Об утверждении Положения о повышении точности прогностических оценок радиационных характеристик радиоактивного загрязнения окружающей среды и дозовых нагрузок на персонал и население (утратил силу на основании приказа Ростехнадзора от 08.06.2010 N 465)

Приложение N 5
к Положению о повышении
точности прогностических оценок
радиационных характеристик
радиоактивного загрязнения
окружающей среды и дозовых
нагрузок на персонал и население,
утвержденному приказом
Федеральной службы по
экологическому, технологическому
и атомному надзору
от 15 января 2010 года N 11

     

Модель пограничного слоя атмосферы

Турбулизованный под влиянием подстилающей поверхности слой называется планетарным пограничным слоем атмосферы. Его толщина зависит от скорости внешнего потока (потока на большое расстояние от земной поверхности - в свободной атмосфере), от вертикальной стратификации, от размеров и формы неровностей подстилающей поверхности. Пограничный слой атмосферы характеризуется не только непрерывным ростом скорости от нуля до величины, соответствующей потоку в свободной атмосфере, но и вполне закономерным изменением направления ветра при всех вращениях. Последнее обусловлено влиянием силы Кориолиса (f) . Механизм правого вращения ветра становится понятным, если руководствоваться следующими соображениями.

Вблизи земной поверхности градиент давления уравновешивается силой трения (f). С увеличением высоты и уменьшением затормаживающего влияния земной поверхности уменьшается сила трения, растет скорость, а пропорционально возрастанию скорости увеличивается f, пропорционально которой и увеличивается изменение направления ветра. Динамическое влияние земной поверхности, как указывают опытные данные, проявляется до высоты 1,5-2 км, что справедливо и для монотонного правого вращения ветра (угол поворота на этой высоте может достигать 24°). Дальнейшие изменения направления уже невелики и теряют монотонный характер. Рассматривая задачу формирования метеопараметров в пограничном слое атмосферы, ограничимся случаем стационарности и однородности вдоль оси [1]. Система уравнений, описывающих пограничный слой, состоит из уравнений, описывающих вертикальные профили турбулентных напряжений (уравнений динамики) при u = vu/k и v = v v/k

u = vu/k, v = v v/k, k - постоянная Кармана;

u - продольная скорость ветра;

v - поперечная скорость ветра, соответственно;

= kdu/dz - продольное турбулентное напряжение;

= kdv/dz - поперечное турбулентное напряжение.

Уравнение для коэффициента турбулентности:

Уравнение баланса энергии турбулентной пульсации:

где , , С - численный коэффициент, определяемый эмпирически.

Уравнения для масштаба турбулентных пульсаций:

Уравнение для потока тепла: