Радиационный туман
Cтраница 1
Радиационный туман возникает при радиационном выхолаживании земной поверхности в безоблачные ночи, в результате чего охлаждается приземный слой воздуха. Он является типичным для районов с континентальным климатом. Адвективно-ра-диационный туман образуется сочетанием этих двух процессов. Туман испарения формируется в результате испарения с водной поверхности в более холодную и относительно безветренную атмосферу. Фронтальный туман наблюдается в результате смешивания теплого и влажного воздуха с холодным. [1]
Однако при образовании радиационных туманов процесс осложняется тем, что температура поверхности земли снижается во времени, а давление пара воды в воздухе вначале не изменяется ( до тех пор пока температура земли не достигнет точки росы), а затем уменьшается в соответствии со снижением скорости конденсации пара на поверхности земли, температура которой понижается. [2]
Для прогноза возникновения радиационного тумана нередко оказывается достаточным определить ночное выхолаживание на уровне метеорологической будки ( z 2 м), при этом принимают, что изменение точки росы на данном уровне составляет примерно 1 С. Однако для расчета влияния тумана на загрязнение воздуха требуется не только само установление возможности образования тумана, но и ряд характеристик тумана, таких, как высота и водность его, а также распределение температуры в тумане. Использование численных методов позволяет подойти к решению такой задачи. [3]
Согласно расчетам, в развитом радиационном тумане разрушаются приземные инверсии и образуются приподнятые инверсии температуры. Это ведет к увеличению наземных концентраций. Кроме того, поступающие от источника примеси почти полностью поглощаются каплями. Например, по данным расчета уже на расстоянии 0 5 км от источника высотой 100 м практически концентрация газообразной примеси в воздухе близка к нулю. Как и для речных туманов, так и для радиационных туманов получено, что концентрация примеси убывает не только на всех уровнях в слое тумана, но и в слое воздуха, расположенном над туманом. [4]
В работе Берлянда и Канчана ( 1973) аналогичным образом исследовались условия распространения примеси в радиационном тумане. В основу ее положено решение системы уравнений турбулентного тепло - и влагообмена в атмосфере и уравнения теплопроводности в почве с учетом нестационарных изменений температуры и влажности воздуха ночью в период радиационного выхолаживания. [5]
В долинах обычно отмечается самая большая амплитуда суточного хода температуры, самая большая частота заморозков и радиационных туманов, а на склонах - наименьшая амплитуда температуры и самый продолжительный безморозный период. Верхняя зона имеет более низкие средние значения температур и малую их суточную изменчивость. Внутри каждой категории микроклиматические различия возникают в соответствии с мелкомасштабными особенностями рельефа и растительным покровом. [6]
Здесь следует учесть, что почти все измерения Хауто - на39 были проведены в морском тумане, тогда как измерения Хе-верли, по-видимому, относятся к радиационному туману в районе с сильным загрязнением атмосферы промышленными выбросами. [7]
Туманы в соответствии с природой их образования разделяют на несколько типов. Радиационный туман образуется, когда влажный воздух охлаждается, излучая тепло в пространство, и избыток водяного пара в нем вследствие увеличения относительной влажности конденсируется. Адвекционный туман возникает, когда теплый влажный воздух натекает на холодную поверхность земли или на холодный Е О-доем. Вблизи океанов центрами конденсации могут служить частицы соли, а вблизи городов ими чаще всего оказываются твердые частицы, которые выбрасываются в атмосферу промышленными предприятиями. [8]
В последних сотнях метров атмосферы, которые самолет проходит перед приземлением, условия меняются очень быстро, и дальность видимости под углом к горизонтали важнее, чем дальность горизонтальной видимости вдоль посадочной дорожки. Более того, в случае образования низкого радиационного тумана, данные о горизонтальной видимости могут ввести персонал аэродрома в заблуждение и посадка на нем может быть запрещена без всякой нужды. Эта проблема может быть решена путем определения дальности видимости в наклонном направлении по ослаблению лучей прожектора. [9]
В последних сотнях метров атмосферы, которые самолет проходит перед приземлением, условия меняются очень быстро, и дальность видимости под углом к горизонтали важнее, чем дальность горизонтальной видимости вдоль посадочной дорожки. Более того, в случае образования низкого радиационного тумана, данные о горизонтальной видимости могут ввести персонал аэродрома в заблуждение и посадка на нем может быть запрещена без всякой нужды. Эта проблема может быть решена путем определения дальности видимости в наклонном направлении по ослаблению лучей прожектора. [10]
Над Пайерном вершина инверсии обычно расположена на высоте 800 м над ур. В слабых антициклонах часто наблюдаются низкие инверсии и радиационный туман, в то время как холодный северо-восточный поток в системе антициклона ( биз) стремится создать высокие инверсии и тонкий туман либо слоистые облака. Наоборот, туманы в верхних частях склонов обычно образуются при циклонических юго-западных потоках. [12]
Следовательно, для количественной оценки влияния тумана необходимо знать радиус капель rm и водность Д, а также распределение этих характеристик в пространстве. Следует учитывать также, что в тумане обычно происходит перестройка профилей температуры и коэффициента обмена. Из-за недостатка данных наблюдений такие характеристики изучались мало. Для их определения была развита теория образования речных туманов, которые возникают в основном в холодное время года в районах незамерзающих рек и водоемов, и наиболее часто встречающихся радиационных туманов. [13]
Согласно расчетам, в развитом радиационном тумане разрушаются приземные инверсии и образуются приподнятые инверсии температуры. Это ведет к увеличению наземных концентраций. Кроме того, поступающие от источника примеси почти полностью поглощаются каплями. Например, по данным расчета уже на расстоянии 0 5 км от источника высотой 100 м практически концентрация газообразной примеси в воздухе близка к нулю. Как и для речных туманов, так и для радиационных туманов получено, что концентрация примеси убывает не только на всех уровнях в слое тумана, но и в слое воздуха, расположенном над туманом. [14]
Страницы: 1