ТУРБУЛЕНТНО-ВІТРОВИЙ РЕЖИМ В ГРАНИЧНОМУ ШАРІ АТМОСФЕРИ ПІВДЕННОГО ПРИМОРСЬКОГО МІСТА

Краткое содержание

У вступі обгрунтовується актуальність теми дисертаційної роботи, формулюється мета та задачі дослідження, наводиться наукова новизна та практичне значення основних результатів, викладаються основні положення, що виносяться на захист.

У першому розділі розглядаються принципи моделювання граничного шару атмосфери, і існуючих  в ньому турбулентних потоків, які в основному не враховують горизонтальні неоднорідності рельєфу та теплової структури підстильної поверхні. Такі моделі не описують структуру турбулентних вихорів та генезис турбулентності від ламінарного потоку. У межах дії техногенних об’єктів введення неоднорідностей горизонтальних структур істотно визначає властивості турбулентного режиму. Техногенні неоднорідності настільки відрізняються від природно-існуючих неоднорідностей, що їх треба розглядати окремо для вивчення режиму турбулентного обміну.

У вказаному потоці з’являються невпорядковані вихори, розмір яких певним чином пов’язаний з розміром геометричних та теплових неоднорідностей, що спричинені контурами забудови. Ці неупорядковані вихорі викликають деякі деформації  всередені ламінарного вітрового потоку. Але будь-яка деформація в суцільному середовищі може бути задана у вигляді зміщеної деформації і  оберту. При цьому зміщена (чиста) деформація створює еліпсоїд деформації з трьома осями. Таким чином, утворені турбулентні вихори мають еліпсоїдальну форму і нахил головних осей цих еліпсоїдів до підстильної поверхні може бути різним у кожного турбулентного вихору. В початковій стадії турбулізації ламінарного потоку, котрий обтікає міську забудову, створюються великі еліпсоїдальні вихореві утворення рівні за своїми розмірами обтікаючим неоднорідностям міської забудови. Якщо розглядати обтікання конкретних неоднорідностей забудови ламінарним потоком, то орієнтація головних осей еліпсоїдів деформації буде додержуватися контурів обтікаючих об’єктів, повторюючи їхню конфігурацію. З іншого боку, ці еліпсоїди є початком турбулізації ламінарного потоку, але в цьому випадку осі еліпсоїдів деформації розташовані не хаотично, а упорядковано. Вітровий потік, що набігає з кожним попереднім часовим інтервалом, утворює все нові детерміновано орієнтовані у просторі еліпсоїди деформації, які слід назвати турбулентними доменами. При взаємодії з іншими доменами сусідніх об’єктів міської забудови в цілому одержується стохастичний режим розташування вихоревих елементів турбулентності елепсовидної форми. І в цьому випадку настає класичний турбулентний режим. Еліпсоїди турбулентності, що перевищують за величиною розмір неоднорідностей міської забудови, можуть розташовуватися або в розмірах площ забудови, або підніматися наверх, і входити в турбулентні режими хмарних систем. Турбулентні домени, що створюються у приземному шарі в хмарній атмосфері, переходять у макродомени конвективних терміків.

Еліпсоїди турбулентної деформації, що відриваються з приземного шару в зону, яку займає макродомен, входять всередену еліпсоїдів макродомена, бо в прискорених вітрових потоках граничного шару еліпсоїди пристіночної турбулентності можуть незалежно існувати лише всередені великих турбулентних вихорів макродомена.  Потім докладно розглянуто турбулентний режим взаємодії макродоменів техногенної турбулентності з турбулентними і ламінарними потоками в циркуляційних системах, що утворюються над південними приморськими районами.

У другому розділі розглядається вивчення механіки турбулентних потоків в географічному ареалі міста Одеси. Розглянуті моделі опису розвитку техногенних терміків над міською забудовою при наявності в її окраїні відкритих водоймищ.