ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОГО
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАДЕРЖИВАЮЩИХ СЛОЕВ
В ГОРОДЕ ВОРОНЕЖЕ

Беленко В.И. (ВВВАТУ), Боборовников А.Е.(ВГАСА)
Шипилов В.П.(ВГАУ)

Проблема оптимизации взаимодействия общества и окружающей среды на современном этапе развития неразрывно связана с решением ряда теоретических вопросов охраны природы. Особое место в связи с этим занимают мероприятия по изучению микроклимата города, а именно исследования по атмосферным показателям.
Одним из метеорологических объектов, влияющих на состояние атмосферы и всей природной среды в городской зоне, являются инверсии.
Исследования двух последних десятилетий показали, что инверсии наблюдаются в значительный период времени, а в отдельные сезоны года, в некоторых районах, преобладающую часть времени и имеют размеры до нескольких тысяч километров по горизонтали и от нескольких метров до километра по вертикали. Инверсии препятствуют развитию вертикальных движений и турбулентности, с которыми связан перенос тепла, водяного пара, различных атмосферных примесей и поэтому, их называют задерживающими слоями.
Инверсии способствуют накоплению естественных и антропогенных примесей в атмосфере, вследствие чего они являются доминирующим фактором в метеорологическом потенциале загрязнения атмосферы (МПА).
Целью нашей работы было сделать анализ имеющихся данных по инверсиям, наблюдаемым в атмосфере города Воронежа.
При выполнении работы были поставлены следующие задачи:
1) Рассчитать статистические характеристики параметров инверсий, проанализировать и дать им статистическую оценку.
2) Выявить закономерности в распределении задерживающих слоев.
В качестве исходных были взяты данные радиозондирования атмосферы города Воронежа 1992-1994гг., за 3 и 15 часов. С аэрологических диаграмм снимались: данные даты и времени зондирования, синоптической ситуации, при которой наблюдалась инверсия, направление и скорость ветра как на нижней, так и на верхней границе инверсии.
Первичные данные радиозондирования были введены в компьютер и обработаны с помощью пакета программы SAS. С помощью нее были рассчитаны статистические характеристики параметров инверсий.
Анализ полученных данных показал.
Наиболее часто нижняя граница инверсии колеблется от 0 до 1000 метров.
Как правило, за один срок наблюдается один задерживающий слой - 63%, реже, два слоя - 29%, более двух слоев встречается редко.
Наибольшую повторяемость имеет инверсия оседания - 50%, около 35% - радиационная, однако, в утренние часы преобладает радиационная инверсия.
Наиболее часто наблюдается приземная инверсия, когда температура воздуха возрастает от поверхности земли - 44%, иногда, на высоте 100-200 метров - 11%. Выше распределение повторяемости инверсий колеблется в значительных пределах. В летний период максимальная повторяемость инверсии на высоте 0-100 метров, выше - одиночные случаи. В зимний период года максимальная повторяемость инверсий на высоте 0-100 метров, хотя это и несколько выше, чем летом. Выше, до одного километра, распределение повторяемости инверсии по высоте примерно одинаково. В летний период, в утренние часы наблюдались приземные инверсии, которые потом рассеивались. Зимой же приземные инверсии переходили в приподнятые.
Максимальная мощность инверсии приходится на летние и утренние часы и составляют в среднем 250 метров. Зимой мощность инверсии на такой высоте встречается как утром, так и днем.
Наибольшая повторяемость коэффициента эффективности приходится на утренние часы летнего периода и составляет от 0,5 до 2,5 C╟. Зимой же несколько ниже и составляет около 1 C╟, отмечается как утром, так и днем.
Наибольшая повторяемость коэффициента эффективности инверсии летом приходится на значения от 0 до 5. Зимой эти значения несколько выше и колеблются от 0 до 15. Коэффициент эффективности инверсии равный 10 в летнее время года приходится на утренние часы. Зимой же такой коэффициент может встречаться как в утреннее, так и дневное время.
Наибольший вертикальный градиент температуры отмечается зимой и составляет в среднем 0,2 - 0,4 C╟/100 метров, от 0,6 до 0,8 С╟ может быть несколько реже как утром, так и днем. Летом вертикальный градиент температуры, в среднем, составляет 0,2 С╟/100 метров, наблюдается в утренние часы.
Из анализа распределения инверсий по синоптическим ситуациям и сезонам можно сделать вывод, что в летний период года наибольшая повторяемость инверсий наблюдалась в районах антициклонического влияния, реже в теплом секторе циклона. В остальных типах синоптических ситуаций наблюдались отдельные случаи инверсий. В зимний период года так же отмечаются случаи инверсий в районах антициклонического влияния, в теплом секторе циклона, в передней части циклона. В остальных типах синоптических ситуаций имели место единичные случаи.
Полученные данные исследований представляют собой основные базовые показатели, которые в дальнейшем могут использоваться при проектировании жилой и промышленных зон с учетом атмосферных параметров.