Исследование влияния увлажнения атмосферного аэрозоля на видимость на автодорогах

Предмет исследования — влияние увлажнения аэрозоля на видимость на автодорогах. При увлажнении гигроскопичного аэрозоля размеры аэрозольных частиц увеличиваются в несколько раз, что значительно ухудшает видимость на дорогах. Цель исследования — изучение влияния увлажнения гигроскопичного аэрозоля на видимость на автодорогах. Предложена модель для вычисления интегральной видимости на продолжительной автотрассе с учетом гигроскопичности аэрозоля, т.е. эффекта увлажнения аэрозоля в этих зонах. C использованием вариационного метода оптимизации проведено модельное исследование суммарной видимости по продолжительной автотрассе, проходящей через геометрические зоны, отличающиеся различной степенью аэрозольного загрязнения воздуха и величиной относительной влажности воздуха в них. Предложен логарифмический индекс загрязненности воздуха аэрозольными частицами, а также разработан показатель суммарной логарифмической оценки этого загрязнения — как в дискретной, так и в непрерывной постановке. Результаты: Показано, что интегральная логарифмическая оценка аэрозольного загрязнения с учетом эффекта увлажнения аэрозоля достигает максимума при некотором виде введенной функции связи, и при этом видимость на автотрассе в интегральном смысле достигает минимума. Выводы: Определено, что при выполнении некоторого ограничительного условия, налагаемого на интеграл введенной функции связи, интегральная логарифмическая оценка аэрозольного загрязнения достигает максимума при некотором виде введенной функции связи, а видимость на автотрассе в интегральном смысле достигает минимума.

1. World Meteorological Organization. Geneva: WMO; 1992, 2015.

2. González-Gómez K., Castro M. Analysis of sight distances at urban intersections from a vulnerable users’ approach: A case study. Transportation Research Procedia. 2020;45:226-233. DOI: 10.1016/j.trpro.2020.03.011.

3. González-Gómez K., López-Cuervo M.S., Castro M. Assessment of intersection conflicts between riders and pedestrians using a GIS-based framework and portable LiDAR. GIScience & Remote Sensing. 2021;58(4):587-602. DOI: 10.1080/15481603.2021.1920199.

4. Gruden C., Otković I.I, Šraml M. An Eye-Tracking Study on the Effect of Different Signalized Intersection Typologies on Pedestrian Performance. Sustainability. 2022;14(4):2112. DOI: 10.3390/su14042112.

5. Hauer E. Engineering judgment and road safety. Accident Analysis and Prevention. 2019;129:180-189. DOI: 10.1016/j.aap.2019.04.022.

6. Brimblecombe P. The big smoke. London, New York: Methuen; 1987.

7. Zhang Y.H., Shao M., Cheng C.L. Quantitative relationship between visibility and mass concentration of PM2.5 in Beijing. J Environ Sci. 2006;18(3):475-481.

8. Singh A., Bloss W.J., Pope F.D. Remember, remember the 5th of November; gunpowder, particles and smog. Weather. 2015;70(11):320-324.

9. Singh A., Dey S. Influence of aerosol composition on visibility in megacity Delhi. Atmos Environ. 2012;62:367-373.

10. Liu X., Zhang Y., Cheng Y., Hu M., Han T. Aerosol hygroscopicity and its impact on atmospheric visibility and radiative forcing in Guangzhou during the 2006 PRIDE-PRD campaign. Atmos Environ. 2012;60:59-67.

11. Singh A., Bloss W.J., Pope F.D. 60 years of UK visibility measurements: impact of meteorology and atmospheric pollutants on visibility. Atmos Chem Phys. 2017;17(3):2085-2101. DOI: 10.5194/acp-17-2085-2017.

12. Titos G., Jefferson A., Sheridan P.J., Andrews E., Lyamani H., Alados-Arboledas L., et al. Aerosol light-scattering enhancement due to water uptake during the TCAP campaign. Atmos Chem Phys. 2014;14(13):7031-7043. DOI: 10.5194/acp-14-7031-2014.

13. Nguyen X.T., Nguyen B.T., Do K.P., Bui Q.H., Nguyen T.N.T., Vuong V.Q., et al. Spatial Interpolation of Meteorologic Variables in Vietnam using the Kriging Method. Journal of Information Processing Systems. 2015;11(1):134-147. DOI: 10.3745/JIPS.02.0016.