автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Разработка и анализ автоматизированной системы моделирования загрязнения атмосферы города, расположенного в горной местности

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ОХРАНЫ

АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

1.1. Проблемы контроля и управления качеством воздуха

1.2. Математическое моделирование сложных физических объектов

1.3. Содержательное описание атмосферы как объекта моделирования

1.4. Климатические факторы загрязнения атмосферы города, расположенного в горной местности на примере Алма-Аты)

1.5. Антропогенные факторы загрязнения атмосферы города

ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ

МОДЕЛИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ТОПАЗ

2.1. Исходные предпосылки

2.2. Проектирование системы ТОПАЗ

2.3. Детализация проекта

2.4. Организация программной реализации математических моделей

2.5. Реализация системы ТОПАЗ на персональном компьютере

2.6. Комплексный эксперимент АНЗАГ-87 ТО

ГЛАВА 3. МОДЕМ ПРИКЛАДНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

3.1. Алгоритм проектирования прикладных моделей в рамках автоматизированной системы

3.2. Формулировка модели взаимосвязанных боксов (МВБ)

3.3. Чувствительность модели взаимосвязанных боксов к параметрам

3.4. Модель динамической фильтрации

3.5. Гауссовы модели

3.6. Модель временного хода выбросов

3.7. Расчет динамики инверсионного слоя

3.8. Модель объективного анализа

3.9. Программная реализация комплекса

3.10.Анализ результатов расчета по МВБ с использованием детализации на межой сетке

3.11.Модель распространения аварийного выброса отравляющих веществ

3.12.Модель ветра в горном ущелье

3.13.Модель шлейфа дыма в стратифицированной атмосфере

ГЛАВА 4. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ МОДЕЛИ

4.1. Конвективные течения в атмосфере

4.2. Численные методы на расшатанной сетке

4.3. Расчет конвекции в слое над орографически неоднородной поверхностью

4.4. Анализ горно-долинной циркуляции. Приближение тонкого слоя

4.5. Формулировка модели глубокой конвекции для задач горно-долинной циркуляции

4.6. Метод решения и результаты расчета горно-долинной циркуляции

4.7. Численное исследование переноса коагулирующего аэрозоля в атмосфере города

4.8. Моделирование фотохимических превращений в атмосфере

Актуальность работы. Воздушный бассейн города представляет [ собой очень сложную систему, состояние которой формируется под воздействием множества конкурирующих и параллельных процессов естественного и антропогенного происхождения. Этим обусловлены сложное многообразие откликов системы на изменение внешних и внутренних параметров и, как следствие, актуальная проблема выработки обоснованных оперативных или долговременных решений по охране атмосферного воздуха.

Решение этой проблемы возможно только на основе системного анализа, математического и имитационного моделирования, отображающих основные природные и техногенные факторы формирования воздушного басссейна города на соответствующий вычислительный аналог. Такие моделирующие комплексы могут быть ориентированы на

- работу группы экспертов, вырабатывающих долговременную во-здухоохранную политику;

- проведение анализа текущего состояния загрязнения атмосферы при черезвычайных(аварийных) или неблагоприятных(смоговых) ситуациях ;

- выработку краткосрочного прогноза качества воздуха для целей предупреждения высокого загрязнения.

Разработка моделирующих комплексов, подобно представленной в данной работе системы Текущего Объективного Прогноза Атмосферных Загрязнений (ТОПАЗ), является первым шагом при создании систем мониторинга и управления качеством воздуха в городах и промышленных районах.

Актуальность данной работы связана также с тем, что система ТОПАЗ адаптирована к конкретным условиям города Алма-Аты, высокий уровень загрязнения воздуха которого является основным фактором риска для здоровья людей. При этом город Алма-Ата расположен в таких уникальных географических условиях, что все известные универсальные модели не способны адекватно отражать этот реальный объект с его сложной циркуляцией воздушных масс, многослойной вертикальной стратификацией и другими климатическими особенностями.

Цель работы и методика исследований. Основной целью диссертационной работы является разработка автоматизированной вычислительной системы по моделированию атмосферных процессов над территорией города, расположенного в горной местности, адаптация моделирующей системы к реальным условиям города Алма-Аты; решение важных практических и научно-исследовательских задач с использованием сервисных и информационных возможностей системы.

Для достижения поставленных целей в диссертации разработаны

- концептуальная основа для проектирования и реализации на ЭВМ инструментальных средств, обеспечивающих процесс моделирова-вания;

- структура информационного обеспечения для эксплуатации как всей системы в целом, так и ее отдельных блоков;

- технология проектирования математических моделей атмосферных процессов с учетом целей моделирования, особенностей моделируемого объекта и возможностей информационного обеспечения;

- пакет моделей воздушного бассейна города Алма-Аты, расщепленный по физическим процессам, по целям моделирования, по степени пространственного разрешение;

- интерфейс "система ТОПАЗ - пользователь",позволяющий автоматизировать формирование задания по используемым моделям,по макропараметрам, по записям базы данных,по представлению результатов.

Методика исследований опиралась на комплексный анализ и обобщение климатических и антропогенных особенностей объекта моделирования, системный анализ, физику и химию атмосферы, методы вычислительной математики, методы проектирования программных систем, методы математического моделирования атмосферных процессов, вычислительные эксперименты на машинных моделях.

Научная новизна. На основании проведенных исследований обобщения опыта моделирования атмосферных процессов мезометеорологи-ческого масштаба, проектирования автоматизированных моделирующих систем и параметризации техногенных воздействий на атмосферу города впервые разработана вычислительная многопользовательская система, ориентированная на моделирование сверхсложного объекта -атмосферы города, расположенного в горной местности.

В процессе проектирования и анализа системы впервые решены следующие задачи:

1. Построено единое гибкое, модифицируемое информационное обеспечение для математических и имитационных моделей различного назначения, сложности и типа.

2. Разработана структура системы, позволящая наращивать пакет моделей, информационное обеспечение и интерфейс с пользователем по мере появления новых научно-исследовательских и практических задач.

3. Впервые применительно к уникальным особенностям атмосферы города Алма-Аты разработаны модели переноса и рассеяния загрязняющих веществ от множественных стационарных и подвижных источников, прослеживающие почасовую динамику развития процесса в период сохранения неблагоприятной ситуации длительностью несколько су» ток. Модели разработаны в целях использования в оперативных системах мониторинга и управления качеством воздуха, поэтому отвечают требованиям быстрого счета с достаточно подробной детализацией по пространству.

4. Разработана и реализована на ЭВМ методика проектирования развивающейся вычислительной системы, следуя которой в рамках единого комплекса, на единой информационной базе создаются научно-исследовательские модели, наиболее перспективные из которых пополняют пакет моделей практического назначения.

5. Разработаны модели и получены новые научные результаты по таким сложным процессам, как развитие горно-долинных циркуляция, фотохимический смог, коагуляция аэрозолей.

Практическая ценность. Внедрение. Вычислительная система ТОПАЗ в практическом плане реализована в виде автоматизированного рабочего места эколога-эксперта по проектированию воздухоохранных мероприятий. В перспективе, по мере выполнения следующего этапа проекта ТОПАЗ, программный комплекс будет встроен в систему оперативного мониторинга атмосферы города. В конечном итоге, когда появится эффективные рычаги управления городским хозяйством, моделирующий и мониторинговый комплексы будут служить информационной основой оперативной и долговременной системы управления качеством воздуха.

В настоящее время практическую ценность системы ТОПАЗ при экспертизе проектов подтверждают ее использование при

- выработке научно-обоснованных архитектурно-планировачных решений в генеральном плане города Алма-Аты (акты внедрения в ГГПМ "Алмаатагипрогор" от 29 декабря 1987 г. и в ГГПИ "Алмаата-генплан" от 29 января 1990 г.)

- картировании заболеваемости населения города Алма-Аты вследствие загрязнения атмосферы (акт внедрения в Министерстве здравоохранения Каз ССР от 15 октября 1986 г.)

- разработка территориальной комплексной схемы охраны природы города Алма-Аты и его окрестностей (акт внедрения в ГГИ по градостроительству Госстроя Каз ССР "Казгипроград" от 15 февраля

1989 г.).

Кроме того, система ТОПАЗ с моделью аварийного выброса отравляющих веществ используется в службе черезвычайных ситуаций Гражданской обороны (акт внедрения в РВЦ КП Каз ССР от 1 октября

1990 г.)-В актах внедрения (см. Приложение 2) отмечен большой социальный эффект от проведенных работ.

Апробация результатов. Основные результаты работы докладывались автором и обсуждались на: III Международной конференции по дифференциальным уравнениям и их применениям (г. Русе, Болгария, 1985), II Всесоюзной конференции " Методы и средства контроля загрязнения атмосферного воздуха и промышленных выбросов и их применение" (Ленинград, 1986), Международной конференции Всемирной Метеорологической Организации "Моделирование загрязнения атмосферы и его применение" (Ленинград, 1986), 1-й, 2-й Республиканских Конференциях по вычислительной математике и АНИ (Алма-Ата , 1982, 1988), 2-й международной конференции по численному анализу (Прага, 1987), на научно-практических конференциях по проблемам регионального природопользования в Алтайском крае (Барнаул, 1983) и проблемам Западного Казахстана (Алма-Ата, 1991), на Всесоюзном совещании по системному моделированию загрязнения атмосферы с участием ИФА АН СССР, ЛАМ АН СССР, ИРЭ АН СССР, НИМФ при ЛГУ, Института курортологии и физиотерапии Минздрава Грузинской ССР (Алма-Ата,1989), I Всесоюзной школе-семинаре "Прикладные проблемы управления макросистемами" (Москва, ВНИИСИ, 1987), на Всесоюзном совещании по программе биосферных и экологических исследований АН СССР под руководством академика Моисеева H.H., на

Всесоюзной школе-семинаре "Механика-экологии" (Москва, 1991), на семинаре Института физики атмосферы АН СССР под руководством ак.Голицына Г.С. (Москва, 1990), на объединенном семинаре секции мониторинга загрязнения атмосферного воздуха координационного совета по разработке экологических систем для г.Москвы при СП "Прима" и лаборатории 202 ИРЭ АН СССР (Москва, 1991), на семинаре "Математические методы в экспертных оценках и анализ данных" при Правлении Союза научных и инженерных обществ в ИПУ АН СССР (Москва, 1991), на научных семинарах МММ АН РК, ИКИ АН РК.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 26 печатных работах.

Структура и объем работы.Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на страницах, а также

Основные результаты комплексного эксперимента были использованы в главе 3 при анализе атмосферы города как объекта моделирования, поэтому в данном разделе подведем общие итоги этого эксперимента. При изложении используем блочную схему программы АНЗАГ-87, приведенную на рис.2.13.

В экспедиции АНЗАГ-87 участвовали (названия организаций даны по состоянию на декабрь 1987 года):

- Институт математики и механики Академии наук Казахской ССР (головная организация);

- Институт оптики атмосферы Сибирского отделения Академии наук СССР;

- Институт физики атмосферы АН ССР;

- Научно-исследовательский институт физики при Ленинградском госуниверситете;

- Институт физики Литовской ССР;

- Институт химической кинетики и горения СО АН СССР;

- Институт ядерной физики АН КазССР;

- Главная геофизическая обсерватория им. А.Е.Воейкова;

- Астрофизический институт АН КазССР;

- Казахский педагогический институт Минпрос АН КазССР;

- Казахский научно-исследовательский гидрометеорологический институт Госкомгидромет СССР.

Такой состав участников, в основном научно-исследовательских институтов определил высокий уровень инструментария, использованного при проведении натурных наблюдений. Летающая лаборатория с двумя лазерными локаторами (лидарами) на борту, два звуковых локатора (содара), две полевые лаборатории с различным составом аппаратуры, автоматические газоанализаторы, счетчики аэрозолей, оптический комплекс и др. были использованы при проведении синхронных и независимых измерений различных параметров атмосферы.

Следует отметить, что измерения (1) пульсаций температуры и выводы на их основе о закономерностях динамики инверсионного слоя, (2) вертикальных распределений ветра, аэрозолей и окиси углерода и (3) суточного хода концентраций озона,окиси углерода и аэрозолей различных размеров проведены в атмосфере Алма-Аты впервые и дают непосредственную возможность определить некоторые параметры и параметрические зависимости в моделях системы ТОПАЗ.

Кроме того, результаты экспериментальных исследований сложной слоистой структуры пограничного слоя привели к необходимости создания новых математических моделей, в частности, модели факела выбросов в слоисто-стратифицированной атмосфере, многослойной модели адвективно-диффузионного переноса примесей и др.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты иследований, полученные в процессе выполнения циссертационной работы, сводятся к следующему:

1. На основе анализа

- экологической обстановки города Алма-Аты,

- современного состояния теории и практики моделирования процессов загрязнения атмосферы города,

- данных, получаемых службами контроля за выбросами вредных веществ, за качеством воздуха и т.д.,

- методов проектирования программных систем определены наиболее актуальные направления работы и сформулирована постановка задачи в виде концептуальных основ моделирования воздушного бассейна города, расположенного в горной местности.

2. Создана автоматизированная система Текущего Объективного Прогноза Атмосферных Загрязнений (ТОПАЗ) в виде многоцелевого, многопользовательского программного комплекса по моделированию загрязнения атмосферы города Алма-Аты в периоды неблагоприятной метеорологической обстановки, ориентированного на экспертизу воздухоохранных проектов, анализ текущего состояния атмосферы, краткосрочный прогноз качества воздуха и научно-исследовательскую работу по теоретическому описанию реальных процессов в атмосфере.

3. Разработана методика конструирования и наращивания гибкого и модифицируемого программного обеспечения, следуя которой каждая новая модель создается и тестируется автономно, однако ее системная оболочка, т.е. информационное обеспечение, интерфейс с пользователем и сервис ввода - вввода, создается по жестким правилам сопряжения с системой ТОПАЗ. Комплексное тестирование и адаптация к реальным условиям осуществляется в рамках основной истемы Эта технология предусматривает также непосредственную вязь теоретических исследований с практическими задачами, осу-.ествляемую путем эксплуатации в рамках единого комплекса моделей рактическОго назначения и научно-исследовательских моделей. Це-¡евые вычислительные эксперименты по анализу чувствительности моделей к изменениям параметров, исследованию гипотез параметриза-даи сложных процессов приводят к уточнению или построению новых фактических моделей.

4. Разработана технология планирования построения моделей фактического назначения с заданными функциями и эксплуатационны-уш возможностями. Для этой цели строится матрица, столбцы которой составляют климатические и информационные особенности объекта моделирования, учет которых строго обязателен в разрабатываемой модели, а строки - ограничения, накладываемые целевыми установками и эксплуатационными требованиями к модели. На пересечении этих, зачастую противоречивых, управляющих сигналов ведется целенаправленный поиск методов, алгоритмов и решений, с помощью которых строятся отдельные блоки или участки разрабатываемой модели.

5. Опираясь на указанную методику разработан пакет моделей, предназначенный для оперативного расчета почасовой динамики полей концентрации заданной примеси (или группы примесей) в атмосфере города, выбрасываемой множественными подвижными и стационарными источниками. Расчет может осуществляться по отдельной модели или по полной цепочке, состоящей из моделей:

- восстановление полей метеоэлементов,

- временного хода выбросов,

- мощности выбросов автотранспорта,

- взаимосвязанных боксов,

- динамической фильтрации,

- детализации полей концентрации и ряда процедур обработки данных и вывода результатов.

6. С целью насыщения системы ТОПАЗ реальными данными, кроме сбора имеющейся информации в Гидрометслужбе.Статуправлении, Архитектурно-планировочном управлении,проектных институтах, министерствах, различных предприятиях, была проведена специальная комплексная экспедиция АНЗАГ-87 с участием ряда центральных и республиканских научно-исследовательских институтов. В результате двухмесячных наблюдений, в осенне-зимний период 1987 года получен богатый материал для моделирования и тестирования моделей.

7. Адекватность моделей практического использования реальному объекту проверялась на моделировании эпизодов, соответствующих периодам проведения экспериментов СО-86 и АБЗАГ-87. Особенно важными для адаптации моделей оказался эксперимент СО-86, проведенный Казахским научно-исследовательским гидро-метеорологическим институтом. Расчеты по загрязнению воздуха оксидом углерода показали, что временный ход концентрации СО полностью согласуются с данными наблюдений в эксперименте СО-86, а различие в величинах при максимальном уровне загрязнения не превышает 30%.

8. Проведены исследовательские работы по численному решению задач:

- о развитии горно-долинных циркуляций в системе "горный массив - степная равнина" в нижнем двухкилометровом слое атмосферы и слое -глубокой конвекции,

- образованию фотохимического смога в атмосфере города при протекании реакций фотолитического цикла оксидов азота,

- о переносе коагулирующего аэрозоля в атмосфере города на базе кинетических уравнений Смолуховского.

9. Результаты расчетов использовались в практической работе

- проектных организаций при составлении генерального плана развития города Алма-Аты, территориальной комплексной схемы охраны природы,

- министерства здравоохранения Республики при картировании и прогнозе заболеваемости населения города Алма-Аты вследствие загрязнения атмосферы,

- системы гражданской обороны при прогнозе распространения облака аварийного выброса отравляющих веществ в атмосфере города.

1. Адаменко В.Н. Климат больших городов.- Обзор ВНИИГМИ-МЦД, Обнинск, 1975.-72с.

2. Алоян А.Е. Негидростатические численные модели локальных атмосферных процессов.-Н.:Наука, 1984.-47с.

3. Аманова Н.Т.,Закарин Э.А. Проектирование, программная реализация и результаты эксплуатации модели загрязнения атмосферы.-В сб.: Исследование загрязнения атмосферы Алма-Аты.-Ч.2.Система ТОПАЗ.-Алма-Ата:Гылым,1990.-С.50-69

4. Аманова Н.Т.,Закарин Э.А. Стохастическая модель переноса примеси в атмосфере города, разбитого на подобласти с сосредоточенными параметрами//Дифференциальные уравнения и их приложения:Тез.докл.III Межд.конф.-Русе (Болг.), 1985.-С.9

5. Аманова Н.Т.,Закарин Э.А., Крамар и др. Моделирование атмосферы города в рамках системы ТОПАЗ.-В сб.:Научно-технические аспекты оздоровления воздушного бассейна городов Казахстана. ДСП.-Алма-Ата, 1988.-С.23-28

6. Арыстанбекова Н.Х.,Закарин Э.А. Использование гауссовых моделей для детализации численных решений задачи загрязнения атмосферы города.-В сб.: Исследование загрязнения атмосферы Алма-Аты.-Ч.2.-Алма-Ата:Гылым,1990.-С.70-79

7. Т. Атмосферная турбулентность и моделирование распространения примесей/под ред.Ф.Т.М.НьистадтаД.ван Допа.-Л.,1985.-351 с.

8. Ахмедов Б.Н.Численная модель динамики атмосферы при орографической неоднородности//Изв.АН КазССР.-1987.-Ш7-С.15-18

9. Ахмедов Б.Н. Численная модель конвекции на расшатанной по времени и пространству сетке//Вест.АН КазССР.-1988.-N9.-В88.-15С.

10. Ахмедов Б.Н., Закарин Э.А., Султангазин У.М. 0 постановкезадачи переноса метеоэлементов в воздушном бассейне Алма-Аты в двумерном приближении.-В сб. .-Дифференциальные уравнения и их приложения.-Алма-Ата:Наука, 1981.-С.154-163

11. Аэрозоль и климат/под ред.К.Я.Кондратьева.-Л.:Гидрометеоиздат, 1991.-541 с.

12. Банько Л.Н. ,Миненко A.C. и др. О решении задач атмосферной диффузии примесей методом Канторовича.-Киев,1988.-Юс.-Деп. в УкрНШТИ 05.01 .88, №3-Ук88

13. Безуглая Э.Ю. Метеорологический потенциал и климатические особенности загрязнения воздуха городов.-Л.:Гидрометеоиз-дат,1980.-184с.

14. Белявская В.Д.Пекур М.С. и др. Исследование АПС над Алма-Атой методом акустического зондирования.-В сб.: Исследование загрязнения атмосферы Алма-Аты.-4.1.Эксперимент АНЗАГ-87.-Алма-Ата:Гылым,1990.-С.19-31

15. Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы.-Л.:Гидрометеоиздат,1975.-448с.

16. Берлянд М.Е.Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы . -Л.:Гидрометеоиздат,1985.-272с.

17. Брайсон А.До Ю-Ши. Прикладная теория оптимального управления.-М.: Мир, 1972.-544с.

18. Браун P.A. Аналитические методы моделирования планетарного пограничного слоя.-Л.:Гидрометеоиздат.-1978.-150с.

19. Бруяцкий Е.В.Турбулентные стратифицированные струйные течения .-Киев:Наукова думка,1986.-295с.

20. Ван Тассел Д. Стиль, разработка, эффективность, отладка и испытание программ. М.: Мир, М., 1981, 319 с.

21. Васильев О.Р.,Квон В.И.Чернышев Р.Г. Температурно-страти-фицированное течение в водоеме вытянутой формы//Гидротехническое строительство.-1974.- N4.-С.35-38

22. Вельтищев Н.Ф.Делнин A.A. Численное моделирование конвективных течений в плоско-параллельном воздушном потоке// Труды ГМЦ СССР.-1979.-вып.190.-С.86-99

23. Вельтищев Н.Ф.Делнин A.A. Моделирование пространственных конвективных течений при постановке различных условий на верхней границе//Труды ГМЦ СССР,-1979.-вып.190.-С.100-110

24. Вельтищев Н.Ф.Делнин A.A. Численная модель влажной глубокой конвекции//Труды ГМЦ СССР.-1981.-вып.238.-С.36-48

25. Волощук В.М.,Седунов Ю.С. Процессы коагуляции в дисперсных системах.-JI.:Гидрометеоиздат.-1975.-320с.

26. Гаврилов В.П. Моделирование динамики верхней границы дневного пограничного слоя атмосферы//Сб.ВНММГМИ,МЦЦ.-Серия3721.- Метеорология.-Вып.I.-Обнинск,1988

27. Гантер Р. Методы управления проектированием программного обеспечения. Изд. "Мир", М., 1981, 338 с.

28. Гейтс B.JL, Баттен Ё.С., Кейл А.Б., Нельсон А.Б. Двухуровневая модель общей циркуляции атмосферы Минца-Аракавы.-JI.: Гидрометеоиздат, 1978.-239с.

29. Гельмгольц Н.Ф. Горно-долинная циркуляция северных склонов Тянь-Шаня.-JI.:Гидрометеоиздат,1963-330с.

30. Гершуни Г.З.Духовицкий Е.М. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости.-М.:Наука,1972.-392с.

31. Гиневский A.C. Теория турбулентных струй и еледов.-М.:Машиностроение ,1969.-400с.

32. Гранберг И.Г., Добрышман Е.М. Численное моделированиеобтекания Карпат//Метеорология и гидрология.-1989.-N9.-33-41

33. Гутман JI.H. Введение в нелинейную теорию мезометеорологи-ческих процессов.-Л.:Гидрометеоиздат,1969,-295с.

34. Дегтярев В.И. О роли метеорологических факторов в опасном загрязнении воздушного бассейна Алма-Аты.-Труды КазНМГМИ, 1978.-ВЫП.72.-С.Н6-128

35. Джетыбаев Е.О.,Ивлев Л.С. Оптическая модель атмосферных аэрозолей города.-В сб.: Исследование загрязнения атмосферы Алма-Аты.-Ч.2.Система ТОПАЗ.-Алма-Ата:Гылым,1990.-С.29-49

36. Жаворонков Ю.М.,Быков A.A. Об инструменте расчета приземного поля среднегодовых концентраций примеси//Труды Всесоюзной конференции по прикладным аспектам турбулентной диффузии . -Обнинск , 1981 . -С . 35

37. Закарин Э.А. Автоматизированная система Текущего Объективного Прогноза Атмосферных Загрязнений.-В сб.: Исследование загрязнения атмосферы Алма-Аты.-Ч.2.-Алма-Ата,1990.-С.3-15

38. Закарин Э.А. Проблемы построения прогностической модели переноса загрязняющих веществ в воздушном бассейне Алма-Аты. -В сб.:Численные методы решения задач мат.физ. и оптимизации .-Алма-Ата.1983.-С.

39. Закарин Э.А.Системный подход к моделированию загрязнения атмосферы города//Изв.АН КазССР, серия физ.-мат., 1985.-N5 (126).-С.86

40. Закарин Э.А., Ахмедов Б.Н., Аманова Н.Т. Автоматизация и алгоритм расчета полей ветра и загрязняющей примеси атмосферы города в системе Т0ПАЗ//Методы и средства контроля загрязнения атмосферы и промышленных выбросов и их применение:

41. Тез.докл.II Всесоюз.конф.-Л.,1986.-С.21

42. Закарин Э.А.,Ивлев Л.С.Кондратьев К.Я.Султангазин У.М. Основные аспекты моделирования и анализа загрязнения атмосферы Алма-Аты.-В сб.¡Исследование загрязнения атмосферы Алма-Аты. 4.1.Эксперимент АНЗАГ-87.-Алма-Ата:Гылым,1990.-С.3-II

43. Закарин Э.А., Крамар В.Ф. Информация о совещании "Системное моделирование загрязнеия атмосферы"//Мет. и гидрол.-1990.-N6.-С.124-125

44. Закарин Э.А., Крамар В.Ф. Начальная версия системы Т0ПАЗ-0 // VIII Респ. межвузовской конф. по математике и механике:Тез.докл.-Алма-Ата, 1984.-С.76

45. Закарин Э.А., Крамар В.Ф. Программный комплекс моделирования случаев высокого загрязнения атмосферы города Алма-Аты //Мет. и гидрол.-1991.-NI2.-С.11-19

46. Закарин Э.А., Крамар В.Ф. Системный подход к моделированию загрязнения атмосферы города//Использование достижения НТП в области охраны природы Казахстана:Тез. докл.научно-технической конф.-Алма-Ата, 1990.-С.95

47. Закарин Э.А., Крамар В.Ф. Системный подход к моделированию регионального загрязнения нижних слоев атмосферы/научно-технические проблемы Западного Казахстана.-Тез. научно-практич. конф.-Алма-Ата,1991.-С.86

48. Закарин Э.А.,Крамар В.Ф.,Султангазин У.М.,Нещадим В.М., Программный комплекс ТОПАЗ системная модель загрязнения атмосферы города//Моделирование загрязнения атмосферы и его применения:Тез. Международной конференции ВМО.- Л., 1896. -С.78-79

49. Закарин Э.А.,Нещадим В.М. Концептуальная схема и программная реализация комплекса Т0ПАЗ//Состояние и охрана воздушного бассейна курортных городов: Тез.докл.всесоюз.конф. Кисловодск, 1986

50. Закарин Э.А., Султангазин У.М. Математическое моделирование и программное обеспечение задачи контроля и прогноза качества атмосферы города//Прикладные проблемы управления макросистемами:Труды I Всесоюзной школы-семинара.-М.:ВНИИСИ, 1987.-С.95-100

51. Закарин Э.А.,Токарь Я.И. Численное исследование переноса коагулирующего аэрозоля в атмосфере ropoда.-Москва,1982.-21с.-Деп. в ВИНИТИ 12.07.82,N 4078

52. Закарин Э.А.,Турганбаев Е.С.Математическая модель горного ветра в ущелье.-В сб.: Методы и средства математического моделирования нестационарных процессов переноса.-Алма-Ата: Гылым,1985.-С.61-65

53. Закарин Э.А.Турганбаев Е.С. Численные эксперименты с двумерной моделью свободной конвекции в стратифицированной среде//Проблемы стратифицированных течений:Тез.докл. Всесоюзной конф.-Канев,I991.-С.136-137

54. Зелковиц М., Шоу А., Гэннон Дж. Принципы разработки программного обеспечения. Изд."Мир", М., 1982, 369с.

55. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды.-М.: Гидрометеоиздат,1984.-560с.

56. Исидоров В.А. Органическая химия атмосферы.-Л.:Химия,1985.-264с.

57. Керр Дж.А. Экспертные оценки кинетических данных для применения в исследованиях по атмосферному моделированию// Успехи химии.-1990.-т.59.-N10.-С.1627-1653

58. Кисельникова В.З. О начальных данных в задаче численного локального прогноза погоды//Труды Гидрометцентра СССР.-1984.-вып.239.-С Л02-113

59. Климат Алма-Аты/под ред. Х.А.Ахметжанова. И.А.Швер Л.: Гидрометеоиздат,1985.-266с.

60. Климат большого города/под ред А.А.Дмитриева.-М.:Изд.МГУ, 1965.-196с.

61. Кондратьев К.Я. КЭНЭКС: некоторые результаты и перспективы // Метеорол. и гидрол.- I976.-N8.-C.3-6.

62. Кондратьев К.Я., Москаленко Н.И., Поздняков Д.В. Атмосферный аэрозоль.-Л.:Гидрометеоиздат, 1983.-224с.

63. Коняхина A.A.Шапошникова М.И.,Гутман Л.Н. О влиянии нелинейности в задаче ветра склонов//Изв.АН СССР,сер.физика атмосф. и океана.-1965.- N2.-С.24-32

64. Крамар В.Ф.Менжулина Т.В. Объективный анализ полей метеоэлементов, полученных при эксперименте "Окись углерода-86".-В сб.:Исследование загрязнения атмосферы Алма-Аты.-Алма-Ата: Наука,1990.-ч.2.-С.91-105

65. Крамм Р. Системы управления базами данных &BASEII и dBASEIII для персональных компьютеров. Изд. "Финансы и статистика", М., 1989,383с.

66. Красов В.И. Контроль и управление качеством воздушного бассейна города.-Труды ГГО,1984.-вып.477.-С.3-18

67. Крупномасштабные системы. Моделирование развития и функционирования. Отв.ред. Цвиркун А.Д., Бурков В.Н.//Труды института проблем управления.- М., 1990.- 104с.

68. Лайхтман Д.А. Динамическая метеорология. JI.:Гидрометео-издат, 1976.-607с.

69. Ландау Л.Д.,Лифшиц Е.М. Механика сплошных сред.-М:Наука, 1986.-736с.

70. Ландсберг Г.Е. Климат города.- Л.,1983.-248с.

71. Литвин В.А. Многокритериальная автоматизированная региональ-льная система моделирования эффективных атмосфероохранных стратегий.-М.:Гидрометеоиздат,1988.-184с.

72. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.:Наука.-1978.-736с.

73. Лушников A.A. Эволюция коагулирующих систем.-Дисс.док.физ. -мат.наук.-М.:НИФХИ им.Л.Я.Карпова.-1978.-251с.

74. Лушников А.А.,Токарь Я.И. Гамма-приближение для асимптотических распределений в коагулирующих системах//Колло-идный ж.-I980.-т.42.-N3.-с.570-574

75. Майерс Г. Надежность программного обеспечения. Изд."Мир", М., 1980, 360с.

76. Марчук Г.И. Математические модели в проблеме окружающей среды.- М.,1982.-319с.

77. Метеорология и атомная энергия.-Л:Гидрометеоиздат,1971.-648с.

78. Методические указания по расчету выброса вредных веществ автомобильным транспортом.-М.:Гидрометеоиздат, 1983

79. Монин А.С.,Яглом A.M. Статистическая гидромеханика.-М.: Наука.-1965.-ч.I.-639с.

80. Мустафин А.Т. Простая модель фотолитического цикла оксидов азота.-В сб.:Исследование загрязнения атмосферы Алма-Аты .-Алма-Ата:Гылым,1990.-ч.2.-С.II3-I20

81. Нещадим В.М. О построении программного обеспечения комплекса моделирования и использование базы данных//Технические и программные средства автоматизации научных исследований. Алма-Ата, 1987,с.141-156

82. Педлоски Дж. Геофизическая гидродинамика.-М.: Мир,1984.-T.I.-400C.

83. Пененко В.В., Алоян А.Е. Численный метод расчета полей метеорологических элементов пограничного слоя атмосферы// Мет. и гидролог.-I976.-N6.-C.il-25

84. Пененко В.В.,Алоян А.Е. Модели и методы для задач охраны окружающей среды-Н.,1985.-256с.

85. Пененко В.В., Алоян А.Е., Бажин Н.И., Скубневская Г.И. Численное моделирование фотохимических превращений выбросов nox, сн^, н2со, со, со2 в атмосфере города.-в сб.: Фотохимические процессы земной атмосферы.-М.: Наука, 1987.-С.95-98.

86. Перов В.Л.Мальбахов В.М. .Гутман Л.М. Нелинейная нестационарная модель ветра склонов//ИзвАН СССР.сер.физ.атм. и океана.-1967.-т.3.-N11-С.II79-I186

87. Ниже P.A. Термические и орогафические мезомасштабные системы.в атмосфере. Динамика погоды./под ред.С.Манабе.-Л.,1988.-0.205-224

88. Примак А.В.,Кафаров В.В.Качиашвили К.И. Сиситемный анализ контроля и управления качеством воздуха и воды.-Киев:Нау-кова думка,I991.-358с.

89. Пушистов П.Ю.Шлычков В.А.Васкевич В.А. Воздействие крупномасштабных вертикальных движений на мезомасштабную проникающую конвекцию в пограничном слое атмосферы//Мет. и гидрол.-1986.-N4.-С.39-46

90. Роди В. Модели турбулентности окружающей среды.-В сб.: Методы расчета турбулентных течений.-М.: Мир,1984.-С.227-322

91. Романовский Ю.М.Степанова Н.В.Чернавский Д.С. Математическая биофизика.-М.:Наука,1984.-304с.

92. Роуч П. Вычислительная гидродинамика.-М.:Мир,1980.-616с.

93. Самарский A.A. Теория разностных схем.-М.:Наука.-1977.-656с.

94. Самарский A.A.,Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений.-М.:Наука.-1978.-589с.

95. Сборник законодательных нормативных и методических документов для экспертизы воздухоохранных мероприятий.

96. Л.:Гидрометеоиздат,1986.-320с.

97. Тернер Дж. Эффекты плавучести в жидкостях.-М.:Мир.-1977.

98. Тихонов А.Н. Системы дифференциальных уравнений, содержащих малые параметры при производных.//Мат.сборник.-1952. -T.3I.-N3.-C.575

99. ЭЗ.Торопова Т.П.,Тен А.П. и др. Оптические свойства приземного слоя атмосферы.-В сб.¡Ослабление света в земной атмосфере .-Алма-Ата :наука.-1976.-С.33-113

100. Турганбаев Е.С. Численное исследование свободной конвекции в замкнутых полостях сложной формы//Актуальные вопросы теплофизики и физической гидродинамики:Тез. докл.конф.-Новосибирск,1991.-С.167-168

101. Юб.Уорк К.,Уорнер С. Загрязнение воздуха.Источники и контроль.-М.:Мир,1980.-540с.

102. Фидлер Ф. Измерения мезомасштабного переноса примеси в атмосфере в условиях пересеченной местности//Тез.докл.Международной конференции по моделированию загрязнения атмосферы и его применениям.JI. ,1986, с.158

103. Ю8.Шершков В.В. Некоторые вопросы задачи конвекции в пограничном слое атмосферы//Метеор. и гидрол.-1968.-.-С.34-40

104. Ю9.Эколого-экономические системы: модели, информация, эксперимент. Изд. "Наука", Сибирское отделение, Новосибирск, 1987.- 216с.

105. ИО.Ясенский А.Н.Формирование стуктуры системы регулиования качества атмосферы города.-Труды ГГО,1984.-вып.477.-С.18-25

106. Agnew W.G. Automotive air pollution research.-Proc.Roy. Sei.,1968.-v.1307.-P.153

107. Carlson J.D.,Foster M.R. Numerical study of some unstable stratified boundary-layer flows over a valley at moderate Richardson number//J.Glim, and Appl.Met.-1986.-v.25.-N2.-pp.203-213

108. Carpenter K. An experimental forecast using a nongydro-statlc mesoscale model//Quart.J. of Royal Met.Soc.-1979.-v.105.-pp.629-655

109. Clacke R.H.,Dyer A.J.,Brook R.R et al. //CSIRO Div.of Met. Phys.Те ch.Paper,1971.-N19.-340p.

110. Clark T.L. A small-scale dynamic model using a terrain-following coordinate transformation//J. of comp.phys.1977.-Y.24.-N2.-pp.186-215

111. Clarke R.H.Obsevatlonal studies of the atmospheric boundary layer//QJRMS.-1970.-N96.-pp.91-114

112. Davidson G.A. Simultaneous trajectory and duration predictions from a simple Integral plume model//Atm.Env.1989.-Y.23.-N2.-P.341-349

113. Deardorff J.W. Three-dimensional numerical study of the height and mean structure of a heated planetary boundary layer//Bound.Lay.Met.-1974.-v.7.-P.81-106

114. Defant F. Local winds//Compedium of meterology:-1951.-pp.655-675

115. Drake R.L. A general mathematical survey of the coagulation equation.-In: Current aerosol reaserch.-New York: Pergamon,1972.-v.3.-part 2.-P.201-376

116. Egger J. Thermally forced circulations In a valley//Geo-phys.Astrophys.Fluid Din.-1981.-v.17.-pp.255-279

117. Eliassen A.A. A procedure for numerical integration of the primitive equations of the two-parameter model of the atmosphere large-scale synoptic processes//Dept.of

118. Met.Univ. of Calif.,Los Angel.,sci.rept.-v.4.-p.53

119. Fisher E.L. An observational study of the sea breeze// J.Me t.-1960.-v.17.-N6.-pp.645-660

120. Faulere J.G. Surveillance de la pollution oreycarbonee clans l'agglomération bordelaIse//Pollut.Atmos.-v.22.-N85.-P.98-102

121. Friedlander S.K. The similarity theory of the particle size distribution of the atmospheric aerosol.-In: Proc. Conf.on Aerosols,Libice,0kt.1962.-ed. by Spurny K., Prague, 1965.-P. 115-130

122. Friedlander S.K.,Wang O.S. The self-preserving size distributions for coagulation on by Brownian motion//J.Coll. Interface Sei.-1966,-v.22.-N1.-P.126-132

123. Glendening J.W.,Businger J.A.,Färber R.J. Improving plume rise prediction accuracy for stable atmosphere with complex vertical structure/7JAPGA.-1984,v.34.-N11.-P.1128-1133

124. Godowitch J.M.,Ching J.K.,Clarke J.F. Evolution of the nocturnal Inversion layer at an urban and nonurban location// J .Clim.and Appl.Met.-1985.-v.24.-N8.-pp.791 -804

125. Goodin W.R.,McRae G.F.,Seinfeld J.H. An objektive analysis technique for constructing three-dimensional urban scale wind fields//'J.Appl.Met.-1980.-v.19.-pp.98-108

126. Grotzbach G. Spatial resolution requirements for direct numerical simulation of the Reyleigh-Benard convection// J.Comp.Phys.-1983.-v.49.-N2.-pp.241-264

127. Harlow F.H.,Welch J.E. Numerical calculation of time-dependent viscous lcompressible flow of fluid with free surface//Phys.of Fluids.-1965.-v.8.-N12.-pp.2182-2189

128. Hidy G.M. On the theory of the coagulation of noninteracting particles by Brownlan motion.//J.Coll.Sci.-1965.-v.20.-N2.-P.123-144

129. Van der Hoven J. Power spectrum of horlsontal wind, speed in the frequency range from 0.0007 to 900 cycles per hour. •//J.Meteorol.-1957.-v.14.-N2.-P.160-164

130. Junge C.E. Comments on "Concentration and size distribution measurements of atmospheric aerosols and test of the theory of self-preserving size distributions"//J.Atm. Sci.-1969.-7.26.-N3.-P.603-608

131. Keddie A.W.Roberts G.H.Williams F.P. The application of numerical modelling to air pollution in the forth valley//Mathem.Models for Envir.Probl.Edit.by C.A.Bre-bbiarProc.of the Inter.Conf.-England.-1975.-pp.183-199

132. Kikushi Y.,Arakavwa S.,Klmura F.,etc.Numerical study of the effects of mountains on the land and sea breeze circulation in the Kanto district//J.Met.Soc.Jap.-1981.v.59.-N5.-pp.723-737

133. Komatsu T., Ohgushi K., Holly Jr.P.M. Accurate numerical simulation of scalar advectlve transport//J. of Hydroscl-ence and Hydraulic Engineering.-1989.-v.7.-N1.-pp.63-73

134. Ku J.Y.,Rao Trivikrama S.,Rao Shankar K. Numerical simulation of air pollution in urban areas: model develop-ment//Atmos.Envir.-1987.-v.21.-N2.-pp.201-212

135. Lamb R.G.,Durran D.R. Eddy dlffusivities derived from a numerical model of the convective boundary layer//Il Nu-ovo Clmento.-1977,-c. 1 .-P. 1-17

136. Lipps F.B. Numerical simulation of three-dimensional Benard convection in alr//J.Fluid Mech.-1976.-N1.-pp.133-148

137. Lott R.A. Model performance. Plume dispersion over elevated terrain//Atmos.Envir.-1986.-v.20.-N8.-pp. 1547-1554

138. Mahrer Y.,Pielke R. A numerical study of the air flow over mountains using the two-dimensional version of the University of the Virginia mesoscale model//J.Atm.Sci.-1975.-y.32.-N11.-P.2144-2155

139. Manlns P.C.,Sanford B.L. Model of katabatic wlnds//J.Atm. Scl.-1979.-V.36.-P.619-630

140. McCraken M.C.,Walton J.J.,Duewer W.H. The Llvermore regional air quality model//J.Appl.Met.-1977.-v.17.-N3.pp.254-272

141. McMahon T.A.,Denlson P.J. Empirical atmospheric deposition parameters: a survey//Atm.Env.-1979.-v.13.-P.571-585

142. McNlder R.,Plelke R.A. Numerical simulation of slope and mountain flows//J.off Appl.Met.-1984.-v.23.-pp.1441-1453

143. McRae.G.J.Goodin J.H.Seinfeld J.H. Development of a second generation mathematical model for urban air polluti-on//Atmos.Environ.-1982.-v.16.-N4.-pp.679-696

144. Physick W.L. Review: Mesoscale modelling in complex terrain //Earth-Sci.Reviews.-1988.-v.25.-pp. 199-235

145. Runca E., Melli P., Spirito A. Real-time forecast of air pollution epizod.es In the Venetian region. Part 1: The advec-tion diffusion model//Appl. Math.model.-1979, v.3, N6, p.402-408

146. Pielke R.A.,Arritt R.W., et al. Mesoscale numerical modeling of pollutant transport in komplex terrain//Bound.Lay. Met.-1987.-v.41 .-P.59-74

147. Sehmel L.A. Particle and gas dry deposition.A review//Atm.

148. Env.-1980.-v. 1 4.-P.983-1011 165.Seinfeld J.H. Atmospheric diffusion theory//Advance In Chem.

149. Eng.-1983.-v.12.-pp.209-299 166.Seinfeld J.H. Atmospheric chemistry and Physics of air pollution'. -New York:Wiley, 1986. -738p. 167.Seinfeld J.H. Ozone air quality models.A critical review//

150. Summary and Recomendations of the WMO Conf on air pollutionmodelling and its applications.//Proc. of the WMO conf. on air pollution modelling and Its applications (Leningrad, USSR, 1986). -WMO/TD, 1987.-N187.-VJ.-P.il

151. Thyer N. A theoretical explanation of mountain and valley winds by a numerical methods//Arch.Met.Geoph.Biokl.-1966.-N15.-pp.318-348

152. Tennekes H. A model for dynamics of the inversion abovea convective boundary layer//J.Atmos.sci.-1973.-v.30.-N3.-pp.558-567

153. Uno I.,Ueda H.,Wakamatsu S. Numerical modelling of the nocturnal, urban boundary layer//Boundary-Layer Meteor.-1989.-V.49.-N1-2.-pp.77-98

154. Viskanta R.,Daniel R.A.//J.Appl.Met.-1980.-v.19.-N1.-P.53-69

155. Volduer E.C.,Barrle L.A. A literature review of dry deposition of oxides of sulfur and nitrogen with emphasiss on long range transport modelling in North America//Atm.Env.-1986.-v.20.-P.2101 -2123

156. Walcek C.J. et al. S02, sulfate and HN03 deposition velocities computed using regional land use and meteorological data//Atm.Env.-1986.-v.20.-P.949-964

157. Wesely M.L. Parametrization of surface resisstance to gaseous dry deposition in regional-scale numerical models// Atm.Env.-1989.-v.23.-P. 1293-1304

158. Williams G.P. Numerical integration of the three dimensional Navier-Stokes equations for imcompressible flow//J.of Fluid Mech.-1969.-v.37.-N4.-pp.727-750

159. Yamada T. Prediction of the nocturnal surface Inversion height//J. Appl.Meteor.-1979.-v. 18.-N4.-pp.526-531

160. Yamada T. A numerical simulation of the nocturnal drainage//

161. J.Met.Soc.Jap.-1981.-v.59.-pp. 108-122

162. Yamada T.,Berman S. A critical evaluation of a simple mixed, layer model with penetrative convection//J.Appl.Meteor.1979.-v.18.-N6.-pp.781 -786

163. Zakarin E.A., Kramar V.F., Neshadim V.M., Sultangazin U.M. The TOPAZ programme system as the city air pollution system model/./Air pollution modelling and its applications:Proc. of the WMO Intern.Conf.-v.2.-L.,1987.-P.303-310

164. Zakarin E.A., Sultangazin U.M. Matematical modelling of urban air pollution.-Proc.of the Second Inter, symph. on numerical analysis.-Prague, 1987.-P.299-304

165. Zanetty P. A new mixed segment-puff approachjfor dispersion modelling//Atmos.Envir.-1986.-v.20.-N6.-pp. 1121 -1130