Аэрозоли в конвективных облаках

1 Виды аэрозолей

Аэрозоли, встречающиеся в облаках, можно условно разделить на два типа:

1. Фоновые аэрозоли, постоянно присутствующие в атмосфере и являющиеся неотъемлемой частью ее состава.

2. Аэрозоли, поступающие в облака в результате различных процессов (пожары, взрывы, извержения вулканов, пыльные бури, промышленные выбросы), при которых концентрация аэрозоля превышает фоновые значения, характерные для данной местности.

Роль аэрозолей первого типа в образовании и развитии облака достаточно изучена. Между тем, процессы взаимодействия конвективного облака с аэрозольными частицами, поступающими туда в результате различных процессов, изучены недостаточно.

Конвективные облака, концентрация аэрозольных частиц внутри которых значительно превышает фоновые значения, характерные для невозмущенной атмосферы, по происхождению можно подразделить на несколько основных видов:

1. облака взрывов;

2. облака пожаров;

. облака вулканических извержений;

. конвективные облака, образующиеся над факелами промышленных предприятий;

. конвективные облака, образующиеся в естественных температурных условиях, но загрязненные аэрозолями, поступившими в атмосферу из различных источников.

К облакам, относящихся к последнему типу, можно отнести конвективные облака, подвергаемые искусственному засеву аэрозолями с заданными физико-химическими свойствами (активные воздействия).

Облака взрывов. Общей причиной развития конвективного облака при взрывах антропогенного происхождения, является возникновение и развитие мощного конвективного движения над источником перегрева.

Процесс взрыва характеризуется практически мгновенным значительным повышением температуры в некотором объеме. Причиной взрыва, не связанного с термоядерными процессами, как правило, является воспламенение горючего вещества при его быстрой утечке в результате разрушения резервуара. При горении паров легковоспламеняющихся веществ образуется огненный шар. Перегрев внутренней области шара относительно окружающей атмосферы обычно составляет порядка К.

После окончательного формирования огненный шар отрывается от Земли поднимается вверх. В процессе подъема он взаимодействует с окружающей атмосферой и увеличивается в результате вовлечения окружающего воздуха. По мере подъема огненного шара, а также, расхода веществ, участвующих в экзотермических реакциях, температура внутри шара понижается. В результате охлаждения происходит конденсация водяного пара, содержащегося в вовлекаемом воздухе. Образуется облако, причем, составляющие его капли могут содержать значительные концентрации вредных веществ в результате их взаимодействия с продуктами горения[14].

Облака пожаров. При пожарах источник энергии действует в течение продолжительного времени (от нескольких часов до нескольких месяцев). В связи с этим конвективные течения имеют форму струй.

Характеристики конвективных облаков, развивающихся над пожарами, зависят от количества и физико-химических свойств сгораемых веществ, площади, охваченной огнем, влажности воздуха. Помимо этого, существенное влияние на развитие облака оказывают радиационные факторы.

Другие статьи по теме

Воздействие на окружающую среду вредных веществ в результате выброса сжигаемого попутного нефтяного газа
Промышленность как сфера деятельности характеризуется огромными запасами и использованием больших объемов химических веществ, высоких давлений, температур, скоростей, массивных крупногабар ...

Влияние на окружающую среду гальвано-покрасочного производства ОАО Тульский оружейный завод
В выпускной квалификационной работе рассматривается влияние на окружающую среду гальвано-покрасочного цеха №20 ОАО "Тульского оружейного завода". В настоящее время возникла необ ...

Механизм регулирования состояния водоемов
Вода - самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Вода - основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле - фото ...