Смысл параметрического подхода состоит в замене подробного описания микрофизических процессов с помощью кинетических уравнений для функций распределения частиц по размерам приближенным описанием эволюции интегральных характеристик (например, массовой концентрации) совокупности облачных частиц того или иного вида. Введение такой замены позволяет существенно упростить модель и ускорить расчеты.
Рассмотрим реализацию параметрического подхода, предложенную в данной модели с учетом присутствия грубодисперсных аэрозолей в облаке.
Полагается, что вся влага в облаке состоит из водяного пара, облачных капель, дождевых капель, облачных ледяных кристаллов и ледяных частиц осадков (градин) [23].
При описании микрофизических процессов приняты следующие допущения:
. Рост массы облачных капель происходит за счет конденсации пара.
. Образование дождевых капель происходит в результате взаимодействия облачных капель (автоконверсия).
. Дальнейший рост массы дождевых капель происходит за счет их коагуляции с облачными.
. Образование и дальнейшее увеличение массы облачных ледяных кристаллов имеет место вследствие сублимации водяного пара на льдообразующих ядрах, а также, при достаточно низких температурах, вследствие замерзания облачных капель.
. Образование градин происходит в результате сублимационного роста кристаллов, замерзания дождевых капель, а также, перехода дождевой влаги в лед при соударениях дождевых капель с ледяными частицами всех фракций.
. Рост массы градин происходит в результате их обзернения при коагуляции с облачными каплями.
. Вторичным фактором, определяющим рост общей массы дождевых капель, является таяние кристаллических осадков.
На рис. 4.1 показаны возможные переходы между этими фракциями, учтенные в модели, в предположении об отсутствии аэрозольных частиц в облаке.
Рис. 4.1 Схема микрофизических процессов в облаке: 1 - конденсация водяного пара; 2a - автоконверсия; 2c - коагуляция; 3 - гетерогенное замерзание дождевых капель 4 - сублимация водяного пара на градинах; 5 - таяние градин; 6, 7, 8 - испарение облачных капель, дождевых капель и градин соответственно; 9 - испарение воды с поверхности тающих градин; 10 - обзернение градин; 11 - гомогенное замерзание облачных капель; 12 - сублимация водяного пара на естественных льдообразующих ядрах; 14 - интенсивность выброса ледяных сплинтеров при обзернении градин; 15 - переход облачных ледяных кристаллов в градины в результате сублимационного роста; 16 - коагуляция дождевых капель с градинами; 17ic - переход облачных ледяных кристаллов в градины при столкновении с дождевыми каплями и замораживании последних; 17r - замораживание дождевых капель при коагуляции с облачными кристаллами
Известно, что типичные спектры облачных частиц, как правило, узки по сравнению со спектрами частиц осадков [24], коэффициент коагуляции их между собой мал по сравнению со случаем межфракционных взаимодействий; отсюда следует, что число взаимодействий между облачными частицами мало, хотя их концентрации и велики. Скорости падения этих частиц (порядка 
) пренебрежимо малы по сравнению с обычно наблюдаемыми в конвективном облаке скоростями воздушного потока (порядка 
). Спектры частиц осадков достаточно широкие, однако, концентрация их мала и, следовательно, число взаимодействий между частицами этой фракции также мало. Конечные скорости падения частиц осадков сравнимы со скоростями конвективных потоков. Ввиду сильного различия в размерах между частицами этих фракций (а значит, и в скоростях падения) число взаимодействий между ними будет велико (по сравнению с числом внутрифракционных взаимодействий). Отсюда следует возможность разбиения как жидкой, так и твердой фазы в облаке на две фракции: облачных частиц и осадков[32].
Учет наличия в облаке грубодисперсных аэрозолей также может быть осуществлен в рамках параметризованного подхода. В данной модели предполагается [25], что аэрозоль, присутствующий внутри облака, представлен в виде двух фракций: свободные частицы, а также, аэрозоль, заключенный внутри частиц осадков (как жидких, так и кристаллических).
При описании микрофизических процессов с участием перечисленных фракций приняты следующие допущения:
. Свободные аэрозольные частицы поступают в облако только извне и не образуются в результате каких-либо микрофизических процессов.
. Конденсация пара на поверхности аэрозольных частиц не происходит.
. Появление аэрозоля, содержащегося в дождевых каплях, происходит в результате коагуляции последних со свободными аэрозольными частицами.
. Появление аэрозоля, содержащегося в градинах, происходит в результате замерзания дождевых капель, содержащих аэрозоль.
. Вторичным фактором, определяющим рост массы аэрозоля, содержащегося в дождевых каплях, является таяние градин, содержащих аэрозоль[33].
Мероприятия по охране окружающей среды при осуществлении методов увеличения нефтеотдачи пластов
Западно-Сибирская провинция - наиболее крупная из всех нефтегазоносных
провинций, выделенных на территории России. Расположенная на обширной равнине
между горными сооружениями Урала на запад ...
Влияние интегральных характеристик атмосферы на вымывание аэрозольных примесей из конвективных облаков
Во многих отраслях науки во второй половине XX века в связи с быстрым
развитием вычислительной техники в России начали интенсивно развиваться
численные методы исследований физических процесс ...
Характеристика площадки
Площадка
строительства котельной расположена в центре города и ограничена с востока - р.
Енисей (100м), с севера-запада и юга - жилыми кварталами города (45м).
Площадка
строительства ровная без ...