عصر اهواز

AERMOD یک مدل پلوم گوسی برای حالت پایدار و برای موارد نزدیک به سایت^[۱] است که بر مبنای ساختار و مفاهیم تلاطم لایه مرزی سیاره‌ای^[۲] استوار می‌باشد. در این مدل منابع سطحی و مرتفع در نواحی مسطح یا دارای پستی و بلندی در نظر گرفته می‌شوند. این مدل قادر به شبیه‌سازی منابع چندگانه آلاینده از انواع مختلف نقطه‌ای، سطحی و حجمی می‌باشد. در لایه مرزی ثابت، توزیع در هر دو جهت افقی و عمودی، گوسی فرض می‌شود. اگرچه در لایه مرزی منتقل شونده (^[۳]CBL)، توزیع عمودی به کمک یک تابع چگالی احتمال دوگوسی توصیف می‌گردد، ولی در توزیع افقی دوباره گوسی در نظر گرفته می‌شود. AERMOD قادر است پلومهای شناور را شبیه‌سازی نماید. بطور کلی مدلهای گوسی، محدود به جریانهای عبوری از سطوح ساده اند، اما AERMOD روش ساده‌ای جهت تقریب‌زدن جریانهای عبوری از پستی و بلندی بکار می‌برد.

اتمسفر توسط یک سری روابط سنجش تشابه^[۴] و فقط با استفاده از یک اندازه‌گیری از سرعت باد سطحی، جهت باد و دما برای پیش‌بینی پروفیلهای عمودی سرعت و جهت باد، دما، تلاطم و گرادیان دما، توصیف می‌گردد. این مدل ته‌نشست خشک یا تر گازها را در بر نمی‌گیرد و فقط رفتار ساده ته‌نشست خشک را با استفاده از یک الگوریتم بازتاب در نظر می‌گیرد.

با اینکه AERMOD برای شبیه‌سازی پراکنش ذره‌ای طراحی شده است، ولی در حال حاضر فقط برای تحقیقات پراکنش فاز گازی استفاده می‌شود. در یک مطالعه فاز گازی، توانایی این مدل در شبیه‌سازی پراکنش یک ردیاب خنثی در یک محیط شهری بررسی شده است. Venkatram میزان نشر از یک منبع واقع بر بالای یک ساختمان را مدلسازی نمود. او مشاهده کرد که میزان غلظت شبیه‌سازی شده در مقایسه با بیشترین مقدار غلظت اندازه‌گیری شده، بزرگتر و در مقایسه با کمترین میزان غلظت اندازه‌گیری شده، کوچکتر بود. ولی در مقایسه با مقادیر میانی، توافق خوبی نشان داد. همچنین میزان توافق خروجیهای مدل با مقادیر اندازه‌گیری شده، برای گیرنده‌های نزدیک به منبع، ضعیف و در نقاط دورتر مناسب‌تر بود.

سایر مشخصات و قابلیتهای AERMOD :

شبیه‌سازی نشر آلاینده‌ از منابع صنعتی ثابت تا فواصل حدود ۵۰ کیلومتر.

نوع رهاسازی از منبع: سطحی، نزدیک به سطح، منابع مرتفع.

موقعیت منبع: شهری یا روستایی.

نوع پلوم: پیوسته، پلومهای شناور.

اثرات ساختمانها: توسط الگوریتمهای فروشویی PRIME.

سطوح ارتفاعی داده‌های هواشناسی: این داده‌ها را از ارتفاعهای چندگانه نیز دریافت می‌نماید.

این مدل تحت محیط MS-DOS بوده و قابلیتهای گرافیکی بالایی ندارد.

مدل AERMOD/ISC جهت ارزیابی اثرات نشر از منابع صنعتی گوناگون بکار برده می‌شود و حاوی نسخه‌های پیشرفته AERMOD (به همراه امکانات PRIME مربوط به فروشویی ساختمان‌ها) و مدل پراکنش ISC می‌باشد. این مدل غلظتهای آلاینده نقطه‌ای، خطی، سطحی، حجمی و منابع شعله‌ای^[۵] با مقادیر انتشار مختلف و در انواع رژیمهای عوارضی زمین، شبیه‌سازی می‌نماید (www.breeze-software.com).

این مدل دارای نسخه‌های مختلفی به شرح زیر می‌باشد:

AERMOD/ISC Pro: یک سیستم شبیه‌سازی کارآمد برای متخصصینی است که به توانایی پردازش داده‌های خام احتیاج داشته و به وی‍‍‍ژگیهای جغرافیایی نیاز خاصی ندارند. نسخه Pro بطور کامل نرم‌افزارهای ISC و AERMOD را (با یا بدون مدل PRIME) در بر دارد. (قیمت خرید: ۷۹۵ $)

AERMOD/ISC GIS Pro: برای متخصصینی طراحی شده که نیاز به انعطاف‌پذیری مدل در ارتباط با کاربرد سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، سیستم تصویر نقشه‌ها و انواع نقشه‌ها دارند. این مدل دربرگیرنده کلیه ویژگیهای سیستم AERMOD/ISC Pro به اضافه این موارد می‌باشد: الف) اتصال با GIS، قابلیت تحلیل جمعیتی، روالهای چندگانه کنتوربندی به کمک نرم‌افزار Surfer، امکان وارد کردن فایلهای ArcView، قابلیتهای عملیات گرافیکی روی عناصر موجود و …. (قیمت خرید : ۱۹۹۵ $) شکل ‏۷‑۵: تصاویر دوبعدی و سه‌بعدی AEROMOD/ISC GIS Pro و شکل ‏۷‑۶: داده‌های ورودی، نتایج و تصاویر دوبعدی و سه‌بعدی AERMOD/ISC GIS Proداده‌های ورودی، نتایج و تصاویر دوبعدی و سه‌بعدی حاصل ازکاربرد این مدل رانشان می‌دهد.

شکل : داده‌های ورودی، نتایج و تصاویر دوبعدی و سه‌بعدی AERMOD/ISC GIS Pro

ویژگیهای مدل AERMOD در AERMOD/ISC GIS Pro :

دارای دو پیش‌پردازنده

یک پردازنده پیشرفته برای اطلاعات هواشناسی جهت محاسبه پارامترهای لایه مرزی سیاره‌ای (PBL) در سایت

فرمول‌بندی توسعه یافته پراکنش که PBL و متغیرهای وارونگی منتقل‌شونده و پایدار را در نظر می‌گیرد

در نظر گرفتن صعود و نفوذ پلوم در وارونگی‌های مرتفع و در نظر گرفتن اثرات updraft‌ و downdraft که در شرایط ناپایدار رخ می‌دهد.

محاسبه پیشرفته پروفیل‌های عمودی باد، تلاطم و دما

در نظر گرفتن دریافت‌کننده‌ها در مناطق مسطح یا ناهموار

استفاده از روش تقسیم‌بندی در نواحی ناهموار

ملاحظه کردن دریافت‌کننده‌های بالاتر از سطح زمین

ویژگیهای مدل ISC در AERMOD/ISC GIS Pro

ISC^[۶] نیز همانند AERMOD یک مدل پلوم گوسی در حالت پایدار می‌باشد که برای شبیه‌سازی غلظت آلاینده از هر نوع منبع نشری که آلاینده غیرواکنش‌پذیر منتشر نماید، بکار می‌رود. این مدل موارد زیر را شامل می‌شود:

شکل ‏: نمایش ساختمانها، دودکشها و عوارض زمین بصورت سه بعدی به کمک مدل AERMOD

مدل UK-ADMS 1 یک مدل تنظیمی توسعه‌یافته جهت شبیه‌سازی پراکنش ذرات و گازهای شناور می‌باشد. این مدل ساختار لایه مرزی را به کمک روش سنجش تشابه، همانند روش Berkowicz  و همکارانش در سال ۱۹۸۶، پیش‌بینی می‌نماید. این مدل از یک روش گوسی با توزیع گوسی نرمال در شرایط پایدار و خنثی استفاده می‌نماید، ضمن اینکه پراکنش عمودی توسط دو توزیع گوسی متفاوت در یک CBL تقریب زده می‌شود. نوع نگرش به انعکاس پلوم از سطح زمین شبیه به سایر مدلهای گوسی می‌باشد. ADMS صعود پلوم را بر اساس اختلافات دمایی بین اتمسفر و پلومِ انتشار یافته و جریان مومنتم افقی و عمودی و همچنین امکان کشش پلوم و رهایی از میان شرایط وارونگی در بالای لایه مرزی، محاسبه می‌نماید.

ته‌نشست خشک ذرات بصورت تابعی از ته‌نشینی ثقلی و سرعت ته‌نشینی با توجه به آئرودینامیک، لایه تحتانی و مقاومتهای سطحی شبیه‌سازی می‌گردد. ته‌نشست تر با استفاده از یک ضریب فروشویی بدست آمده از نرخ بارش، تقریب زده می‌شود.

ADMS-Urban الگوریتمهای فروشویی ساختمانها را در بر‌داشته و می‌تواند اثر ساختمانها و تغییرات خط مرکزی پلوم در اثر انحراف خط جریان از ساختمانها را مدلسازی نماید.

نسخه ADMS 3 دارای ویژگیهایی به شرح زیر می‌باشد:

ü      مقایسه مستقیم وضعیت موجود با اهداف کیفیت هوا (NAQS): شاخصهای NO_۲، CO_۲، TSP، SO_۲

ü      واکنشهای مربوط به NOx و ازن

ü      قابلیت رؤیت پلوم

ü      مدلسازی جریانهای جهشی (جت) و هدایت شونده

ü      شبیه‌سازی منابع آلاینده متغیر زمانی

ü      شبیه‌سازی شعله آتش (منابع نشر نقطه‌ای بصورت شار گرما و مومنتم وارد مدل می‌گردد)

ü      اتصال به GIS (تعیین مکان منابع و دریافت‌کننده‌ها، شبکه‌های خروجی و رسم کنتور و …)

ü      در نظر گرفتن اثرات ساختمانها و تپه‌ها و …

ü      قیمت خرید : مجوز یکساله (۱۶۰۰ €)، مجوز دائمی + پشتیبانی سالانه (۴۰۰۰ €  + ۱۲۰۰ €)

شکل ‏: امکان ارتباط مدل ADMS 3 با GIS

شکل ‏: موارد قابل شبیه‌سازی توسط مدل ADMS 3