Модель аэрозоля

В гл. 1 кратко обобщаются сведения об основных эффектах физического взаимодействия, сопровождающих процесс распространения оптического излучения в атмосфере, приводятся формулы расчета и табличные данные, касающиеся характеристик когерентного и некогерентного рассеяния. В гл. 2 обосновывается статистически обусловленная микрофизическая модель аэрозоля анализируются экспериментальные данные по изучению микроструктуры аэрозоля и его вертикальной стратификации. В гл. 3 систематизированы новые данные, касающиеся адекватного выбора исходных оптических постоянных аэрозольного вещества. В гл. 4 представлены оригинальные результаты количественного анализа критериев точности расчетного прогноза оптических параметров аэрозоля. В гл. 5 приведены и проанализированы таблицы высотного распределения основных оптических параметров аэрозоля проведены сопоставления предложенных моделей с известными результатами оптического зондирования. В гл. 6 и 7 рассмотрены вопросы построения оптических моделей газовой атмосферы для широкополосных и селективных источников излучения приведены результаты расчетов, выполненных на основании уточненных метеорологических моделей и оригинальных алгоритмов, даны рекомендации по практическому использованию развитых моделей для дистанционного зондирования атмосферы. [c.6]

Все оптические характеристики аэрозолей существенно зависят от их микрофизических параметров (концентрации, спектра размеров, формы и компонентов комплексного показателя преломления частиц). Последние изменяются в весьма широких пределах от одного типа аэрозолей к другому и в пределах одного и того же типа. Все это бесспорно осложняет проблему разработки оптических моделей аэрозолей, которой посвящены следующие четыре главы настоящей монографии. [c.8]

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ВЫБОРА МИКРОФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ АЭРОЗОЛЯ НА ТОЧНОСТЬ ПРОГНОЗА [c.102]

Построение корректной оптической модели аэрозоля, под которой мы будем понимать упорядоченный по высоте и спектру частот (длин волн) числовой массив объемных коэффициентов взаимодействия компонент матрицы рассеяния, невозможно осуществить без достоверной количественной информации о микрофизических свойствах ансамбля аэрозольных частиц, статистически обоснованного для заданной геофизической ситуации. Основу такой информации должны составлять экспериментальные измерения и полученные на их основе математические модели концентрации и функции распределения аэрозольных частиц по размерам, формы частиц и их химического состава. [c.134]

Анализ литературных данных и серия численных экспериментов, выполненных в предыдущих параграфах, позволил сформулировать основные требования к микрофизической модели аэрозоля, необходимые для прогноза его оптических характеристик, и определить предпосылки создания модели вертикальной стратификации указанных характеристик. Выбор спектрального диапазона видимого и ИК-излучения 0,248—10,6 мкм в настоящей модели оптических характеристик аэрозоля обусловлен в первую очередь диапазоном рабочих длин волн наиболее распространенных образцов оптических квантовых генераторов [7], которые приняты далее в качестве опорных точек при построении вертикальных профилей основных оптических характеристик. [c.141]

Перейдем теперь к рассмотрению некоторых результатов численного моделирования ожидаемых результатов лазерного зондирования атмосферы из космоса. Первые данные в этом направлении применительно к зондированию аэрозолей из космоса были получены в Институте оптики атмосферы еще в 1970 г. [1, 2]. Для заданной более или менее реалистической модели аэрозолей были получены профили ожидаемых эхо-сигналов для различных длин волн, нормированные на мощность зондирующего импульса. Расчет проводился для случая пространственного разрешения 5 км, диаметра приемного зеркала лидара 1 м и энергии зондирующего импульса 1 Дж. [c.212]

Многие реальные физические процессы хорошо описываются DLA- моделью. Это прежде всего электролиз, кристаллизация жидкости на подложке, осаждение частиц при напылении твердых аэрозолей. В DLA- процессе на начальном этапе в центре области устанавливается затравочное зерно, затем из удаленного источника на границе области поочередно выпускаются частицы, которые совершают броуновское движение и в конечном итоге прилипают к неподвижному зерну. Таким образом происходит рост DLA- кластера. [c.29]

При этом определяются вклады отдельных составляющих в суммарную активность продуктов, выходящих из защитной оболочки в окружающую среду продуктов деления, продуктов активации и трансурановых элементов. Затем определяют распределение концентраций радиоактивных элементов и поглощенных доз в окрестности атомной станции. Для этого используют метеорологические данные и модели перемешивания газовых потоков, диффузии аэрозолей в атмосфере и их осаждения на земной поверхности. [c.99]

В глобальной модели была сделана оценка тепловых эффектов антропогенного аэрозоля и С02 с учетом вызываемого ими изменения гидрологического цикла, в частности, перестройки облачности. Оказалось, что учет этой перестройки изменяет эффект теплового воздействия аэрозоля и С02 на земную климатическую систему по сравнению со случаем фиксированной облачности. [c.780]

Знание оптических характеристик аэрозолей в поле мощных лазеров является основой для построения модели нелинейного распространения света через мутные среды. Коэффициенты аэрозольного ослабления, поглощения, рассеяния, индикатриса рассеяния, компоненты матрицы рассеяния, прозрачность при нелинейном взаимодействии излучения с аэрозольной средой становятся функциями вида ф(А., /, а, t), где а — параметр, характеризующий свойства аэрозоля (концентрацию, параметры функции распределения, комплексный показатель преломления). Вид этой зависимости, за исключением частных случаев, удается определить только из специально поставленных экспериментов. [c.121]

Модели переноса лазерного излучения в аэрозолях при взрывном [c.128]

Построение модели нелинейного переноса предполагает выбор модели зависимости оптических характеристик рассеивающей среды от энергетических параметров воздействующего излучения и на основе уравнения переноса, сформулированного для конкретной ситуации (геометрия пучка, длина трассы, тип аэрозолей и т. п.), установление влияния оптических характеристик, нелинейно зависящих от интенсивности силового излучения в точке трассы, на интенсивность (мощность, энергию) прямого либо рассеянного излучения. [c.128]

Вторая модель переноса основана на представлениях о распространении мощных импульсов СОг-лазера в мелкокапельном аэрозоле (ао< ). Эта модель базируется на физических результатах, изложенных в пп. 4.3.1—4.3.3. [c.130]

Первые два слоя часто объединяются понятием — приземный аэрозоль в его формировании необходимо выделять как минимум два глобальных источника океан и земную поверхность. Дальнейшая детализация модели связана с учетом геофизических региональных признаков, метеорологических факторов и мезомасштабных процессов циркуляции. [c.24]

Пространственная структура поля концентрации аэрозолей является определяющей характеристикой при численном построении оптических моделей. При этом необходимо иметь в виду три типа [c.24]

Из имеющихся результатов измерений концентрации частиц аэрозолей в качестве основы для статистической модели N (Л) над континентом нами выбраны данные контактных самолетных измерений, проведенных на различных высотах. Часть этих данных, полученных в умеренных широтах Евразийского континента в период 1981—1984 гг. показана на рис. 2.1. На рис. 2.2 показаны отдельные реализации Л м(й), полученные нами над Западной Сибирью [c.29]

Из имеющихся многочисленных результатов измерений концентрации частиц аэрозолей на различных высотах в тропосфере и стратосфере мы отберем только те, которые имеют прямое отношение к проблеме последующего построения соответствующих моделей. [c.33]

Развиваемая нами концепция построения оценочных оптических моделей атмосферного аэрозоля [22] состоит в выборе состоятельного набора микрофизических данных, расчете на их основе оптических характеристик в широком спектральном диапазоне и сопоставление с результатами прямых оптических измерений, выполненных в адекватных условиях. Статистическая состоятельность микрофизических данных, использованных в [22], несмотря на их уникальность для своего времени, сегодня уже не может нас удовлетворить. К настоящему времени существенно возрос объем [c.36]

Установление адекватной аналитической или численной модели f r) является нетривиальной задачей, если учесть, что ни одно из существующих измерительных средств не обеспечивает получение информации в реальных границах [ri, Г2], которые в естественных аэрозолях простираются от 10 до 10 мкм. [c.41]

Для модели спектра частиц тропосферного аэрозоля в работе [52] предложена модификация гамма-распределения в виде [c.44]

Обоснование достоверной микрофизической модели аэрозоля средней атмосферы остается проблематичным ввиду дефицита измерительной информации. Мы принимаем в качестве модельных результаты теоретического моделирования Туна и Турко [57], которые оказались в хорошем соответствии с другими данными для уровня стратосферы. Об их адекватности можно судить только по итогам сопоставления рассчитанных оптических характеристик с результатами прямых оптических измерений (лидарных, ракетных). Наибольшие трудности в обосновании микрофизической модели аэрозоля, как оптически активного вещества, связаны с выбором значений комплексного показателя преломления и учета пространственно-высотных изменений. Многообразие источников аэрозоля, сложный химический состав аэрозольных частиц, несовершенство методов измерения оптических постоянных обусловливают эти трудности. [c.143]

Дальнейшим условием усовершенствования модели Мак-Клатчи является модель [50], созданная для расчетов пропускания атмосферы в диапазоне длин волн от 0,2 до 40 мкм, в интервале высот от О до 100 км. Эта модель охватывает большое количество атмосферных ситуаций в ней даны сведения для 5м =50, 23, 10, 5, 2 км и значений относительной влажности 7 = 0, 70, 80, 99 7о, использованы континентальная, морская, тропосферная и городская модели аэрозоля. Распределение частиц по размерам соответствует суперпозиции двух логнормальных распределений, представляющих субмикронную фракцию фотохимического происхождения и мелкодисперсную пылевого. [c.38]

Были проведены многочисленные исследования с помощью электростатического фильтра Котрелла и смоло-шерстяных электростатических фильтров. Используя основные принципы электростатики, Кремер и Джонстон [434] предложили модель осаждения заряженных аэрозолей на собирающих поверхностях (коллекторах). Пренебрегая силой инерции, уравнение движения, приведенное в разд. 5.2, можно преобразовать к виду [c.470]

Многие реальные физические процессы хорошо описываются DLA-моделью. Это прежде всего электролиз, кристаллизация жидкости на подложке, осаждение частиц при напьшеыии твйрдых аэрозолей. В DLA- процессе на начальном этапе в цент области устанавливается затравочное зерно, [c.94]

Многие реальные физические процессы хорошо описываются моделью агрегации, ограниченной диффузией [40]. Это прежде всего относится к таким процессам, как электролиз, кристаллизация жидкости на подложке, осаждение частиц при напылении твердых аэрозолей. На рис. 17 представлена структура пленки NbGe2, обладающая фрактальностью. Она была получена на кварцевой подложке, которую нагревали до температуры 840°С, сверху подложки под давлением (13, 33 Па) подавали смесь гелия с парами германия, а в газовую мишень разбрызгивали ниобий. При взаимодействии ниобия с германием образовывались аэрозоли в виде [c.38]

Процесс роста коллоидов и аэрозолей объясняет модель агрегации типа кластер — кластер. Согласно этой модели число кластеров в системе вследствие агрегации убывает, а их размеры увеличиваются. Впервые модель агрегации типа кластер — кластер (01Л С1—С1) предложил Сазерленд [52]. Как видно из рис. 1.4, образовавшиеся в результате этого процесса фрактальные кластеры более рыхлые по сравнению с кластерами в модели Виттена — Сандера, поскольку в этом случае труднее заполнить пустоты. [c.27]

Реализация этой программы была обеспечена в последнее десятилетие двумя обстоятельствами а) были достаточно изучены спектры поглогцения атмосферных газов, макро- и микрофизические, а также оптические свойства облаков. Накопился и определенный, хотя и недостаточный, запас знаний об аэрозоле б) появилась база в виде хоропю разработанной математической теории переноса излучения, создания в СССР двух центров по численным методам этой теории (ИПМ АН СССР и ВЦ СО АН СССР). В содружестве с учеными ВЦ СО АН СССР и ИНМ в ИФА АН СССР был создан ряд эталонных радиационных моделей, послуживгаих основой для разработки приближенных методов и упомянутых выгае параметризаций [74, 76. [c.778]

Еще одна причина конденсирования влаги — содержание в воздухе гигроскопической пыли или аэрозолей, снижающих е. В этом случле принимают значение условной относительной влажности фу, %, по модели [c.136]

В работе [26] рассмотрена принципиальная возможность образования долгоживущей холодной плазмы на основе квазиней-трального ансамбля заряженных частиц водного аэрозоля. С позиций этой модели дана интерпретация обнаруженного экспериментально эффекта инициирования долгоживущих плазмоидов при охлаждении ВЧ-разряда потоком водно-капельного аэрозоля. [c.182]

Вместе с тем в проблеме дистанционного зондирования еще не использованы возможности активной спектроскопии комбинационного рассеяния и резонансной флюоресценции при многофотонном поглощении, эффектов самомодуляции спектра в динамически нелинейной среде, мощностного аналога метода многоволновой диагностики поглощающего аэрозоля в условиях его радиационного испарения и фрагментации и ряда других нелинейных оптических явлений. Следует отметить также перспективность ком-плексирования методов линейного и нелинейного зондирования для извлечения многопараметрической информации без задания априорных моделей среды. [c.234]

Интересную аналогию можно провести между рассматриваемыми экспериментальными результатами и недавно развитыми в работах [14, 15] теоретическими представлениями о термической диффузии в запыленном (dusty) газе , т. е. в смеси газа с малым количеством взвешенных макроскопических частиц, размеры которых меньше длины свободного пробега молекул газа. Эта модель имеет практическое значение для изучения свойств переноса пылинок или аэрозолей в газовой среде. Перечисленные в таблице смеси тяжелых молекул паров антрацена и его производных с гелием практически удовлетворяют условиям такой задачи, поэтому данные для этих смесей можно, по-видимому, рассматривать, как первую экспериментальную демонстрацию термодиффузионных свойств запыленного газа . Эти данные совпадают с теоретическими выражениями работ [14, 15] также и в количественном отношении. [c.231]

Ультрадисперсные частицы (1—10 нм) металлов (кластеры) во многих случаях имеют правильную форму, как это видно из рис. 2.4. Треугольная проекция их, обнаруживаемая при электронно-микроскопических исследованиях, свидетельствует о модели в виде тетраэдра. Пяти- и шестиугольники, по-видимому, представляют собой объединения тетраэдров путем многократного двойникования. Пятиугольные частицы (аэрозоли) кристаллизуемых в кубической системе серебра, золота, полученные из водных золей или нанесенные на поверхность кристалла Na l, либо расщепленную в вакууме слюду, должны иметь форму пентагональной бипирамиды, образованной многократным двойникованием пяти тетраэдров по граням (111), но с оставлением узкой щели (дислокации), не обнаруживаемой микроскопически. Возможно, что дислокация не выявляется из-за релаксации реального кристалла. [c.24]

В томе 2 Оптические модели атмосферы подведены основные итоги многолетних исследований авторов по разработке аэрозольных моделей на основе оригинального подхода к проблеме. Главная идея этого подхода состоит, во-первых, в обстоятельном анализе наиболее представительных серий измерений микрофизи-ческих параметров аэрозолей (концентрация, спектры размеров, комплексный показатель преломления частиц), выполненных как сотрудниками Института оптики атмосферы СО АН СССР, так и другими исследователями с целью разработки статистических микрофизических аэрозольных моделей во-вторых, в создании на основе последних с использованием теории Ми соответствующих оптических аэрозольных моделей и сравнении их с данными не-лосредственных измерений оптических характеристик аэрозолей (коэффициенты ослабления, рассеяния, индикатрисы рассеяния и другие компоненты матрицы рассеяния). Таким образом, созданные авторами и описанные в этой монографии аэрозольные модели построены без использования каких-либо априорных предположений и, следовательно, являются реалистическими, а не оценочными. [c.6]

Развивая методологию построения модели исходных микрофизических характеристик атмосферного аэрозоля, мы будем придерживаться концепций, одобренных международным совещанием экспертов по вопросам физики аэрозоля и его влияния на климат [38]. Учитывая различную природу источников генерации аэрозольных частиц как в ешних, так и внутренних, постулируется следующая высотная градация модели [c.24]

Малое количество пыли (0,62 мкг/м ) дает основание рассматривать эту фракцию приземного аэрозоля в качестве первого приближения среднеглобальной фоновой модели. В пользу этого положения может служить то обстоятельство, что акватория Тихого океана вместе с полярными районами охватывает значительную часть земной поверхности и ее воздушный бассейн в наименьшей [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...