую форму, поверхность их однородна, плотность равномерна. Однако электронная микроскопия отчетливо демонстрирует их разнородность собираемые в тропосфере пробы обычно одновременно содержат сложные агрегаты (длинные цепочки и "звездочки"), иглы и волокна, многогранники и пластинки. Поверхностное распределение аэрозолей, собранных в определенном районе, часто носит полимодальный характер, отражающий различные источники и механизмы образования составляющих их частиц (рис. 4.3). [c.122]

Результаты анализов проб атмосферных аэрозолей свидетельствуют о неодинаковом распределении атомов тяжелых металлов в частицах разного размера, поступающих из промышленных источников. По данным Огородникова и Скитовича (1994), марга- [c.247]

Детальное изучение физико-химических процессов, продуцирующих in situ атмосферный аэрозоль, показывает, что образующиеся частицы имеют двухмодальное распределение поверхности по размерам [302]. Первой моде отвечают частицы с размерами менее 0,1 мкм. Вторая аккумуляционная мода имеет размеры от —0,08 до 1 —1,5 мкм. К. Уитби в [301, 302] показал, что реально наблюдающиеся микроструктуры аэрозоля в виде суммы нескольких логарифмически-нормальных распределений отклонения в экспериментальных спектрах распределения частиц по размерам от закона Юнге являются отражением мультимодальной природы естественного аэрозоля (рис. 1.14). Анализ [c.58]

Обобщена информация по микрофизическим и оптическим свойствам атмосферного аэрозоля. Предпринят анализ имеющихся моделей аэрозоля и выполнена разработка новых моделей, позволяющих учесть влияние специфики оптических свойств глобального аэрозоля, обусловленной различием механизмов генерации и стока тропосферных и стратосферных аэрозолей. На основе разработанных моделей глобального аэрозоля выполнено численное моделирование с целью анализа влияния аэрозоля на спектральное распределение и пространственную структуру полей коротковолновой и длинноволновой радиации. Обсуждена проблема радиационного теплообмена в замутненной атмосфере. [c.2]

В предлагаемой монографии обобщена накопленная в настоящее время информация по микрофизическим свойствам атмосфер-1 ого аэрозоля, дан анализ имеющихся моделей атмосферного аэрозоля и рассмотрены новые модели, которые позволяют учесть влияние различных механизмов генерации и стока тропосферных и стратосферных аэрозолей на оптические свойства глобального аэрозоля. На основе разработанных моделей глобального атмосферного аэрозоля выполнены теоретические исследования влияния аэрозоля на спектральное распределение и пространственную структуру полей коротковолновой и длинноволновой радиации и обсуждена проблема радиационного теплообмена в замутненной атмосфере. [c.5]

Размеры атмосферных ядер лежат в очень широких пределах, а их концентрация сильно меняется. В наибольшем числе в атмосферном аэрозоле содержатся так называемые ядра Айткена — частицы с радиусом менее 0,1 мк, которые подсчитываются с помощью стандартного счетчика ядер Айткена. Как видно из рис. 12.1, они включают несколько различных по величине групп ионов. Более крупных частиц в атмосфере меньше. Частицы с радиусом 0,1—1 мк называются крупными ядрами конденсации, из них образуется основная масса облачных капелек. Частицы, диаметр которых превышает - 0,1 мк, обычно имеют распределение по [c.380]

Как было показано впервые К. Уитби [301], представление результатов в виде dN/d Ig г и dS/d Ig г позволяет выявить определенные закономерности распределения по размерам атмосферного аэрозоля и соотнести эти закономерности с конкретными физическими процессами, их обусловившими. [c.29]

Вертикальная структура аэрозоля над лесными массивами большой протяженности в общих чертах должна быть похожа на картину распределения аэрозолей над морскими акваториями с той разницей, что локальным источником аэрозолей является органический компонент, который может включать тонкодисперсную и субмикронную фракции аэрозолей. Можно ожидать, что дымка из органического аэрозоля вследствие более слабой вертикальной турбулентности воздуха над лесными массивами простирается на высотах до 0,5—1,5 км в зависимости от температуры воздуха над подстилающей поверхностью. Более высокие слои атмосферы довольно прозрачны и включают органический компонент с концентрацией, не превосходящей 10—15 %, что соответствует содержанию органического компонента в фоновом атмосферном аэрозоле. [c.134]

Значительный интерес к закономерностям формирования полей излучения в условиях замутненной атмосферы вызван существенным влиянием атмосферного аэрозоля на ее радиационный и динамический режим [70]. Сведения о спектральной структуре и пространственном распределении поля излучения необходимы для разработки и эксплуатации оптико-электронных и оптико-механических систем, функционирующих в разнообразных атмосферных условиях и Космосе. Расчеты полей излучения с учетом различных метеорологических факторов (трехмерных полей температуры, влажности, состава и замутненности атмосферы, характера облачности и ее высоты) необходимы для интерпретации данных космических, самолетных и аэростатных радиометрических измерений, а их анализ позволяет оценить влияние вариаций отдельного метеорологического фактора или совокупности метеорологических факторов на изменчивость поля излучения во времени и в пространстве. [c.182]

М о с к а л е н к о Н. И. О влиянии атмосферного аэрозоля на спектральное и угловое распределения теплового излучения.— Изв. АН СССР, ФАО, [c.212]

Это распределение по размерам, как показывает рис.24, дает постоянное распределение объема или массы частиц в зависимости от логарифма радиуса. Это означает, что для континентальных атмосферных аэрозолей масса больших и гигантских частиц приблизительно равна и что они вместе составляют основную часть всей аэрозольной массы. Частицы Айткена, несмотря на их большое число, составляют не больше 10—20% аэрозольного вещества. Распределение по размерам на высоте 3000 м показывает, что основные особенности его относятся не только к тропосферным слоям, хотя концентрации на указанной высоте могут быть на порядок ниже. Имеются указания, что верхний предел размеров частиц несколько уменьшается с высотой. [c.140]

Р н с. 26. Модель распределения частиц атмосферных аэрозолей по размерам. Кривая / — континент кривая 2 — океан. Часть кривой ниже 1 мк является оценочной. Кривая 3 относится к компоненте морских брызг в прибрежных аэрозолях. Заштрихованная область между кривыми 2 и 5 представляет компоненту, не обусловленную морскими брызгами над океаном. [c.147]

Для данного распределения по размерам атмосферных аэрозолей число облачных капелек увеличивается с увеличением скорости охлаждения. Вычисленные значения находятся в согласии с наблюдаемой концентрацией капель (около 10 в медленно формирующемся тумане и порядка нескольких сотен в конвективных облаках), если распределения частиц принимаются где-нибудь между континентальны.м и морским распределениями, показанными на рис. 26. [c.162]

При нормальных условиях оптические свойства атмосферных аэрозолей над сушей определяются почти исключительно большими частицами (рис. 21). Важнейшей отличительной особенностью этих частиц является наличие крутого наклона на линейном участке кривой распределения частиц по размерам можно ожидать, что изучение оптических свойств атмосферной дымки позволит в дальнейшем еще глубже изучить атмосферные аэрозоли. Это особенно полезно, поскольку непосредственно определить спектр частиц в интервале размеров 0,08—0,5 мк трудно. [c.167]

Резюмируя, можно сказать, что данные по большим ионам указывают, что коагуляция является важным фактором в динамике атмосферных аэрозолей. До настоящего времени большую часть информации о распределении по размерам частиц. Айткена мы получаем на основании ионного спектра. При г>0,1 мк электрическая подвижность настолько мала, что ионные измерения становятся невозможными. Механизм заряда аэрозольных частиц даже при равновесных условиях все еще неясен до конца, а относящиеся к этому экспериментальные данные являются недостаточными. [c.181]

Атмосферный аэрозоль оказывает сильное влияние на распределение радиации как у земной поверхности, так и в верхних слоях тропосферы и в стратосфере. Это следствие способности частиц определенных размеров поглощать и отражать радиацию Солнца и подстилающей поверхности в определенном спектральном интервале. В вводной части этой главы приводились примеры послрдствий резкого увеличения аэрозольной составляющей после интенсивных вулканических извержений они неизменно выражаются в уменьшении температуры приземного воздуха и подстилающей поверхности и, как это было установлено недавно, в увеличении температуры стратосферы (напомним, что температурные контрасты после извержений могли быть более значительными, если бы не компенсировались отчасти тепловой инерцией океанов). [c.140]

Вторую моду частиц органического происхождения составляют гигантские частицы, которые обнаруживают нетривиальные свойства в ряду других частиц этого диапазона размеров. Для большинства гигантских органических аэрозольных частиц характерна пористая структура и малая эффективная плотность. Последнее обусловливает их перенос в атмосфере на далекие расстояния и слабое влияние на массовую концентрацию атмосферного аэрозоля. В распределении числа частиц по размерам гигантские органические частицы могут проявляться в виде вторичного максимума в пробах аэрозоля, адвектированного от удаленного источника (рис. 1.13). [c.54]

Основные закономерности процессов переноса излучения по-лидисперсным атмосферным аэрозолем можно понять, применив теорию Ми рассеяния излучения к атмосферным частицам. Интервал распределения частиц по размерам для атмосферного аэрозоля довольно широк. Однако, предполагая, что частицы заданного ансамбля аэрозолей являются сферическими и рассеивают излучение независимо, реальную картину рассеивающих и поглощающих свойств полидисперсного аэрозоля можно получить, выполнив расчеты интересующих величин для отдельных частиц, и затем осуществить их интегрирование в соответствии с функцией распределения числа частиц по размерам, которая в общем случае может быть произвольной. [c.71]

К. Я. Кондратьевым, Н. И. Москаленко, В. Ф. Терзи разработано моделирование оптических характеристик аэрозоля, включая коэффициенты аэрозольного ослабления, поглощения и рассеяния, индикатрисы рассеяния для неполяризованного излучения, индикатрисы рассеяния для параллельной и перпендикулярной составляющих вектора электромагнитного поля излучения. Построение моделей аэрозоля выполняется с помощью ЭВМ путем задания вертикальных профилей различных компонентов аэрозоля, микроструктура которых определяется суперпозицией различных гамма-распределений. Моделирование предлагает построение зональных моделей оптических характеристик аэрозоля с учетом суточных и сезонных вариаций атмосферного аэрозоля и степени турбулизованности воздушной массы в зоне активного турбулентного обмена. [c.164]

Ниже рассмотрим спектральное и пространственное распределения полей нисходящего и восходящего излучений в условиях замутненной атмосферы и влияние атмосферного аэрозоля на лучистый теплообмен, основываясь на данных расчетов, выполненных Н. И. Москаленко, В. Ф. Терзи, А. Р. Закировой с детальным учетом поглощающих и рассеивающих свойств атмосферы. [c.182]

Другим путем решает вопрос о применении диффузионного метода к исследованию полидисперсных аэрозолей Туми при помощи обратного преобразования Лапласа из кривых проскока в функции диффузионного параметра ПЦ2а У (или Ь01 аО) непосредственно рассчитывается кривая распределения частиц по коэффициентам диффузии. Однако этот способ применим практически лишь к аэродисперсным системам с весьма широким распределением размеров частиц (например, к атмосферным аэрозолям). В противном случае небольшие ошибки в определении проскока ведут к очень большим ошибкам при вычислении кривых распределения. То же можно сказать и о методе исчерпывания , предложенном для той же цели Поллаком и Метниексом (Прим. ред.) [c.180]

Гл. 2 посвящена аэрозолям, которые, как правпло, присутствуют в меньших концентрациях, чем газы, но играют в атмосферных процессах очень важную роль. Достаточно сказать, что аэрозоли в качестве ядер конденсации участвуют в образовании облаков. Аэрозоли нередко представляют значительную опасность для людей попадая в легкие, они могут вызвать такое опасное профессиональное заболевание, как силикоз. В главе рассматриваются физические свойства и химический состав аэрозолей. Приводится распределение различных аэрозолей по размерам, а также материалы по распределению аэрозолей в тропосфере и стратосфере. Описываются оптические и электрпческие свойства аэрозолей, позволяющие оценивать их физические свойства. [c.7]

Независи.мое использование таких различных приборов позволило сделать вывод, что естественные аэрозоли состоят из достаточно независимых групп частиц, например гигроскопических ядер конденсации в противоположность пылевым частицам, измеряемым счетчиком пыли Оуэна и подобными приборами. Эта точка зрения преобладала в течение длительного вре.мени, и только недавно стало ясно, что естественные аэрозоли имеют в основном непрерывное распределение по разме-ра.м. Это очень важно для правильного понимания оптических, электрических и других свойств атмосферных аэрозолей [50]. [c.137]

На рис. 23 представлено полное распределение по размерам атмосферных аэрозолей. Распределение было получено в населенных континентальных областях и представляет средние значения, от которых индивидуальные значения могут значительно отклоняться. Для простоты линейчатые спектры частиц Айткена превращены в непрерывные распределения. При рассмотрении приведенных данных проявляются следующие основные особенности. Нижний предел распределения частиц из.меняется изо дня в день и отделен разрывом на кривой распределения от малых ионов. Верхний предел в 10 мк для кривой 2 является неточным, так как использованный метод наблюдения не нозво- [c.138]

Размеры атмосферных ядер лежат в очень широких пределах, а их концентрация сильно меняется. В наибольшем числе в атмосферном аэрозоле содержатся так называемые ядра Айткена — частицы с радиусом менее 0,1 мк, которые подсчитываются с помощью стандартного счетчика ядер Айткена. Как видно из рис. 12.1, они включают несколько различных по величине групп ионов. Более крупных частиц в атмосфере меньше. Частицы с радиусом 0,1—1 мк называются крупными ядрами конденсации, из них образуется основная масса облачных капелек. Частицы, диаметр которых превышает - 0,1 мк, обычно имеют распределение по размерам, описываемое соотношением (1п1(1(1д г) =сопз11г (где кп — концентрация частиц в интервале радиусов г). Еще более крупные ядра, называемые гигантскими, с радиусом более I мк также участвуют в образовании облаков, но число их значительно меньше, обычно их концентрация не превышает /см . [c.380]