Қарағанды мен жезқазан қалаларының ластану потенциалы

 

С_м  =    (2)

 

M және V – бірлік уақытта тасталатын газдың мөлшері мен көлемі

ΔT – тасталынатын газдардың қызуы. A коэффициенті қоспаның шашырауы жағдайында климаттық әсерін анықтайды (Ресей территориясы үшін ол 120-дан 200-ге дейін C_м –мг/м³, M – г/с, H – метрмен, V - м³/с, ΔT - °C болған жағдайда өзгереді, ал шетел территориясы үшін А метеорологиялық жағдайының сәйкестігімен анықталады).

Газдар мен жеңіл  аэрозольдер үшін коэффициент F=1, ал шаңдар үшін F>1 және оның дисперстілігіне байланысты.

m коэффициенті қосымша параметрлер f = 10³ арқылы келесі формуламен анықталады:

 

   (3a)

 

Мұндағы: ω₀ – газдардың кетуінің бастапқы жылдамдығы

      D – көздердің сағаларының диаметрі

n коэффициенті қосымша параметр V_м = 0,65 арқылы келесі формуламен анықталады: 0,3 < Vм ≤ 2 болған кезде:

 

n = 3 -

  (3б)

 

V_м < 0,3 болғанда n = 1

V_м > 2 болғанда n = 1

ΔT = 0 кезінде дәлірек f > 100 болғандағы суық тасталымдар жағдайында (1) қатынас келесідей болады:

 

С_м  =     (4)

 

η коэффициенті рельефтің  әсерін анықтайды. Салыстырмалы тегіс жер үшін (радиуста шамамен 50 трубаның биіктігі Н көзден жергілікті жердің деңгейі 1 км үшін 50 м-ден аспайтындай төмендеуі болғанда) η = 1. басқа жағдайларда η – ді М.С. Берляндтың жасаған жұмысы арқылы табылады. η коэффициентін тіркеу көздің рельефтің күрделі формасында орналасуы кезінде концентрацияның өзгеруін бағалауға көмектеседі, әсіресе жиі төмендеген жерде олардың көбеюін бағалауға көмектеседі, сонымен қатар диффузиялануына және олардың бастапқы көтерілуіне рельефтің әсерін қиған жер жағдайы үшін түзетуді анықтау үшін номограммалар мен графиктер құрастырылған.

5 суретте рельефтің үш формасы (ойпат, төбе және кемер (уступ)) үшін η мәндері берілген. Ол көздің биіктігінен Н жергілікті жердің биіктігінің h₀ төмендеуіне және байрайдың (склон) а/ h₀ еңісіне байланысты жасалған. Мұндағы а – ойпаттың немесе төбенің жарты ені.

Ауа ластануының болжамы  әсіресе қоспа концентрациясының  айтарлықтай өсуі болуы мүмкін оқиғаның аномалды жағдайлары үшін өте маңызды  болып табылады:

Бұл жағдайда көздердің үстінде көтеріңкі инверсияның болуы және жер беті қабатында желдің штильге дейін әлсіреуі болуы мүмкін жағдайлар жатады. Мұндай метеорологиялық жағдайдар әсіресе суық тасталымдар үшін қауіпті болып табылады.

 

5 сурет. Рельефтің әсерін анықтау үшін η коэффициентінің мәні.

а – ойпат, б – төбе және в - кемер (уступ).

 

Есепті сандық жолмен шешу негізінде сонымен қатар  тұмандар мен фотохимиялық смогтартар пайда болған кездегі ауа ластануының  қауіптілігі зерттеледі.

Жер беті беті көздері  үшін ең үлкен концентрациялар мәніне жер беті инверсиясы мен штиль кезінде жетеді. Бұл жағдайларда қоспалардың стационарлы емес сипатын ескеру керек.

Алынған формулалар түтін  мұржалары секілді жеке нүктелі  көздерден, аэрациялық фонарьлар типті  сызықтық көздерден немесе автотранспорттық ағындардан, сонымен қатар олардың қаладағы жиынтығынан немесе көлемді көздерден болуы мүмкін концентрациялардың жоғарылауын есептеуге және ауа ластануының интегралды сипаттамасын анықтауға мүмкіндік береді.

6 суретте СО және NO_x концентрацияларының кейбір модельді қала үшін сол аудандардағы өнеркәсіп кәсіпорындарынан және автотранспорт жиынтығының әсерінен болатын қолайсыз метеорологиялық жағдайда есептелуі көрсетілген.

 

 

6 сурет. Қалада максималды бір ретті СО (а) және NO_x (б) концентрацияларының таралуы.

1 - кәсіпорын, 2 – ГЭС, 3 – ТЭЦ, 4 – автомашиналар, 5 –  жел жылдамдығы мен бағыты (м/с).

 

Қалада немесе оның кейбір аудандарына ауа-райын болжау үшін статистикалық және синоптикалық әдістер  айтарлықтай орын алады. Олар уақыт  бойынша қоспалар концентрацияларының өзгеру режимін статистикалық экстраполяциялау немесе метеожағдайлармен және атмосфераның ластануы арасындағы корреляциялық байланысты орнатуда үлкен роль атқарады. әр түрлі метеоррлогиялық факторлардың предикторы ретінде есепке ала отырып сызықтық регрессия әдісін қолдануда негізделген көптеген зерттеулер саны белгілі. Алайда олардың ішіндегі ең жетілген түрін қолдану зерттелетін тәуелділіктердің сызықтық емес сипаттамасына және предикторлардың үлкен санын есепке алу қажеттілігіне байланысты ойдағыдай болмады. Берілген байланыста қоспалар концентрациясының алаңының өзгеруін оларды табиғи ортогональды функция бойынша ыдырату әдісімен зерттеу маңыздылығы ұсынылады. Олар қалада бақылаудың көптеген пункттерінде бір уақытта ауа ластануын айтарлықтай өсудің интегралды бағасы үшін кейбір эффективті Р параметрін қолдануды негіздеуге мүмкіндік тудырды.

Ауа ластануының күтілетін  деңгейін анықтау үшін қажетті метеорологиялық  жағдайларды болжау көбінесе белгілі  синоптикалық әдістер бойынша немесе динамикалық метеорологияның сандық әдістерін қолдану арқылы орындалады. Мұндай болжамдардың жетістігінің жоғарылауына байланысты уақыт келе шекаралық қабатта жел жылдамдығы мен ауа температурасының өзгеру теориясының нәтижесін қолдануға мүмкіндік туғызады. Бұл мақсатта Коши тектес стационарлы емес есептерді шешу, кезеңдік тәуліктік тербелімтер туралы есептерді, сонымен қатар метеорологиялық параметрлердің алдын ала жүрісін есепке алу алгоритмін өңдеу керек. Сонымен қатар қоспалардың ауысуына төселме бет әсері айтарлықтай білінетін шекаралық қабат биіктігінің күтілетін мәндерін есептеуге және түнгі инверсиялардың қарқындылығын, таңғы сағаттарда инверсиялардың бұзылуының нәтижесінде пвйда болатын көтеріңкі инверсиялардың төменгі шекарасын  есептеуге, сонымен қатар тұманның пайда болуы мен олардың пайда болу сипаттамасына болжам беруге және тағы басқаларға мүмкіндік туады.

Шекаралық қабатта радиозонд  немесе аэрологиялық зондылау, сонымен  қатар арнайы метеоматчтарда немесе телевизиялық мұнараларда және радиоматчтарда бақыланған мәліметтер бойынша температура мен жел жылдамдығының вертикальды таралуы туралы толық ақпараттарды қолдану айтарлықтай маңызды роль атқарады. КСРО-да атмосфераның төменгі қабаттарындағы стратификация туралы ақпараттарды алу мақсатында соңғы жылдары синоптикалық практикаға қосымша 925 гПа деңгейіне қатысты барикалық топография картасы қосылған.

Қолайсыз метеорологиялық  жағдайлар кезеңінде жер беті концентрацияларының күрт өсуі туралы ескертулерге сәйкес атмосфераға зиянды тасталымдарды тастау туралы шараларды қолдануға болады.

Күтілетін ауаның ластануы деңгейін анықтауға қажетті метеорологиялық  жағдайларды болжау белгілі синоптикалық әдіс бойынша немесе динамикалық  метеорологияның сандық әдістерін  қолдану арқылы жүргізіледі. Мұндай болжамдардың жетістіктерінің жоғарылауы үшін уақыт бойынша шекаралық қабатта ауа температурасы мен жел жылдамдығының өзгеруі теориясының нәтижелерін қолдану әсер етеді. Осы мақсатта Коши типті стационарлы емес есептерді, сонымен қатар кезеңдік тәуліктік тербелістерді есептеп, метеорологиялық параметрлердің алдыңғы жүрісін есепке алу алгоритмін құру қажет. Бұл кезде қоспалардың тасымалдануына төселме беткейдің әсері айтарлықтай байқалатаын шектерде шекаралық қабаттың күтілетін биіктігінің, түнгі инверсиялардың биіктігі мен қарқындылығын,таңғы сағаттардағы инверсиялардың бұзылуының нәтижесінде пайда болатын көтеріңкі инверсиялардың төменгі шекараларының мәнін есептеуге мүмкіндік туады, сонымен қатар тұманның пайда болуына және олардың сипаттамасына және т.б. болжам беруге болады. Алайда айтарлықтай жетістіктеріне қарамастан атмосфераның шекаралық қабатының теориясында болжамдық практикада қолдану үшін жарамды нәтижелер аз алынған.

Аэрологиялық зондылаудың  немесе баяу жүрісті радиозондтардың, сонымен қатар арнайы метеоматчтардан немесе телевизиялық башнялардан және радиоматчтардан алынған мәліметтері бойынша алынған шекаралық қабаттағы температураның және жел жылдамдығының вертикалды таралуы туралы толық ақпаратты қолдану айтарлықтай маңызды болып саналады. Соңғы жылдары синоптикалық практикаға соңғы жылдары қосымша 925 гПа деңгейіне қатысты барикалық топография картасы енгізілген [12].

1.13 Ауа ластануын  болжаудың физикалық негізі 

 

Ауа ластануын болжау әдістерінің дамуы көздерден  қоспалардың таралу заңдылықтарын теориялық және сараптамалық зерттеуге негізделеді. Мұндай зерттеу екі бағыт бойынша жүзеге асырылады. Оның біреуі турбуленттік диффузия теңдеуін шешудің көмегімен математикалық сипаттаудың негізінде атмосфералық дифффузия теориясын өңдеу болып табылады. Ал екіншісі атмосферада ластаушы заттардың таралуын негізгі эмпирико-статистикалық талдаудың негізінде және осы мақсатта интерполяциялық модельдің үлкен бөлігі гаусстық типті қолданумен байланысты.

Бірінші бағыт өте  жан-жақты болып келеді. Себебі, ол әр түрлі сипаттағы ортаға әр түрлі типті көздерден қоспалардың таралуын зерттеуге көмектеседі. Ол атмосферада жылу және ылғал алмасу туралы метеорологиялық есептерде қолданылатын турбуленттік араласу параметрлерін қолдануға мүмкіндік береді. Метеорологиялық жағдайлардың өзгеруін күтуді ескере отырып ауаның ластануын болжауды есепке ала отырып теория қорытындыларын практика жүзінде қолдануға бұл жағдай өте қолайлы болып табылады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 орталыҚ қазақстанның физико-географиялық сипаттамалары

 

 

2.1 Қарағанды станциясының физико – географиялық сипаттамасы

 

Станцияның тарихы. Қарағанды қаласында метеорологиялық бақылау (№ 1 көмір шахтасында) 1932 жылы 8 қыркүйекте басталған болатын.

Жұмыс істеу кезеңі: 1932 жылдан бері қазіргі таңға дейін  ІІ разрядты бағдарламасы бойынша Қарағанды метеорологиялық станциясы (1932-1940жж) деген атаумен, 1941 жылы атауы Қарағанды АМСГ деп өзгерді.

Орын ауыстырулар: 1941 жылы 2 қыркүйекте солтүстік – солтүстік  – шығысқа (биіктігі 525 м болды) қарай 3 км – ге, 1944 жылдың 16 тамызында оңтүстігінде 13 км – ге  қарай өзгерді.

Третьяков жауын –  шашын өлшегіші 1959 жылы 1 қаңтарда қондырылған. 1941 жылдың 2 қыркүйегінде – ауыр тақтайлы флюгер орнатылған.

1950 жылы гидрометеорологиялық  бюро құрылды.

1970 жылы гидрометеорологиялық обсерватория құрылды.

1974 жылы қоршаған ортаның  ластануын бақылайтын лабораториясының  мекемесі ашылды.

1999 жылы гидрометеорология орталығы аймақтық мемлекеттік кәсіпорын «Қарағанды гидрометеорология орталығы» (КарЦГМ) болып қайта ұйымдастырылды.

Қазіргі таңда орталық ЦГМ қызмет зонасында орналасқан бақылау пункттернің гидрометеорологиялық жүйесінің әдістемелік басқармасымен айналысады:

• метеорологиялық станция – 22
• гидрологиялық бекеттер – 11
• аэрологиялық станций – 2
• агрометеорологиялық бекеттер - 6

Қарағанды гидрометеорологиялық орталығы ұйымдастырушылық және  гидрометеорологиялық процестерді және Қарағанды қаласы, Қарағанды облыстарының және Балхаш айдындары территориясында мемлекеттік бірыңғай бақылау қызметтерін жүзеге асыратын арнайы уәкіл етілген мемлекеттік орган болып табылады.

Қарағанды қаласы Орталық  Қазақстанның қазақстың ұсақ шоқысында 500-600 м абсолютті белгілерімен және жалпы оңтүстік – батыстан солтүстік – шығысқа қарай кішкене еңіспен орналасқан.

Қоршаған орта біртіндеп  төмендейтін орташа төмпешіктерімен ерекшеленеді.

Солтүстікке 35 км-де Нұра өзені ағып өтеді. Ол жерде Самарқанд  суқоймасы орналасқан.

Станцияға жақын аймақта  ормандар мен батпақтар жоқ.

Топырағы – күңгірт – каштан, сұр түсті болып келеді.

Өсімдік жамылғысы –  полыно – бетеге, полыно - типчаковой далалықтарының өсімдік түрлерімен сипатталған.

Метеорологиялық станция 1932 жылы еңбек ауылының оңтүстік шығыс  шетінде (Бұрынғы Қарағанды). Метеорологиялық  алаң солтүстік – шығысқа қарай  еңістігімен көтеріңкі орында орналасқан. 20 м қашықтықта бір қабатты тұрғын үйлер орналасқан.

1941 жылдың қыркүйегінен  бұрынғы орнынан солтүстік –  солтүстік – шығысқа 3 км  арақашықтықта  орналасты. Метеоалаңды айнала  құрылыстар – шығыс жағынан  100-200 м, оңтүстік – шығысыннан 50 м, оңтүстік – батысынан 100 м жүріс жолдары қоршаған.

1944 жылдың тамызынан  станция оңтүстігіне 1 км жерге  көшірілді және төбешіктің солтүстік  – шығысының етегінде орналасты.  Метеоалаңның оңтүстік – батысында  солтүстік – солтүстік – шығысқа  (биіктігі 525 м болды) қарай 3 км – ге 45 км  шақырымда үй, ал шығысынан 60 км шақырымда ағаштар саяжайы бар. Оңтүстігінен 115солтүстік – солтүстік – шығысқа (биіктігі 525 м болды) қарай 3 км – ге км шақырымда – қызмет көрсету ғимараты, солтүстігінде 69 м-де биіктігі 10 м-ге жететін ғимарат орналасқан.

Жазда метеоалаңның төселме  беткейі сирек дала типтес шөппен жабылған, ал қыста қармен жабылған. Топырақ кесіндісі келесідей  сипатталады:

<p class="dash041e_0431_044b_0447_04