ქ. ქუთაისის ჰაერის PM2.5-ით დაბინძურების სიმულაცია მიწისპირა შტილისა და თავისუფალ ატმოსფეროში ბაროკლინური დასავლეთის ქარის შემთხვევაში

Abstract

შეფასებულია ავტოტრანსპორტის მიერ გაფრქვეული მიკროაეროზოლის(PM2.5) გავრცელება ქ. ქუთაისის ჰაერში ზამთარში ფონური შტილური მეტეოროლოგიური პირობების დროს. გამოთვლები ჩატარებულია კავკასიაში მეზო მასშტაბის ატმოსფერული პროცესების სამგანზომილებიანი (3D) მოდელისა და ატმოსფეროში პასიური დამაბინძურებელი მინარევების გავრცელების განტოლების ერთობლივი ინტეგრირებით. მიღებული მონაცემების ბაზაზე აგებულია ქალაქის სხვადასხვა პუნქტში PM2.5-ის კონცენტრაციის მნიშვნელობების დროში ცვლილების გრაფიკები. აღმოჩნდა, რომ ქალაქის ატმოსფეროში PM2.5-ის მიწის დონეზე კონცენტრაცია მნიშვნელოვნად მაღალია დილის 7-დან 9 საათამდე და საღამოს 8-დან 9 საათამდე. აგებულია PM2.5-ის სივრცითი განაწილების იზოხაზები ატმოსფეროს ზედაპირულ და სასაზღვრო ფენებში. ნაჩვენებია, რომ ქუთაისისა და მიმდებარე ტერიტორიის რელიეფი განსაზღვრავს ქარის სიჩქარის ციკლონური მორევების წარმოქმნას ხმელეთზე.მიღებულია, რომ აეროზოლის გავრცელების პროცესი დამოკიდებულია დინამიურ ველებზე, ტერიტორიის ოროგრაფიასა და ზედაპირული ფენის თერმულ რეჟიმზე. განისაზღვრა ქალაქსა და მიმდებარე ტერიტორიებზე ჰაერის დაბინძურების მაღალი და საშუალო დონეები, ასევე მათი მდებარეობის ცვლილებები დღის განმავლობაში.

An assessment was made of the spread of microaerosol(PM2.5) emitted by motor vehicles in the air of Kutaisi in the winter period under background calm meteorological conditions. The calculations were performed by jointly integrating a three-dimensional (3D) model of mesoscale atmospheric processes in the Caucasus and the equation for the distribution of passive pollutants. Based on the data obtained, graphs of changes in PM2.5 concentration values over time at various points in the city were constructed. It was found that in the city’s atmosphere, ground-level concentrations of PM2.5 are significantly higher between 7 and 9 a.m. and between 8 and 9 p.m. Isolines of spatial distribution of PM2.5 in the surface and boundary layers of the atmosphere are constructed. It is shown that the relief of Kutaisi and the adjacent territory determines the formation of a cyclonic vortex of wind speed on land. It is accepted that the process of aerosol propagation depends on dynamic fields, the orography of the territory and the thermal regime of the surface layer. High and medium levels of air pollution in the city and surrounding areas, as well as changes in their location during the day, were determined.

Проведена оценка распространения микроаэрозоля (PM2.5), выбрасываемых автотранспортом, в воздухе г. Кутаиси в зимний период при фоновых спокойных метеорологических условиях. Расчеты выполнены путем совместной интеграции трехмерной (3D) модели мезомасштабных атмосферных процессов на Кавказе и уравнения распределения пассивных загрязняющих веществ. На основании полученных данных построены графики изменения значений концентрации PM2.5 во времени в различных точках города. Получено, что в атмосфере города приземные концентрации PM2.5 значительно выше в период с 7 до 9 часов утра и с 20 до 21 часа вечера. Построены изолинии пространственного распределения PM2.5 в приземных и пограничных слоях атмосферы. Показано, что рельеф Кутаиси и прилегающей территории определяет формирование циклонического вихря скорости ветра на суше. Принято, что процесс распространения аэрозоля зависит от динамических полей, орографии территории и термического режима приземного слоя. Определены высокие и средние уровни загрязнения атмосферы в городе и прилегающих территориях, а также изменение их расположения в течение суток.