Construction of a method for detecting arbitrary hazard pollutants in the atmospheric air based on the structural function of the current pollutant concentrations

Abstract

Розроблено метод обчислення структурної функції в рухомому вікні фіксованого розміру, заснований на вимірах вектора по- точних концентрацій довільних забруднювачів атмосферного повітря. Використання рухомого вікна дозволяє виявляти поточні моменти появи неоднорідностей забрудненої атмосфери. При цьому часовий здвиг структурної функції виявляє відповідний тимчасової масштаб цієї неоднорідності. Показано, що, на відміну від відомого методу, запропонований метод дозволяє виявляти динаміку рівнів та масштабів локальних неоднорідностей забрудненого атмосферного повітря, використовуючи тільки поточні вимірювання концентрації для довільного числа забруднювачів. Відзначається, що метод не використовує інформацію про по- точні метеорологічні стани атмосфери і особливості забудови поблизу точки контролю забруднень. Тому метод є універсальним і може застосовуватися для довільних точок контролю атмосферних забруднень на різних територіях держав. Працездатність запропонованого методу перевірялася на прикладі реальних вимірів концентрацій забруднювачів міського атмосфери формаль- дегідом, аміаком і двоокисом азоту. Отримані результати в цілому свідчать про працездатність запропонованого методу. Експе- риментально встановлено, що метод дозволяє виявляти в реальному часі області локальних неоднорідностей, характерних для небезпечних забруднень атмосферного повітря, пов’язаних з відсутністю розсіювання і накопиченням забруднювачів в повітрі. Крім цього, метод дозволяє виявляти в реальному часі як рівні, так і масштаби неоднорідностей забрудненої атмосфери. Експе- риментально встановлено, що перед появою тестованої достовірної надзвичайної події в забрудненій атмосфері рівень локальної неоднорідності становив 0,015 од. при її тимчасовому масштабі, відповідному 8 відлікам. Потім до моменту надзвичайної події рівень неоднорідності знизився і склав 0,0025 од. при тимчасовому масштабі, відповідному 2 відлікам. Експериментально вста- новлено, що для цього випадку час прогнозу появи надзвичайної події склав 4 відліки або одну добу.