Взвешенные частицы — это термин, используемый для описания взвешенных в воздухе твердых и жидких частиц размером больше молекулы (диаметр молекулы 0,0002 мкм), но меньше 500 мкм (1 мкм=10-4 см). В этом диапазоне размеров частицы во взвесях имеют время жизни от нескольких секунд до нескольких месяцев. На поведение частиц размером менее 0,1 мкм оказывает существенное влияние броуновское движение за счет столкновения с отдельными молекулами. Частицы размерами между 0,1 и 1 мкм в спокойной атмосфере имеют скорости оседания несравненно меньше, чем скорость ветра; при размере более 1 мкм оседание заметно, но все еще мало; для частиц размером примерно 20 мкм скорости оседания уже велики, и такие частицы удаляются из атмосферы гравитационным оседанием или другими инерционными процессами. Более детально эти вопросы рассмотрены в разд. 5.4.[ ...]
Один из наиболее известных эффектов загрязнения атмосферы— уменьшение видимости в результате поглощения и рассеяния света жидкими и твердыми частицами. Небо часто оказывается серым, а в некоторых случаях верхние этажи зданий плохо просматриваются. Появление темного или светлого факела над трубами и другими вентиляционными устройствами (если эти факелы не водяной пар) является прямым указанием на наличие загрязнителей в отходящих из трубы газах. Повышенные концентрации двуокиси углерода, водяного пара и озона (хотя они и невидимы) влияют на характеристики пропускания и поглощения радиации атмосферой. В последние годы было затрачено много усилий, чтобы получить полное соответствие концентраций загрязнителей в атмосфере ее оптическим характеристикам при различных проявлениях загрязнений. К сожалению, до сих пор не удалось получить удовлетворительных результатов в этом направлении.[ ...]
Для сфер, которые рассеивают свет, не поглощая его, ван де Хюлст [11]) получил кривую зависимости К от величины 4лг(т—1)Д, где т — коэффициент преломления для частицы, г — ее радиус, а X — длина волны падающего света. Рис. 1.1 воспроизводит данные ван де Хюлста. Мидлтон -’[9], обобщив ряд измерений промышленного загрязнения атмосферы в Англии, пришел к выводу, что коэффициент поглощения а более или менее близок к величине коэффициента рассеяния 5.[ ...]
Отметим, что ¿и а должны быть выражены в единицах одной системы. Такое рассмотрение предполагает, что плотность частиц между источником и наблюдателем везде одинакова.[ ...]
Для того чтобы все величины были выражены в сопоставимых единицах, расстояние в 1 милю выражено в метрах (1610 м).[ ...]
Приведенные оценки концентраций, соответствующих заданным величинам видимостей, довольно типичны для пылевой или аэрозольной нагрузки (нагрузка — масса в единице объема взвешенных частиц) на атмосферу.[ ...]
Отношение 1/10, рассмотренное в предыдущем разделе, является мерой относительного пропускания света через атмосферу. Это отношение есть функция расстояния, а также рассеяния и поглощения света взвешенными частицами. Другой мерой уменьшения пропускания света, а возможно, увеличения запыленности атмосферы взвешенными частицами является единица, называемая коэффициентом запыленности (КЗ). Эту величину определяют, собирая взвешенные частицы на чистый бумажный фильтр и измеряя затем уменьшение света, пропускаемого через него. Метод стандартизован Американским обществом испытаний и материалов (АОИМ) —стандарт Б 1704-16, а результаты выражаются в единицах КЗ на 1000 лин. фут объема пропущенного воздуха.[ ...]
Единица КЗ сама определяется через три понятия.[ ...]
В этом последнем уравнении площадь, объем, скорость и время должны быть выражены в квадратных футах, кубических футах, футах на секунду и секундах соответственно. Если нужно, подобное уравнение может быть составлено для отношения КЗ к 1000 м длины.[ ...]
Рисунки к данной главе:
Аппроксимированное значение фактора эффективности рассеяния К для |
Полосы поглощения для а — двуокиси углерода, б — водяного пара. |