Ветер специфически концентрирует загрязнители окружающей среды в городе

Города, с их бетонными каньонами, изолированной растительностью и пробками на дорогах, создают хаотические и мощные порывы ветра, известные как городские потоки.

Такие ветра переносят множество экологических неприятностей и загрязнителей окружающей среды, включая частицы выхлопов, дизельные пары, химические остатки, озон, а также обычную пыль и перхоть, производимые плотными поселениями.

В работе, опубликованной в издании Physics of Fluids, ученые представили неожиданное открытие: частицы загрязнителей, вместо того чтобы рассеиваться беспорядочно, накапливаются в определенных областях городской окружающей среды и даже формируют последовательные структуры.

«Неожиданное открытие — последовательные образцы в потоках жидкости не имеют реального аналога в природе», сказал Венбо Тан из университета штата Аризона в Темпе. „В предыдущих исследованиях существование этих образцов в потоках жидкости проверялось идеализированными теоретическими потоками. Не было известно, являются ли такие структуры достаточно устойчивыми, чтобы проявиться в окружающей среде“.

Ученые сумели проверить это с использованием новой математической формулы, первой в своем роде, для моделирования долгосрочного случайного движения загрязнителей окружающей среды так, как это бывает в реальном мире. Более реалистические модели показали, что последовательные образцы появились из случайных движений частиц, уносимых вперед городским потоком.

Результаты могут использоваться для создания карт хорошо и плохо смешанных областей, а также выделения районов города, которые наиболее восприимчивы к высоким концентрациям загрязнителей, с указанием локаций, которых лучше избегать или которые срочно надо исправлять.

По словам ученых, способности моделирования, разработанные в данном проекте, напрямую полезны людям, принимающим решения в сфере, связанной с городскими загрязнителями окружающей среды, человеческим комфортом и эффектами изменения климата на городских областях. Исследование также стремится обнаружить связь между городскими потоками и региональной и глобальной атмосферой.

24.08.2012