Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Вероятностная оценка атмосферного переноса от объектов радиационного риска
ВАК РФ 25.00.30, Метеорология, климатология, агрометеорология
Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Махура, Александр Григорьевич
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР МЕТОДОВ АТМОСФЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И ОЦЕНКИ 19 РИСКА
1.1. Моделирование атмосферного загрязнения
1.1.1. Масштабы и модели атмосферных процессов
1.1.2. Модели атмосферного загрязнения
1.1.3. Области применения моделей атмосферного загрязнения
1.2. Обзор существующих траекторных моделей
1.2.1. Использование энтропии, давления и плотности в качестве вертикальных 29 координат
1.2.2. Траектории: изобарические, изэнтропические и реальные
1.2.3. Методы расчета траекторий
1.2.3.1. Кинематический метод расчета траекторий
1.2.3.2. Динамический метод расчета траекторий
1.2.4. Источники погрешностей при расчете траекторий
1.3. Обзор составляющих оценки риска
1.3.1. Основные составляющие оценки риска
1.3.2. Использованный в работе подход к оценке воздействия ОРР
ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ ВЕРОЯТНОСТНОЙ ОЦЕНКИ АТМОСФЕРНОГО
ПЕРЕНОСА ПРИ АВАРИЯХ НА ОБЪЕКТАХ РАДИАЦИОННОГО РИСКА
2.1. Выбор географических регионов
2.2. Выбор исходных метеорологических данных для модельных расчетов
2.3. Моделирование изэнтропических траекторий
2.4. Кластерный анализ траекторий
2.5. Выбор характеристик воздействия ОРР
2.6. Построение вероятностных полей
2.7. Выбор дополнительных индикаторов воздействия ОРР
2.8. Моделирование атмосферного переноса радионуклидов
2.8.1. Моделирование атмосферного переноса радионуклидов в локальном 81 масштабе
2.8.2. Моделирование атмосферного переноса радионуклидов в региональном 87 масштабе
2.9. Индикаторы воздействия ОРР основанные на результатах дисперсионного 93 моделирования
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОРР НА РАЗЛИЧНЫЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ
РЕГИОНЫ
3.1. Простейшие характеристики воздействия ОРР
3.1.1. Верхняя и нижняя границы воздействия ОРР
3.1.2. Вероятность быстрого переноса
3.1.3. Вероятность переноса в различных слоях атмосферы
3.1.4. Среднее время переноса
3.2. Атмосферные пути переноса
3.3. Вероятностные поля воздушных потоков
3.4. Вероятностные поля влажности
3.5. Дополнительные индикаторы воздействия ОРР
3.5.1. Вероятностные поля быстрого переноса
3.5.2. Типичное время переноса
3.5.3. Зона максимального воздействия ОРР
3.5.4. Максимально достижимые географические границы при аварии на ОРР
3.6. Результаты моделирования атмосферного переноса радионуклидов
3.6.1. Результаты сравнения траекторного и дисперсионного моделирования
3.6.2. Оценка последствий аварии ОРР в локальном масштабе
3.6.3. Оценка последствий аварии ОРР в региональном масштабе
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Вероятностная оценка атмосферного переноса от объектов радиационного риска"
В последние годы ядерная энергетика в России, также как и в других странах, находится под постоянным прицелом озабоченности и скептицизма общественного мнения. Для продолжения ее нормальной работы и развития необходимо улучшение ядерной безопасности, дизайна реакторов и др. Следует отметить, что общественное мнение в отношении ядерной энергии связано не только с техническими аспектами, но и с политическими. Таким образом, улучшения только ядерной безопасности недостаточно, и следовательно необходимы дополнительные исследования позволяющие ответить на вопрос: Каково возможное воздействие на население и окружающую среду? Ответ на этот вопрос важен и для планирования систем безопасности, а в частности, автоматизированных систем контроля радиационной обстановки (АСКРО).
Хронологически, ядерная энергетика в первые три десятилетия своего существования была сконцентрирована в основном на попытках продемонстрировать возможность создания, строительства и эксплуатации ядерных реакторов, причем эксплуатации экономически выгодной. Четвертое десятилетие охарактеризовалась быстрым ростом эксплуатации ядерной энергии в мирных целях, которую в настоящее время используют уже в 32 странах. Этот же период отмечен и рядом аварий на ядерных объектах, в том числе и на атомных электростанциях.
Авария в 1986 году на Чернобыльской Атомной Электростанции (АЭС), расположенной на территории Украины в 30 км к югу от границы с Белоруссией, является самой серьезной в истории атомной энергетики. По разным оценкам до 50 млн кюри радиоактивного материала было выброшено в атмосферу из разрушенного взрывом реактора станции. Выброс на станции продолжался в период с 26 апреля по 6 мая 1986 года. Эта авария привела к гибели 31 человека и потребовала эвакуации более 116 тысяч человек в течении ближайших недель (Bouvilk, 1995). Кроме этого, несколько миллионов человек в разных географических регионах оказались под воздействием радиоактивных выбросов. В течение нескольких недель радионуклиды регистрировались в различных точках Северного полушария в результате дальнего переноса в атмосфере.
Аварии на Чернобыльской АЭС (СССР, 1986) и Three Mile Island АЭС (США, 1979), также как и другие меньшего масштаба привели к изменению общественного мнения, к значительной переоценке мер по ядерной безопасности, и таким образом, в определенной мере стимулировали проведение научно-исследовательских работ по оценке возможных последствий при авариях на объектах радиационного риска (ОРР).
Источникирадиационного загрязнения в России
Отметим, что основные источники радиационного загрязнения в России сходны с существующими в зарубежных странах (Bridges & Bridges, 1995; Baklanov et al., 1996). Северные регионы России постоянно находились под потенциальной опасностью радиационного загрязнения. Наиболее распространенным источником антропогенного радиоактивного загрязнения было выпадение радионуклидов в результате проведения испытаний ядерного оружия в атмосфере (Wilson, 1967; Aakrog, 1994; Бочаров и др., 1995). Северные экосистемы показывают значительно высокие уровни содержания радионуклидов. Кроме этого они также получают радиоактивность и от других источников. К таким источникам потенциального радиационного загрязнения для северных регионов (.Nilsen & Bohmer, 1994; Baklanov et al, 1996) следует отнести:
• Атомные электростанции - Ленинградская (Ленинградская область), Кольская (Мурманская область) и Билибинская (Чукотский автономный край);
• Атомный ледокольный флот - АТОМФЛОТ - состоящий из атомных ледоколов, судов для хранения, перевозки и частичной переработки радиоактивных отходов, базирующийся в Кольском заливе Мурманской области;
• Северный и Тихоокеанский Военно-Морские Флоты с судами использующими ядерные реакторы и имеющими на вооружении ядерные боеголовки;
• Места захоронения радиоактивных отходов, затопленные суда, ядерные реакторы и подводные лодки;
• Производства по постройке и обслуживанию судов с ядерными реакторами или радиоактивными отходами;
• Места проведения ядерных взрывов на территории архипелага Новая Земля;
• Подземные ядерные испытания в мирных целях;
• Транспортировка отработанного ядерного топлива и радиоактивных материалов и отходов;
• Производства специализирующиеся на добыче и переработке радиоактивных руд. а) (б)
Рисунок 1. Рассмотренные в работе объекты радиационного риска в а) Европейском регионе и б) Дальневосточном регионе.
Учитывая максимально возможный уровень аварийных выбросов радионуклидов в атмосферу для регионального масштаба, выберем в работе, в качестве основных объектов для исследования, объекты радиационного риска, которые представлены на рисунке 1, а их характеристики - в таблице 1. Все объекты расположены в пределах 1000 км от северного полюса, и авария на любом из них может иметь влияние на население и окружающую среду как близлежащих стран, так и удаленных регионов.
В настоящее время на территории России имеется 30 действующих ядерных реакторов на 10 атомных станциях. Все АЭС, за исключением Билибинской АЭС, располагаются в европейской части России и на территориях с высокой плотностью населения. Авария на любой из АЭС может иметь влияние на население и окружающую среду северных регионов. Например, Кольская АЭС является источником радиационного риска как для самого Кольского полуострова, так и для близлежащих северных регионов Скандинавии и северо-запада России. Атомные электростанции располагаются вблизи арктического полярного круга также и в других государствах Скандинавии и Англии.
Отметим, что в Европе значительное число АЭС географически располагается в непосредственной близости друг от друга. Если в первом предположении считать, что изменчивость на локальном масштабе не существенно влияет на многолетнюю структуру ветрового потока на региональном масштабе, то можно сгруппировать некоторые АЭС в блоки АЭС для оценок в региональном масштабе. Этот подход, во-первых, позволит уменьшить число ОРР, и во-вторых, съэкономит компьютерные ресурсы при проведении модельных расчетов.
Таблица 1. Характеристики объектов радиационного риска, рассмотренных в работе.
Объекты Радиационного Код Широта, Местоположение, страна
Риска(ОРР) долгота
Битбшская АЭС BNRS-БАЭС 68°03' с.ш. Чукотский Автономный Край,
166°20' в.д. Россия
Кольская АЭС ШР-КАЭС 67°46' с.ш. Мурманская область,
32°47' в.д. Россия
Ленинградская АЭС LNP-ЛАЭС 59°55' с.ш. Ленинградская область,
29°25' в.д. Россия
Смоленская АЭС SNP-СмАЭС 54°48' с.ш. Смоленская область,
32°00' в.д. Россия
Курская АЭС KRS- КуАЭС 51°42' с.ш. Курская область,
35°42' в .д. Россия
Архипелаг Новая Земля NZS-AH3 72° 30' с.ш. острова Новая Земля,
55°00' в.д. Россия
Камчатский ОРР RNRS-КамОРР 52°55' с.ш. Камчатская область,
158°30' в.д. Россия
Владивостокский ОРР VNRS-ВладОРР 42°55' с.ш. Приморский Край,
132°25' в. д. Россия
А томная подводная лодка KNS1-KAIIJ11 69°40' с.ш. акватория Баренцева моря,
Курск" 37°35' в.д. Россия
Кольский ОРР KNS2-KArUI2 69° 12'с.ш. Мурманская область,
33°24' в.д. Россия
Игналииская АЭС INP-ИАЭС 55°33' с.ш. Бизагинас (Visaginas),
26°00' в.д. Литва
Риигхалс АЭС RNP-РиАЭС 57°45' с.ш. Барберг (Varberg),
12°00' в.д. Швеция
Барсебек АЭС BNP-БаАЭС 55°47' с.ш. Барсебек (Barsebaeck),
12°58' в.д. Швеция
Оскарсхам АЭС ONP-ОсЭС 57° 16' с.ш. Оскарсхам (Oskarshamn),
16°25' в.д. Швеция
Форшмарк АЭС FNP-ФАЭС 60°24' с.ш. Форшмарк (Forsmark),
18° 15' в.д. Швеция
Ловнза АЭС LRS-ЛоАЭС 60°27' с.ш. Ловиза (Loviisa),
26° 15' в.д. Финляндия
Олкилуото АЭС TRS-ОлАЭС 61°09' с.ш. Олкилуото (Olkiluoto),
21°30' в.д. Финляндия
Чернобыльская АЭС CNP-ЧАЭС 51° 18' с.ш. Украина
30° 15' в .д.
Блок Британских АЭС ВВР-ББАЭС 54°30' с.ш. Великобритания
3°30' в.д.
Блок Германских АЭС BGP-БГАЭС 53°30' с.ш. Германия
9°00' в.д.
Так например, были сгруппированы несколько АЭС на территории Великобритании -Chapelcross АЭС (Annan, Dumfriesshire), Calder Hall АЭС (Seascale, Cumbria), Heysham АЭС
Heysham, Lancashire), Hunterston АЭС (Ayrshire, Strathclyde) - в блок Британских АЭС (ББАЭС). Блок Германских АЭС (БГАЭС) включает Stade АЭС (Stade, Niedersachsen), Kruemmel, Brunsbuettel, и Brokdorf АЭС (Geesthacht, Brunsbuettel, и Brokdorf в Schleswig-Holstein области), а также Unterweser АЭС (Rodenkirchen, Niedersachsen).
АЭС используют различные типы реакторов, и соответственно, могут иметь различные величины риска запроектных радиационных аварий. В данной работе ограничимся рассмотрением аспектов риска, связанных с географическими регионами и путями атмосферного переноса, а не детальных вероятностных характеристик возможных аварийных выбросов ОРР. Отметим только, что среди западных экспертов наибольшую озабоченность вызывают реакторы РБМК (на Ленинградской и Игналинской АЭС) и ВВЭР (на Кольской и Ловиза АЭС).
Среди возможных источников радиационного риска также были рассмотрены атомные подводные лодки (АПЛ). На Дальнем Востоке России были выделены два ОРР (базы Тихоокеанского Флота России), которые включают в себя несколько потенциальных источников, в частности реакторы АПЛ и места хранения радиоактивных отходов. Выбор ОРР связан с аварией, имевшей место в 1985 году, на одной из АПЛ в заливе Чажма. На Кольском Севере в качестве ОРР была взята затонувшая в акватории Баренцева моря АПЛ "Курск".
Следут отметить, что около 250 АПЛ было построено в СССР (Egorov et al., 2000), и к настоящему времени 183 из них были выведены из эксплуатации. АПЛ были выведены из эксплуатации ввиду трех основных причин. Во-первых, как одно из требований договора START-1. Во-вторых, в связи с естественным старением. В-третьих, ввиду проблем с обслуживанием и ремонтом АПЛ.
Кроме того, архипелаг Новая Земля, который СССР использовал для проведения ядерных взрывов и захоронения радиоактивных отходов был также рассмотрен как ОРР. И хотя с середины 80-х годов 20 века испытания ядерного оружия были здесь приостановлены, анализ вероятностной картины переноса представляет интерес с методологической точки зрения при возможном возобновлении подземных ядерных испытаний (в случае вентильных выбросов), или для ретроспективного анализа возможных последствий проведенных ядерных взрывов в предыдущие годы.
Аварии на объектахрщищиоиного риска
Отметим, что возможные аварийные выбросы радиоактивности на АПЛ на порядок меньше в сравнении с АЭС. Кроме этого, местоположение действующих АПЛ как ОРР не фиксировано в пространстве. Архипелаг Новая Земля представляет интерес чисто с ретроспективной позиции. Таким образом, основной фокус в работе сделаем на АЭС.
Наибольшая обеспокоенность в отношении АЭС связана с возможностью гипотетических (запроер ~ттг-тх) ядерных аварий на них. Отметим, что регулярные выбросы АЭС при нормальной э находятся в переделах допустимых норм и контролируются, и с з существующий уровнь радиационного загряз' дых реакторов на станциях постоянно находится ески возможны.
Кроме того, еле гуация в России и испытывает трудности, государ анирует строительство новых современных реак .ой энергетики в производстве электроэнергии. Э обладает значительными запасами урана необходимо i последние годы после длительного периода стагнаи шергию. В-третьих, часть ядерных реакторов до к их рекомендуемой эксплуатации. Вчетвертых, в f горождения, в частности в северных регионах, буд) о, ГАЗПРОМ снижает потребление газа для производства элел.*^ из экономической целесообразности для получения больших прибылей при продаж шицу. В-пятых, в последнее десятилетие часть АЭС улучшила качественно безопасность и эксплуатацию благодаря различным государственным и международным программам. Кроме этого, современные реакторы, разрабатываемые в России, соответствуют международным стандартам безопасности, и в частности требованиям МАГАТЭ.
Таким образом суммируем вышесказанное. С одной стороны, Россия увеличивает сроки эксплуатации ядерных реакторов на ряде АЭС. С другой стороны, Россия планирует перерабатывать и хранить отработанное ядерные топливо. В частности, СССР ввозила его из стран Восточной Европы и Финляндии.
К возможным сценариям выброса радиоактивности можно отнести аварии на ядерных реакторах, в местах хранения радиоактивных отходов или при транспортировке ядерного топлива и отходов от/к станции (.Ширяев и др., 1992; Baklanov et 1, 1994с; Елохин и Соловей, 1994). Причиной аварии могут послужить и природные экстремальные явления, такие как, например, землетрясения, или это может быть следствием аварии воздушного судна в непосредственной близости от станции (Viktorov et al., 1994). И, конечно же, существует вероятность ошибки обслуживающего персонала - человеческий фактор - как показала авария осени 1999 года на ядерном предприятии в Японии.
Цель и краткое содержание работы
Многосторонняя оценка риска при гипотетических аварийных выбросах на ОРР включает в себя различные аспекты. Среди таких аспектов следует выделить не только оценку непосредственно вероятностей аварий и характеристик радиоактивного аварийного выброса, но и физический перенос в различных средах (воздух, вода, почва), распределение и перенос радионуклидов через пищевые цепочки, облучение населения на различных стадиях аварии и после ее завершения, уровни загрязнения окружающей среды, а также возможные экономические, социальные, политические и др. последствия и ущербы. Фокус данной работы направлен на исследование только физического переноса аварийных выбросов в атмосфере, и для такого типа переноса проведем анализ с вероятностной точки зрения возможных индикаторов воздействия ОРР.
В системах оперативного реагирования на аварийные выбросы на различных ОРР, ■мониторинге радиационной обстановки, принятии соответствующих мер при критических ситуациях, при планированиии и проведении различных работ и операций, также как и при проектировании и строительстве объектов, сопряженных с повышенным риском, знание потенциально возможных направлений, скоростей и вероятностей переноса в атмосфере загрязненных радионуклидами воздушных масс на локальном и региональном масштабах является важным индикатором для принятия решения соответствующими организациями. В частности, информация такого плана важна для Министерства Экологии, Министерства по Чрезвычайным Ситуациям, администраций ОРР, районных и областных администраций, организаций по контролю радиационной обстановки и др.
Исходя из этого, основной целью работы является разработка методологии комплексной, с вероятностной точки зрения, оценки возможного воздействия различных и объектов радиационного риска на географические регионы и территории атмосферным путем при гипотетических аварийных выбросах на ОРР, и оценка разработанной методологии на примере ОРР в Северной Европе и на Дальнем Востоке России.
Основным методом исследования является метод математического моделирования траекторий из района расположения ОРР для многолетнего периода в сочетании с различными методами статистического анализа данных и дисперсионного моделирования для оценки воздействия ОРР.
Основными задачами для достижения поставленной цели в работе были:
1) Применение методики расчета траекторий с использованием изэнтропической траекторной модели и адаптацией исходных трехмерных полей метеорологических величин за многолетний период из архивов баз метеоданных международных центров;
2) Разработка и тестирование методики комплексного анализа траекторий за многолетний период с использованием различных методов статистического анализа, а в частности анализа простейших статистических параметров, кластерного анализа траекторий, анализа вероятностных полей для различных индикаторов потенциального воздействия ОРР;
3) Адаптация и применение региональных дисперсионных моделей оперативного прогноза радиационной обстановки для вероятностных оценок риска, и разработка и модификация модели переноса радиоактивного облака для локального масштаба в условиях сложного рельефа при оценке последствий аварийных выбросов на ОРР на население и окружающую среду;
4) Создание и модификация программного обеспечения для расчета и визуализации различных индикаторов потенциального воздействия ОРР в виде объединения различных модулей и блоков моделирования и статистического анализа траекторий;
5) Исследование вероятностных картин комплексного риска от ОРР в СевероЕвропейском и Дальневосточном регионах на основе разработанной методики.
Выполнениедяссертатщонпой работы
Диссертационная работа выполнялась по плану научно-исследовательских работ Института Проблем Промышленной Экологии Севера (ИППЭС) Кольского Научного Центра (КНЦ) Российской Академии Наук (РАН) по:
• Теме НИР РАН 9-00-2407, 2000-2004 г.г. - "Моделирование антропогенного воздействия на окружающую среду Арктики";
• Теме НИР РАН 2408, 1996-1999 г.г. - "Моделирование возможных экологических последствий от объектов радиационного риска в европейской Арктике";
• Теме ЭБР-69-93, 5.4.6.10 по заданию Государственной программы "Экологическая безопасность России", 1991-1994 г.г. - "Разработать информационную систему оперативного реагирования на радиационные аварии для Кольского региона и стран Северного Калотга";
• Теме НИР РАН, 5.4.2.9 по заданию Государственной программы "Экологическая безопасность России", 1991-1994 г.г. - "Разработать информационную систему оперативного реагирования на радиационные аварии для Кольской АЭС";
• Теме НИР РАН, 2416, "Риск", 1992 г. - "Выделение зон риска и разработка сценариев чрезвычайных экологических и радиационно опасных ситуаций в районах Севера"; в рамках совместных международных проектов с:
• Danish Meteorological Institute, Denmark (2000-): "Atmospheric Transport Pathways, Vulnerability and Possible Accidental Consequences from the Nuclear Risk Sites in the European Arctic" - NARPProgramme, Arctic Risk Project,
• International Institute for Applied Systems Analysis, Austria (2001): "Assessment of Impact of Russian Nuclear Fleet Operations on Russian Far Eastern Coastal Regions" - Far East Coastal Study of the Radiation Safety of the Biosphere Project,
• International Association for the promotion of co-operation with scientists from the new independent states of the former Soviet Union (1997-2000): "Assessment of Potential Risk of Environmental Radioactive Contamination in Northern Europe from Terrestrial Nuclear Units in North-West Russia" - INTASProject96-1802,
• Center for Regional Science, University of Umea, Sweden (1998): "Atmospheirc Transport Patterns from the Kola Nuclear Reactors" - Kola Nuclear Reactors Project,
• Barents Environmental Centers Network, University of Tromso, Norway (1997): "Atmospheric Transport Pathways from the Kola Nuclear Power Plant" - Kola Pilot Study, а также в ряде хоздоговорных работ с Кольской АЭС, экологическим фондом и администрацией Апатитского района Мурманской области.
Публикация результатов диссертационной работы
Результаты диссертационной работы были опубликованы:
1. Baklanov A., A.Mahura, Jaffe, L.Thaning, R.Bergman R.Andres (2002): Atmospheric transport patterns and possible consequences for the European North after a nuclear accident. Journal of Environmental Radioactivity, Vol 60, Is 1-2, pp.23-48.
2. A.Mahura, DJaffe, R.Andres, J.Merrill (1999): Atmospheric transport pathways from the Bilibino nuclear power plant to Alaska. Atmospheric Environment, Vol. 33/30, pp.5115-5122.
3. Baklanov, A., Mahura, A., Morozov, S. (1994): The Simulation of Radioactive Pollution of the Environment after an Hypothetical Accident at the Kola Nuclear Power Plant. Journal of Environmental Radioactivity, Vol. 25, Is.2, pp.65-84.
1. Mahura A., Baklanov A., Rigina 0. (2002): "Statistical Analysis of Atmospheric Transport from the Nuclear Risk Sites in the Arctic Region " Environmental Radioactivity in the Arctic & Antarctic, S-Petersburg, Russia, 16-20 June 2002, (accepted).
2. Baklanov A., Mahura A., Rigina 0. (2002): "Nuclear Risk and Vulnerability in the Arctic: New Method for Multidisciplinary Assessments" Environmental Radioactivity in the Arctic & Antarctic, S-Petersburg, Russia, 16-20 June 2002, (accepted).
3. Mahura A., Baklanov A., Sorensen J. (2001): "Evaluation of Possible Consequences of Hypothetical Accidental Release at the Kursk Nuclear Submarine", Danish Society for Atmospheric Research, Copenhagen, Denmark, 15 November 2001.
4. Baklanov A., Mahura A. (2001): "Atmospheric Transport Pathways, Vulnerability and Possible Accidental Consequences from the Nuclear Risk Sites in the European Arctic " Danish Society for Atmospheric Research, Copenhagen, Denmark, 15 November 2001.
5. Baklanov A., R. Bergman, S.H. Hoe, A. Mahura, B. Segerstehl, J.H. Sorensen (2001): Nuclear risk in the Northern Europe and possibilities for co-operation. Think-tank seminar on the Northern Dimension and the Future of the Barents Euro-Arctic Co-operation, Bjnrkliden, Swedish Lapland, June 14,2001, Publication of Northern Dimension Programme of EC, 12 pp.
6. Segerstahl, В., A. Baklanov, R. Bergman, A. Mahura, O. Rigina, S. Nielsen, J.H. Suirensen, L. Westin (2001): 'Atmospheric Transport Patterns and Risk in the European North after a Nuclear
Accident'. Abstract book of The 1st NARP symposium 'The Arctic on Thinner Ice", Oulu, Finland, 10-11.05.2001.
7. Mahura, R. Andres, D. Jaffe (2001): "Atmospheric Transport Patterns from the Kola Nuclear Reactors". In: Anthology 'Risks and Nuclear Waste', 7 pp., CERUM Publication: Centre for Regional Science, Umee University, Sweden.
8. Baklanov A., A.Mahura, D.Jaffe, R.Andres, L.Thaning & R.Bergman (1999): Atmospheric Transport Patterns and Possible Consequences for the European North after a Nuclear Accident. Proceedings of the Fourth International Conference on Environmental Radioactivity in the Arctic, Edinburgh, Scotland, 20-23 September 1999, pp. 81-84.
9. Mahura A., D.Jaffe & R.Andres (1999): Air Flow Patterns and Precipitation Probability Fields for the Kola NPP. Abstracts of the International Conference "Nuclear Risks, Environmental and Development Cooperation in the North of Europe", Apatity, Murmansk region, Russia, 19-23 June 1999, pp. 87-93.
10. Baklanov A, A.Mahura, D.Jaffe, L.Thaning, R.Bergman, R.Andres & J.Merrill (1998): Atmospheric Transport Pathways and an Estimation of Possible Consequences after an Accident in the North-West Russia. The 11th World Clear Air and Environment Congress. South Africa, Durban. 14-18 September 1998, Vol. 2. E6-1: 6 p.
П.Бакланов A., A.Maxypa, С.Морозов (1998): Радиационный риск в Арктике: Возможные пути атмосферного переноса и радиологические последствия. Материалы конференции "Антропогенное воздействия природу Севера и экологические последствия", Апатиты, Россия, 22-25 июня 1998, стр. 26-28.
12. Mahura A., D.Jaffe, A.Baklanov, R.Andres, L.Thaning, R.Bergman & J.Merrill (1998): Possible Air Transport Pathways for Radionuclides for the Kola Nuclear Power Plant. Abstracts for the AGUSpring Meeting, Boston, Massachussetts, 26-29 May 1998; A22B-3, p. S24.
13. Mahura A., D. Jaffe, R. Andres, D. Dasher & J. Merrill (1997): Atmospheric Transport Pathways from the Kola Nuclear Power Plant. Extended Abstracts of the AMAP International Symposium on Environmental Pollution of the Arctic and The Third International Conference on Environmental Radioactivity in the Arctic, Tromso, Norway June 1-5, 1997, Vol. 2, pp.52-54.
14. Mahura A., D.Jaffe, R.Andres, D.Dasher & J.Merrill (1997): Atmospheric Transport Pathways to Alaska from Potential Radionuclide Sites in the Former Soviet Union. Proceedings of the American Nuclear Society Sixth Topical Meeting on Emergency Preparedness and Response, San Francisco, California, April 22-25,1997, Vol. 1, pp. 173-174.
15. Baklanov A. A., Mahura A. Gr. & Morozov S. A. (1994): The modelling Results of Radioactive Pollution after Hypothetical Accident on Kola Nuclear Plant. Abstracts of the Operation Short-Range Atmospheric Dispersion Models for Environmental Impact Assessment in Europe. 3rd Workshop on Harmonisation within Atmospheric Dispersion Modelling for Regulatory Purposes, Belgium, 21-24 November 1994, Volume 2,1994, pp. 323-334.
16. Baklanov A.A., A.Gr.Mahura & S.Y.Morozov (1994): The Evaluation of Environmental Consequences after Hypothetical Accident on Kola Nuclear Plant. Abstracts of the Operation Short-Range Atmospheric Dispersion Models for Environmental Impact Assessment in Europe. 3rd Workshop on Harmonisation within Atmospheric Dispersion Modelling for Regulatory Purposes, Belgium, 21-24 November 1994. Volume 2, 1994, pp. 425-426.
17. Baklanov A.A., Barsukov I.V., Mahura A.G., Morozov S.V. (1993): The simulation of radioactive pollution of the environment after a hypothetical accident on the Kola Nuclear Power Plant. In Air Pollution Problems in the Northern Region of Fennoscandia included Kola: Proceedings. Seminar at Svanvik, Norway, 1-3 June 1993, NILU, pp. 104-121.
В международных научных отчетах по проектам:
1. Mahura А. (2001): Assessment of Impact of Russian Nuclear Fleet Operations on Russian Far Eastern Coastal Regions. Interim Research Report: IR-01-034, International Institute for Applied Systems Analysis, Austria, Summer 2001, 68 p.
2. Baklanov A., S.Morozov, P.Amosov, O.Rigina, A.Mahura, A.Naumov, V.Koshkin (2000): Assessment of Potential Risk of Environmental Radioactive Contamination in Northern Europe from Terrestrial Nuclear Units in North-West Russia. Research Report, INT AS Project 96-1802, Fall 2000,125 p.
3. Mahura A., R.Andres, Jaffe D. (1998): Atmospheirc Transport Patterns from the Kola Nuclear Reactors. UAF-INE-UW-CERUM Joint Project, Fall 1998, 32 p.
4. Jaffe D., A.Mahura, R.Andres, A.Baklanov, L.Thaning, R.Bergman, S.Morozov (1997): Atmospheric Transport Pathways from the Kola Nuclear Power Plant. Pilot Study Report, UAF-ADEC-BECN-CMF Joint Project, Fall 1997, 56 p.
5. Jaffe D., A.Mahura, R.Andres (1997): Atmospheric Transport Pathways to Alaska from Potential Radionuclide Sites in the Former Soviet Union. UAF-ADEC Joint Project 96-001, Winter 1997, 71 p.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы.
Заключение Диссертация по теме "Метеорология, климатология, агрометеорология", Махура, Александр Григорьевич
На региональном масштабе, расчеты и сравнение изэнтропических траекторий и переноса и выпадения радионуклидов показали близкие результаты с точки зрения возможных направлений атмосферного переноса радионуклидов при авариях на ОРР. Для более детальной оценки атмосферного переноса и выпадения следует использовать дисперсионные модели регионального масштаба и метеорологические данные более высокого разрешения. В дальнейшем полученные результаты могут быть использованы для детальной и комплексной оценки риска, коротко- и долгопериодных последствий возможного воздействия ОРР.
3.6.2. ОЦЕНКА ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИИ ОРР В ЛОКАЛЬНОМ МАС1ПТАБЕ В качестве примера оценки возможных последствий аварии на ОРР в локальном масштабе кратко рассмотрим результаты, полученные в рамках научно-исследовательских работ Института Проблем Промышленной Экологии (ИППЭС) Кольского Научного Центра (КНЦ) РАН в которых принимал участие и автор работы. Численное моделирование процессов гидротермодинамики атмосферы, диффузии и переноса радионуклиодов в случае гипотетической аварии на Кольской АЭС, с дальнейшей оценкой пространственных и временных полей концентраций радионуклидов, влажностного и сухого осаждения на подстилающую поверхность, а также расчета дозовых нагрузок для население при ингаляции, от облака и загрязненной поверхности земли было выполнено в этих исследованиях {ИППЭС, 1991; ИППЭС, 1992; ИППЭС, 1993). Для этих целей была разработана и модифицирована для условий неоднородного рельефа метеорологическая диффузионная модель МДМ {Baklanov et al, 1996; Baklanov et al, 1994a; Baklanov et al, 1994b; Baklanov et al, 1994c, см. Гл.2.8). МДМ состоит из двух моделей или блоков: 1) модель атмосферной турбулентной диффузии и переноса примесей, и 2) модель динамики атмосферы. МДМ использует численное моделирование процессов атмосферного переноса и диффузии радиоактивных выбросов с помощью системы пространственных нестационарных дифференциальных уравнений, описывающих процессы в декартовой системе координат.В качестве ОРР была выбрана Кольская АЭС. Зоны в радиусе 30 и 50 км от АЭС рассматривались для оценки последствий аварии. Сразу же отметим, что выбор сценария аварии определялся основной задачей, а именно оценкой последствий в близлежащих и удаленных от КАЭС районах при максимальной гипотетической аварии. Рассматривался самый жесткий вариант сценария развития аварии с отказом работы всех систем безопасности. Заметим, что проекты серийных АЭС не рассматривают крупных гипотетических аварий, которая была рассмотрена в этой работе. Однако, после аварии на Чернобыльской АЭС изменились представления о масштабах аварий на ОРР и соответственно о потенциально возможных выбросах радиоактивности.По выбранному в работе сценарию, причиной аварии служила течь теплоносителя (разрыв первого контура) и авария проходила в три стадии. На первой стадии, продолжительностью в 1 час, происходила разгерметизация и плавление значительной части активной зоны реактора. В начальный момент времени высота выброса составляла 100-150 м.На второй - практически мгновенный взрыв, при котором выброс радиоактивности достигает 1 км в высоту. На третьей - длительностью до нескольких суток, выход в атмосферу радиоактивных продуктов деления в процессах испарения и взаимодействия расплава с бетоном шахты реактора, и высота выброса составляет 50-150 м. Категории возможных аварий определяются величиной и изотопным составом выброса, продолжительностью, мощностью, тепловым содержанием выброса и др. Причем доля выбрасываемых радионуклидов в конкретных группах (Хе-Кг, I, Cs-Rb, Te-Sb, Ba-Sr и др.) из активной зоны реактора и вероятность выброса могут варьироваться в значительных пределах (USNRC, 1975; Ковалевич и др., 1984; Наумов и др., 1987).И З О Л И Н И И рельефа: 1=160, 2=185, 3=220, 4=260, 5=310 м изолинии рельефа: 1 = 180, 2=300, 3=500, 4=600, 5=800 м Рисунок 3.6.2.1. Моделирование ветрового потока при гипотетической аварии на КАЭС для области а) 16 X 16 км и б) 80 х 80 км.В работе рассматривались две области моделирования. Первая область - 16 х 16 км -
была выбрана для изучения влияния местного рельефа на распространение радионуклидов, а также последствий аварии для г. Полярные Зори. Вторая область - 80 х 80 км - для оценки последствий аварии на крупнейшие города (Апатиты и Кировск), расположенные в 50-км зоне атомной станции. Случаи наиболее неблагоприятных погодных условий - нейтральная и слабо устойчивая стратификации атмосферы с преобладающим ветром в направлении выще указанных населенных пунктов - были рассмотрены. Модельные расчеты выполнялись в два этапа. На первом этапе моделировались трехмерные поля ветра и(х,у,г) и коэффициентов турбулентной диффузии К(х,у,1). Результаты моделирования ветровых потоков представлены на рисунках 3.6.2.1а и 3.6.2.16 для близлежащих и удаленньк территорий от КАЭС. Результаты расчетов полей ветра показали, что существующие неоднородности рельефа способствуют изменению структуры поля концентрации и выпадения радионуклидов. При этом горизонтальная компонента скорости ветра однородна в зимние месяцы над замерзшей поверхностью озера Имандра, а неоднородное распределение поля скорости ветра в летние месяцы связано с различиями в степени нагрева водной и земной поверхностей. Анализ результатов моделирования показал, что на локальном масштабе гора Лысая (399 м, к юго западу от КАЭС), как и другие орографические эффекты оказывают существенное влияние на формирование структуры ветровых потоков над исследуемыми регионами.изолинии доз: 1=0,5, 2=5, 3=50 мЗв изолинии доз: 1=50, 2=300, 3=10000 мЗв Рисунок 3.6.2.2. Рассчитанная при гипотетической аварии на КАЭС:
а) суммарная доза радиации от 1 и 2 стадий аварии (зима, 03 час) и
б) ингаляционная доза для щитовидной железы от 1 стадии аварии (лето, 03 час).Используя смоделированные поля ветра для наиболее неблагоприятных метеорологических ситуаций были проведены расчеты распространения аварийного облака радионуклидов. Оценки суммарных доз радиации, доз радиации на щитовидную железу, кожу, легкие и др. были выполнены для различных стадий и для выбранных сценариев аварии. Представим некоторые результаты важные с точки зрения оценки возможных уровней облучения населения и принятия рещений на стадиях временного укрытия населения и проведения возможных эвакуационных работ. В первой области моделирования, отмеченной на рисунке 3.6.2.1а, по фактору внешнего облучения при первых двух стадиях аварии следует отметить, что в районе г. Полярные Зори суммарная доза от аэрозолей составляет около 0.5 мЗв (что значительно ниже уровня критической нагрузки в 5 мЗв) (рис.3.6.2.2а). Такой уровень радиационной обстановки может наблюдаться через 3 часа после начала аварийного выброса. На третьей стадии аварии для человека находящегося на открытой местности в течение суток доза может достичь до 500 мЗв. При таком уровне будет необходимо проведение эвакуации населения.IV 1 л . р -^.^ ^ 1^ И З О Л И Н И И доз: 1 = 10, 2=50, 3=100 мЗв Рисунок 3.6.2.3. Рассчитанная при гипотетической аварии на КАЭС: суммарная доза радиации от 1 и 2 стадий аварии (лето, 03 час).Более жесткие условия складываются для уровней облучения щитовидной железы.Ингаляционная доза для первой стадии аварии может составить до 50 мЗв (рис. 3.6.2.26).Мощность же дозы на третьей стадии аварии такова, что порог облучения щитовидной железы, за которым следует эвакуировать население, может быть достигнут уже примерно через 5 часов после начала аварии.Во второй области моделирования, отмеченной на рисунке 3.6.2.16, по фактору внешнего облучения при первых двух стадиях аварии следует отметить, что доза в районе г.Апатиты и Кировск превышает 10 мЗв . При неблагоприятных метеоусловиях (т.е. переносе в северо-восточном направлении) радиоактивное облако способно достичь указанных городов в 3-х часовой срок, и при этом большая часть радионуклидов может быть осаждена на подстилаюшую поверхность в районе этих населенных пунктов. Это также обусловлено влиянием Хибинского горного массива, в предгорьях которого расположены оба города.Расчеты дозовых нагрузок для различных стадий аварии и набора метеорологических ситуаций могут бьггь сгруппированы в специальный атлас, который может быть использован для предварительной оценки возможных последствий и особенно на первых этапах. При возникновении же реальной аварийной ситуации следует применять оперативные модели прогноза радиационной обстановки.Отметим также, что МДМ модель ИППЭС была включена в качестве экспертных моделей 3-его уровня (для наиболее сложных оценок) при разработке проекта нормативно технических документов Интератомэнерго [ИНТЕРАТОМЭНЕРГО, 1992) вместо ранее используемых документов в странах восточной Европы {ИНТЕРАТОМЭНЕРГО, 1984а; ИНТЕРАТОМЭНЕРГО, 19846). Кроме этого, отработка расчетов по МДМ модели выполнялась в рамках совместных проектов с Кольской АЭС, радиологической игры "Полярные Зори-95" в мае-июне 1995 года {КШУ ПЗ-95, 1995), а также в рамках разработки системы оперативного реагирования на радиационные аварии для Кольского региона и Апатитско-Кировского района Мурманской области (ИППЭС, 1994а; ИППЭС, 19946).3.6.3. ОЦЕНКА ПОСЖДСТВИЙ АВАРИИ ОРР В РЕШОНАЛЬНОМ МАСШТАБЕ Приведем пример оценки возможных последствий аварии на ОРР в региональном масштабе. Отметим, что в настоящее время существуют различные объекты радиационного, химического, бактериологического и др. риска. Возможные аварийные выбросы на таких объектах могут быть связаны с транспортировкой отходов, стихийными природными явлениями, террористическими актами, человеческим фактором, а также другими операциями и работами, сопряженными с высокой степенью риска.В качестве объекта радиационного риска рассмотрим затонувшую в результате аварии в августе 2000 года в акватории Баренцева моря на глубине более 100 метров атомную подводную лодку (АПЛ) "Курск". Предположительные сроки операции по подготовке к подъему, подъема и транспортировки АПЛ были известны заранее - лето-осень 2001 года.Рассмотрим комбинированное использование вероятностного подхода и моделирования в реальном времени возможных последствий гипотетической аварии на АПЛ {МаЬига е1 а1.,
2001с). На стадии подготовки операции применим вероятностный подход. В период же проведения работ в акватории Баренцева моря используем оперативное моделирование.Вероятностный подход Используя изэнтропическую траекторную модель рассчитаем изэнтропические прямые траектории переноса воздушных частиц из района расположения ОРР. Выполним расчеты для июня-ноября за десятилетний период (1987-1996). Отметим, что в первом приближении, чем больший многолетний ряд данных имеется для анализа, тем более статистически значимы будут результаты. Применяя описанный в методологии подход конструирования вероятностных полей построим и проанализируем вероятностные поля быстрого переноса, которые могут представлять наибольший интерес.Как видно из рисунка 3.6.3.1, преобладающим направлением переноса является перенос в восточном направлении. Зона максимального возможного воздействия ОРР приходится на акваторию Баренцева моря после первых 12-ти часов атмосферного переноса. Возможность же достижения густонаселенных территорий Мурманской области невелика, и практически сведена к нулю для Скандинавских стран. Границы зоны расширяются значительно в мередиональном направлении в конце первых суток, захватывая восточные территории Кольского полуострова.Рисунок 3.6.3.1. Вероятностные поля быстрого переноса от ОРР АЛЛ "Курск" в сентябре после
а) 12 часов и б) 24 часов.Сравнение с летними месяцами (рис. 3.6.3.2) показывает, что с точки зрения атмосферного переноса осенние месяцы являются наиболее благоприятными для проведения операции подъема АПЛ "Курск", т.к. летом большая часть Кольского полуострова и северные районы Скандинавского полуострова находятся в зоне максимального возможного воздействия ОРР. В данном случае анализ возможного атмосферного переноса с вероятностной точки зрения является своеобразным индикатором для принятия решения.Рисунок 3.6.3.2. Вероятностные поля быстрого переноса от АПЛ "Курск" через 1 сутки в
а) июле и б) августе.Отметим, что статистическая интерпретация представляет собой только обшую картину вероятностного атмосферного переноса. В отдельных метеоситуациях или эпизодах возможен перенос и в других направлениях. Поэтому проводилась также оценка возможного загрязнения окружающей среды в случае аварийного выброса с использованием оперативной модели прогноза радиационной обстановки.Оперативное моделирование При моделировании в реальном масштабе времени использовалась DERMA модель и метеорологические поля DMI-HIRLAM модели оперативного прогноза (см. Гл.2.8.2). В первом приближении рассматривался единичный гипотетический выброс равный 140^' (Бк/с) •^^ ''Cs. С 24 сентября 2001 года выброс происходил в течение 6 часов - с 12 до 18 час по Гринвичу.Начиная с 8 октября 2001 года (т.е. при транспортировке АПЛ в акваторию Кольского залива и постановке в док п. Росляково) время выброса было смещено - с 9 до 15 час по Гринвичу.Рисунок 3.6.3.3. Поля влажностного вьшадения при гипотетическом аварийном выбросе на АПЛ "Курск" для КСС: а) 02.10.2001 и б) 27.09.2001.Ежедневно, в течение 24 сентября - 17 октября 2001 года были выполнены расчеты по моделированию полей концентраций ^ '^'Сз в приземном слое (Бк/м^), вьшадения на поверхность земли за счет механизмов сухого выпадения (Бк/м^) и вымывания осадками (Бк/м^). Примеры результатов моделирования с использованием оперативной модели представлены на рисунках 3.6.3.3 и 3.6.3.4. Следует отметить, что на локальном масштабе поля концентраций представляют наибольший интерес и требуются для расчета дозовых нагрузок для населения, как первичных последствий при авариях на ОРР. Поля же сухого и влажностного вьшадения требуются для расчета долго-периодных последствий от аварий на ОРР, и в первую очередь через пищевые цепочки. Эти поля являются наиболее иллюстративными на региональном масштабе, т.к. представляют собой интегральное накопление вымываемого радионуклида начиная с момента выброса, и в тоже время они показывают максимальные границы территорий находящихся под воздействием ОРР. Сравнительный анализ полей концентраций, выпадения и вымывания осадками показал, что из общего числа всех выполненных расчетов (24) на долю переноса в восточных направлениях приходится 19 случаев (79%). Перенос в западном направлении наблюдался только в 2 случаях, также как и в южном (примеры западного и восточного направлений переноса показаны на рисунке 3.6.3.3). И один случай - 03.10.2001 - был отнесен к категории сложного КСС (рис. 3.6.3.4).Для этого случая, в первые часы после выброса восточное направление переноса являлось преобладающим. Начиная с 6 час 4 октября появляется тенденция переноса в западном направлении, которая усиливается быстрее по сравнению с восточной составляющей. С 9 час 5 октября восточное направление переноса опять становится доминирующим, а западная составляющая постепенно угасает. Такая сложная ситуация объясняется разбиением начального облака аварийньгх выбросов ввиду значительной синоптической активности в это время в регионе.Рисунок 3.6.3.4. Поля а) концентрации ^^'^С$ в приземном слое и б) влажностного выпадения Сз при гипотетическом аварийном выбросе на АПЛ "Курск" (КСС - 03.10.2001).Вышщы Отметим, что для регионального масштаба, результаты вероятностного подхода были подтверждены результатами оперативного моделирования. Восточные направления переноса были преобладающими направлениями в рассмотренные осенние месяцы. С точки зрения атмосферного переноса, сентябрь и октябрь 2001 года были более благоприятны для проведения операции подъема и транспортировки АПЛ "Курск", т.к. в летние месяцы быстрый перенос в направлении населенных территорий Кольского и Скандинавского полуостровов был преобладающим.Заметим, что с одной стороны, на этапе подготовительных работ - траекторное моделирование и вероятностный анализ траекторий дают предварительные результаты о возможных направлениях и вероятностях атмосферного переноса от ОРР. С другой стороны, при выполнении работ - оперативное моделирование дает детальную информацию о пространственном и временном распределении полей концентраций, сухого и влажностного выпадения радионуклидов для последующей оценки риска. Таким образом, оба подхода в комбинации предоставляют важные данные для проведения комплексной оценки риска от ОРР. Такой комбинированный подход может быть использован в рамках работ и операций подразделений Министерства по Чрезвычайным Ситуациям на различных объектах повыщенного риска.ЗАКЛЮЧЕНИЕ Диссертационная работа выполнялась по плану научно-исследовательских работ Института Проблем Промышленной Экологии Севера (ИППЭС) Кольского Научного Центра (КНЦ) Российской Академии Наук (РАН), в рамках совместных международных проектов (с Датским Метеорологическим Институтом, Дания; Университетом Аляски, США; Университетом Умео, Швеция, Международным Институтом Прикладного Системного Анализа, Австрия), а также в ряде хоздоговорных работ с Кольской АЭС, экологическим фондом и администрацией Апатитского района Мурманской области.Результаты выполненных работ были опубликованы в 4 научных статьях международных реферируемых журналов, представлены и опубликованы в материалах 17 конференций, 5 российских и 5 международных научных отчетах.Основные результаты проведенных в диссертационной работе исследований заключаются в следующем;
1) Разработана методология комплексной, с вероятностной точки зрения, оценки возможного воздействия различных объектов радиационного риска (ОРР) на географические регионы и территории атмосферным путем при гипотетических аварийных радиоактивных выбросах на этих объектах,
2) Разработаны и предложены методики расчета различных характеристик и индикаторов возможного воздействия объектов радиационного риска, включающие: • простейшие характеристики:
1. верхняя и нижняя границы воздействия ОРР, ¡1. среднее время переноса, 111. вероятность быстрого переноса,
1У. вероятность переноса по атмосферным слоям, V. атмосферные пути переноса, и • комплексные индикаторы:
1. вероятностные поля воздушных потоков, i i . вероятностные поля быстрого переноса, Ш. вероятностные поля относительной влажности,
1У. поля типичного времени переноса, V . зоны максимального воздействия ОРР, У1. максимально достижимые географические границы, уц. суммарные и осредненные поля интегральной концентрации радионуклидов, уш. суммарные и осредненные поля сухого и влажностного выпадения радионуклидов.3) На основе базовой изэнтропической траекторной модели, модифицированной для расчетов в северных широтах, разработана и использована схема перерасчета трехмерных полей метеовеличин из архивов международных центров в узлы модельной сетки за многолетний период.4) Разработана и модифицирована для условий сложного рельефа модель динамики атмосферных процессов и переноса радионуклидов на локальном масштабе при аварийных радиоактивных выбросах (на примере Кольской АЭС). Выполнена оценка возможных последствий для населения г. Полярные Зори, Апатиты и Кировск (Мурманская область).5) Выполнены расчеты по распространению радиоактивного облака в атмосфере при гипотетических аварийных выбросах на ОРР с использованием ряда известных дисперсионных моделей оперативного прогноза радиационной обстановки для регионального масштаба; верифицированы результаты траекторного и дисперсионного моделирования; и проведена оценка возможных последствий для населения и окружающей среды (на примере Кольской АЭС и атомной подводной
лодки).6) В качестве комбинированного подхода к оценке воздействия ОРР при проведении работ, связанных с повышенным риском, были одновременно использованы -
вероятностная оценка и оперативное дисперсионное моделирование - для оценки последствий гипотетической аварии на региональном масштабе (на примере АПЛ "Курск").7) Разработаны блоки и программы моделирования, статистического анализа и визуализации различных характеристик и индикаторов воздествия ОРР с использованием языков программирования и командных языков различных статистических и визуализационных программных пакетов.8) Разработанная в диссертационной работе методология апробирована на различных объектах радиационного риска Севера Европы и Дальнего Востока России, а именно для атомных электростанций, атомных подводных лодок, мест проведения ядерных взрывов и захоронения радиоактивных отходов.9) Проведен детальный вероятностный анализ атмосферного переноса и воздействия объектов радиационного риска на географические регионы и территории при гипотетических аварийных выбросах для 20 объектов риска, включая 10 российских ОРР (Кольская, Ленинградская, Смоленская, Курская и Билибинская атомные электростанции, атомная подводная лодка, ядерный полигон архипелага Новая Земля, базы атомных подводных лодок и захоронения радиоактивных отходов на Кольском полуострове, Камчатке и в Приморье) и 10 зарубежных ОРР - в Литве, Украине, Швеции, Финляндии, Германии и Великобритании.Полученные в ходе проведения исследовательских работ результаты по вероятностной оценке возможного воздействия объектов радиационного риска атмосферным путем на географические регионы и территории могут быть применены: • в системах оперативного реагирования на аварийные радиоактивные выбросы и мониторинга радиационной обстановки для предварительной вероятностной оценки возможного воздействия объектов радиационного риска атмосферным путем на первых стадиях возможных аварий; • для принятия решений при критических ситуациях, требующих эвакуации населения, и в планах противоаварийных мероприятий на объектах риска; • при планировании и проведении различных работ и операций, проектировании и строительстве объектов, сопряженных с повышенным риском; • в качестве входных данных для последующей комплексной оценки риска при локальном, региональном и дальнем атмосферном переносе загрязняющих веществ с учетом долгопериодных последствий, а также социальных, экономических, политических и других факторов.Отметим, что разработанная методология с таким же успехом может быть применена в отношении объектов химического, бактериологического и другого риска.Результаты исследования представляют интерес и могут быть использованы Министерством по Чрезвычайным Ситуациям, Министерством Экологии и Природных Ресурсов, администрациями объектов риска, районов и областей, международными организациями, организациями по контролю радиационной обстановки, а также для научных исследований комплексной оценки риска от различных объектов.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата физико-математических наук, Махура, Александр Григорьевич, Апатиты
1. Алоян А.Е., Йорданов Д.Л., Пененко В.В. (1981): Численная модель переноса примесей впограничном слое атмосферы. Метеорология и Гидрология, №8, стр. 32-43.
2. Алоян А.Е., Бакланов A.A. , Пененко В.В. (1982): Применение метода фиктивных областейв задачах численного моделирования вентиляции карьеров. Метеорология и
3. Гидрология, №7, стр. 42-49.
4. Алоян А.Е., Бакланов A.A. , Битколов Н.З., Вассерман А.Д., Зорин A.B. , Иванова Л.И.,
5. Луковский В.Д., Пененко В.В. (1986): Нормализация атмосферы глубоких карьеров.1. Москва, Изд-во Наука.
6. Бакланов A.A. (1983): Численная модель гидрометеорологического режима карьеров сучетом процессов влагообмена и неоднородного покрова склонов. В ш. «Методы математического моделирования в гидродинамических задачах окружающей среды».
7. Новосибирск, ВЦ СО АН СССР, стр. 43-58.
8. Бакланов A.A. (1986): Метод решения задачи динамики атмосферы в областях сложнойформы. В кн.: Математическое моделирование систем и явлений, Апатиты: Изд-во КФ 1. АН СССР, стр. 79-87.
9. Бакланов А., А.Махура, Морозов (1998): Радиационный риск в Арктике: Возможныепути атмосферного переноса и радиологические последствия. Материалы конференции "Антропогенное воздействия природу Севера и экологические последствия", Апатиты,
10. Россия, 22-25 июня 1998, стр. 26-28.
11. Берлянд М.Е. (1975): Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязненияатмосферы. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1975, 448 стр.
12. Бочаров М.В., Лоборев В.М., Матвейчук И.П., Судаков В.В. (1995): Глобальноерадиоактивное загрязнение окружающей среды в Северном Полушарии и вклад советских ядерных испытаний. Атомная энергия. Том 78, Выпуск 1, стр. 48-51.
13. Вызова Н.Л. (1974): Рассеяние примеси в пограничном слое атмосферы. Москва,
14. Гидрометеоиздат, 1974, 46 стр.
15. Вызова Н.Л., Е.К. Гаргер, В.Н. Иванов (1991): Экспериментальные исследованияатмосферной диффузии и расчеты рассеяния примеси. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1991, 278 стр.
16. Гаврилов A.C. (1988): Математическое моделирование мезометеорологических процессов.
17. Ленинград, изд-во ЛПИ, 96 стр., 1988.
18. Гаврилов A.C. (1992): Экологический программный комплекс для персональных ЭВМ
19. ZONE. Авторский коллектив, под ред. A.C. Гаврилова. Ленинград, Гидрометеоиздат,
20. Ленэкософт, 168 стр., 1992.
21. Елохин A . n . , Соловей А.Ф. (1994): Оценка и прогноз масштабов радиоактивногозагрязнения окружающей среды при выбросах с атомной станции. Атомная энергия.
22. Том 77, Выпуск 2, стр. 145-152.
23. ИНТЕРАТОМЭНЕРГО (1984а): Безопасность в атомной энергетике. Общие положениябезопасности АЭС. Методы расчета распространения радиоактивных веществ с АЭС и облучения окружающего населения. Интреатомэнерго. Москва, Энергоатомиздат, 1984.
24. ИНТЕРАТОМЭНЕРГО (19846): Безопасность в атомной энергетике. Общие положениябезопасности АЭС. Методы расчета распространения радиоактивных веществ с АЭС и облучения окружающего населения. Приложения. Интреатомэнерго. Москва, 1. Энергоатомиздат, 1984.
25. ИНТЕРАТОМЭНЕРГО (1992): Методы расчета распространения радиоактивных выществв окружающей среде и доз облучения населения. Авт.кол. Москва, Интреатомэнерго, 1992, 334 стр.
26. ИППЭС (1991): Оценка радиационной обстановки в 50-км зоне при гипотетическойаварии на Кольскй АЭС с учетом физико-географических условий местности. Отчет о 1. НИР ИППЭС, 1991.
27. ИППЭС (1992): Математическое моделирование и оценка радиационной обстановки в 30ки зоне Кольскй АЭС. Отчет о НИР ИППЭС, 1992.
28. ИППЭС (1993): Оценка радиационной обстановки в районе г. Апатиты и г. Кировск пригипотетической аварии на Кольской АЭС. Отчет о НИР ИППЭС, 1993.
29. ИППЭС (1994а): Разработать информационную систему оперативного реагирования нарадиационные аварии для Кольского региона и стран Северного Калотта. Отчет о
30. НИР ИППЭС по теме 5.4.6.10 Государственной программы "Экологическаябезопасность России", 1994.
31. ИППЭС (19946): Разработать информационную систему оперативного реагирования нарадиационные аварии для Кольской АЭС. Отчет о НИР ИППЭС по теме 5.4.2.9
32. Государственной программы "Экологическая безопасность России", 1994.
33. Ковалевич О.М., Конобеев A.B. . , Будаев М.А. (1984): Оценка радиоактивного выброса ватмосферу при максимальной гипотетической аварии на АЭС с ВВЭР-1000. Отчет
34. ИАЭ им. ИВ. Курчатова. Инв.# 36/446584, 1984, 40 стр.
35. Марчук Г.И. (1973): Численное решение задач динамики атмосферы и океана. Москва,1. Наука, 303 стр., 1973.
36. Марчук Г.И. (1977): Методы вычислительной математики. Москва, Изд-во Наука.
37. Марчук Г.И. и др. (1979): Численное моделирование микроклимата города. Метеорологияи Гидрология, №8, стр. 5-15.
38. Марчук Г.И. (1982): Математическое моделирование в проблеме окружающей среды.
39. Москва, Наука, 320 стр., 1982.
40. Матвеев Л.Т. (1984): Физика атмосферы: курс общей метеорологии. Ленинград,
41. Гидрометеоиздат, 752 стр., 1984.
42. Монин A.C. (1960): О лагранжевых характеристиках турбулентности. Доклады АН СССР,1960, т. 134, #2, стр. 304-307.
43. Наумов В.А., Литвинов А.Н., Морозов C.B. (1987): Радиационные последствия отгипотетической аварии на Кольской АЭС с реактором ВВЭР-440. Отчет КФАН СССР и Кольской АЭС. Инв.# 01860037107, Апатиты, 1987, 83 стр.
44. Обухов A . M . (1988): Турбулентность и динамика атмосферы. Ленинград,1. Гидрометеоиздат, 413 стр.
45. ОНД-86 (1987): Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредныхвецдеств, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86, Госкомгидромет.
46. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1987, 92 стр.
47. Орданович А.Ю., Росткова Т.В. (1985): О чувствительности прогностической траекториитропического циклона к некоторым параметрам уравнений, описывающих его движение. Метеорология и гидрология, Москва, 4, апрель 1985 г., стр. 110-114.
48. Пененко В.В., Алоян А.Е. (1976): Численный метод расчета полей метеорологическихэлементов пограничного слоя атмосферы. Метеорология и Гидрология, №6, стр. 11-25.
49. Пененко В.В. (1981): Методы численного моделирования атмосферных процессов.
50. Ленинград, Изд-во Гидрометеоиздат.
51. Пененко В.В. (1982): Методы численного моделирования атмосферных процессов.1. Москва, Наука, 1982.
52. Пененко В.В. (редактор) (1983): Методы математического моделирования вгидродинамических задачах окружающей среды. Сборник научных трудов, Академия
53. Наук ССР, Сибирское отделение. Вычислительный центр, 168 стр.
54. Пененко В.В., Алоян А.Е. (1985): Модели и методы для задач охраны окружающей среды.
55. Новосибирск, Наука, 253 стр., 1985.
56. Хромов СП. (1983): Метеорология и климатология для географических факультетов.
57. Ленинград, Гидрометеоиздат, 455 стр., 1983.
58. Ширяев Ю.В„ Деревянкин А.А., Токмачев Г.В. (1992): Вероятностное моделированиеаварийных последствий для станций с реакторами ВВЭР-440. Атомная энергия. Том 73, 1. Выпуск 1, стр. 54-60.
59. Aarkrog А. : Radioactivity in polar regions-main sources. Journal of Environmental
60. Radioactivity, Vol. 25, Iss. 1-2, pp. 21-35, 1994.
61. Anfossi, D. (1988): Experimental study of transalpine transport of trace effluents: a comparisonwith synoptic trajectories of airflow. 1st. di Cosmogeofis., CNR, Turin II Nuovo Cimento,
62. Bologna, llC(5/6): 489-526, Sept./Dec., 1988.
63. Anfossi, D., Sacchetti, D. (1994): Transport of volcano Etna emissions towards the alpine regionusing ECMWF data. Geophysics and Space Physics, Bologna, Italy, 17C(4): 473-484, July1. August 1994.
64. AR-NARP (2001): Arctic Risk NARP Programme Project "Atmospheric Transport Pathways,
65. Vulnerability and Possible Accidental Consequences from the Nuclear Risk Sites in the
66. European Arctic", DMI, project web-site: http://www.dmi.dk/f+u/luft/eng/arctic-ri,sk/main.html
67. Artz, R.S., Dayan, U . (1986): Analysis and assessment of precipitation chemistry at Caribou,
68. Maine. Technical Memorandum (NOAA TM ERL ARL-143), March, 1986. 62 p.
69. ATMES (1992): Evaluation of Long-range Atmospheric Transport Models using Environmental
70. Radioactivity data from the Chernobyl Accident. Editors Klug W., Graziani G., Grippa G.,
71. Pierce D., Tassone C. The ATMES Report, 366 p., ISBN-1-85166-766-0.
72. Austin, J., Butchart, N . (1989): Study of air particle motions during a stratospheric warming andtheir influence on photochemistry. Royal Meteorological Society, Bracknell, Eng., Quarterly
73. Journal, 115(488, Pt. A): 841-866, July, 1989.
74. Baklanov A.A. , Barsukov I.V., Mahura A.G., Morozov S.V. (1993): The simulation ofradioactive pollution of the environment after a hypothetical accident on the Kola Nuclear
75. Power Plant. In Air Pollution Problems in the Northern Region of Fennoscandia included
76. Kola: Proceedings. Seminar at Svanvik, Norway, 1-3 June 1993, NILU, pp. 104-121.
77. Baklanov A. A., Mahura A. Or. & Morozov S. A. (1994a): The modelling Results of Radioactive
78. Pollution after Hypothetical Accident on Kola Nuclear Plant. In Abstracts of the Operation
79. Short-Range Atmospheric Dispersion Models for Environmental Impact Assessment in
80. Europe. 3rd Workshop on Harmonisation within Atmospheric Dispersion Modelling for
81. Regulatory Purposes, Belgium, 21-24 November 1994, Volume 2, 1994, pp. 323-334.
82. Baklanov A.A. , A.Gr.Mahura & S.V.Morozov (1994b): The Evaluation of Environmental
83. Consequences after Hypothetical Accident on Kola Nuclear Plant. In Abstracts of the
84. Operation Short-Range Atmospheric Dispersion Models for Environmental Impact
85. Assessment in Europe. 3rd Workshop on Harmonisation within Atmospheric Dispersion
86. ModelHng for Regulatory Puфoses, Belgium, 21-24 November 1994. Volume 2, 1994, pp.425-426.
87. Baklanov, A., Mahura, A., Morozov, S. (1994c): The Simulation of Radioactive Pollution of the
88. Environment after an Hypothetical Accident at the Kola Nuclear Power Plant. Journal of
89. Environmental Radioactivity, Vol. 25, Is.2, pp.65-84.
90. Baklanov A., Bergman R., Segerstahl B. (1996): Radioactive sources in the Kola region; Actualand potential radiological consequences for man. Report, International Institute for Applied
91. Systems Analysis. Laxenburg, Austria, IIASA, Radiation Safety of the Biosphere, 255 p,1996.
92. Baklanov A., A.Mahura, D.Jaffe, L.Thaning, R.Bergman, R.Andres & J.Merrill (1998b):
93. Atmospheric Transport Pathways and an Estimation of Possible Consequences after an
94. Accident in the North-West Russia. The 11th World Clear Air and Environment Congress.
95. South Africa, Durban. 14-18 September 1998, Vol . 2. E6-1: 6 p.
96. Baklanov A. (1999a); Parameterisation of the deposition processes and radioactive decay: Areview and some preliminary results with the DERMA model. Scientific Report 99-4, ISBN: 87-7478-391-2, Danish Meteorological Institute, Copenhagen, 1999.
97. Baklanov A., A.Mahura, D.Jaffe, R.Andres, L.Thaning & R.Bergman (1999b): Atmospheric
98. Transport Patterns and Possible Consequences for the European North after a Nuclear
99. Accident. Proceedings of the Fourth International Conference on Environmental
100. Radioactivity in the Arctic, Edinburgh, Scotland, 20-23 September 1999, pp. 81-84.
101. Baklanov A., S.Morozov, P.Amosov, O.Rigina, A.Mahura, A.Naumov, V.Koshkin (2000);
102. Assessment of Potential Risk of Environmental Radioactive Contamination in Northern
103. Europe from Terrestrial Nuclear Units in North-West Russia. Research Report, INTAS Project96-1802, Fall 2000, 125 p.
104. Baklanov A., R. Bergman, S.H. Hoe, A. Mahura, B. Segerstahl, J.H. Sorensen (2001a): Nuclearrisk in the Northern Europe and possibilities for co-operation. Think-tank seminar on the
105. Northern Dimension and the Future of the Barents Euro-Arctic Co-operation, Swedish1.pland, June 14, 2001, Pubhcation of Northern Dimension Programme of EC, 12 pp.
106. Baklanov A., A.Mahura, Jaffe, L.Thaning, R.Bergman R.Andres (2002): Atmospheric transportpatterns and possible consequences for the European North after a nuclear accident. Journal of Environmental Radioactivity, Vol 60, Is 1-2, pp.26-43,
107. Baklanov A.A. , Sorensen J.H. (2001c): Parameterisation of radionuclide Deposition in
108. Atmospheric Long-range Transport Modelling. Phys.Chem.Earth (B), Vol. 26, #10, pp. 787799.
109. Baklanov A., Mahura A . (2001d): "Atmospheric Transport Pathways, Vulnerability and Possible
110. Accidental Consequences from the Nuclear Risk Sites in the European Arctic", Danish
111. Society for Atmospheric Research, Copenhagen, Denmark, 15 November 2001.
112. Baklanov A., Mahura A., Rigina O. (2002a): "Nuclear Risk and Vulnerability in the Arctic: New
113. Method for Multidisciplinary Assessments", Environmental Radioactivity in the Arctic &
114. Antarctic, S-Petersburg, Russia, 16-20 June 2002, (accepted).
115. Baklanov A., Aloyan A., Mahura A., (2002b): Sensitivity assessment of regions and populationgroups to radiation risk sites based on adjoint equations and statistical analysis of trajectories.
116. Manuscript to be submitted to Journal.
117. Baverstam U. , Eraser G., Kelly G.N. - editors (1997): Decision Making Support for Off-Site
118. Emergency Management. Proceedings of the 4''^ International Workshop, Aronsborg, Sweden,
119. October 7-11, 1996, Journal Radiation Protection Dosimetry, Vol. 73, #1-4, 1997.
120. Bergman, R., T. Larsson, T. Ulvsand (1995): Problems concerning food production, supply anduse caused by radioactive deposition: A study directed towards needs for early decision making after radioactive fallout. ¥0A Research report, Umea, Sweden
121. Bleck, R, (1978): Finite-difference equations in generalized vertical coordinates, Pt, 1, Totalenergy conservation. Contributions to Atmospheric Physics, 51(4): 360-372, 1978.
122. Bleck, R. (1979): Finite-difference equations in generalized vertical coordinates, Pt. 2, Potentialvorticity conservation. Contributions to Atmospheric Physics, Wiesbaden, W, Germany, 52(2): 95-105, 1979.
123. Bleck, R. (1984): Vertical coordinate transformation of vertically discretized atmospheric fields.
124. Monthly Weather Review, 112(12): 2535-2539, Dec, 1984.
125. Bouville A. (1995): The Chernobyl accident. Journal of Radiation Protection Dosimetry, Vol: 60,1.s: 4 p. 287-93, 1995
126. Bowman, K.P. (1995): Diffusive transport by breaking waves. Journal of the Atmospheric
127. Sciences, 52(13): 2416-2427, July 1, 1995.
128. Bridges O. and Bridges J.W. (1995): Radioactive waste problems in Russia, Journal of
129. Radiological Protection, UK, Vol. 15, Iss. 3, pp. 223-234, 1995
130. Chipperfield, M . P., Lutman, E. R., Kettleborough, J. A., Pyle, J. A., Roche, A. E. (1997): Modelstudies of chlorine deactivation and formation of CIONO2 collar in the Arctic polar vortex.
131. Journal of Geophysical Research, 102(D1): 1467-1478, January 20, 1997.
132. Clarke, J. F. (1983): Assessment of model simulation of long-distance transport Atmospheric
133. Environment, 17(12): 2449-2462, 1983.
134. COSYMA (1991): K F K and NRPB. COSYMA: A new program package for accidentconsequence assessment. CEC. Brussels, EUR-13028.
135. COSYMA (1995): PC COSYMA (Version 2): An accident consequence assessment package foruse on a PC. Jones, J. A., Mansfield, P. A., Haywood, S. M . , Hasemann, I., Steinhauer, C ,
136. Ehrhardt, J., and Faude D. CEC, Brussels, EUR 16239.
137. Dahlgaard, H., (Ed) (1994): Nordic Radioecology: The transfer of radionuclides through Nordicecosystems to man. Amsterdam, Elsevier Science B. V . Studies in Environmental Science 62
138. Ontario, Sept. 15-20, 1985, Proceedings)
139. Dorhng, S. R., Davies, T. D., Pierce, C. E. (1992): Cluster analysis: a technique for estimatingthe synoptic meteorological controls on air and precipitation chemistry results from
140. Eskdalemuir, South Scotland. Atmospheric Environment Part A: General Topics, 26A(14):2583-2602, October 1992.
141. Dorling S.R. and Davies T.D. (1995): Extending cluster analysis synoptic meteorology links tocharacterise chemical climates at six European monitoring stations. Atmospheric
142. Environment, Vol.29, Iss. 2, pp.45-167, 1995.
143. Draxler R.R. (1987): Sensitivity of a trajectory model to the spatial and temporal resolution ofthe meteorological data during CAPTEX. Journal Clim. Appl MeteoroL, Vol.26, pp.1,5771,588, 1987.
144. Egorov N. , V . Novikov, F. Parker, V .K . Popov (eds) (2000): The Radiation Legacy of the Soviet
145. Nuclear Complex. Earthscan Publications Ltd., 236 pp.
146. Eluszkiewicz, J. (1996): A three-dimensional view of the stratosphere-to-troposphere exchangein the GFDL SKYHI model. Geophysical Research Letters, 23(18): 2489-2492, September 1, 1996.
147. Ermak, D.L., J.S. Nasstrom, A.G. Taylor (1995): Implementation of a Random Displacement
148. Method (RDM) in the ADPIC Model Framework. UCRL-ID-121742, Lawrence Livermore
150. Forster, C. S., Editor (1992): User's guide to the MATHEW/ADPIC models. Report UCRL-MA103581 Rev 1, Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA.
151. Fosberg, M.A. (1984): Transport and diffusion in the transition layer and planetary boundarylayer for drainage flows in Anderson and Putah creeks, California, during ASCOT 1980.
152. Journal of Climate and Applied Meteorology, 23(5): 812-823, May, 1984.
153. Fuelberg, H.E., Loring, R.O., Jr., Watson, M.V., Sinha, M . C , Pickering, K.E., Thompson,
154. A.M. , Sachse, G.W., Blake, D.R., Shoeberi, M.R. (1996): TRACE A trajectoryintercomparison. 2: isentropic and kinematic methods. Journal of Geophysical
155. Research,m{Dl9): 23927-23939, October 30, 1996.
156. Gavrilov A.S. (1999): Stochastic Modelling of Nuclear Turbulent Diffusion: Diffusion in Lowest
157. Troposphere. Proceedings of the "Nuclear Risks, Environmental, and Development Cooperation in the North of Europe" Conference, 19-23 June 1999, Apatity, Russia, pp. 73-77.
158. Graziani G., Klug W., Mosca S. (1998): Real-Time Long-Range Dispersion Model Evaluation ofthe ETEX First Release. 216 p., ISBN-92-828-3657-6.
159. Harris J.M. and Kahl J.D. (1990): A descriptive atmospheric transport climatology for Mauna1.a Observatory, using clustered trajectories. Journal of Geophysical Research, pp.13,65113,667, 1990.
160. Harris, J.M., Tans, P.P., Dlugokencky, E.J., Masarie, K.A. , Lang, P.M., Whittlestone, S., Steele,
161. P. (1992a): Variations in atmospheric methane at Mauna Loa Observatory related to longrange transport. Journal of Geophysical Research, 97(D5): 6003-6010, April 20, 1992.
162. Harris J.M. (1992b): An analysis of 5-day midtropospheric flow patterns for the South Pole:1985-1989. Tellus, 44(B), pp.409-421, 1992.
163. Harris J.M.and Kahl J.D. (1994): Analysis of 10-day isentropic flow patterns for Barrow,
164. Alaska: 19^5-1992. Journal of Geophysical Research, Vol.99, 25,845-25,855, 1994.
165. Harris, J.M., Oltmans, S.J. (1997): Variations in tropospheric ozone related to transport at
166. American Samoa. Journal of Geophysical Research, 102(D7): 8781-8791, April 20, 1997,
167. Haagenson P.L., Tschudy K.L . , Skumanich M. , and Seaman N.L. (1987): Tracer verification oftrajectory models. Journal Clim. Appl., Vol.26, pp.410-426, 1987.
168. Haagenson, P.L. (1985): Relationship between acid preciptation and three-dimensional transportassociated with synoptic-scale cyclones. Journal of Climate and Applied Meteorology,, 24(9): 967-976, Sept,, 1985.
169. Jaffe, D„ A.Mahura, R.Andres (1997a): Atmospheric Transport Pathways to Alaska from
170. Potential Radionuclide Sites in the Former Soviet Union, UAF-ADEC Joint Project 96-001,1. February 1997, 71 pp,
171. Jaffe D„ A.Mahura, R.Andres, A.Baklanov, L.Thaning, R.Bergman, S.Morozov (1997b):
172. Atmospheric Transport Pathways from the Kola Nuclear Power Plant. Pilot Study Report,
173. UAF-ADEC-BECN-CMF Joint Project, Fall 1997, 56 p.
174. Jaffe, D.A., Mahura A., Kelley, J., Atkins J., Novelh P.C., Memll J. (1997c): Impact of Asian
175. Emissions on the Remote North Pacific Atmosphere: Interpretation of CO Data from Shemya,
176. Guam, Midway and Mauna Loa. J.Geophys.Res., 23, 28,627-28,636, 1997.
177. Jaffe, D.A,, L , N , Yurganov, E, Pullman, J, Reuter, A, Mahura, P,C. NoveUi. (1998a):
178. Measurements of CO and 03 at Shemya, Alaska. J.Geophys.Res., 103, 1493-1502, 1998.
179. Jaffe, D., A.Mahura, R.Andres, A.Baklanov, L.Thaning, R.Bergman, S.Morozov (1998b):
180. Atmospheric Transport Pathways from the Kola Nuclear Power Plant. Pilot Study Report,
181. UAF-ADEC-BECN-CMF Joint Project, 56 pp., February 1998.
182. Janish, P.R., Lyons, S,W. (1992): NGM performance during cold-air outbreaks and periods ofreturn flow over the Gulf of Mexico with emphasis on moisture-field evolution. Journal of
183. Applied Meteorology, 31(8): 995-1017, August 1992.
184. Kahl J.D., Samson P.J. (1986): Uncertainty in trajectory calculations due to low resolutionmeteorological data. Atmospheric Environment, 25, 1816-1831,
185. Kahl J.D. and Samson P,J, (1988): Uncertainty in estimating boundary-layer transport duringhighly convective conditions. Journal Clim. Appl. MeteoroL, Vol.27, pp.1,024-1,035, 1988.
186. Kahl J.D., Harris J.M., Herbert G.A., Olson M.P. (1989): Intercomparison of long-range trjectorymodels applied to arctic haze. Proceedings of the 17'^ NAT07CCMS ITM on Air Pollution
187. Model and its Applications, pp. 175-185, Plenum Press, New York.
188. Kahl J.D. (1996): On the prediction of trajectory model error. Atmospheric Environment, 30,2945-2957.
189. Kahl, J.D. W., Martinez, D.A., Kuhns, H., Davidson, C.I., Jaffrezo, J-L., Harris, J.M. (1997): Airmass trajectories to Summit, Greenland: a 44-year climatology and some episodic events.
190. Journal of Geophysical Research, 102(C12): 26861-26875.
191. Katsoulis, B. D., Whelpdale, D. M . (1993): A climatological analysis of four-day backtrajectories from Aliartos, Greece. Theoretical and Applied Climatology, New York, NY, 47(2): 93-103, 1993.
192. Kowol-Santen, J. (1998): Numerical analysis of transport and exchange processes in thetropopause region in mid latitudes. Scientific Report, 186 p. Köln, Germany, Universität zu 1. Köln, 1998.
193. FOA-R—99-01086-862—SE. 50 p. (in Swedish).1.sovsky, I., Jacovlev, V., Prutskov, V. (1998): Assessment of potential risk of environmental radioactive contamination in Northern Europe from terrestrial nuclear units in North-West
194. Russia. INTAS Project 96-1802. Technical report A5. St.-Petersburg, Russia.
195. MACCS (1990): MELCOR Accident Consequence Code System (MACCS): Model description.(NUREG/CR-4691; SAND86-1562) Vol. 2, Sandia National Laboratory, USA.
196. Mahura A., D.Jaffe, R.Andres, D.Dasher & J.Merrill (1997a): Atmospheric Transport Pathwaysto Alaska from Potential Radionuclide Sites in the Former Soviet Union. Proceedings of the
197. American Nuclear Society Sixth Topical Meeting on Emergency Preparedness and Response,
198. San Francisco, California, April 22-25, 1997, Vol. 1, pp. 173-174.
199. Mahura A., D. Jaffe, R. Andres, D. Dasher & J. Merrill (1997b): Atmospheric Transport
200. Pathways from the Kola Nuclear Power Plant. Extended Abstracts of the AMAP International
201. Symposium on Environmental Pollution of the Arctic and The Third International Conferenceon Environmental Radioactivity in the Arctic, Tromso, Norway June 1-5, 1997, Vol. 2, pp.5254.
202. Mahura A., D.Jaffe, A.Baklanov, R.Andres, L.Thaning, R.Bergman & J.Merrill (1998a):
203. Possible Air Transport Pathways for Radionuclides for the Kola Nuclear Power Plant.
204. Abstracts for the AGU Spring Meeting, Boston, Massachussetts, 26-29 May 1998; A22B-3, p.1. S24.
205. Mahura A., R.Andres, Jaffe D. (1998b): Atmospheirc Transport Patterns from the Kola Nuclear
206. Reactors. UAF-INE-UW-CERUM Joint Project, Fall 1998, 32 p.
207. Mahura, A., D.Jaffe, R.Andres, J.Merrill (1999b): Atmospheric transport pathways from the
208. Bilibino nuclear power plant to Alaska. Atmospheric Environment, Vol . 33/30, pp.5115-5122.
209. Mahura, A., D.Jaffe, J.Harris (2000a): Identification of Sources and Long Term Trends for
210. Pollutants in the Arctic Using Isentropic Trajectory Analysis (Part I) : Exploratory Data
211. Analysis./cr Journal of Geophysicl Research.
212. Mahura, A. D.Jaffe, J.Harris (2000b): Identification of Sources and Long Term Trends for
213. Pollutants in the Arctic Using Isentropic Trajectory Analysis (Part II) : Trend and
214. Multivariate Analysis./or 7o«ma/ of Geophysicl Research.
215. Mahura, R. Andres, D. Jaffe (2001a): "Atmospheric Transport Patterns from the Kola Nuclear
216. Reactors". In: Anthology 'Risks and Nuclear Waste', 7 pp., CERUM Publication: Centre for
217. Regional Science, Umea University, Sweden.
218. Mahura A. (2001b): Assessment of Impact of Russian Nuclear Fleet Operations on Russian Far
219. Eastern Coastal Regions. Interim Research Report: IR-01-034, International Institute for
220. Applied Systems Analysis, Austria, Summer 2001, 68 p.
221. Mahura A., Baklanov A., Sorensen J. (2001c): "Evaluation of Possible Consequences of
222. Hypothetical Accidental Release at the Kursk Nuclear Submarine", Danish Society for
223. Atmospheric Research, Copenhagen, Denmark, 15 November 2001.
224. Mahura A., Baklanov A., Rigina O. (2002): "Statistical Analysis of Atmospheric Transport fromthe Nuclear Risk Sites in the Arctic Region", Environmental Radioactivity in the Arctic &
225. Antarctic, S-Petersburg, Russia, 16-20 June 2002, {accepted).
226. Mahura A., Baklanov A. (2002b): "Evaluation of Source-Receptor Relationship for Pollutantsusing Probability Fields Analysis", DMI Scientific Report (in preparation), Spr-Fal 2002.
227. Market, P.S., Moore, J.T. (1998); Mesoscale evolution of a continental occluded cyclone.
228. Monthly Weather Review, 126(7); 1793-1811, July 1998.
229. Martin, D., Bergametti, G., Strauss, B. (1990): On the use of the synoptic vertical velocity intrajectory model: validation by geochemical tracers. Atmospheric Environment Part A:
230. General Topics, 24A(8); 2059-2069, 1990.
231. Martin, D., Mithieux, C. Strauss, B. (1987): On the use of the synoptic vertical wind componentin a transport trajectory model. Atmospheric Environment, 21(1): 45-52, 1987.
232. Merrill J., Black R. and Avila L. (1985); Modeling atmospheric transport to the Marshall Islands.
233. Journal of Geophysical Research, Vol. 90, pp. 12,927-12,936, 1985.
234. Merrill, J.T., Bleck, R., Boudra, D. (1986): Techniques of Lagrangian trajectory analysis inisentropic coordinates. Monthly Weather Review, 114(3): 571-581, March, 1986.
235. Merrill J. (1994): Isentropic airflow probability analysis. Journal of Geophysical Research,
237. Mikkelsen, T. and F. Desiato (1993): Atmospheric dispersion models and pre-processing ofmeteorological data for real-time applications. Radiation Protection Dosimetry. Vol . 50, n. 24, pp. 205-218.
238. Miller J.M. (1981): A Five-Year Climatology of Back Trajectories from the Mauna Loa
239. Observatory, Hawaii. Atmospheric Environment, Vol.15, Iss.9, pp. 1,553-1,558, 1981.
240. Moberg, L., ed. (1991): The Chernobyl fallout in Sweden. Results from a research programmeon environmental radiology. Stockholm, Sweden: Swedish Radiation Protection Institute.
241. Moody J.L. (1986): The influence of meteorology on precipitationchemistry at selected sites inthe Eastern United States. Ph.D. thesis, Univ. Michigan, Ann Arbor, 176 p., 1986.
242. Moody J.L. and Gallow J.N. (1988): Quantifying the relationship between atmospheric transportand the chemical composition of precipitation on Bermuda. Tellus, 40(B), pp.463-479, 1988.
243. Moody J.L., Oltmans S.J., Hiram Levy II, and Merril J.T. (1995): Transport Climatology oftropospheric ozone: Bermuda, 1988-1991. Journal of Geophysical Research, Vol.100, pp.7,179-7,194, 1995.
244. Mosca S., R. Bianconi, R. Bellasio, G. Graziani, W. Klug (1998): ATMES-II - Evaluation of1.ng-Range Dispersion Models using data of the 1'' ETEX Release. 600 p., ISBN-92-8283655-X.
245. Nilsen T. and Böhmer N . (1994): Sources of radioactive contamination in the Murmansk and
246. Arkhangel'sk county. Bellona Report, Volume 1, Norway, 1994.
247. Nodop K. - editor (1997): ETEX Symposium on Long-Range Atmospheric Transport, Model
248. Verification and Emergency Response. Proceedings of the Symposium, 13-16 May 1997,
249. Vienna, Austria, 249 p., ISBN-92-828-0669-3.
250. Perrin, G., Simmonds, I. (1995): The origin and characteristics of cold air outbreaks over
251. Melbourne. Australian Meteorological Magazine, 44(1): 41-59, March 1995.
252. Pickering, K.E., Thompson, A . M . , McNamara, D.P., Schoeberl, M.R. (1994): Anintercomparison of isentropic trajectories over the South Atlantic. Monthly Weather Review,
253. Boston, MA, 122(5): 864-879, May 1994.
254. Pickering, K.E., Thompson, A .M. , McNamara, D.P., Schoeberl, M.R., Fuelberg, H.E., Loring,
255. R.O., Jr., Watson, M.V. , Fakhruzzaman, K., Bachmeier A.S. (1996): TRACE A trajectoryintercomparison. 1: Effects of different input analyses. Journal of Geophysical Research, 101 (D19): 23909-23925, October 30, 1996.
256. Pollanen, R. & H. Toivonen (1994): Skin doses from large uranium particles: apphcation to the
257. Chernobyl accident. Radiation Protection Dosimetry, V . 54, n. 2, pp. 127-132.
258. Pollanen, R., I. Valkama and H. Toivonen (1997): Transport of radioactive particles from the
259. Chernobyl accident. Atm. Environ. Vol. 31, No. 21, pp. 3575-3591.
260. Puhakka, T. (1988): Meteorological factors influencing the radioactive deposition in Finlandafter the Chernobyl accident. In: Finland. Dept. of Meteorology, Univ. of Helsinki, Report No. 29, 49 p., 1988.
261. Rigina, O. & Baklanov, A . (2002): Regional radiation risk and vulnerability assessment byintegration of mathematical modelling and GlS-analysis. J. Environment International, Vol . 27, No 6. pp. 1-14 (in press)
262. Rizi, v., RedaelH, G., Visconti, G., Masci, F., Wedekind, C , Stein, B., Immler, F., Mielke, B.,
263. Rolph G.D., Draxler R.R. (1990): Sensitivity of three-dimensional trajectories to the spatial andtemporal densities of the wind field. Journal of Applied Meteorology, 29, 1043-1054.
264. Romesburg C H . (1984): Cluster Analysis for Researches. Lifetime Learning, Belmont,1. California, 334p., 1984.
265. Rotunno, R., Skamarock, W . C , Snyder, C. (1994): An analysis of frontogenesis in numericalsimulations of baroclinic waves. Journal of the Atmospheric Sciences, 51(23): 3373-3398, 1. December 1, 1994.
266. Ruijgrok, W, Romer, E.G. (1993): Aspects of wet, acidifying deposition in Amhem: sourceregions, correlations and trends (1984-1991). Atmospheric Environment. Part A: General
267. Topics, 27A(5): 637-653, April 1993.
268. Sass, B. H., Nielsen, N . W., J0rgensen, J.U., Amstrup, B., and Kmit, M . (2000): The operational
269. HIRLAM system. DMI Technical Report 00-26, ISSN-0906-897X, 53 p.
270. Saltbones, J., A. Foss & J. Bartnicki (1995): SNAP: Severe Nuclear Accident Program. A realtime dispersion model for major emergency management. Norwegian Meteorological Institute (DNMI), EUREKA EU-904 Report.
271. Saltbones, J., A. Foss & J. Bartnicki (1996): A real time dispersion model for severe nuclearaccidents, tested in the European Tracer Experiment. SAMS, Vol . 25. Pp. 263-279.
272. Sardeshmukh P.D., Liebmann B. (1993): An assessment of low-frequency variability in thetropics as indicated by some proxies of tropical convection. Journal of Climate, 6, 569-575.
273. Schoeberl, M . R., Doiron, S.D., Lait, L.R., Newman, P.A., Krueger, A.J. (1993): A simulation ofthe Cerro Hudson SO2 cloud. Journal of Geophysical Research, 98(D2): 2949-2955, Feb. 1993.
274. Seibert P. (1993): Convergence and accuracy of numerical methods for trajectory calculations.
275. Journal of Applied Meteorology, 32, 558-566.
276. Shershakov V .M . , Borodin R.V., Kosykh V.S. (1993): Radioecological Analysis Support System(RECASS). Journal Radiât. Prot. Dosim. 50 (2-4), pp. 181-185.
277. Shershakov V .M. , E.A. Trakhtengerts (1996): Development of RODOS/RECASS System as a
278. Distributed Decision Making Support System in Emergency. Journal Radiât. Prot. Dosim. 64(1-2), pp. 143-147.
279. Shershakov V., V . Kossykh, M . Zheleznyak, A. Mikhalevich (1997): The Implementation of
280. RODOS in Belarus, Russia and Ukraine, and Future Perspectives. Journal Radiât. Prot.
282. Slanina, J., A., Willem A. H . (1983): Tracking the source regions for wet deposition in the
283. N.Y., Elsevier Science Publ. Co., Incorporated, 1983, p. 239-246.
284. Smagorinsky J. (1963): General Circulation Experiments with the primitive equations. The basicexperiment. Monthly Weather Review, Vol. 91:3.
285. Sorensen, J.H. (1998a): Sensitivity of the DERMA Long-Range Gaussian Dispersion Model to
286. Meteorological Input and Diffusion Parameters. Atmos. Environ. 32, 4195-4206.
287. Sorensen, J.H. and A. Rasmussen (1998b): Danish Emergency Response Model for the
288. Atmosphere. ATMESII - Evaluation of Long-range Dispersion Models Using Data of the 1st
289. ETEX Release, Eds: S. Mosca, R. Bianconi, R. Bellasio, G. Graziani, and W. Ellug. EUR17756 EN.
290. Sorensen, J.H., A. Rasmussen, T. Ellermann and E. Lyck (1998c): Mesoscale Influence on Longrange Transport; Evidence from ETEX Modelling and Observations. Atmos. Environ. 32, 4207-4217.
291. Sparling, L. € . , Kettleborough, J. A., Haynes, P. H., Mclntyre, M . E., Rosenfield, J. E.,
292. Schoeberl, M . R., Newman, P. A. (1997): Diabatic cross-ISENTROPIC dispersion in thelower stratosphere. Journal of Geophysical Research, 102(D22): 25817-25829, November 27, 1997.
293. Stohl A., Wotawa G. (1995a): A method for computing single trajectories representing boundarylayer transport. Atmospheric Environment, 29, 3235-3239.
294. Stohl A., Seibert P (1997): Accuracy of trajectories as determined from the conservation ofmeteorological tracers. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society.
295. Stohl A . (1998): Computation, Accuracy and Applications of Trajectories - A Review and
296. Bibliography. Atmospheric Environment, 32, 6, pp. 947-966.
297. Stunder B.J.B. (1996): An assessment of the quality of forecast trajectories. Journal of Applied
299. Taylor G.I. (1921): Diffusion by Continuous Movement. Proceedings of the London
300. Mathematical Society, Ser. 2, Vol. 20, pp.196-202.
301. Thompson, A. M . , Pickering, K. E., McNamara, D. P., Schoeberl, M . R., Hudson, R. D., Kim, J.
302. H., Browell, E. v. , Kirchhoff, V. W. J. H., Nganga, D. (1996): Where did tropospheric ozoneover southern Africa and the tropical Atiantic come from in October 1992? Insights from
303. ROMS, GTE TRACE A, and SAFARI 1992. Journal of Geophysical Research, 101(D19):24251-24278, October 30, 1996.
304. Thykier-Nielsen, S. & T. Mikkelsen (1991): RIMPUFF. User guide. Version 30. RISO1.boratory. Turton, R. & Levenspiel, O. 1986: Power Technol. V. 47, pp. 83-86.
305. Thykier-Nielsen, S., Deme, S. and Mikkelsen T. (1997): RODOS SYSTEM, Analysing
306. Subsystem: RIMPUFF, Stand Alone Version, RIMD0S7, Users Guide, RODOS(A)-TN(95)3.
307. Uccellini, L.W. (1988): Numerical model-based diagnostic study of the rapid development phaseof the Presidents' Day cyclone. In: Seminar on the Nature and Prediction of Extia Tropical
308. Weather Systems, ECMWF, Reading, Eng., Sept. 7-11, 1987, Proceedings, Reading, Eng.,
309. European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, March, 1988, Vol. 1, p. 123-154.
310. USNRC (1975): Reactor Safety Study - An Assessment of Accident Risks in US Commercial
311. Nuclear Plant. Research Report, WASH-1400, NUREG-75/014.
313. Walmsley J.L., Mailhot J. (1983): On the numerical accuracy of trajectory models for long-rangetransport of atmospheric pollutants. A^mos.-Ocean, 21, 14-19.
314. Wilson C. (1967): Radioactive fallout in Northern Regions; Report, Part 1: Environment, section
315. A3: Climatology; Cold regions research & engineering laboratory, Hanover, New1. Hampshire, Feb. 1967.
316. Zannetti P. (1993): Numerical Simulation Modeling of Air Pollution: an Overview. In Air
317. Pollution (P.Zannetti et al., eds.). Computational Mechanics Publications, Southampton, pp.314.
318. Zilitinkevich, S., and Mironov, D. V., (1996): A multi-limit formulation for the equilibriumdepth of a stably stratified boundary layer. Boundary-Layer Meteorol., 81, 325-351.
-
Махура, Александр Григорьевич
-
кандидата физико-математических наук
-
Апатиты, 2001
-
ВАК 25.00.30
- Радиационный контроль и мониторинг радиационно-опасных объектов в условиях мегаполиса
- Оценка комплексного воздействия радиационных и химических факторов на окружающую среду и население Южного административного округа г. Москвы
- Метод учета метеорологических условий в задачах оценивания экологических последствий аварий на объектах атомной энергетики
- Оценка уровней радиоактивного загрязнения окружающей среды Ханты-Мансийского автономного округа
- Комплексная оценка состояния окружающей среды по радиационным и химическим факторам при эксплуатации и выводе из эксплуатации радиационно-опасных объектов
