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Metodyka wyznaczania współczynników dyfuzji atmosferycznej przy użyciu lidaru

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Academic year: 2022

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(1)

Z E S Z Y T Y N A U K O W E P O L I T E C H N I K I Ś L Ą S K I E J

S e r i a : I N Ż Y N I E R I A Ś R O D O W I S K A z. 3 3 N r k o l . 1 0 3 3

________ 1990

Z b i g n i e w B A G I E T K I J ó z e f G R A B O W S K I

P o l i t e c h n i k a P o z n a ń s k a

I n s t y t u t I n ż y n i e r i i Ś r o d o w i s k a

M E T O D Y K A W Y Z N A C Z A N I A W S P Ó Ł C Z Y N N I K Ó W D Y F U Z J I A T M O S F E R Y C Z N E J P R Z Y U Ż Y C I U L I D A R U

S tr e s z c z e n i e . Z a g a d n i e n i e d o t y c z y J e d n e g o z k o ń c o w y c h e t a p ó w o b r ó b k i s y g n a ł u l i d a r o w e g o .

W w y n i k u p r z e t w o r z e n i a s y g n a ł u U d a r o w e g o , o d b i t e g o o d m o l e k u ł badanego g a z u , o t r z y m u j e się p e w n ą w a r t o ś ć s t ę ż e n i a t e g o g a z u . J e ­ żeli celem p o m i a r u j e s t o k r e ś l e n i e w a r t o ś c i s t ę ż e ń w s m u d z e l u b otaczającym p o w i e t r z u , k o n i e c z n e j e s t u z u p e ł n i e n i e t e g o w y n i k u o sprecyzowanie w y s t ę pu j ąc e g o w d a n y m p r z e d z i a l e c z a s o w y m s t a n u r ó w ­ nowagi atmosfery.

O d p o w i e d n i e z a p l a n o w a n i e p o m i a r ó w U d a r o w y c h u m o ż l i w i a o k r e ś l e ­ n i e stanu r ó w n o w a g i a t m o s f e r y c z n e j o r a z w n i o s k o w a n i e o w a r t o ś c i e m i s j i z b a d a n e g o ź r ó d ł a .

P r z y j m u j ą c , ż e r o z k ł a d k o n c e n t r a c j i w s m u d z e k o m i n o w e j g a z u b ę ­ d ą c e g o z a n i e c z y s z c z e n i e m s p e ł n i a w p r z y b l i ż e n i u p r a w o r o z k ł a d u Gaussa, o k r e ś l o n o p r o c e d u r ę o b l i c z e n i o w ą o r a z d o k o n a n o s y m u l a c j i k o m p u t e r o w e j w g te j p r o c e d u r y . W y n i k i s y m u l a c j i d l a r ó ż n y c h s m u g z a n i e c z y s z c z e ń u m o ż l i w i ł y s f o r m u ł o w a n i e z a l e c e ń c o d o m e t o d y k i p o ­ m i a r ó w w z a l e ż n o ś c i o d w y s o k o ś c i e m i t o r a o r a z o s z a c o w a n y c h w s t ę p n i e w a r t o ś c i e m i s j i i w a r u n k ó w r ó w n o w a g i a t m o s f e r y c z n e j .

1. W P R O W A D Z E N I E

A n a l i z u j ą c r o z p r z e s t r z e n i a n i e z a n i e c z y s z c z e ń p y ł o w y c h 1 g a z o w y c h w p o ­ w i e t r z u a t m o s f e r y c z n y m a g l o m e r a c j i m i e j s k o p r z e m y s ł o w y c h , b a d a m y p r o c e s y z a c h o d z ą c e w " g r a n i c z n e j w a r s t w i e a t m o s f e r y c z n e j " , tj . w te j je j c z ę ś c i ( o g r u b o ś c i 1 0 0 0 - 1 5 0 0 a ) , k t ó r a p r z y l e g a b e z p o ś r e d n i o d o p o w i e r z c h n i z i e m i . J a k o g ó r n ą g r a n i c ę w a r s t w y g r a n i c z n e j p r z y j m u j e s i ę w y s o k o ś ć , na k t ó r e j z a n i k a w p ł y w p o d ł o ż a , a t u r b u l e n c y j n e s t r u m i e n i e c i e p ł a , m a s y i p ę d u d ą ż ą d o z e r a .

P r z e p ł y w y w p r z e s t r z e n i w a r s t w y g r a n i c z n e j m a j ą c h a r a k t e r t u r b u l e n c y j ­ n y , a i n t e n s y w n o ś ć t u r b u l e n c j i z a l e ż y g ł ó w n i e o d b i l a n s u p r o m i e n i o w a n i a p o w i e r z c h n i z i e m i , k t ó r e g o w i e l k o ś c i ą w y m i e r n ą j e s t p i o n o w y g r a d i e n t t e m ­ p e r a t u r y o r a z o d p r ę d k o ś c i w i a t r u i t o p o g r a f i i p o d ł o ż a . W o b s z a r a c h z u r b a ­ n i z o w a n y c h d o d a t k o w y m i c z y n n i k a m i k s z t a ł t u j ą c y m i i n t e n s y w n o ś ć t u r b u l e n c j i s ą p r ą d y k o n w e k c y j n e , r a d i a c j a , z w i ę k s z o n a k o n c e n t r a c j a p a r y w o d n e j o r a z J ą d e r k o n d e n s a c j i , a t a k ż e z n a c z n e , p r z e s t r z e n n e z r ó ż n i c o w a n i e s t r u k t u r y p o k r y c i a t e r e n u .

(2)

172 Z. Bagieńskl, CJ. Grabowski

Waga o k r e ś l e n i a l o k a l n y c h w s p ó ł c z y n n i k ó w t u r b u l e n c j i w y n i k a z f a k t u , ż e ma j ę o n e d e c y d u j ą c y w p ł y w na p o z i o m y i p i o n o w y r o z k ł a d s t ę ż e ń e m i t o ­ w a n y c h z k o m i n ó w t o k s y c z n y c h z a n i e c z y s z c z e ó , a s t ą d n a i c h k o n c e n t r a c j ą w s t r e f i e p r z e b y w a n i a l u d z i . T u r b u l e n c y j n e m i e s z a n i e m a s p o w i e t r z a p o w o ­ d u j e z j a w i s k o d y f u z j i t u r b u l e n t n e j , s t ą d d y f u z j a s u b s t a n c j i g a z o w y c h l u b d r o b n y c h p y ł ó w , z a w a r t y c h w s m u d z e k o m i n o w e j m o ż e b y ć m i e r ą t u r b u l e n c y j - n o ś c l .

O l a o b l i c z a n i a s t a n u z a n i e c z y s z c z e n i a p o w i e t r z a p r z y j m u j e s i ę . Z e r o z ­ k ł a d k o n c e n t r a c j i s k ł a d n i k a g a z o w e g o w s m u d z e s p e ł n i a w p r z y b l i ż e n i u p r a ­ w o r o z k ł a d u G a u s s a , a j a k o c h a r a k t e r y s t y k i m e t e o r o l o g i c z n e s t o s u j e s i ę k l a s y s t a b i l n o ś c i P a s q u i l l e ’a , k t ó r y c h s t a t y s t y k a j e s t o b l i c z a n a w u k ł a ­ d z i e r ó ż y w i a t r u . O p r a c o w a n y p r z e z I n s t y t u t M e t e o r o l o g i i i G o s p o d a r k i W o d ­ n e j K a t a l o g c h a r a k t e r y s t y k w a r s t w y g r a n i c z n e j

[V]

u m o ż l i w i a w p r o w a d z e n i e d o o b l i c z e ń s t r u k t u r y w a r s t w y g r a n i c z n e j d l a r ó ż n y c h w y s o k o ś c i z a l e g a n i a w a r s t w y h a m u j ą c e j . M o d e l e d y f u z y j n e t y p u G a u s s a w r a z z c h a r a k t e r y s t y k a m i m e t e o r o l o g i c z n y m i u m o ż l i w i a j ą s t a t y s t y c z n ą , w z a k r e s i e c z a s o w y m 1 p r z e ­ s t r z e n n y m , a n a l i z ę p r o c e s ó w r o z p r a s z a n i a z a n i e c z y s z c z e ń . N i e s t a n o w i ą j e d ­ n a k j e d n o z n a c z n e j p o d s t a w y d o o p i s u p r o c e s ó w l o k a l n y c h i c h w i l o w y c h , s p e ­ c y f i c z n y c h d l a k o n k r e t n y c h w a r u n k ó w a g l o m e r a c j i m i e j s k i e j . P o d s t a w ę t a k ą m o g ą s t a n o w i ć j e d y n i e e m p i r y c z n e b a d a n i a t u r b u l e n c j i d l a a n a l i z o w a n e g o o b s z a r u . W y n i k i t a k i c h b a d a ń u m o ż l i w i ą d o s t o s o w a n i e o g ó l n y c h m o d e l i o b l i ­ c z e n i o w y c h d y s p e r s j i z a n i e c z y s z c z e ń d o w a r u n k ó w l o k a l n y c h .

w l i t e r a t u r z e p o d a w a n e s ą r ó ż n e m e t o d y b a d a ń t u r b u l e n c j i p o w i e t r z a : w z l o t y b a l o n o w e , p o m i a r y p r z y u ż y c i u s a m o l o t u , f o t o g r a f o w a n i e w k r ó t k i c h o d s t ę p a c h c z a s u s m u g i d y m u £

3

], l u b s z t u c z n e e m i t o w a n i e d o a t m o s f e r y s u b ­ s t a n c j i m o d e l o w e j (n p . S F g ) p o ł ą c z o n e z d e t e k c j ą j e j s t ę ż e ń , n a w e t w b a r ­ d z o d u ż y c h o d l e g ł o ś c i a c h o d ź r ó d ł a e m i s j i [’

2

] .

W p r o w a d z e n i e t e c h n i k i U d a r o w e j d o b a d a ń s t a n u z a n i e c z y s z c z e n i a p o w i e ­ t r z a a t m o s f e r y c z n e g o u m o ż l i w i a d o k o n y w a n i e s z y b k i c h , z d a l n y c h p o m i a r ó w w a ­ r u n k ó w d y f u z j i z a n i e c z y s z c z e ń p y ł o w y c h 1 g a z o w y c h n a r ó ż n y c h w y s o k o ś c i a c h z u w z g l ę d n i e n i e m l o k a l n y c h ź r ó d e ł t u r b u l e n c j i .

2. B U D O W A - L I D A R U P O Z N A Ń S K I E G O ”

W I n s t y t u c i e I n ż y n i e r i i ś r o d o w i s k a P o l i t e c h n i k i P o z n a ń s k i e j o d 1 9 8 5 r o k u p r o w a d z o n e s ą p r a c e n a d b u d o w ą i u r u c h o m i e n i e m U d a r u m o b i l n e g o ( " l i d a r n a s a m o c h o d z i e ” ) p r z e z n a c z o n e g o d o b e d a n i a e m i s j i z a n i e c z y s z ­ c z e ń p y ł o w y c h i g a z o w y c h z k o m i n ó w o r a z k o n c e n t r a c j i t y c h z a n i e c z y s z c z e ń w p o w i e t r z u a t m o s f e r y c z n y m . P r a c e , o b o k k o n s t r u k c j i u r z ą d z e n i a w r a z z u k ł a d a m i a u t o m a t y c z n e g o s t e r o w a n i a i r e j e s t r a c j ą w y n i k ó w , o b e j m u j ą r ó w ­ n i e ż b a d a n i a t e o r e t y c z n e ( w r a z z s y m u l a c j ą k o m p u t e r o w ą ) i n t e r p r e t a c j i s y g n a ł ó w U d a r o w y c h d l a r ó ż n y c h s y g n a ł ó w l a s e r o w y c h o r a z p r z y w y k o r z y s t a ­ n i u r ó ż n y c h z j a w i s k f i z y c z n y c h - o d d z i a ł y w a n i a ś w i a t ł e z m o l e k u ł a m i g a z u W -

(3)

Metodyka wyznaczania współczynników.. 173

W r e a l i z a c j i t e n a t u I n s t y t u t I n ż y n i e r i i Ś r o d o w i s k a w s p ó ł p r a c u j e g ł ó w ­ n i e z I n s t y t u t e m F i z y k i P o l i t e c h n i k i W r o c ł a w s k i e j ( o p r a c o w a n i e 1 b u d o w a u k ł a d u o p t y c z n e g o ) oraz I n s t y t u t e m F i z y k i P l a z m y 1 L a s e r o w e j M i k r o s y n t e z y w W a r s z a w i e ( b u d o w a l a a e r ó w ) . C a ł o ś ć p r a c f i n a n s o w a n a j e s t p r z e z W y d z i a ł O c h r o n y Ś r o d o w i s k a , G o s p o d a r k i W o d n e j 1 G e o l o g i i U r z ę d u W o j e w ó d z k i e g o w P o z n a n i u . P r z y r e a l i z a c j i t e m a t u , z w ł a s z c z a w j e g o p o c z ą t k o w y m o k r e s i e , k o r z y s t a n o z d o ś w i a d c z e ń u z y s k a n y c h p r z e z t w ó r c ó w w c z e ś n i e j s z y c h p o l s k i c h U d a r ó w k l a s y c z n y c h : U d a r u g d a ń s k i e g o ( i n s t y t u t F i z y k i U n i w e r s y t e t u G d a ń ­ s k i e g o ) o r a z U d a r u k r a k o w s k i e g o ( i n s t y t u t M e t e o r o l o g i i 1 G o s p o d a r k i W o d ­ n e j - O d d z i a ł w K r a k o w i e ) , a . t a k ż e z d o ś w i a d c z e ń o ś r o d k ó w z a g r a n i c z n y c h z a j m u j ą c y c h s i ę t e c h n i k ę l i d a r o w ę .

Rysi. 1. Schemat bloko wy lidaru poznań sk ie go

Nd-YAG - laser neodlymowy, N,, - laser azotowy, Z - zasilacz, U W - układ wyzwalania, PW - poiszerzacz wiązki, FO - fotodioda, TE - tel eskop, UF układ filtrów (lub monochromator), FP - f o t o p o w i e l a c z , LO - linia opó ź­

niająca, BOXCAR - wiielokanałowy analiza tor impulsów, ST - sterownik sil­

ników krokowych, SK: - silnik krokowy, DK - detek to r k ę t a , IBM PC - mi kro ­ komputer, PB - przystawka barwnikowa

Figi. 2. Block '(diagram of the Po znań U d a r

(4)

174 Z. Baglańskl, J. Grabowski

O b e c n y s t a n z a a w a n s o w a n i a p r a c y u m o ż l i w i ę p r z e p r o w a d z e n i e p i e r w s z y c h p o m i a r ó w k o n c e n t r a c j i w y b r a n y c h z a n i e c z y s z c z e ń - w j e s i e n i 1 9 8 8 r o k u .

S c h e m a t b l o k o w y U d a r u p o z n a ń s k i e g o p r z e d s t a w i a r y s . 1 , a j e g o i s t o t n e p a r a m e t r y z a w a r t o w t a b e l i 1.

T a b e l a 1 I s t o t n e p a r a m e t r y U d a r u p o z n a ń s k i e g o

1. L a s e r y :

r o b o c z a d ł u g o ś ć f a l i [na] :

m o c w I m p u l s i e [m w] : e n e r g i a i m p u l s u [ m o ] c z a s t r w a n i a i s p u l a u [ n a j c z ę s t o t l i w o ś ć r e p e t y c j i [h z] r o z b i e ż n o ś ć w i ę z k l | m r a d ]

2 . T e l e s k o p : a p e r t u r a [m2 ] ś r e d n i c a [V]

d ł u g o ś ć o g n i s k o w e j [ma ]

p r z e s t r z e n n y k e t w i d z e n i a [ a r a d ] d o k ł a d n o ś ć n a s t a w y (arad]]

3. D e t e k c j a f o t o p o w i e l a c z z a k r e s s p e k t r a l n y

N d : Y A G g a z o w y N 2

5 3 2 , 3 5 5 3 3 7 . 1

♦ p r z y s t a w k a b a r w n i k o w a

2 . 5 j 0 . 5 1 . 0

2 5 ; 5 1

1 0 1

1 / 3 1 0

si3 5

N e w t o n a 0 , 1 2 5 0 , 4 1 2 8 0

« 1 , 5

0 , 5 - p o z i o a 1 , 0 - p l o n

R666 1 6 C M - 9 1 0 n a

W U d a r z e p r z e w i d u j e s i ę s t o s o w a n i e , w z a l e ż n o ś c i o d p o t r z e b , d w ó c h l a s e r ó w i m p u l s o w y c h : l a s e r a N d : Y A G o r a z l a s e r a a z o t o w e g o - N g . O b y d w a b ę d ę a o g ł y b y ć u Z y t e d o p o m p o w a n i a p r z y s t a w k i b a r w n i k o w e j .

L a s e r N d : Y A G - o s t o s u n k o w o d u ż e j m o c y i m o ż l i w o ś c i p r z e t w a r z a n i a c z ę s t o t l i w o ś c i p o d s t a w o w e j n a d r u g ę i t r z a c i ę h a r m o n i c z n ę z a p e w n i m o ż l i ­ w o ś ć s o n d o w a n i a z a n i e c z y s z c z e ń p o w i e t r z a ( g a z ó w i p y ł ó w ) n a s t o s u n k o w o d u ż e o d l e g ł o ś c i ( d o k i l k u k i l o m e t r ó w ) . L a s e r t e n j e s t t r a k t o w a n y J a k o ź r ó d ­ ł o s i l n e g o i m p u l s u . L a s e r a z o t o w y c h a r a k t e r y z u j e s i ę s t o s u n k o w o k r ó t k i m c z a s e m t r w a n i a i m p u l s u - o k o ł o 1 n s . D a j e t o d u ż ę p r z e s t r z e n n e z d o l n o ś ć r o z d z i e l c z e " o k o ł o 0 , 5 a. S t w a r z a z a t e m u n i k a l n e m o ż l i w o ś ć w y z n a c z e n i a p r o f i l u p o p r z e c z n e g o s t ę ż e ń w y b r a n e g o z a n i e c z y s z c z e n i a a n a l i z o w a n e j s m u g i k o m i n o w e j , c o z k o l e i p o z w a l a o k r e ś l i ć ( m i ę d z y i n n y a i ) p o z i o a w a r s t w y h e - m u j e c e j o r a z l o k a l n e w s p ó ł c z y n n i k i d y f u z j i .

(5)

Metodyka wyznaczania współczynników.. 175

3. W Y Z N A C Z A N I E W S P Ó Ł C Z Y N N I K Ó W D Y F U Z J I A T M O S F E R Y C Z N E J

P r z y j m u j ę c , ie r o z k ł a d k o n c e n t r a c j i w s m u d z e k o m i n o w e j g a z u b ę d ę c e g o z a n i e c z y s z c z e n i e m s p e ł n i a p r a w o r o z k ł a d u G a u s s a , o t r z y m u j e a l g z a l e ż n o ś ć o p i s u j ę c ę w a r t o ś ć s t ę ż e n i a w p u n k c i e a t m o s f e r y o w s p ó ł r z ę d n y c h x, y , z, w p o s t a c i :

S ( x , y . z )

2łt 6y 62

5 ' x p (' { “ p [ - l l f ] * “ p [ '

g d z i e : E H Ü

6 y >6Z

- e m i s j a d a n e g o z a n i e c z y s z c z e n i a , - w y s o k o ś ć p o z o r n e g o p u n k t u e m i s j i ,

- ś r e d n i a p r ę d k o ś ć w i a t r u w w a r s t w i e o d p o z i o m u t e r e n u d o H, - w s p ó ł c z y n n i k i d y f u z j i P a s q u i l l e ' a d l a k i e r u n k ó w y , z ( p a t r z

rys. 2 ) .

P o n i e w a ż s o n d o w a n i e s m u g i p r z y u ż y c i u U d a r u o d b y w a ć s i ę b ę ­ d z i e p r z e d o s i ą g n i ę c i e m p r z e z k r a w ę d ź s m u g i p o z i o m u t e r e n u , a w i ę c d l a : x < x B a x o r 8 Z p r z e - n o s z ę c p o c z ę t e k u k ł a d u w s p ó ł ­ r z ę d n y c h d o p o z o r n e g o p u n k t u e m i s j i , c z y l i p r z y j m u j ę c , ż e d l a z « H , r z ę d n a z ■ 0 , o t r z y m a s i ę z a l e ż n o ś ć :

S ( x , y . z )

( 2 )

R y s . 2. S c h e m a t s t r u g i e m i t o w a n e j z k o ­ m i n a

F i g . 2. D i a g r a m o f t h e s t r e a a e m i t t e d f r o a t h e c h i m n e y

25£6y6z

— 8 X P

[-

M a k s y m a l n a s t ę ż a n i e w o s i s m u ­ g i , c z y l i d l a : y ■ 0 , z « 0, o p i s a n e j e s t w i ę c z a l e ż n o ś c i ę :

(3)

* 2it€y6z u

a r o z k ł a d s t ę ż e ń w o s i p i o n o w e j ( c z y l i d l a y ■ O ) w z a l e ż n o ś c i o d S ^ , j a s t :

S ,

■ »x • * * [ - Ą ] (

4

)

(6)

176 Z. Bagieński, 3. Grabowski

o r a z w o s i y , tj. d l a z » O :

(5)

O l a s t a ł e j w a r t o ś c i " * " s ł u s z n e e ę z a l e ż n o ś c i :

(6)

(7)

w k t ó r y c h :

g d z i e A , B, a, b - p r z y j m u j ę s t a ł e w a r t o ś c i d l a n i e z a i e n n y c h w c z a s i e : w a r u n k ó w e m i s j i . p r ę d k o ś c i w i a t r u o r a z s t a n u r ó w n o w a g i a t m o s f e r y c z n e j . W y n i k a z t e g o , ż e p r z y s o n d o w a n i u s n u g i p r z y u ż y c i u U d a r u , w k r ó t k i e p r z e d z i a l e c z a s o w y a , z d w ó c h ( l u b w i ę c e j ) p r z e k r o j a c h o d l e g ł y c h o d ź r ó d ­ ła e a i s j i o X j . X

2

. X j p r z y n i e w i e l k i c h w z g l ę d n y c h r ó ż n i c a c h * x ” , r ó ż n i c a a i ę d z y k o l e j n y m i w a r t o ś c i a m i o r a z a i ę d z y k o l e j n y m i w a r t o ś c i a - m l 6 Z w y n i k a ć b ę d z i e t y l k o z w a r t o ś c i " x " .

W y m a g a n i a : k r ó t k i c h p r z e d z i a ł ó w c z a s o w y c h o r a z n i e w i e l k i c h w z g l ę d n y c h r ó ż n i c o d l e g ł o ś c i " x " , w y n l k a j ę z k o n i e c z n o ś c i z a c h o w a n i a s t a ł y c h ( w p e w ­ n y m z a k r e s i e t o l e r a n c j i ) w a r u n k ó w m e t e o r o l o g i c z n y c h i t o p o g r a f i c z n y c h . W t e d y :

(

9

)

o r a z

fis

6 y 1

(

10

)

W y z n a c z e n i e z a t e a w s p ó ł c z y n n i k ó w d y f u z j i o r a z p a r a m e t r ó w c h a r a k t e r y z u j * - c y c h s t a n r ó w n o w a g i a t a o a f e r y w y a a g a n a s t ę p u j ę c e j p r o c e d u r y p o m l a r o w o - - o b l i c z e n i o w e j :

(7)

Metodyka wyznaczania współczynników.. 177

1 ) d l a z n a n e j o d l e g ł o ś c i x ^ o d ź r ó d ł a e m i s j i p o m i e r z e n i e p r z y u ż y c i u l i d a r u , w j o s i ’z ' , k i l k u ( t e o r e t y c z n i e c o n a j m n i e j d w ó c h ) w a r t o ś c i s t ę ż e ń g a z u : S , S , S p r z y r ó w n o c z e s n y m o k r e ś l e n i u k o l e j -

Z 1 2 3

n y c h r z ę d n y c h "z " . J a k o : z i ~ 2 0 > z 2 - z o' z 3 _ z o ' * " s

2 ) w y z n a c z e n i e eg r ó w n a n i a ( 6 ) w a r t o ś c i 6 Z o r a z S j a k o e k s t r e m u m f u n k c j i : S 2 ■ f ( 6 2 # z ) d l a o d l e g ł o ś c i X j ;

3 ) p o m i e r z e n i e i w y z n a c z e n i e o d p o w i e d n i o w a r t o ś c i S 2> 6 Z d l a k i l k u k o ­ l e j n y c h o d l e g ł o ś c i : x 2 , X j , . . . ( t e o r e t y c z n i e t y l k o d l a x g ),

4 ) w y z n a c z e n i e z r ó w n a ń ( 8 ) , ( 9 ) w s p ó ł c z y n n i k ó w b, B;

5 ) p r z e p r o w a d z e n i a a n a l o g i c z n e j p r o c e d u r y p o m i a r o w o - o b l l c z e n i o w e j d l a p o ­ z i o m e g o (wzd ł u ż o s i - y " ) p r z e k r o j u s m u g i i w y z n a c z e n i e o d p o w i e d n i o :

» f ( x ) orez w s p ó ł c z y n n i k ó w a, A.

W y n i k i s y m u l a c j i k o m p u t e r o w y c h o p i s a n e j p r o c e d u r y d w ó c h p r z y k ł a d o w y c h s m u g k o m i n o w y c h z a n i e c z y s z c z e ń p r z e d s t a w i o n o o d p o w i e d n i o na r y s u n k a c h : - s m u g a I - rys. 3 , 4 - w s p ó ł c z y n n i k i : a , b w s k a z u j ę n a s t a n r ó w n o w a g i

a t m o s f e r y c z n e j : s i l n i e c h w i e j n y ;

R y s . 3. W y n i k i s y m u l a c j i k o m p u t e r o w e j s m u g i I - o d l e g ł o ś ć x - 6 0 a F i g . 3. R e s u l t a o f t h e C o m p u t e r s i m u l a t l o n o f t h e t r a i l X - d l s t e n c e

x » 6 0 m

(8)

178 Z. Bagieński, 3. Grabowski

- s m u g a II - r y s . 5 , 6 - w s p ó ł c z y n n i k i : a. b w s k a z u j ę n a s t a n r ó w n o w a g i : o b o j ę t n y .

R y s . 4. W y n i k i s y m u l a c j i k o m p u t e r o w e j s m u g i I - o d l e g ł o ś ć x = 7 0 a F i g . 4. R e s u l t s o f t h e C o m p u t e r s i m u l a t l o n o f t h e t r a i l I - d i s t a n c e

x ■ 7 0 a

4. Z A K O Ń C Z E N I E

W o p r a c o w a n i u p r z e d s t a w i o n o m e t o d y k ę w y z n a c z a n i a w s p ó ł c z y n n i k ó w d y f u ­ z j i o r a z o k r e ś l a n i a s t a n u r ó w n o w a g i a t m o s f e r y c z n e j d l a k l a s y c z n e g o g a u s ­ s o w s k i e g o r o z k ł a d u s t ę ż e ń w s m u d z e k o m i n o w e j . D a l s z e p r a c e n a d t y m z a ­ g a d n i e n i e m d o t y c z y ć b ę d ę p r z y p a d k ó w o d b i e g a j ę c y c h o d m o d e l u k l a s y c z n e g o a w y s t ę p u j ę c y c h n a o b s z a r z e z u r b a n i z o w a n y m .

L I T E R A T U R A

C O L i t y ń s k a Z . : A n a l i z a z m i e n n o ś c i c h a r a k t e r y s t y k w a r s t w y g r a n i c z n e j o r a z p r ó b a o s z a c o w a n i a r e p r e z e n t a t y w n o ś c i p r z e s t r z e n n e j s t a n d a r d o w e g o r a d i o s o n d a Z u . S y n t e z a p r a c n a u k o w o - b a d a w c z y c h w y k o n a n y c h w k i e r u n k u 7, R z ę d o w e g o P r o g r a m u B a d a w c z o - R o z w o j o w e g o P R - 8 . W a r s z a w a 1 9 8 6 , a.

131

-

(9)

Rys. 5. Wy n i k i sy mulacji komputerowej smugi XI - od­

ległość 60 ta

Fig. 5. Results of the computer simulation of the trail II - dist an ce * ■ 6 0 «

50 z[m]

Rys. 6. Wyniki symulacji komputerowej smugi II - odległość 70 m

Fiq 6 Results of the C o m p u t e r simulation of the trail II - dlstance x - 70 m

= 9,3224

13,6495

M N|vO

Metodykawyznaczaniawspółczynników.

(10)

180 Z. Bagleńskl. 0. Grabowski

[23

B a r e ł a R . , G o ł d o n A ., Z i ę b a K . : O p r a c o w a n i a i w d r o ż e n i a m e t o d y o z n a ­ c z a n i a s u b s t a n c j i m o d e l o w e j d o b a d a ń d y f u z j i z a n i e c z y s z c z e ń w p o w i e ­ t r z u a t m o s f e r y c z n y m . J . w . a. 1 0 9 - 1 1 8 .

r 3 ] S o r b i a n Z . : T u r b u l e n c j a i d y f u z j a w d o l n e j a t m o s f e r z e . P W N , W a r s z a w a 1 9 8 3 .

f ż l G r a b o w s k i 0 . , B a g i e ń s k i Z . , P r u s s a k W . , R a k a l s k i 0 . , F l g a s Z. i B u d o - w a i u r u c h o m i e n i e l i d a r u - u r z ę d z e n l a d o d e t e k c j i k o n c e n t r a c j i z a n i e ­ c z y s z c z e ń e m i t o w a n y c h p r z e z k o m i n y . S p r a w o z d a n i a z r e a l i z a c j i p r a c y I K - 1 3 / 1 5 3 / 8 5 i 1 9 6 5 , 1 9 8 6 , 1 9 8 7 .

AHAJIH3 BO 3M0HH0C TElł nPHMEHEHHH JIHHAPA H3MEPEHHH K03$$HUHEHT0B ATIiOCSEPHOH

P e 3 b m e

Ilp o d j ie M a K a c a e T c a O A H o ro z 3 n o c j i e s H Z i s i a n o B o S p a d o T i c z z z A a p z o r o c z r a a - j i a . B p e 3 y ż B i a i e o 5 p a 6 o i K Z j u « a p B o r o c z r H a j i a O T p a s c e H H o ro o t M O Jiezy ji z c c j i e - A y e M o r o r a 3 a , n o j i y z a e i c H o n p e a e j i e H H o e 3 H a z e H z e K O H iie H T p a p z z s t o t o r a 3 a . Ecjiz p e jiB B H 3 M e p e H n fi H B j i s e T o s o n p e i , e j i e H n e 3 H a q e H z ii K O H i i e m p a i m z b o K p a ia e E - h o S C T p y ifrce zjiz b 0K p y x a x in eM B 0 3 j ; y x e , H eo6xo,ĘZM O n o n o jiH Z T Ł s t o i p e 3 y j i & T a i y i o B H e H z e M , B e c i y n a i o m e r o b flaH B O u n p o M e z y i K e B p e M e z z , c o c T O H H z e p a B H O B e c z z a i K o c $ e p u .

X o p o m e 3 a n jia H H p o B a H z e jizA ap H H tx H 3 M e p e m tfi f l e z a e i b o s m o z h u m o n p e f l e z e H z e c o c t o j i h z h a T M o e j p e p H o r o p a B H O B e c z a z o n e H K y 3 H a z e H z a s m z c c z k z 3 H C C ż e s y e M O - TO HCTO ZH H K a.

n p z H H M a a , e t o p a c n p e f l e j i e H z e K O H ite H T p a n z z b i p y S n o a n o a o c e r a 3 a z B j i z B i ą e - r o c a 3 a r p a 3 H e H z e M , o i B e z a e i 3 a z o H y p a c n p e A e j i e H H z T a y c c a , c n p e ^ e j i e H O p a c - z e T H y B n p o p e i y p y h n p o B e s e H o K O M nB B T epH oe M O fle jiz p o B a H E e n o d t o ź n p o p e A y p e . P e 3 y j i B T a i H M o fle jiz p o B a H z z a jł s p a 3 H H x n o j i o c 3 a r p H 3 H e H z z o 6 a e r z z j i z $ o p M y j i z p o B - x y y ic a 3 a H Z H n o M e T o s z K e z3 M ep eH H & b 3 a B z c E M 0 c i z o t b u c o t h S M a n e p a , z n p e , ą - B a p H T e jib H o o n e K K B a e M H z a H a z e H z f i s m h c c h h z y c jiO B z f i a i M o c i f e p H o r o p a B H O B e c z a .

A N A L Y S I S O F P O S S I B I L I T I E S T O A P P L Y A L I O A R F O R M E A S U R E M E N T S O F A T M O S P H E R I C D I F F U S I O N C O E F F I C I E N T

S u m m a r y

A n a d e q u a t e p l a n f o r I l d a r m e a s u r e m e n t s m a k e s it p o s s i b i l e t o d e t e r m i n e t h e a t m o s p h e r e e q u i l i b r i u m s t a l e a n d t o e s t i m a t e t h e v a l u e of e m i s s i o n f r o m t h e t e s t e d s o u r c e . A s s u m i n g t h e G a u s s i a n d i s t r i b u t i o n o f p o l l u t a n t s c o n c e n t r a t i o n i n t h e e m i t t e d g a s s m o k e t h e c a l c u l a t i o n p r o c e d u r e h a s b e e n d e f i n e d a n d c o m p u t e r s i m u l a t i o n h a s b e e n c a r r i e d o u t a c c o r d i n g t o t h i s p r o c e d u r e . T h e s i m u l a t i o n r e s u l t s o b t a i n e d f o r v a r i o u s p o l l u t a n t s m o k e s h a v e e n a b l e d t h e a u t h o r t o g i v e s o m e i n d i c a t i o n s w i t h r e f e r e n c e t o t h e m e a s u r e m e n t m e t h o d d e p e n d i n g o n t h e e m i t t e r h e i g h t , t h e e e t i m a t e d e m i s s i o n o n a t m o s p h e r e e q u i l i b r i u m c o n d i t i o n s .

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