Атмосфера ластануының деңгейіне метеорологиялық факторлардың әсері

Атмосфера ластануының деңгейі жерге жақын ауа қабатындағы (жер бетінен, 5-2,0 м) қосындылардың концентрациясымен анықталады және технологиялық және метеорологиялық факторларға байланысты болады.

Технологиялық факторларға газауа қосындыларының шығыны, оның температурасықалдықтардағы қосылыстардың концентрациясы, көздердің биіктігі және т.б.

Қосындылардың жер бетіндегі концентрациясының көлемін анықтайтын метеорологиялық факторларға қалдық немесе шығарынды көздерінің орналасуын, желдің бағытын, оның жылдамдығын, атмосфералық ауаның температурасы мен ылғалдылығын, инверсие, тұман, жауын-шашынның болуын және т.б жатқызуға болады.

Ластағыш көздердің орналасуы жердің ұзындығымен еніне байланысты географиялық орналасу жағдайымен анықталады, сонымен қатар, теңіз деңгейінен биіктігі және жер рельефіне байланысты аймақтылықпен анықталады.

Атмосфераның жерге жақын қабатында желдің жылдамдығы мен бағыты Жердің күнді айналуымен, жер рельефі, атмосфералық қысым және температуралық градиентпен қалыптасады. Соның нәтижесінде Жердің солтүстік жарты шары үшін оңтүстік-батыс және солтүстік-шығыс жел, ал оңтүстік жарты шар үшін солтүстік-батыс және оңтүстік-шығыс жел тән.

Желдің жылдамдығы атмосфералық қысымның төмендеуінің жоғарлауымен көтеріледі (өседі). Европаның көптеген бөлігінде желдің күші күздің аяғында және қыс мезгілінің басында бәсеңдейді. Ауа ағысының жылдамдығы жердің бетінде 500-1000 м биіктікпен салыстырғанда әлдеқайда төмен, оның себебі ауа массасының үйкелісінде. Жел жылдамдығының профилі тәулік аралығында өзгереді. Күндіз жел, жылулық конвекциялық ағыстармен жоғары ығысса, ал түнде конвекция күндізгіге қарағанда әлсіз болады, сондықтан жер бетінде желдің жылдамдығы күндіз жоғары болады да, ал түнде-биіктікте болады.

Егер ауа температурасы биіктеген сайын төмендесе, төменнен қозғалатын ауа көлемі жылдамдай түседі. Жылынған конвекциялық ағымдар жоғары көтеріледі, ал төмен қарай ауаның суық ағысы алмасады. Ондай жағдайды тұрақсыз конвекция деп атайды.

Егер ауаның көлденең температулық градиенті нөлге жақын немесе теріс (жоғарылаған сайын температура жоғарылайды) болса, онда тігінен көтерілетін ауа көлемі қоршаған массадан суығырақ болады және оның қозғалысы бәсеңдейді. Ондай жағдайды тұрақты инверсиялық деп атайды.

Температура инверсиясы жер бетінен немесе біраз биіктікте басталуы мүмкін .осындай немесе басқа да жағдайларда олар ауа алмасуына кедергі жасайды және жердің беткі қабатында қосылыстардың (ауадағы ылғал конденсациясының өнімдері, тұманның түзілуі және т.б) жиналуына себеп болады. Сонымен, инверсиядағы ауа ластануының қауіпті деңгейі үнемі тұманмен және түтінмен жалғасуы мүмкін.

3.1 суретте инверсия түріне және шығарындылардың сипатына байланысты атмосферадағы қосылыстардың таралу жобасы көрсетілген. Төмен орналасқан (труба) суық шығарынды шығаратын көздерде қосындылардың көп концентрациясы жер бетіндегі қабаттарда желдің жоқтығында немесе әлсіз желде түзіледі. Ондай жағдайда ауаның максималды ластануы сол шығарынды көздерде байқалады. Жылы шығарындылар шығаратын биік көздерден максималды ластану жоғары көтеріңкі инверсияда байқалады. Трубаның астында инверсиялық температура қабаты төмен болған сайын, жер қабатындағы ауаның ластануы күштірек болады.

Атмосфераның тұрақтылық жағдайын сандық көрстеу үшін тік температуралық градиентпен желдің жылдамдығының қатынасын қолданады, оны атмосфераның стратификация критериі деп атайды. Бұл критерий атмосферадағы қосындалардың таралуын есептейтін барлық әдістерде қолданылады.

3.2 Сурет – биік түтін трубасынан шыққан түтіннің формалары

Ірі қалаларда зиянды заттардың концентрациясы өте жоғарғы деңгейге жетуі мүмкін, мысалы әртүрлі жылдары Лондон, Лос-Анджелес, Нью-Йорк, Токио және т.б қалаларда байқалды, ол зиянды заттардан түзілген қосылысты жалпы атпен смог «қара түтін» деп атады. Халықаралық термин смог ағылшын сөздерінің түтін (smoke) және тұман (fog) қосындысынан тұрады. Смог (улы тұмандықтар) – жағымсыз метеорологиялық жағдайларда түзілетін және жер бетіне жақын жатқан ауа қабатындағы зиянды заттардың жоғарғы концентрациясымен сипатталатын, қауіпті атмосфералық құбылыс. Смогтың үш типы бар- қалпына келетін немесе лондондық смог типі, тотықтырғыш және мұз типті фотохимиялық смог.