Список моделей атмосферной дисперсии

Модели атмосферной дисперсии — это компьютерные программы, которые используют математические алгоритмы для моделирования того, как загрязнители рассеиваются в окружающей атмосфере и, в некоторых случаях, как они реагируют в атмосфере.

Модели Агентства по охране окружающей среды США

Многие модели дисперсии, разработанные или принятые к использованию Агентством по охране окружающей среды США (US EPA), также приняты для использования во многих других странах. Эти модели EPA сгруппированы ниже в четыре категории.

Предпочтительные и рекомендуемые модели

AERMOD — модель атмосферной дисперсии, основанная на структуре турбулентности атмосферного пограничного слоя и концепциях масштабирования, включая обработку множества наземных и приподнятых точечных , площадных и объемных источников . Он обрабатывает равнинную или сложную, сельскую или городскую местность и включает в себя алгоритмы построения эффектов и проникновения шлейфа инверсий наверху. Он использует гауссову дисперсию для стабильных атмосферных условий (т. е. низкую турбулентность) и негауссову дисперсию для нестабильных условий (высокая турбулентность). алгоритмы истощения шлейфа за счет мокрых и сухих отложений В модель также включены . Эта модель находилась в разработке около 14 лет, прежде чем была официально принята Агентством по охране окружающей среды США.

CALPUFF – модель нестационарной затяжек дисперсии , которая моделирует влияние метеорологических условий, изменяющихся во времени и пространстве, на перенос, преобразование и удаление загрязнений. CALPUFF может применяться для транспортировки на большие расстояния и для пересеченной местности.
BLP – модель гауссовской дисперсии шлейфа, разработанная для решения уникальных задач моделирования, связанных с промышленными источниками, где эффекты подъема и нисходящего потока шлейфа от стационарных линейных источников . важны
CALINE3 – модель стационарной гауссовой дисперсии, предназначенная для определения концентрации загрязнений в местах расположения рецепторов с подветренной стороны от автомагистралей, расположенных на относительно несложной местности.
CAL3QHC и CAL3QHCR. CAL3QHC — это модель на основе CALINE3 с расчетом очередей и моделью трафика для расчета задержек и очередей, возникающих на регулируемых перекрестках. CAL3QHCR — это более усовершенствованная версия, основанная на CAL3QHC, для которой требуются местные метеорологические данные.
CTDMPLUS – сложная модель дисперсии местности (CTDM) плюс алгоритмы для нестабильных ситуаций (т. е. сильно турбулентных атмосферных условий). Это уточненная гауссовая модель качества воздуха с точечным источником для использования во всех условиях стабильности (т. е. во всех условиях атмосферной турбулентности) на сложной местности.
OCD – Модель рассеяния на море и в прибрежных зонах (OCD) – это гауссова модель, разработанная для определения воздействия морских выбросов из точечных, площадных или линейных источников на качество воздуха в прибрежных регионах. Он включает в себя перенос и рассеивание шлейфа над водой, а также изменения, которые происходят, когда шлейф пересекает береговую линию.

Альтернативные модели

ADAM - Модель оценки дисперсии ВВС (ADAM) представляет собой модифицированную модель коробчатой и гауссовой дисперсии, которая включает термодинамику, химию, теплообмен, аэрозольную нагрузку и эффекты плотного газа .
ADMS 5 – Система моделирования атмосферной дисперсии (ADMS 5) – это усовершенствованная модель дисперсии, разработанная в Великобритании для расчета концентраций загрязняющих веществ, выбрасываемых как непрерывно из точечных, линейных, объемных и площадных источников, так и дискретно из точечных источников.
AFTOX – модель гауссовой дисперсии, которая учитывает непрерывные или слоеные , жидкие или газообразные, повышенные или поверхностные выбросы из точечных или площадных источников.
DEGADIS – Дисперсия плотного газа (DEGADIS) – это модель, которая имитирует рассеивание на уровне земли облаков-источников газов или аэрозолей плотнее воздуха, выбрасываемых с нулевым импульсом в атмосферу над плоской, ровной местностью.
HGSYSTEM – набор компьютерных программ, разработанных Shell Research Ltd. и предназначенных для прогнозирования источника и последующего рассеивания случайных химических выбросов с упором на поведение плотного газа.
HOTMAC и RAPTAD. HOTMAC — это модель прогнозирования погоды, используемая совместно с RAPTAD, которая представляет собой слоеную модель переноса и рассеивания загрязняющих веществ. Эти модели используются для сложной местности, прибрежных районов, городских территорий и вокруг зданий, где другие модели не работают.
HYROAD – гибридная модель дороги объединяет три отдельных модуля, моделирующих выбросы загрязняющих веществ от движения транспортных средств и их рассеивание. Модуль дисперсии представляет собой слоеную модель, которая определяет концентрации угарного газа (CO) или других газообразных загрязняющих веществ и твердых частиц (PM) из выбросов транспортных средств на рецепторах в пределах 500 метров от пересечений дорог.
ISC3 – модель Гаусса, используемая для оценки концентраций загрязняющих веществ из широкого спектра источников, связанных с промышленным комплексом. Эта модель учитывает: осаждение и сухое осаждение частиц; нисходящий поток; точечные, площадные, линейные и объемные источники; подъем шлейфа в зависимости от расстояния по ветру; разделение точечных источников; и ограниченная корректировка местности. ISC3 работает как в долгосрочном, так и в краткосрочном режимах.
OBODM – модель для оценки воздействия на качество воздуха открытого горения и детонации (OB/OD) устаревших боеприпасов и твердого топлива. Он использует алгоритмы рассеивания и осаждения, взятые из существующих моделей для мгновенных и квазинепрерывных источников, для прогнозирования переноса и рассеивания загрязняющих веществ, высвобождаемых в результате операций открытого сжигания и детонации.
PANACHE – Fluidyn-PANACHE – это эйлерова (и лагранжиана для твердых частиц) трехмерная модель механики жидкости с конечным объемом, предназначенная для моделирования непрерывного и кратковременного рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере на простой или сложной местности.
PLUVUEII – модель, которая оценивает ухудшение видимости в атмосфере и обесцвечивание атмосферы, вызванное шлейфами в результате выбросов частиц, оксидов азота и оксидов серы. Модель прогнозирует перенос, рассеивание, химические реакции, оптические эффекты и осаждение на поверхности таких выбросов из одной точки или площадного источника.
СКИПУФФ ^[1] – Модель дисперсии затяжек, которая использует набор гауссовских затяжек для прогнозирования трехмерных, зависящих от времени концентраций загрязняющих веществ. Помимо среднего значения концентрации, SCIPUFF прогнозирует статистическую дисперсию концентраций, возникающую из-за случайных колебаний ветра.
SDM – Модель дисперсии береговой линии (SDM) – это модель гауссовой дисперсии, используемая для определения концентраций на уровне земли от выбросов из высоких стационарных точечных источников вблизи береговой линии.
SLAB - модель выбросов газообразного шлейфа плотнее воздуха , в которой используются одномерные уравнения импульса, сохранения массы и энергии, а также уравнение состояния. SLAB обрабатывает выбросы из точечных источников на уровне земли, выбросы с высоты, выбросы из объемных источников и выбросы в результате испарения луж разливов летучих жидкостей.

Модели скрининга

Это модели, которые часто используются перед применением уточненной модели качества воздуха, чтобы определить, необходимо ли уточненное моделирование.

AERSCREEN – Показная версия AERMOD. Он производит оценки концентраций без необходимости использования метеорологических данных, которые равны или превышают оценки, полученные AERMOD на основе полного набора метеорологических данных. Агентство по охране окружающей среды США выпустило версию 11060 AERSCREEN 11 марта 2010 г. с последующим обновлением, версией 11076, 17 марта 2010 г. Агентство по охране окружающей среды США опубликовало «Разъясняющий меморандум по AERSCREEN как рекомендуемой модели проверки» 11 апреля 2011 г. ^[2]
CTSCREEN – экранная версия CTDMPLUS.
SCREEN3 – Экранная версия ISC3.
TSCREEN — Модель скрининга токсичных веществ (TSCREEN) — это гауссова модель для скрининга выбросов токсичных загрязнителей воздуха и их последующего рассеяния от возможных выбросов на объектах суперфонда . Он содержит 3 модуля: SCREEN3, PUFF и RVD (сброс предохранительного клапана).
ДОЛИНА – модель гауссовской дисперсии со сложным рельефом для оценки 24-часовых или годовых концентраций, возникающих от до 50 точечных и площадных источников выбросов.
КОМПЛЕКС1 – модель скрининга из нескольких точечных источников с корректировкой рельефа, которая использует алгоритм воздействия шлейфа модели ДОЛИНА.
RTDM3.2 – Модель диффузии по пересеченной местности (RTDM3.2) – это гауссовая модель для оценки приземных концентраций одного или нескольких совмещенных точечных источников на пересеченной (или плоской) местности.
VISCREEN – модель, которая рассчитывает влияние определенных выбросов для конкретных условий транспортировки и рассеивания.

Фотохимические модели

Фотохимические модели качества воздуха стали широко используемыми инструментами для оценки эффективности стратегий контроля, принятых регулирующими органами. Эти модели представляют собой крупномасштабные модели качества воздуха, которые имитируют изменения концентрации загрязняющих веществ в атмосфере, характеризуя химические и физические процессы в атмосфере. Эти модели применяются в различных географических масштабах: от местного и регионального до национального и глобального.

Models-3/CMAQ – Последняя версия общественной многомасштабной модели качества воздуха (CMAQ) обладает современными научными возможностями для проведения моделирования множества проблем качества воздуха в городском и региональном масштабе, включая тропосферный озон, мелкие частицы, токсичные вещества, кислотные отложения и ухудшение видимости.
CAMx – комплексная модель качества воздуха с расширениями (CAMx) имитирует качество воздуха во многих географических масштабах. Он справляется с различными инертными и химически активными загрязнителями, включая озон, твердые частицы, неорганические и органические PM2,5/PM10, а также ртуть и другие токсичные вещества.
REMSAD – Региональная система моделирования аэрозолей и осаждений (REMSAD) рассчитывает концентрации как инертных, так и химически активных загрязняющих веществ путем моделирования атмосферных процессов, влияющих на концентрации загрязняющих веществ в региональных масштабах. Он включает в себя процессы, связанные с региональной дымкой, твердыми частицами и другими загрязнителями воздуха, включая растворимые кислотные компоненты и ртуть.
UAM-V – Модель городского воздушного бассейна была новаторской попыткой фотохимического моделирования качества воздуха в начале 1970-х годов и широко использовалась для исследований качества воздуха с упором на озон.

Другие модели, разработанные в США.

ШАРМ – модель, способная имитировать рассеивание токсичных веществ и частиц. Он может рассчитывать воздействие теплового излучения от пожаров, избыточного давления от механических повреждений и взрывов, а также ядерного излучения от выбросов радионуклидов. CHARM способен обрабатывать эффекты сложной местности и зданий. Доступны версия с лагранжевым слоеным фильтром и полнофункциональная эйлерова версия. Более подробная информация доступна здесь .
HYSPLIT - Гибридная лагранжева интегрированная модель траектории одной частицы. Разработан в Лаборатории воздушных ресурсов NOAA. Модель HYSPLIT представляет собой комплексную систему для расчета простых траекторий воздушных потоков и комплексного моделирования рассеяния и осаждения. Более подробную информацию об этой модели можно найти на сайте [1]
PUFF-PLUME – Гауссова модель химического/радионуклидного рассеяния, которая включает влажное и сухое осаждение, данные метеорологических наблюдений и прогнозов в режиме реального времени, оценки дозы на основе ингаляционного и гамма-излучения, а также режимы рассеяния слоеного или шлейфового излучения. Это основная модель для аварийного реагирования на выбросы радиоактивных материалов в атмосферу на площадке Саванна-Ривер Министерства энергетики США . Впервые он был разработан Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией (PNNL) в 1970-х годах.
Модель Puff – Puff – это модель отслеживания вулканического пепла, разработанная в Университете Аляски в Фэрбенксе . Для этого необходимы данные поля ветра ЧПП на географической сетке, охватывающей территорию, над которой может быть рассеян пепел. Типичные частицы пепла образуются в месте расположения вулкана, а затем им позволяют адвектироваться, диффундировать и оседать в атмосфере. Местоположение частиц в любой момент после извержения можно просмотреть с помощью программного обеспечения постобработки, включенного в модель. Выходные данные имеют формат netCDF и могут быть просмотрены с помощью различных программ. Более подробная информация о модели доступна здесь.

Модели, разработанные в Великобритании.

ADMS-5 - см. описание этой модели в разделе альтернативных моделей моделей, принятых Агентством по охране окружающей среды США.
ADMS-URBAN – модель для моделирования рассеяния в масштабах от улицы до масштаба города или округа, с учетом наиболее важных источников выбросов, таких как транспортные, промышленные, коммерческие и бытовые источники. Он также используется для управления качеством воздуха и оценки текущего и будущего качества воздуха по сравнению с национальными и региональными стандартами в Европе и других странах.
ADMS-Roads – модель для моделирования рассеивания выбросов загрязняющих веществ от транспортных средств от небольших дорожных сетей в сочетании с выбросами промышленных предприятий. Он обрабатывает несколько дорожных источников, а также несколько точечных, линейных или площадных источников выбросов, а работа модели аналогична другим моделям ADMS.
ADMS-Screen – модель скрининга для быстрой оценки воздействия на качество воздуха отдельной промышленной трубы и определения необходимости более детального моделирования. Он сочетает в себе алгоритмы моделирования дисперсии моделей ADMS с пользовательским интерфейсом, требующим минимального количества входных данных.
GASTAR – модель для моделирования случайных выбросов легковоспламеняющихся и токсичных газов плотнее воздуха. Он обрабатывает мгновенные и непрерывные выбросы, выбросы из струйных источников, выбросы в результате испарения скоплений летучих жидкостей, переменных уклонов местности и неровностей земли, препятствий, таких как заборы и здания, а также изменяющихся во времени выбросов.
НАЗВАНИЕ Великобритании – Среда численного моделирования атмосферной дисперсии (НАЗВАНИЕ) – это модель локального и глобального масштаба, разработанная Метеорологическим бюро . Он используется для: прогнозирования качества воздуха, рассеивания загрязнения воздуха и кислотных дождей; отслеживание радиоактивных выбросов и выбросов вулканического пепла; анализ аварийных выбросов загрязнителей воздуха и оказание помощи в реагировании на чрезвычайные ситуации; и долгосрочный анализ воздействия на окружающую среду. Это интегрированная модель, включающая моделирование дисперсии пограничного слоя.
UDM - Модель городской дисперсии - это модель, основанная на гауссовском слое, для прогнозирования рассеивания атмосферных загрязнителей в диапазоне от 10 м до 25 км по всей городской среде. Он разработан Лабораторией оборонной науки и технологий Министерства обороны Великобритании. Он обрабатывает мгновенные, непрерывные выбросы и выбросы в бассейны, а также может моделировать газы, частицы и жидкости. Модель имеет трехрежимную структуру: одиночную застройку (плотность площади < 5%), городской массив (плотность площади > 5%) и открытую. Эту модель можно объединить с американской моделью SCIPUFF, чтобы заменить открытый режим и расширить диапазон прогнозирования модели.

Модели, разработанные в континентальной Европе.

Европейский тематический центр по воздуху и изменению климата, входящий в состав Европейского агентства по окружающей среде (ЕАОС), поддерживает онлайн-систему документации моделей (MDS), которая включает описания и другую информацию почти для всех моделей рассеяния, разработанных странами Европы. . В настоящее время (июль 2012 г.) MDS содержит 142 модели, в основном разработанные в Европе. Из этих 142 моделей некоторые были выбраны для включения здесь субъективно. Любой, кто заинтересован в просмотре полной версии MDS, может получить к ней доступ здесь.

Некоторые из европейских моделей, перечисленных в MDS, являются общественным достоянием, а некоторые нет. Многие из них включают в себя модуль препроцессора для ввода метеорологических и других данных, а многие также включают модуль постпроцессора для графического отображения выходных данных и/или нанесения на карты территорий, подвергшихся воздействию загрязнителей воздуха.

Страна происхождения указана для каждой из европейских моделей, перечисленных ниже.

AEROPOL (Эстония) – Модель AERO-POLlution, разработанная в Тартуской обсерватории в Эстонии, представляет собой модель гауссова шлейфа для моделирования рассеяния непрерывных плавучих шлейфов от стационарных точечных, линейных и площадных источников над плоской местностью в локальном и региональном масштабе. Сюда входит истощение шлейфа в результате мокрых и/или сухих отложений, а также воздействие зданий на пути следования шлейфа.
Airviro Gauss (Швеция) — модель гауссовской дисперсии, которая обрабатывает точечные, дорожные, площадные и сеточные источники, разработанная SMHI . Шлейфы следуют траекториям модели ветра, и каждый шлейф имеет отсечку, зависящую от скорости ветра. Модель также поддерживает нерегулярные расчетные сетки.
Airviro Grid (Швеция) — упрощенная эйлерова модель, разработанная SMHI . Может обрабатывать точечные, дорожные, площадные и сеточные источники. Включает сухое и влажное осаждение и седиментацию.
Airviro Heavy Gas (Швеция) – модель рассеивания тяжелого газа, разработанная SMHI .
Модель рецептора Airviro (Швеция) — модель обратной дисперсии, разработанная SMHI . Используется для поиска источников выбросов.
ATSTEP (Германия) – модель гауссовского слоеного рассеяния и осаждения, используемая в системе поддержки принятия решений RODOS (онлайн-поддержка принятия решений в реальном времени) для управления ядерными аварийными ситуациями. RODOS эксплуатируется в Германии Федеральным ведомством по радиационной защите (BfS) и проходит испытания во многих других европейских странах. Дополнительную информацию о RODOS можно найти здесь, а о модели ATSTEP здесь.
AUSTAL2000 (Германия) – официальная модель рассеяния в воздухе, которая будет использоваться Федеральным агентством по охране окружающей среды Германии при выдаче разрешений на промышленные источники. Модель учитывает точечные, линейные, площадные и объемные источники плавучих шлейфов. Он обладает возможностями создания эффектов, сложной местности, истощения шлейфа в результате мокрого или сухого осаждения, а также химических реакций первого порядка. Он основан на модели LASAT, разработанной Инженерным бюро Янике Гезельшафт фюр Умвельтфизик.
BUO-FMI (Финляндия) – эта модель была разработана Финским метеорологическим институтом (FMI) специально для оценки атмосферной дисперсии нейтральных или плавучих шлейфовых газов и частиц, выбрасываемых в результате пожаров на складах и химических складах. Это гибрид модели гауссовского шлейфа локального масштаба и модели другого типа. Включено истощение шлейфа в результате сухого осаждения, но не включено влажное осаждение.
CAR-FMI (Финляндия) – данная модель была разработана Финским метеорологическим институтом (FMI) для оценки атмосферного рассеяния и химической трансформации автомобильных выбросов инертных (CO, NOx) и химически активных (NO, NO ₂ , O ₃ ) газов от дорожная сеть линейных источников в местном масштабе. Это модель линейного источника Гаусса, которая включает аналитическое решение для химического цикла NO-O ₃ -NO ₂ .
CAR-International (Нидерланды) — Расчет загрязнения воздуха в результате дорожного движения (CAR-International) — это модель атмосферного рассеяния, разработанная Нидерландской организацией прикладных научных исследований . Он используется для моделирования рассеивания выбросов транспортных средств от дорожного движения.
DIPCOT (Греция) – Распространение по сложной местности (DIPCOT) – это модель, разработанная в Национальном центре научных исследований «ДЕМОКРИТОС» Греции, которая имитирует рассеивание плавучих шлейфов от нескольких точечных источников по сложной местности в локальном и региональном масштабе. Сюда не входят мокрое осаждение или химические реакции.
DISPERSION21 (Швеция) – Эта модель была разработана Шведским метеорологическим и гидрологическим институтом (SMHI) для оценки выбросов загрязнителей воздуха из существующих или планируемых промышленных или городских источников в местном масштабе. Это модель гауссова шлейфа для точечных, площадных, линейных и транспортных источников трафика. Он включает в себя проникновение шлейфа в инверсии вверху, строительные эффекты, химию NOx и может справиться с уличными каньонами. Сюда не входят влажные или сухие отложения, сложная химия атмосферы или воздействие сложного рельефа местности.
DISPLAY-2 (Греция) – модель рассеивания паровых облаков для шлейфов нейтральных или более плотных, чем воздух, загрязнений над неровной, затрудненной местностью в локальном масштабе. Он допускает струйные выбросы, а также двухфазные выбросы (т.е. парожидкостные смеси). Эта модель также была разработана в Национальном центре научных исследований «ДЕМОКРИТОС» Греции.
EK100W (Польша) – модель гауссова шлейфа, используемая для оценки воздействия на качество воздуха загрязняющих веществ из точечных промышленных источников, а также для исследований качества городского воздуха в местном масштабе. Он включает в себя влажное и сухое осаждение. Эффекты сложной местности не учитываются.
FARM (Италия) – Гибкая региональная модель качества воздуха (FARM) – это многосеточная эйлерова модель рассеивания, трансформации и осаждения переносимых по воздуху загрязняющих веществ в газовой и аэрозольной фазах, включая фотоокислители, аэрозоли, тяжелые металлы и другие токсичные вещества. Он подходит для тематических исследований, оценок качества воздуха, анализа сценариев и прогнозирования загрязняющих веществ.
FLEXPART (Австрия/Германия/Норвегия) – эффективная и гибкая модель переноса и диффузии лагранжевых частиц для региональных и глобальных приложений с возможностью прямого и обратного режима. В свободном доступе. Разработано в BOKU Vienna , Техническом университете Мюнхена и NILU .
GRAz GRAL (Австрия) – Лагранжева модель была первоначально разработана в Технологическом университете Граца и представляет собой модель дисперсии плавучих шлейфов от множества точечных, линейных, площадных и туннельных портальных источников. Он обрабатывает равнинную или сложную местность (мезомасштабная прогностическая модель поля потока), включая эффекты зданий (микромасштабная прогностическая модель поля потока), но не имеет химических возможностей. Модель находится в свободном доступе: http://lampz.tugraz.at/~gral/
ХАВАР (Чехия) – модель гауссовского шлейфа, интегрированная с моделью слоеного облака и гибридной моделью шлейфового шлейфа, разработанная Чешской академией наук , предназначена для регулярных и/или аварийных выбросов радионуклидов из отдельных точечных источников на атомных электростанциях. . Модель включает в себя истощение радиоактивного шлейфа в результате сухого и влажного осаждения, а также радиоактивного распада . При распаде некоторых нуклидов учитывается образование дочерних продуктов, которые затем перерастают в шлейф.
IFDM (Бельгия) – Модель распределения частоты излучений, разработанная во Фламандском институте технологических исследований (VITO), представляет собой модель гауссовой дисперсии, используемую для точечных и площадных источников, рассеивающихся по плоской местности в локальном масштабе. Модель учитывает истощение шлейфа в результате сухого или влажного осаждения и была обновлена с учетом воздействия зданий и химического состава O ₃ -NOx. Он не предназначен для работы на сложной местности или при работе с другими химически активными загрязнителями.
INPUFF-U (Румыния) – Эта модель была разработана Национальным институтом метеорологии и гидрологии в Бухаресте, Румыния. Это модель гауссовского слоя для расчета рассеяния радионуклидов из шлейфов пассивных выбросов в масштабе от местного до городского масштаба. Он может моделировать случайные или непрерывные выбросы из стационарных или мобильных точечных источников. Он включает в себя влажное и сухое осаждение. Эффекты зданий, эффекты плавучести, химические реакции и эффекты сложной местности не включены.
LAPMOD (Италия) – система моделирования LAPMOD (LAgrangian Particle MODEl) разработана компанией Enviroware и доступна бесплатно. ^[3] LAPMOD — это модель лагранжевых частиц, полностью связанная с диагностической метеорологической моделью CALMET, и ее можно использовать для моделирования рассеяния инертных загрязнителей, а также запахов и радиоактивных веществ. Он включает в себя алгоритмы сухого и мокрого осаждения, а также усовершенствованные численные схемы подъема шлейфа (Янике и Янике, Вебстер и Томсон). Он может моделировать инертные загрязнители, запахи и радиоактивные вещества и является частью ARIES, официальной итальянской системы моделирования ядерных аварийных ситуаций, управляемой ISPRA и региональным агентством по охране окружающей среды Эмилии-Романьи, Италия.
LOTOS-EUROS (Нидерланды) – долгосрочное моделирование озона – европейская операционная модель смога (LOTOS-EUROS) была разработана Нидерландской организацией прикладных научных исследований (TNO) и Нидерландским национальным институтом общественного здравоохранения и окружающей среды (RIVM) в Нидерланды. Он предназначен для моделирования распространения загрязняющих веществ (таких как фотоокислители, аэрозоли, тяжелые металлы) по всей Европе. Он включает в себя простые химические реакции, а также влажное и сухое осаждение.
МАТЧ (Швеция) – Многомасштабный атмосферный перенос и химия (МАТЧ). Трехмерная эйлерова модель, подходящая как для городского, так и для глобального масштаба. ^[4]^[5]
MEMO (Греция) – Эйлерова негидростатическая прогностическая мезомасштабная модель для моделирования ветровых потоков. Он был разработан Университетом Аристотеля в Салониках в сотрудничестве с Университетом Карлсруэ . Эта модель предназначена для описания явлений атмосферного переноса в масштабе от местного к региональному, часто называемых мезомасштабными моделями загрязнения воздуха.
MERCURE для моделирования атмосферной дисперсии, (Франция) – код CFD разработанный Electricite de France (EDF) и распространяемый французской компанией ARIA Technologies. Код представляет собой версию программного обеспечения CFD ESTET, разработанного Национальной лабораторией гидравлики EDF.
MODIM (Словацкая Республика) – модель для расчета рассеивания сплошных, нейтральных или плавучих шлейфов в локальном или региональном масштабе. Он объединяет модель гауссовского шлейфа для одиночных или нескольких точечных и площадных источников с численной моделью для линейных источников, уличных сетей и уличных каньонов. Он предназначен для целей регулирования и планирования.
MSS (Франция) – Micro-swift-spray – это модель лагранжевых частиц, используемая для прогнозирования переноса и рассеивания загрязняющих веществ в городской среде. Часть SWIFT этой модели предсказывает однородное по массе поле ветра с учетом рельефа местности; условия непроникновения границ застройки; Рокл-зоны для рециркуляции, разделения края и крыши; фоновая и локально генерируемая турбулентность. Распылительная часть инструмента обеспечивает распыление пассивных газов, плотных газов и твердых частиц. Spray также учитывает эффекты плавучести шлейфа, влажные и сухие отложения и рассчитывает микромасштабные поля давления для интеграции с моделями зданий. Команда разработчиков MSS находится в ARIA Technologies (Франция), а деятельность по интеграции в США возглавляет Leidos. Проверочное тестирование MSS проводилось совместно с версиями инструментов JEM и HPAC, а модель сочеталась с SCIPUFF/UDM для создания возможности вложенной дисперсии внутри HPAC. Дополнительную информацию о MSS см. на http://www.aria.fr. .
MUSE (Греция) – фотохимическая модель атмосферной дисперсии, разработанная профессором Николасом Муссиопулосом в Университете Аристотеля в Салониках в Греции. Он предназначен для изучения образования фотохимического смога в городских районах и оценки стратегий борьбы с ним на местном и региональном уровне. Он может имитировать сухое осаждение, а трансформацию загрязняющих веществ можно обрабатывать с использованием любого подходящего механизма химической реакции.
OML (Дания) – модель для расчета дисперсии непрерывных нейтральных или плавучих шлейфов от одного или нескольких стационарных точечных и площадных источников. Он имеет несколько простых методов работы с фотохимией (в первую очередь для NO ₂ ) и работы со сложной местностью. Модель была разработана Национальным институтом экологических исследований Дании . В настоящее время его поддерживает факультет экологических наук Орхусского университета . Дополнительную информацию см. также на домашней странице OML.
ONM9440 (Австрия) – модель гауссовской дисперсии для непрерывных плавучих шлейфов от стационарных источников для использования на равнинных участках. Он включает в себя истощение шлейфа за счет сухого осаждения твердых частиц.
OSPM (Дания) – Оперативная модель уличного загрязнения (OSPM) – это практическая модель уличного загрязнения, разработанная Национальным институтом экологических исследований Дании . В настоящее время его поддерживает факультет экологических наук Орхусского университета . В течение почти 20 лет OSPM регулярно использовался во многих странах для изучения загрязнения дорожного движения, проведения анализа измерений полевых кампаний, изучения эффективности стратегий борьбы с загрязнением, проведения оценок воздействия и в качестве эталона для сравнения с другими моделями. OSPM обычно считается новейшим достижением в прикладном моделировании уличного загрязнения. Дополнительную информацию см. также на домашней странице OSPM.
PANACHE (Франция) – Fluidyn-PANACHE – это автономный полностью трехмерный пакет программного обеспечения для гидродинамики, предназначенный для моделирования случайного или непрерывного рассеивания промышленных и городских загрязнителей в атмосферу. Он моделирует выбросы и рассеивание токсичных/легковоспламеняющихся загрязняющих веществ в различных погодных условиях в расчетных трехмерных комплексных полях ветров и турбулентности. Газ, частицы, капли, индуцированные потоком и переносом/диффузией, моделируются с помощью уравнений Навье-Стокса для струйных, плотных, холодных, криогенных или горячих плавучих выбросов. Приложение охватывает очень короткий масштаб (десятки метров) и локальный масштаб (десять километров), где сложная структура потока, связанная с препятствиями, переменным землепользованием и топографией, рассчитывается явно.
PROKAS-V (Германия) – модель гауссовской дисперсии для оценки атмосферной дисперсии загрязнителей воздуха, выбрасываемых транспортным средством в дорожной сети линейных источников в локальном масштабе.
ШЛЮМ (Болгария) – традиционная модель гауссовского шлейфа, используемая во многих нормативных приложениях. В основе модели лежит одна простая формула, предполагающая постоянную скорость ветра и его отражение от поверхности земли. Параметры горизонтального и вертикального рассеяния являются функцией расстояния по ветру и устойчивости. Модель была разработана для повседневного применения при оценке качества воздуха, в целях регулирования и поддержки политики.
ПОЛГРАФ (Португалия) – Эта модель была разработана в Университете Авейру, Португалия, профессором Карлосом Боррего. Он был разработан для оценки воздействия промышленных выбросов загрязняющих веществ и оценки качества воздуха. Это модель дисперсии гауссова шлейфа для непрерывных, приподнятых точечных источников, которые можно использовать в локальном масштабе на плоской или пологой местности.
RADM (Франция) – Модель случайного блуждания и дисперсии (RADM) была разработана ACRI-ST, независимой научно-исследовательской организацией во Франции. Он может моделировать газовые шлейфы и частицы (включая загрязняющие вещества с экспоненциальным распадом или скоростью образования) из одного или нескольких стационарных, мобильных или площадных источников. Учитываются химическая реакция, радиоактивный распад, осаждение, сложный рельеф и условия инверсии.
RIMPUFF (Дания) – модель диффузии слоеного слоя в реальном времени на местном и региональном уровне, разработанная Национальной лабораторией устойчивой энергетики Рисё Технического университета Дании. Рисё ДТУ. RIMPUFF — это модель оперативного реагирования на чрезвычайные ситуации, используемая для оказания помощи организациям по управлению чрезвычайными ситуациями, занимающимся химическими, ядерными, биологическими и радиологическими (ХБРЯ) выбросами в атмосферу. RIMPUFF действует в нескольких европейских национальных центрах по чрезвычайным ситуациям для обеспечения готовности и прогнозирования аварийных ядерных выбросов (RODOS, EURANOS, ARGOS ), выбросов химических газов ( ARGOS ), а также служит инструментом поддержки принятия решений во время активной борьбы с воздушно-капельной передачей различных биологических инфекции, включая, например, вспышки ящура. DEFRA Ящур.
SAFE AIR II (Италия) – моделирование загрязнения воздуха выбросами II (SAFE AIR II) было разработано на физическом факультете Университета Генуи , Италия, для моделирования рассеивания загрязнителей воздуха над сложной местностью в местном и региональном масштабах. Он может обрабатывать точечные, линейные, площадные и объемные источники, а также непрерывные шлейфы и клубы. Он включает химические реакции первого порядка и истощение шлейфа в результате влажного и сухого осаждения, но не включает фотохимию.
SEVEX (Бельгия) – Экспертная модель Seveso моделирует случайный выброс токсичного и/или легковоспламеняющегося материала на ровную или сложную местность из нескольких источников из труб и сосудов или в результате испарения луж разлива летучих жидкостей. Случайные выбросы могут быть непрерывными, временными или катастрофическими. Интегрированная модель может работать как с газами плотнее воздуха, так и с нейтральными газами (т. е. не плотнее и не легче воздуха). Он не включает обращение с многокомпонентным материалом и не предусматривает химическую трансформацию выбросов. Название модели происходит от крупной катастрофы, вызванной случайным выбросом высокотоксичных газов, произошедшей в Севезо , Италия, в 1976 году.
SNAP (Норвегия) – Модель Программы тяжелых ядерных аварий (SNAP) представляет собой модель атмосферной дисперсии лагранжевого типа, специализирующуюся на моделировании рассеяния радиоактивного мусора.
СПРЕЙ (Италия, Франция) ^[6] – Модель дисперсии лагранжевых частиц (LPDM), моделирующая перенос, рассеивание и осаждение загрязняющих веществ, выбрасываемых источниками различного типа, на сложной местности и при наличии препятствий. Модель легко учитывает сложные ситуации, такие как наличие бризов, сильные метеорологические неоднородности и нестационарные, слабоветровые штили и рециркуляции. Моделирование может охватывать территорию от очень локального (менее одного километра) до регионального (сотни километров) масштабов. Подъем шлейфа горячего выброса из дымовой трубы учитывается с использованием формулы Бриггса. Присутствуют алгоритмы для процессов сухого/мокрого осаждения с ориентацией частиц и учета гравитационного осаждения. Сухие отложения можно рассчитать на земле, а также на потолке/крыше и на боковых сторонах препятствий. Можно выполнить рассредоточение по обобщенной геометрии, такой как арки, туннели и пешеходные дорожки. Дисперсия плотного газа моделируется с использованием пяти уравнений сохранения (масса, энергия, вертикальный импульс и два горизонтальных импульса), основанных на Glandening et al. (1984) и Херли и Мэнинс (1995). Распространение шлейфа по земле под действием силы тяжести также моделируется методом (Анфосси и др., 2009), основанным на Эйдсвике (1980).
STACKS (Нидерланды) – модель дисперсии гауссова шлейфа для точечных и площадных плавучих шлейфов, которая будет использоваться на равнинной местности в локальном масштабе. Он включает в себя воздействие зданий, химию NO ₂ и истощение шлейфов в результате осаждения. Он используется для исследований воздействия на окружающую среду и оценки стратегий сокращения выбросов.
STOER.LAG (Германия) – модель дисперсии, предназначенная для оценки случайных выбросов опасных и/или легковоспламеняющихся материалов из точечных или зональных источников на промышленных предприятиях. Он может работать с нейтральными газами и аэрозолями, газами плотнее воздуха и из наземных или надземных источников. Модель учитывает эффекты здания и местности, испарение луж разлива летучих жидкостей, а также горение или взрыв горючих газовоздушных смесей (включая воздействие волн тепла и давления, вызванных пожаром или взрывом).
SYMOS'97 (Чехия) – модель, разработанная Чешским гидрометеорологическим институтом для расчета дисперсии непрерывных нейтральных или плавучих шлейфов от одиночных или нескольких точечных, площадных или линейных источников. Он может работать на сложной местности, а также может использоваться для моделирования рассеивания шлейфов градирни .
TCAM — это многофазная трехмерная модель эйлеровой сетки, разработанная группой ESMA Университета Брешии для моделирования рассеивания загрязняющих веществ (в частности, фотохимических и аэрозольных) на мезомасштабе.
UDM-FMI (Финляндия) – эта модель была разработана Финским метеорологическим институтом (FMI) как интегрированная гауссовая модель городского масштаба, предназначенная для нормативного контроля загрязнения. Он обрабатывает множество точечных, линейных, площадных и объемных источников и включает химическое преобразование (для NO ₂ ), влажное и сухое осаждение (для SO2) и явления нисходящего потока (но без воздействия на здания).
ВАНАДИС (Польша) – 3D-модель нестационарного эйлерова типа – Демо – 3D-модель дисперсии – прочтите vanadis_eng.txt.

Модели, разработанные в Австралии.

AUSPLUME – модель дисперсии, которая была обозначена как основная модель, принятая Управлением по охране окружающей среды (EPA) австралийского штата Виктория. (обновление: AUSPLUME V6 больше не будет моделью регулирования рассеивания загрязнения воздуха в Виктории с 1 января 2014 года. С этой даты моделью регулирования рассеивания загрязнения воздуха в Виктории будет AERMOD.)
pDsAUSMOD – австралийский графический интерфейс пользователя для AERMOD.
pDsAUSMET - австралийский процессор метеорологических данных для AERMOD
LADM – усовершенствованная модель, разработанная Австралийской организацией научных и промышленных исследований (CSIRO) для моделирования рассеивания плавучих шлейфов загрязнения и прогнозирования фотохимического образования смога на сложной местности в локальном и региональном масштабе. Модель также может работать с фумигированными шлейфами (объяснения о фумигированных шлейфах см. в книгах, перечисленных ниже в разделе «Дальнейшая литература»).
TAPM – усовершенствованная модель дисперсии, интегрированная с препроцессором для ввода метеорологических данных. Он может обрабатывать множество загрязняющих веществ, а также точечные, линейные, площадные и объемные источники в местном, городском или региональном масштабе. Возможности модели включают в себя строительные эффекты, истощение шлейфа в результате осаждения и модуль фотохимии. Эта модель также была разработана Австралийской организацией научных и промышленных исследований (CSIRO).
DISPMOD – модель гауссовской атмосферной дисперсии для точечных источников, расположенных в прибрежных регионах. Он был специально разработан Департаментом окружающей среды Западной Австралии для моделирования шлейфа фумигации, который происходит, когда приподнятый шлейф загрязнения на суше пересекает растущий тепловой внутренний пограничный слой (TIBL), содержащийся в потоке морского воздуха, поступающем на берег.
AUSPUFF – модель гауссовского слоя, разработанная CSIRO для нормативного использования. Он включает в себя несколько простых алгоритмов химической трансформации реактивных загрязнителей воздуха.

Модели, разработанные в Канаде.

MLCD – Model Lagrangien à Courte Distance – это лагранжева модель дисперсии частиц (LPDM), разработанная в сотрудничестве Канадского метеорологического центра (CMC) Министерства Канады окружающей среды и Департамента наук о Земле и атмосфере Университета Альберты . Эта модель атмосферного рассеяния и осаждения предназначена для оценки концентраций в воздухе и поверхностного осаждения загрязняющих веществ для решения чрезвычайных ситуаций на очень близком расстоянии (менее ~ 10 км от источника).
MLDPn – Модель лагранжевой дисперсии частиц в порядке n – это лагранжева модель дисперсии частиц (LPDM), разработанная (CMC) Министерства окружающей среды Канады Канадским метеорологическим центром . Эта модель переноса и рассеяния в атмосфере и воде предназначена для оценки концентраций загрязняющих веществ в воздухе и воде, а также осаждения загрязняющих веществ на почве для решения различных проблем реагирования на чрезвычайные ситуации в различных масштабах (от локального до глобального). Он используется для прогнозирования и отслеживания вулканического пепла , радиоактивных материалов , дыма лесных пожаров , химических опасных веществ , а также нефтяных пятен .
Траектория. Модель траектории, разработанная (CMC) Министерства окружающей среды Канады , Канадским метеорологическим центром представляет собой простой инструмент, предназначенный для расчета траектории нескольких воздушных потоков, движущихся в трехмерном ветровом поле атмосферы. Модель обеспечивает быструю оценку ожидаемой траектории воздушной посылки с помощью механизма адвекционной транспортировки, исходящей из (траектория вперед) или прибытия (траектория назад) в указанное географическое местоположение и на вертикальный уровень.

Модели, разработанные в Индии

HAMS-GPS – Программное обеспечение, используемое для управления окружающей средой, здоровьем и безопасностью (EHS). Его можно использовать для обучения, а также для исследований, включающих моделирование рассеяния, анализ аварий, пожаров, взрывов, оценку рисков и другие связанные темы.

Модели рассеивания загрязнения воздуха

Другие

Ссылки

^ "СКИПУФ" . СКИПУФ . Ксатор . Проверено 15 октября 2020 г.
^ Разъясняющий меморандум об AERSCREEN как рекомендуемой модели проверки.
^ Система моделирования LAPMOD
^ Описание МАТЧА
^ «Издательство МАТЧ» . Архивировано из оригинала 4 февраля 2012 года . Проверено 7 ноября 2014 г.
^ Публикации СПРЕЯ

Шенк Р. (1996) Развитие транспорта IBS, проект финансирования Министерства окружающей среды и сельского хозяйства земли Саксония-Анхальт, FKZ 76213//95, 1996 г.

Шенк Р. (1980) Численное решение нестационарных транспортных задач, абилитация в Техническом университете Дрездена, 1980 г.

Дальнейшее чтение

Тем, кто хотел бы узнать больше о моделях атмосферной дисперсии, предлагается прочитать одну из следующих книг:

Тернер, Д.Б. (1994). Справочник по оценкам атмосферной дисперсии: введение в моделирование дисперсии (2-е изд.). ЦРК Пресс. ISBN 1-56670-023-Х . www.crcpress.com
Бейчок, М.Р. (2005). Основы рассеивания дымовых газов (4-е изд.). опубликовано автором. ISBN 0-9644588-0-2 .

Внешние ссылки

Моделирование рассеяния воздуха в Curlie
Моделирование качества воздуха – с сайта Stuff in the Air.
Модельная система документации (MDS) Европейского тематического центра по воздуху и изменению климата (часть Европейского агентства по окружающей среде)
Агентством по охране окружающей среды США Предпочитаемые/рекомендуемые модели Альтернативные модели Модели скрининга Фотохимические модели
Wiki по моделированию атмосферной дисперсии . Адресуется международному сообществу разработчиков моделей атмосферной дисперсии – в первую очередь исследователям, но также и пользователям моделей. Его цель – объединить опыт, полученный разработчиками моделей дисперсии в ходе их работы.
Модели ADMS и модель GASTAR
Модель AUSPLUME
Модель ШАРМ
Fluidyn-PANACHE: 3D вычислительная модель Fluid Dynamcis (CFD) для дисперсионного анализа
Программное обеспечение HAMS-GPS
Модели LADM, DISPMOD и AUSPUFF.
Модель LAPMOD
Модель НАЗВАНИЕ
Модель RIMPUFF
Модель СПРЕЙ
Модель ТАПМ
Валидация модели городской дисперсии (UDM)

[1] "СКИПУФ" . СКИПУФ . Ксатор . Проверено 15 октября 2020 г.

[2] Разъясняющий меморандум об AERSCREEN как рекомендуемой модели проверки.

[3] Система моделирования LAPMOD

[4] Описание МАТЧА

[5] «Издательство МАТЧ» . Архивировано из оригинала 4 февраля 2012 года . Проверено 7 ноября 2014 г.

[6] Публикации СПРЕЯ

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]