Нелинейная математическая модель и эффективный численный алгоритм для мониторинга и прогнозирования концентрации вредных веществ в атмосфере с учётом орографии местности

Abstract

В статье рассматривается численное моделирование процесс переноса и диффузии загрязнителей воздуха в пограничном слое атмосферы. Разработана математическая модель распространения промышленных выбросов в атмосфере с учитывается два существенных параметра - скорости перемещения мелкодисперсных субстанции в атмосфере и орография местности рассматриваемого региона. Модель описывается многомерными уравнениями в частных производных с соответствующими начальными и граничными условиями.

В работе при выводе модели использовались основные законы гидротермодинамики. Чтобы разработать численное алгоритм решение задачи, использовано методы расщепления по физическим процессам (перенос, диффузия и поглощение), а также неявную конечно-разностную схему второго порядка аппроксимации как по пространственных переменных, так и по времени.