Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Моделирование пыльной бури

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Моделирование пыльной бури"

РОССИЙСКАЯ АКАДОШЯ НШ

ИНСТИТУТ ФИШКИ АТМОСФЕРЫ

На правах рукописи Уда 551.510.42

МО ШИН Геннадий Николаевич

МОДОШРОВАНИЕ ПЫЛЬНОЙ БУРИ

Специальность - 04.00.22 - геофизика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва-1994

Работа выполнена в Воронежском высшем военном авиационном инженерном училище.

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Н.И.Борисов

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

В.Н.Лыкосов

кандидат физико-математических наук В.М.Пономарев

Ведущая организация: Институт экспериментальной метеорологии

Защита состоится

на заседании Специализированного совета при Институте физики атмосферы РАН по 109017 г.Москва, Пыжевский пер., д.З

в ____часов

К.003.18.01 адресу:

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики атмосферы РАН.

Автореферат разослан " " ^^

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат географических наук

' Л.Д.Краснокутская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Изучение закономерностей распространения примесей, попадающих в атмосферу от источников различного типа, является важной прикладной задачей физики атмосферы. Особый интерес представляет собой изучение загрязнений, связанных с пыльными и песчаными бурями, характерными для аридных и субаридных регионов.

Существенное влияние пыльные бури оказывают на деятельность авиации. С определенными трудностями связаны взлет и посадка воздушных судов, наземное обслуживание авиационной техники.

Относительно пыльных бурь накоплен довольно обширный материал :

- исследованы метеорологические условия возникновения пыльных бурь ;

- разработаны алгоритмы их прогноза ;

- создана количественная теория переноса пыли ;

- исследовано влияние циркуляционных особенностей атмосферы на возникновение и развитие пыльных бурь ;

- проведено теоретическое обоснование механизма возникновения и развития пыльных бурь ;

- исследована динамика приповерхностного слоя воздуха в условиях пыльной бури ;

- изучено влияние пыли на метеорологические условия и климат ;

- создано несколько моделей пыльных бурь.

Наряду с экспериментальным изучением количественных характеристик пыльных бурь, в диссертации рассматривается численное

моделирование переноса тяжелой примеси (пыли) в пограничном слое атмосферы (ПСА) на основе решения полуэмпирического уравнения турбулентной диффузии с использованием реальной метеорологической информации.

Цель работы.

Разработка модели пыльной бури с учетом динамики приповерхностного ветропесчаного потока и реальной (или прогностической) входной метеорологической информации.

В основу модели пыльной бури положены системы гидродинамических уравнений, описывающих структуру ПСА в условиях горизонтальной неоднородности и динамику приповерхностного ветропесчаного потока.

Для определения пространственной концентрации твердых частиц, диффундирующих во всей толще ПСА (выше ветропесчаного потока) используется полуэмпирическое уравнение турбулентной диффузии.

Неизвестные компоненты скорости ветра и коэффициента турбулентности, входящие в это уравнение, определяются из системы гидродинамических уравнений, описыващих ПСА в условиях горизонтальной неоднородности (модель Б.Г.Ватера и Е.Д.Надежиной) . Краевые граничные условия для системы уравнений ПСА восстанавливаются по данным объективного анализа полей метеорологических величин или по данным карт барической топографии с использованием метода восстановления вертикальных профилей метеовеличин в стационарном бароклинном слое атмосферы.

Ветропесчаный поток оказывает существенное влияние на вертикальные профили скорости ветра и характеристик турбулентности, поэтому моделирование пыльной бури осуществляется с уче-

том его динамики.

Полученные из решения системы уравнений динамики ветро-песчаного потока вертикальные профили метеовеличин используются затем при "склеивании" этих решений на уровне верхней границы ветропесчаного потока с решением системы уравнений ПСА.

Таким образом, моделируется процесс набегания воздушного потока на пыльную (песчаную)поверхность, образование приповерхностного ветропесчаного потока и дальнейший перенос твердых частиц над этой поверхностью.

Реальная метеорологическая информация, используемая в модели, позволяет учитывать термическую стратификацию и баро-клинность атмосферы.

При моделировании пыльной бури учитываются функция распределения частиц по размерам (как лежащих на поверхности, так и диффундирующих в воздухе), источник генерации твердых частиц в атмосферу, а также дополнительная "подпитка" ПСА диффундирующими частицами из слоя сальтации (прыжок-падение) приповерхностного слоя воздуха по мере удаления от начала пыльной поверхности.

Научная новизна.

1. В модели учитывается влияние приповерхностного ветропесчаного потока на динамику возникновения и развития пыльной бури.

2. Предложено новое физически обоснованное задание нижнего граничного условия для уравнения турбулентной диффузии на верхней границе ветропесчаного потока вместо традиционного его задания на уровне шероховатости.

3. Учтено распределение частиц по размерам на подстилающей поверхности и диффундирующих в атмосфере.

4. В модели используется фактическая метеорологическая информация вертикальных распределений метеорологических величин при ос. =о.

Достоверность результатов.

Достоверность результатов.обусловлена корректной постановкой задачи, строгостью применения математического аппарата и, главное, удовлетворительным согласованием полученных результатов с данными измерений советско-американского эксперимента по изучению аридного аэрозоля (САГОКС) и результатами других работ.

Практическая ценность.

1. Разработана математическая модель пыльной бури, достаточно полно отражающая процессы возникновения и развития пыльной бури в горизонтально-неоднородном ПСА.

2. Модель позволяет проводить расчеты по определению пространственной концентрации различных твердых примесей, количеству массы переносимых песка, пыли, соли и т.п. при различных метеорологических условиях.

3. Модель может быть использована при решении прикладных задач атмосферной оптики, в частности, по определению оптической дальности видимости в аэродисперсных средах.

4. При использовании входной прогностической метеоинформации можно претендовать на получение прогностического распределения метеорологических величин во всей толще ПСА( скорости ветра, характеристик турбулентности, пространственной концентрации диффундирующего твердого аэрозоля).

5. Результаты используются в учебном процессе в Воронежском

ВВАИУ при изучении дисциплин "Физика атмосферы и космического пространства" и "Авиационная екология".

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Математическая модель пыльной бури в горизонтально-неоднородном ПСА,

2. Методика расчета, учитывающая фактическую метеорологическую информацию и динамику приповерхностного ветропесчаного потока.

3. Основные результаты исследования влияния внешних и внутренних параметров модели на пространственную концентрацию диффундирующих частиц в условиях пыльной бури.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались на межвузовских республиканских конференциях в г.Воронеже:

-"Информационные технологии и системы. Технологические задачи механики сплошных сред", декабрь 1992 г.;

-"Информационные технологии и системы", октябрь 1993 г.;

-"Современные проблемы механики и математической физики", январь 1994 г.

Предварительные результаты докладывались на Ш научно-технической конференции "Проблемы повышения эффективности метеорологического, аэродрсмно-технического и инженерно-аэродромного обеспечения авиации ВС" в Воронежском ВВАЕУ в мае 1992 г. Ход исследований и получаемые результаты докладывались на семинарах кафедры "Физика атмосферы и космического пространства" метеорологического факультета Воронежского ВВАИУ в 1992-1994 гг.

Проблемы практического применения результатов исследования обсуждались на семинарах в в/ч 75354 в апреле 1993 г. ив Роскомгидрометцентре РФ в апреле 1993 г. ив апреле 1994 г.

Публикации.

По теме диссертационной работы опубликовано 3 печатные работы, 7 тезисов докладов, выполнены 2 научно-исследовательские работы.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения, библиографического указателя, в котором приведены 102 источника, и приложения. Работа изложена на 151 странице машинописного текста, содержит 54 рисунка и 8 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности рассматриваемого вопроса, определены цели и показана новизна работы, перечислены основные результаты работы, выносимые на защиту, дается краткое содержание работы.

В первом разделе рассмотрены условия возникновения пыльных (песчаных) бурь и их характеристика, метеорологические условия генерации пьши в атмосферу, источники пылевого аэрозоля и поля концентраций, химический и минералогический состав пылевого аэрозоля, микрофизические характеристики пылевого аэрозоля, количественные характеристики пыльных бурь.

Пыльная буря - наиболее мощные явления инжекции пыли в атмосферу, вызывающие часто значительное ухудшение видимости.

Наиболее сильные пыльные бури возникают при устойчивой тем-

пературной стратификации, когда пыль не распространяется на весь пограничный слой атмосферы и вше, а сосредотачивается в его нижней части до высот 200-300 м. Этот слой воздуха днем может дополнительно прогреваться за счет прямого поглощения солнечной радиации взвешенными пылинками(эффект Воейкова).

Изменение концентрации пыли в атмосфере в значительной степени обусловлено тем, что генерируемые почвой частицы имеют крайне широкий диапазон размеров : от нескольких десятых до сотен микрометров. Скорость оседания частиц, размеры которых больше 10 мкм, относительно высока, и поэтому они быстро выводятся из атмосферы, что приводит к заметному снижению концентрации частиц сразу после их подъема с поверхности почвы.

Распределение частиц по размерам описывается логарифмически нормальной функцией.

Во втором разделе рассматриваются особенности моделирования приповерхностного ветропесчаного потока, задание функции распределения частиц по размерам и их концентрация на уровне шероховатости, методика восстановления вертикальных профилей метеорологических величин и параметров турбулентности в пограничном слое атмосферы по метеорологической информации, модель пограничного слоя атмосферы в условиях горизонтальной неоднородности.

Важным вопросом, с точки зрения количественной оценки массы частиц, переносимых при взаимодействии воздушного потока с подстилающей поверхностью, покрытой песком, является корректное задание функции источника. Характер взаимодействия во многом определяется плотностью и размерами частиц, а также функцией распределения частиц по размерам, поскольку песок пустынных территорий и прибрежных зон представляет собой полидисперсную структуру.

- а -

Обобщенные данные наблюдений свидетельствуют о том, что сальтация является доминирующим процессом в пыльных бурях; таким путем переносится от 68 до 75% частиц в самом нижнем приповерхностном слое атмосферы. Во взвешенном состоянии переносится не более 16% всей массы песка, и лишь 16-25% частиц перекатываются по поверхности, практически не поднимаясь в воздух.

Для учета особенностей переноса и диффузии частиц при моделировании пыльной бури в пограничном слое атмосферы выделяются вегропесчаный поток, для которого характерен сальтационный перенос твердых частиц и приземный слой, в котором частицы переносятся за счет турбулентной диффузии, распространяясь на весь пограничный слой (рис.1).

Вследствие того, что сальтационный перенос более тяжелых частиц имеет место лишь в тонком приповерхностном слое (рис.2), где сЛ - масштаб микроструктуры песчаной поверхности, Кп -верхняя граница ветропесчаного потока, а диффузия более легких частиц может распространяться на весь пограничный слой и даже на всю (толщу атмосферы, встает вопрос о критериях разделения процессов диффузии и сальтации.

Как известно, определяющей величиной здесь служит отношение динамической скорости к скорости гравитационного оседания

частиц .

Условием возможности взвешивания частиц является

> 1 . (I)

Для описания турбулентной диффузии твердых частиц вне ветропесчаного потока, для которых выполняется неравенство, можно воспользоваться известным полуэмпирическим уравнением диф-

150С

от от 0.001

Платгарный

Пршеншш <• -> спой

¿нугреннии „ упсъраничныи слой

пограничный слой

Ье.тропес</сгнии поток

\ у|

X.

Рис.1. Структурная схема пограничного слоя атмосферы при пыльной буре.

г-<1

Рис.2. Схема ветропесчаного потока

'С > - напряжения турбулентного трения на уровнях X я К, и й = оЬ соответственно;

Ц,5 - динамическая скорость касательного трения. *

фузии

где [Л , \Л/ - составляющие скорости ветра; С - концентрация частиц; - коэффициент турбулентности.

А

Верхнее граничное условие для уравнения (2) задается в

виде:

с (х,г —- ) - о . о)

При этом для физически обоснованного решения уравнения (2) нижнее граничное условие задается на уровне £ - , т.е. на верхней границе ветропесчаного потока (рис.2) в виде

(4>

Величина Р^ (мощность источника)определяется равенством

^и. ~ , (5)

где пьг - масса частицы; N - концентрация частиц; - вертикальная скорость отрыва частиц.

Мощность источника Ри можно заменить совокупностью линейных источников, расположенных как на нижней, так и на верхней границах ветропесчаного потока на расстоянии друг от друга вдоль оси ОС.

Таким образом, задача диффузии твердых частиц вне ветропесчаного потока сводится к численному решению уравнения (2) с граничными условиями (3) и (4).

Следует отметить, что одной из сложных проблем решения поставленной задачи является корректное задание нижнего граничного условия (4) для уравнения диффузии.

- и -

Критерием разделения процессов диффузии и сальтации служит параметр сальтации И^/б^сЬ ; ( б = р^/- отношение плотностей частиц песка и воздуха, - ускорение свободного падения). Экспериментально найдено, что перенос песка путем сальтации осуществляется при условии

<°"г< < 1 ' <6>

Кроме определения интенсивности источника и уточнения граничного условия (4), для решения задачи необходимо знать вертикальные профили коэффициента турбулентности и вертикальной составляющей скорости \л/ потока во всей толще ветропесчаного потока.

Для нахождения искомых величин используется модель приповерхностного ветропесчаного потока. .

Решение задачи о движении частиц проводится в идеализированном приближении "чистой сальтации" монодисперсных частиц. В применении к стационарному воздушному потоку над горизонтальной поверхностью, покрытой частицами размером сЬ , основное уравнение движения приповерхностного слоя имеет вид :

Г Ж • ЖгМхг ] - р-Р® -^«Аа- аг)! ,„

при

где Г (г) - сила сопротивления частиц воздушному потоку; гъ (*)_ концентрация частиц; И - скорость движения; С^ - константа.

При этом скорость движения частиц IX находится из решения уравнений, описывающих траектории.

Параметры, определяющие траектории, в свою очередь, связаны с динамическими характеристиками приповерхностного слоя. Решает-

ся совместная задача с одновременным вычислением и траекторий частиц, и динамических характеристик.

Граничное условие для уравнения (7) на верхней границе вет-ропесчаного потока

Выше слоя сальтации дополнительное сопротивление воздушно-

11г

му потоку отсутствует, и напряжение Рейнольдса IX „ при

2 > К, остается постоянным, п

На нижней границе приповерхностного слоя, за который принимается уровень верхушек песчинок X ™ сЬ , задается скорость

в8'5а1 . (9)

Завершает постановку задачи сальтацланного переноса уравнение баланса турбулентной энергии в слое Ъ ^

с граничными условиями

Значение параметра шероховатости 5£е определяется из выражения, однозначно связывающего его с коэффициентом сопротивления подстилающей поверхности ^у/ЗО

- тт^кг •

Теоретически показано, что случайный процесс последовательного дробления природных твердых частиц приводит (при неограниченном продолжении дробления) к гауссовскому закону распределения для логарифма размеров частиц.

ч1

При моделировании ветропесчаного потока функция распределения на поверхности задавалась логарифмически нормальной.

Концентрация частиц песка на уровне шероховатости определялась по известному соотношению К.Я.Кондратьева :

с„-1.мо^ ¿ДВ^!, (13)

где 0 - кинематический коэффициент молекулярной вязкости ; N - число фракций, на которые разбит весь спектр размеров частиц; - процентное содержание каждой фракции в общей массе; - параметр, включающий отношение динамической скорости потока к динамической критической скорости срыва.

Для определения неизвестных компонент скорости ветра }

V*! (X ) и коэффициента турбулентности Рс ( X ) , входящих в

с

уравнение турбулентной диффузии, используется модель ПСА в условиях горизонтальной неоднородности, в которой замыкание системы уравнений осуществляется с помощью баланса кинетической энергии турбулентных вихрей и соотношений Колмогорова. Принимаются следующие допущения :

1) стационарность процесса;

2) однородность полей метеорологических характеристик по оси ;

3) малость продольной горизонтальной диффузии.

При этих ограничениях система уравнений пограничного слоя записывается в виде :

II зи д.и/Жк 3 о за Лу,

а дГ" ьъ & '

I. ¿V + и/ дУ _ д в эу_ _л . гч

а"эх +1л/эГ- эг^эх -^О-О), эа зw л

"Эх" '

М эе . ,л/00_ 8 о Э8 а + ^ Ж Къъ >

+ ^^аГ - Ж Ч ах '

где

- коэффициенты турбулентного обмена для ко-

У У ) ^

личества движения, тепла и влаги соответственно; IX, V \Л/ компоненты скорости ветра вдоль координатных осей ОС-, у , Ъ '< 9 - потенциальная температура; - массовая доля водяного пара; ^ - параметр Кориолиса; (г - скорость геострофического ветра.

Завершают постановку задачи и замыкают систему уравнений уравнения баланса кинетической энергии турбулентности и соотношения Колмогорова :

.еб.лН с * и "Р 92 Л ъъ ~с ьъ Н д%

Ь - , & = X" •

(15)

(16)

(I?)

Масштаб турбулентности описывается формулой

р „ хс-1/4 , Ь/к

В уравнениях С15)—(175 ?> - кинетическая энергия турбулентности; - скорость диссипации турбулентной энергии в тепло ; - параметр плавучести; С и ^ - константы.

Система уравнений является замкнутой и может быть разрешена относительно неизвестных IX,(!>,&,,(!/ .

Конечно-разностная аппроксимация и численный метод решения системы уравнений при соответствующих граничных условиях осущест-

вляется с использованием метода Вагера-Надежиной. Но, в отличие от этого метода, в данной работе исходные вертикальные профили искомых величин при ОС. =0 задаются не аналитически, а определяются по данным фактического распределения температуры, геопотенциала и скорости ветра, снятых с изобарических поверхностей 1000, 850, 700 гПа в соответствии с методикой расчета параметров пограничного слоя, основанного на использовании теории подобия в приземном подслое и замкнутой системы уравнений гидродинамики для ПСА.

Задача по восстановлению вертикальных профилей метеорологических величин в ПСА формулируется следующим образом. Весь пограничный слой разбивается на два подслоя: приземный ^ К/ и свободный h,^ Н •

Следует отметить, что предложенная постановка учитывает изменение геострофического ветра с высотой (бароклинность), аффекты стратификации и вовлечения, термическое и динамическое взаимодействие подстилающей поверхности и натекающего потока.

Алгоритм решения комплексной задачи по численному моделированию пыльной бури сводится к следующему. Вначале из системы уравнений планетарного пограничного слоя атмосферы восстанавливаются вертикальные профили компонент скорости ветра, температуры, коэффициента турбулентности, кинетической энергии и другие параметры ПСА. Они являются входными данными для системы уравнений, описывающих пограничный слой в условиях горизонтальной неоднородности. Из решения этой системы на кадцом шаге по Со определяются уточненные функции UC2) , W(2) , V(2) Лх(2) , fe(Ъ) и др., необходимые для численного интегрирования уравнения турбулентной диффузии.

Кроме того, эти величины используются при определении дина-

мических характеристик ветропесчаного потока, концентрация частиц песка на уровне шероховатости и функции распределения частиц по размерам.

В области интегрирования [ol,h,nl производится "склеивание" решения системы уравнений, списывающих динамику приповерхностного ветропесчаного потока с решением уравнений ПСА.

После »того, интегрируется уравнение турбулентной диффузии (2), из решения которого определяется вертикальный профиль концентрации твердых частиц во всей толще ПСА.

На следующем шаге по X из решения системы уравнений ветропесчаного потока вновь уточняются динамические характеристики ветропесчаного потока, и на его верхней границе рассчитываются значения горизонтальной скорости ветра IX (.h,) , кинетической энергии В ( Ь> п ) , коэффициента турбулентности ft,^ ( k п ) » с учетом которых восстанавливаются вертикальные профили ЦДХ) ,

и др. в ПСА, и определяется пространственная концентрация диффундирующих твердых частиц в условиях пыльной бури.

Такая процедура решения осуществляется на каждом шаге по X

В третьем разделе приведены результаты моделирования пыльной бури, где исследованы : влияние динамических характеристик приповерхностного ветропесчаного потока на процессы диффузии и сальтацйи, зависимость численного решения от вариации внешних и внутренних параметров модели. Показано влияние скорости ветра и турбулентности на пространственную концентрацию диффундирующего аэрозоля.

Для оценки работоспособности предлагаемой модели пыльной бури результаты численного моделирования сравнивались с данны-

ми измерений метеорологических и физических параметров, полученных, в ходе советско-американского эксперимента по изучению аридного аэрозоля (СДПЭКС), проведенного в сентябре 1989 г. на территории Таджикистана.

По многим параметрам получилось удовлетворительное согласование, например, сравнение функций распределения твердых частиц (лежащих на подстилающей поверхности и диффундирующих в воздухе), рассчитанные по модели и полученные в ходе эксперимента дает результат : подверженные диффузии частицы составляют 93 и 88$ - по эксперименту и по модели соответственно.

Сравнение вертикального профиля массовой концентрации, рассчитанного по модели, с данными измерений в ходе эксперимента показано на рис.3.

2,л/

8

- 1 -2

б

I

!

/

О

10-*

~го=2 с, г м'3

Рис.3. Сравнение модельного профиля концентрации и значений массовой концентрации, измеренных в ходе эксперимента

I - по модели; 2 - во время пыльной бури

При переносе песка наблюдается усиление ветра и уменьшение энергии турбулентности, т.е. наблюдается эффект ускорения потока песком, что согласуется с известной работой Г.И.Ьаренблатта и Г.С.Голицына. Этот эффект имеет тесную гидродинамическую аналогию: песок действует также, как и устойчивая стратификация, которая подавляет турбулентность и приводит к увеличению скорости ветропесчаного потокаСрис.4).

г

— 1

—г

I

0.4

0.6

0.02

0.04

0.8

и*

0.06

Рис.4. Вертикальные профили скорости ветра (а) и энергии турбулентности (б) с учетом ветропесчаного потока(2,) и без него (I) на удалении от начала песчаной поверхности X =2 км.

Учет скорости гравитационного оседания приводит к уменьшению количества твердых частиц во всей толще ПСА по сравнению со значением концентрации, скорость оседания которых равна нулю.

На результат моделирования оказывают влияние многие параметры, определяющие турбулентный режим пограничного слоя, в частнос-

вает на энергию турбулентности и концентрацию диффундирующего аэрозоля. На поле скорости т, влияет незначительно. С увеличением параметра гп, возрастает энергия турбулентности в средней части ПСА, а значение концентрации в нижней части уменьшается почти на порядок.

В заключении сформулированы следующие выводы, сделанные в результате проведенных исследований по моделированию пыльной бури.

1. Разработана математическая модель возникновения пыльной бури, в основу которой положены системы гидродинамических уравнений ПСА в условиях горизонтальной неоднородности , динамики приповерхностного ветропесчаного потока и полуэмпирическое уравнение турбулентной диффузии.

2. На основе разработанной модели предложена методика расчета пространственной концентрации диффундирующих частиц в условиях пыльной бури и разветвляющийся вычислительный алгоритм, учитывающий вид входной метеорологической информации, термическую стратификацию, бароклинность атмосферы и динамику приповерхностного ветропесчаного потока.

3. Существующие методы моделирования турбулентной диффузии твердых частиц в условиях пыльной бури дополнены качественно новым подходом в виде включения в модель пыльной бури динамики приповерхностного ветропесчаного потока. Физически обосновано

ти, параметр

Наибольшее влияние этот параметр оказы-

- ¡¿и -

задание нижнего граничного условия для решения уравнения турбулентной диффузии на верхней границе слоя сальтации. Учтены реальная входная метеорологическая информация, функция распределения твердых частиц на поверхности источника генерации примеси (пыли, песка, соли и т.п.), что позволило более адекватно описать процесс реальной пыльной бури.

4. Выявлено влияние динамических характеристик приповерхностного ветропесчаного потока, скорости ветра и турбулентности, скорости гравитационного оседания частиц, вида метеорологической информации, особенности задания источника генерации твердых частиц в атмосферу, внешних, и внутренних параметров модели на пространственное распределение концентрации диффундирующих частиц.

5. Представленные результаты расчета пространственной концентрации с помощью модели пыльной бури свидетельствуют о возможности использования метеорологической информации и модели приповерхностного ветропесчаного потока для исследования динамики возникновения пыльной бури.

6. Анализ рассчитанных вертикальных профилей вектора ветра, характеристик турбулентности и пространственной концентрации твердого аэрозоля показал, что разработанная модель пыльной бури может бить применена при решении задач охраны окружающей среды, локального прогноза видимости в условиях пыльной бури, авиационной метеорологии.

В приложении приводится пример подготовки входной метеорологической информации для расчета на ЭВМ пространственной концентрации твердых частиц, скорости ветра, характеристик турбулентности.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих

работах :

1. Борисов Н.И., Мокшин Г.Н. Исследование динамических характеристик приповерхностного ветропесчаного потока //Информационные технологии и системы. Технологические задачи механики сплошных сред. - Воронеж: Изд-во ВРУ, 1994.

2. Борисов Н.И., Мокшин Г.Н. Исследование динамических характеристик приповерхностного ветропесчаного потока при пыльной буре //Информационные технологии и системы. Технологические задачи механики сплошных сред : Тез.докл.21-26 декабря 1992 г. - Воронеж, 1992.

3. Борисов Н.И., Мокшин Г.Н. Моделирование пыльной (песчаной) бури и видимости в ней //Проблемы повышения эффективности метеорологического, аэродромно-технического и инженерно-аэродромного обеспечения авиации ВС : Тез.докл.Ш-й научно-технической конф. 14-15 мая 1992 г. - Воронеж, 1992.

4. Борисов Н.И., Мокшин Г.Н. Модель пыльной (песчаной) бури и видимость в ней //Сб.ст./, Воронежское ВВАИУ,1993. Вып.15.

5. Борисов Н.И., Мокшин Г.Н., Бочаров А.Н. Расчет видимости в аэродисперсных средах с учетом микрофизических и оптических характеристик// Проблемы повышения эффективности метеорологического, аэродромно-технического и инженерно-аэродромного обеспечения авиации ВС : Тез. докл. Ш-й научно-технической конф. 14-15-мая 1992 г. - Воронеж, 1992.

6. Борисов Н.И., Мокшин Г.Н., Воронов О.В. К вопросу численного моделирования видимости в полидисперсных системах аэрозолей на основе теории Ми //Информационные технологии и системы : Тез.докл.конф.27-29 октября 1993 г.- Воронеж, 1993.

7. Борисов Н.И., Мокшин Г.Н., Швырев А.Н. Исследование видимости в облаках различных форм на основе теории Ми //Проблемы повышения эффективности метеорологического, аэродромно-тех-нического и инженерно-аэродромного обеспечения авиации ВС : Тез.докл.1и-й научно-технической конф. 14-15 мая 1992 г.,

- Воронеж, 1992.

8. Борисов Н.И., Мокшин Г.Н., Швырев А.Н. Особенности расчета видимости в аэродисперсных средах с учетом микрофизических и оптических характеристик // Сб.ст. / Воронежское ВВАИУ. 1993. Вып.15.

9. Мокшин Г.Н. Расчет динамических характеристик приповерхностного ветропесчаного потока//Проблемы повышения эффективности метеорологического, аэродромно-технического и инженерно-аэродромного обеспечения авиации ВС ; Тез.докл.Ш-й научно-технической "конф. 14-15 мая 1992 г. - Воронеж, 1992.

10. Мокшин Г.Н. Результаты моделирования видимости в условиях пыльной бури//Современные проблемы механики и математической физики:Тез.докл.школы 21-28 января 1994 г. - Воронеж,

1994.

Г. Мокшин