Содержание к диссертации
Введение
1. Методы и результаты исследований содержания метана в атмосфере 11
1.1. Бюджет метана в глобальной атмосфере. Тенденции межгодовых изменений, источники и стоки 12
1.2. Методы описания переноса примеси в атмосфере 19
2. Прямые измерения концентрации метана, используемые в модельных расчетах 26
3. Трехмерная мезомасштабная транспортно - фотохимическая модель перераспределения метана в атмосфере 32
3.1 Общее описание модели 32
3.2 Описание динамических параметров, вводимых в модель 38
3.2.1 Описание переноса примеси в свободной атмосфере 39
3.2.2. Краткое описание блока расчета динамических характеристик в атмосферном пограничном слое 41
3.3 Описание фотохимического блока модели 54
3.4 Граничные условия на подстилающей поверхности 59
4. Результаты моделирования параметров распределения метана в атмосфере 62
4.1 Верификация модели по данным прямых экспериментальных измерений 1993 года 62
4.2 Оценки эмиссии метана от месторождений природного газа и болот, модельный эксперимент 1996 года 76
4.3 Оценки эмиссии метана от месторождений природного газа и болот, модельный эксперимент 1999 года 81
4.4 Сравнение трехмерной мезомасштабной транспортно - фотохимической модели с моделью шведского метеорологического и гидрологического института 90
Заключение 98
Список использованных источников 101
- Прямые измерения концентрации метана, используемые в модельных расчетах
- Краткое описание блока расчета динамических характеристик в атмосферном пограничном слое
- Граничные условия на подстилающей поверхности
- Оценки эмиссии метана от месторождений природного газа и болот, модельный эксперимент 1996 года
Введение к работе
Постоянный рост концентрации атмосферного метана наблюдается с середины прошлого столетия. Маскимальная скорость увеличения содержания метана в атмосфере была отмечена в конце 80-х годов этого века ( ~ 0.7-0.9 % в год). Хотя в последние годы скорость роста концентрации этого второго по вкладу в парниковый эффект газа в атмосфере снизилась до 0.5 % в год (Dlugogensky, 1998), контроль за содержанием метана необходим для актуальной инвентаризации и оценки баланса парниковых газов в атмосфере, а также для разработки возможных сценариев снижения выбросов метана. Однако оценки интенсивностей источников метана и их вклада в глобальный и региональные бюджеты сильно затруднены вследствие многообразия видов этих источников, а также их большой пространственной и временной изменчивостью (Khalil, 1993). Поступление метана в атмосферу складывается из двух составляющих:
1) поступление метана от естественных источников, таких, как переувлажненные территории - основной источник, неполное сгорание биомассы, ферментация продуктов жизнедеятельности крупного рогатого скота;
2) источники метана, обусловленные деятельностью человека - поступление метана в атмосферу от рисовых полей, утечки метана от объектов нефте- и газодобычи, выбросы из угольных шахт и мусорных отвалов, утечки из магистральных и бытовых трубопроводов.
В настоящее время больше половины метана (-65%) поступает в атмосферу в результате деятельности человека (Гейл, Фроинд, 2000). В этой категории основным источником являются нефтяные и газовые месторождения и объекты, обеспечивающие транспортировку, переработку и хранение природного газа. Выбросы метана от этого сектора хозяйственной деятельности человека растут с наибольшей скоростью по сравнению с другими секторами экономики (например, Радиационно-фотохимические модели..., 1986). Доля этого источника в общем потоке антропогенного метана в атмосферу в 2000 году в развитых странах составила 29 % среди других антропогенных источников (Шеле, 2000), одновременно по оценкам Международного Энергетического Агенства доля России в глобальной эмиссии от нефтегазового сектора составила 55 %.
Регион севера Западной Сибири занимает особое место среди других областей по вкладу в бюджет атмосферного метана, как имеющий весьма значительные естественные (болота, тундра, зоны вечной мерзлоты, залежи гидратов метана) и антропогенные (выбросы в атмосферу и утечки с работающих скважин, газо- и нефтепроводов) источники метана. Вместе с тем это наименее исследованная территория вследствие ее труднодоступное. Оценки эмиссии метана от этого региона и его вклада в глобальный бюджет до сих пор обладают значительной неопределенностью.
Основной целью настоящей работы является разработка трехмерной мезомасштабной транспортной фотохимической модели для региона Западной Сибири и исследование с помощью этой модели пространственного распределения и интенсивности источников метана естественного и антропогенного происхождения от протяженных источников на основе
6 имеющихся данных измерений концентрации метана в приземном воздухе и нижней тропосфере.
Задачей диссертации является: - разработка трехмерной мезомасштабной фотохимической транспортной модели для региона Западной Сибири; разработка сценария географического распределения источников метана на основе данных о типах болот, зависимости интенсивности потоков метана от температуры, а также с привлечением информации об оценках утечек метана от газовых месторождений; калибрация и апробация модели по опубликованным в печати и полученным в результате прямых экспедиционных измерений концентрациям метана, как в нижней тропосфере, так и в приземном слое; оценка вклада утечек метана с газовых месторождений в общий поток метана с данной территории; оценка интегрального вклада региональных источников в глобальный бюджет метана в атмосфере.
Работа состоит из четырех глав, введения и заключения.
В первой главе приведен краткий обзор работ, посвященных описанию природных и антропогенных источников атмосферного метана и способам получения оценок их интенсивности и пространственно-временного распределения. Показано, что имеющиеся оценки источников метана для Западной Сибири исключительно малочисленны и имеют очень широкий разброс значений. Это относится как к метану, поступающему в атмосферу от болот Западной Сибири, так и к оценкам интенсивности утечек от газовых месторождений. Отмечено, что ни один из используемых ранее способов не может дать интегральную оценку потоков метана от рассматриваемого региона, основанную на локальныных измерениях.
В этой же главе приведен краткий обзор моделей, используемых для расчета распространения примеси в атмосфере.
Во второй главе представлена характеристика данных измерений концентрации метана, которые использовались в модели для ее настройки и валидации. Приводятся схемы полевых экспериментов и описание результатов, вводимых в модель для получения оценок интенсивности источников газа как природного, так и антропогенного происхождения.
Третья глава содержит описание трехмерной мезомасштабной транспортно - фотохимической модели атмосферы, разработанной для описания распределения метана в атмосфере над Западно - Сибирким регионом. В разделе 3.1 изложено общее описание модели, включающее ее структуру, пространственное и временное разрешение, а также характеристики отдельных блоков, входящих в модель. Раздел 3.2 посвящен описанию динамических параметров, используемых в модели. В подразделе 3.2.1 приведено описание динамических параметров для свободной атмосферы. Подраздел 3.2.2 содержит краткое описание блока расчета динамических характеристик в атмосферном пограничном слое (АПС). Раздел 3.3 посвящен характеристике фотохимического блока. В разделе 3.4 приводится описание граничных условий, задаваемых для проведения модельных расчетов.
Четвертая глава посвящена описанию результатов численных экспериментов, проводимых с использованием данных измерений, характеристика которых была изложена во второй главе. В этом же разделе проведено исследование чувствительности модели к вариациям граничных условий и к параметрам атмосферы, вводимым в модель. Показано, что чувствительность модели значительно зависит от метеорологической ситуации на момент проведения расчетов, но является наибольшей к вариациям величины потоков метана с поверхности, что позволяет определять интенсивность потоков с приемлемой погрешностью, несмотря на неопределенность отдельных используемых в модели параметров (коэффициент турбулентного обмена, граничное условие).
Прямые измерения концентрации метана, используемые в модельных расчетах
Первая группа моделей переноса примеси примеяется, как правило, для описания распределения примеси вблизи источника загрязнений, пространственный масштаб модели составляет несколько километров. Для таких локальных моделей основным механизмом формирования поля примеси является турбулентная диффузия (Берлянд, 1975).
Траекторные модели (см., например, (Бурков А.И. и др., 1986)) описывают перенос примеси от точечных источников, с помощью наложения на синоптическую траекторию воздушных частиц статистического распределения концентрации. К достоинствам этого типа моделей следует отнести простоту и наглядность, а к недостаткам грубое разрешение полей примеси вблизи источника и отсутствие строгого теоретического обоснования.
Эйлеровы модели лишены этих недостатков (Berge et al., 1998), но содержат в себе проблему вычислительной вязкости, которая решается усовершенствованием схем адвективного переноса, либо совмещением схем описания Эйлера и Лагранжа по разным координатам (Буйков и др., 1992; Lee, 1996).
Наиболее точными являются модели, использующие метод Монте-Карло, который позволяет воспроизвести источники различного размера и формы для произвольной примеси, включая полидисперсную, однако, привлечение большого числа частиц для надежного вычисления концентрации требует значительных вычислительных затрат.
Указанные ограничения перечисленных подходов обусловили разработку специальных моделей переноса примеси для целого ряда предположений и допущений о характере загрязняющего вещества. Например, в работе (Пененко, Алоян, 1985) построена модель распространения невесомой примеси от приподнятого точечного источника, линейного горизонтального и группы источников. В работе (Бондаренко, Хворостьянов, 1989) исследованы процессы переноса химически пассивных примесей с различными весовыми, геометрическими характеристиками от разных типов источников. В работе (Костриков, 1988) сформулирована модель турбулентной диффузии для низших моментов распределения концентрации, предназнеченная для расчета дальнего переноса примеси на период, когда облако загрязнения имеет малые размеры или пока большая часть примеси не выпадает на подстилающую поверхность. Модель использует информацию о температуре и давлении у поверхности, а также о векторе скорости ветра, геопотенциале и температуре в слое до 700 гПа.
Привлечение описания химических превращений переносимой примеси приведет к значительным трудностям в определении параметров статистического распределения интегральной концентрации и тензора коэффициентов турбулентной диффузии.
В большинстве работ, посвященных исследованию уравнений переноса примеси в атмосфере (Пененко, Алоян, 1985 и др.) основное внимание уделено детальному рассмотрению процессов горизонтальной и вертикальной диффузии, а также проблемам конечно-разностной аппроксимации исходных дифференциальных уравнений. Описание химических реакций с участием атмосферных примесей, как правило, редко используется в моделях динамики переноса примеси в региональном масштабе. Примером может быть цикл работ Н.С. Вельтищевой (1971; 1975), в которых изучены механизмы распространения двуокиси серы на основе решения полного уравнения баланса массы, включающего скорость химических превращений. Математически задача сформулирована в самом общем виде, в первом приближении параметризованы все важнейшие процессы поступления и выведения загрязняющих веществ. Модель использовалась как при расчете региональных концентраций примеси, так и при ее трансграничном переносе. Однако, разрешение пограшичого слоя в этой модели недостаточно для количественного описания особенностей его вертикальной структуры.
Как следует из краткого обзора современного состояния методов и результатов изучения переноса загрязняющих веществ в атмосфере, в настоящее время не существует достаточно обоснованного общего подхода к описанию динамики воздушных масс, содержащих химически активные компоненты, несмотря на значительный прогресс в этой области. Поэтому при разработке метода расчета концентрации примеси, ее переноса и выведения целесообразно базироваться на наиболее полном трехмерном уравнении переноса массы, включающем в себя механизмы адвективного переноса, горизонтальной и вертикальной диффузии, физико-химических превращений и т.д., а также учитывать специфику конкретной рассматриваемой задачи. Такое уравнение положено в основу мезомасштабной модели (Jagovkina et al., 1999а,б; 2000а,б), предназначенную для расчета концентрации метана и оценки интенсивности источников метана в регионе Западной Сибири. Для проведения оценок интенсивности источников модель отвечает таким требованиям, как достаточно подробное описание полей метана вблизи подстилающей поверхности, малое время, затрачиваемое на проведение расчетов, возможность вариации входных параметров модели.
В данной главе диссертации приведены имеющиеся данные прямых измерений концентрации метана на территории Западной Сибири, которые используются для настройки и валидации модели, а также для оценки интенсивности источников метана. Краткое описание трех серий измерений представлено в Таблице 2.1. Первая серия измерений представляет собой горизонтальные и вертикальные профили концентраций метана для отдельных точек Западной Сибири, полученные с помощью самолетных измерений в июле 1993 года в толще атмосферного пограничного слоя над различными экосистемами Западной Сибири. Несколько измерений было проведено также в верхней части тропосферы. Описание проведения и результатов измерений приводятся в работах (Tohjima et al., 1997; Nakazawa et al., 1997). Концентрация метана измерялась вблизи Ханты-Мансийска и Нижневартовска (заболоченные территории) и Тазовского (тундра). Районы полетов отмечены на рисунке 2.1 заштрихованными квадратами.
Краткое описание блока расчета динамических характеристик в атмосферном пограничном слое
Измерения концентраций метана, используемые для оценки источников, проводились вблизи поверхности, где наиболее сильно сказывается ее влияние на динамические параметры атмосферы. В то же время требовалось оценить вклад в измеренную концентрацию выбросов метана с газовых месторождений, расположенных на расстоянии десятков километров от точки, в которой проводились измерения. Поэтому особое внимание в модели уделялось параметризации процессов переноса в атмосферном пограничном слое (АПС), которая, с одной стороны, должна отражать состояние АПС в точке измерений, а с другой стороны - не зависеть от локальных характеристик. К настоящему времени разработаны различные способы описания и параметризации распределения примеси внутри АПС в зависимости от целей задачи и ее масштабов. Среди них как непосредственное решение нестационарной системы уравнений для АПС, используемых в моделях с разрешением от десятков до сотен метров, так и очень приближенные параметризации, основывающиеся на осредненных климатических данных (Worthy et al., 2000). Обзоры методов описания АПС приведены, например, в монографиях (Шнайдман, Фоскарино, 1990; Гаврилов, 1988; Вагер, Надежина, 1979).
Для данного варианта модели была выбрана параметризация, основанная на нелинейной модели АПС, предложенной Бобылевой, Зилитинкевичем и Лайхтманом (1967). Эта модель описывается системой дифференциальных уравнений для экмановского АПС (квази-стационарного и горизонтально однородного). Стационарные уравнения описания процессов в АПС могут использоваться для процессов с временным масштабом 10 часов и пространственным масштабом 500 км. При выполнении этих условий вклад силы Кориолиса турбулентной вязкости и барического градиента на порядок превышает силы инерции. При принятии условия стационарности система уравнений описания АПС может рассматриваться как одномерная, все искомые функции в этом случае зависят лишь от вертикальной координаты. Таким образом, задача определения динамических параметров в АПС решается как локальная одномерная задача для каждой модельной горизонтальной ячейки, в результате получается набор решений для искомых параметров для всей модельной области. При этом следует отметить, что в условиях ярко выраженной нестационарности (например, при прохождении атмосферных фронтов) или значительной неоднородности подстилающей поверхности такое описание АПС является неадекватным.
В принятом приближении уравнения движения могут быть записаны в виде: Эта система уравнений, дополненная уравнением баланса энергии турбулентности, уравнениями притока тепла и влаги, соотношением между масштабом длины и кинетической энергии турбулентности и условием определения верхней границы АПС, записанная в безразмерном виде, вместе с граничными условиями является замкнутой и позволяет определить все входящие в нее величины. Согласно гипотезе подобия, сформулированной С.С. Зилитинкевичем, зависимость безразмерных характеристик турбулентного режима пограничного слоя от внешних для АПС условий выражается через функции 2 независимых параметров: число Россби Ro = VG (f-Zo)"1 (где VG - модуль геострофического ветра на верхней границе АПС, f - параметр Кориолиса и z0 - параметр шероховатости) и внешний для АПС параметр стратификации S = (где к - постоянная Кармана, р - параметр плавучести и 80 - перепад потенциальной температуры между верхней и нижней границами АПС). К аналогичным выводам приводит рассмотрение законов сопротивления и теплообмена для планетарного пограничного слоя. Таким образом, для восстановления вертикального профиля ветра, полного угла поворота ветра и вертикального профиля коэффициента турбулентности, определяющих внутренний режим АПС, используются безразмерные универсальные функции, являющиеся автомодельным решением системы уравнений (3.10). Эти функции определяются внешними по отношению к АПС характеристиками, включающими скорость геострофического ветра, параметры Кориолиса и температурной стратификации, шероховатость подстилающей поверхности. В некоторых аппроксимациях вместо внешнего параметра стратификации используется параметр внутренней стратификации д. = , где q0 турбулентный поток явного тепла, ср - удельная теплоемкость, ро - плотность приземного воздуха. Аналогично внешнему параметру стратификации S отрицательные значения д соответствуют неустойчивому режиму атмосферы, значения д, близкие к нулю, описывают безразличную стратификацию пограничного слоя, и, наконец, положительные значения д характерны для устойчивой стратификации. Результаты численного решения системы для набора значений Ко и д приведены в статье Бобылевой (1970). Эти результаты, представленные в виде таблиц, были аппроксимированы сплайнами, коэффициенты аппроксимации приведены в работе (Арискина, Лагун, 1985). Для вычисления параметра внутренней стратификации АПС - д -принята аппроксимация, предложенная в работах Пененко, Алоян (1985); Йорданов, Пененко, Алоян (1979), поскольку она обеспечивает восстановление д в наиболее широкой области условий стратификации (-700 S 700 и 104 Ro 1010) по сравнению с другими аналогичными работами. Этот параметр связывает внешнюю для пограничного слоя синоптическую информацию (определяемую крупномасштабными процессами) с внутренними
Граничные условия на подстилающей поверхности
В качестве нижнего граничного условия задавалось географическое распределение потоков метана от многочисленных естественных и антропогенных источников Западной Сибири. В данном регионе расположены обширные заболоченные территории, метан от которых поступает в атмосферу в течение летнего сезона. Интенсивность потоков метана определяется многими факторами: типом болота, обводненностью, температурным режимом. Для задания поля потоков метана с подстилающей поверхности от естественных экосистем были использованы карты природных комплексов северной части Западной Сибири в совокупности со сведениями об интенсивности потоков метана от разных типов болот (Matthews and Fung, 1987), данные о зависимости потока метана от температуры воздуха и почвы (Sebacher et al., 1986; Whalen and Reeburgh, 1988), а также учитывался температурный режим, характерный для каждой конкретной модельной области на момент проведения расчетов.
В этом же районе находятся крупнейшие газовые месторождения. От объектов газодобычи метан поступает в атмосферу в течение всего года. Для задания относительного распределения интенсивности утечек метана от газовых месторождений была использована обзорная карта газовых и нефтяных месторождений Тюменской области, опубликованные данные о добыче газа на этих месторождениях в совокупности с оценками процентов потерь от добычи газа для каждого месторождения. В результате каждой горизонтальной ячейке нижнего уровня модели была задана интенсивность потока метана, поступающего в атмосферу. Используемое в модели распределение интенсивности источников метана приведено на рис. 3.9. На основе сравнения модельных расчетов с результатами измерений концентрации метана в различных частях региона априорное задание интенсивности потоков метана было уточнено, была построена карта распределения интенсивности источников метана, а также выполнена количественная оценка соотношения потоков метана с данной территории естественного и антропогенного происхождения. Также была получена оценка вклада интегрального потока метана от данной территории в глобальный бюджет атмосферного метана.
В настоящей главе приводятся и обсуждаются результаты модельных экспериментов, проведенные с помощью трехмерной мезомасштабной транспортно-фотохимичекой модели с привлечением данных измерений концентрации метана, выполненных в различных частях региона Западной Сибири в летние периоды 1993, 1996 и 1999 годов. Как правило, приводимые в литературе оценки потоков метана от естественных источников, обладающих сезонным ходом, имеют размерность: мг СН4 / сутки. Для утечек от объектов нефте- и газодобычи, равномерно поступающих в атмосферу в течение года, используются величины, описывающие суммарный поток за год: Тг СН4 / год (или Мт СН4/ год), что соответствует 10 г метана / год.
Данный раздел посвящен описанию численных экспериментов по настройке и валидаций модели. Для решения этой задачи были использованы результаты самолетных измерений концентрации метана в нижней тропосфере над отдельными точками рассматриваемого региона. Эти измерения проводились в конце июля 1993 г. Схема эксперимента представлена в главе 2. Модельные расчеты были проведены для периода с 1 -го по 31 июля 1993 года с использованием данных аэрологического зондирования в регионе, которые были подвергнуты объективному анализу, и полученные метеорологические поля вводились в модель. Одновременно был проведен анализ синоптических карт, выполненных в ГНЦ РФ ААНИИ, для всех дней проведения измерений. Этот анализ показал, что в районах измерений в указанные даты прохождения атмосферных фронтов не наблюдалось, что позволяет считать использование принятой в квазистационарном приближении параметризации АПС допустимым.
На рис. 4.1 показаны вертикальные профили отношения смеси СН4, измеренные над указанными точками обычно в утренние часы отмеченных дат (9:00 - 12:00 по местному времени) и рассчитанные для тех же точек и дат, и предварительного предположения о распределении наземных потоков метана. Затем величина потоков метана с поверхности уточнялась по согласованию модельных и измеренных профилей. На рис. 4.2, 4.3, 4.4 представлены рассчитанные горизонтальные поля метана для уровня 100 м совместно с распределением функции тока ветра, вертикальный профиль которого восстанавливался в блоке описания АПС. Эти распределения были получены для рассматриваемого региона для дней проведения измерений. Совместный анализ распределений полей метана и карт функций тока направления ветра показывает, что повышенные значения модельной и измеренной концентраций метана вблизи Ханты-Мансийска (около 61с.ш. и 69в.д.) 23 и 24 июля обусловливаются значительной интенсивностью естественного источника метана от заболоченных территорий в это время года.
Оценки эмиссии метана от месторождений природного газа и болот, модельный эксперимент 1996 года
По самолетным измерениям, выполненным на минимальном уровне 80 -100 м, для потоков метана от естественных источников в окрестности точек измерений с учетом результатов тестов чувствительности модели были получены следующие оценки:
Для Ханты-Мансийска (переувлажненные территории): 120+50 мг СН4/м сут; для Нижневартовска (переувлажненные территории): 100±30 мг СН4/м сут для Тазовского (тундра): 20±5 мг СН4/м2сут.
Во всей моделируемой области 58-73 с.ш. и 62-81 в.д. с площадью So = 1.510 м газовые месторождения занимают: SM = 1.5-10 м , таким образом, доля газовых месторождений по площади не превышает SM /So = 1%. Интегрирование потоков по всей модельной площади So дает величину потока метана Qo=l-10n г СН4 в сутки. Выполненная в Боснятским и Шиловым (1994) оценка выброса метана от газовых месторождений региона с величиной QM = 2.7-10 г СН4 в сутки, в процентном отношении от суммарного потока метана с этой территории летом составляет QM /(QM+Qo) = 20%. Таким образом, выбросы метана с газовых скважин и трубопроводов в регионе в летний период не превышают 20% от всей величины выбросов метана в регионе, что значительно затрудняет проведение оценок утечек от газовых месторождений на основе измерений, проводимых в летний период, особенно если районы, где проводится отбор проб воздуха, находятся вдали от месторождений (Ханты-Мансийск, Нижневартовск), или имеет место неблагоприятная метеорологическая ситуация (так при измерениях в районе Тазовского воздушные массы поступали в этот район не из сектора месторождений). В этих случаях выбросы от объектов газодобычи либо значительно маскируются естественными потоками метана, либо вообще не участвуют в формировании поля концентрации метана в районе измерений.
В данном разделе приводится описание численного эксперимента оценки утечек метана от газовых месторождений с использованием измерений концентрации метана в приземном воздухе, проведенных в июне 1996 года.
Схема проведения измерений в окрестности пос. Новый Порт на восточном берегу полуострова Ямал приведена во второй главе. Результаты измеренных отношений смеси метана на уровне 2 м в указанные дни июня 1996 года сравнивались с рассчитанными в ТМТФ модели отношениями смеси метана для тех же дат при заданных наземных источниках метана. Направление и скорость ветра на высоте 2 м в точке отбора пробы, вычисляемые по уравнениям пограничного атмосферного слоя со среднесуточными параметрами для даты отбора пробы, сопоставлялись с измеренными направлением и скоростью ветра на уровне, в точке и в период проведения измерения. Эти данные приведены на рис. 4.7, где представлены результаты измеренного и вычисленного направлений ветра совместно с измеренными и рассчитанными концентрациями метана. Одновременно на основе вычислений компонент ветра в блоке описания АПС были построены распределения линий тока скорости ветра для того же уровня, для которого проводился расчет полей концентрации метана. Это поле ветра Измеренное и рассчитанное направления ветра у поверхности (вверху) и измеренная и вычисленные концентрации метана (внизу). Расчет концентрации метана проведен для двух сценариев выбросов с газовых месторождений: 1 - суммарный выброс -8.6 Мт СН4 / год (газовые месторождения), - 10-15 мг СН сутки (естественные источники) 2 - суммарный выброс 4.5 Мт СН4 / год (газовые месторождения), 3-5 мг СРЦ/сутки (естественные источники) сравнивалось с синоптическими картами для данного региона, выполненными в ГНЦ РФ ААНИИ. Сравнение показало достаточно хорошее совпадение рассчитанного приземного ветра с данными измерений на метеорологических станциях, представленных на синоптических картах. Юго-восточный ветер с азимутом 100-190 производил перенос из района газовых месторождений в точку отбора проб, расположенную на расстоянии 250-500 км. Такая ситуация наблюдалась 23 и 24 июня. Хотя 13, 14, 19 и 20 июня направление измеренного ветра в точке отбора проб также совпадало с направлением из сектора месторождений, повышения концентрации над фоновым значением зарегистрировано не было, т.е. воздушные массы могли приходить в точку измерений по сложной траектории. На рис. 4.8 слева представлено модельное распределение концентрации метана для слоя 2-6 м, а также приведена величина измеренной в этот день концентрации метана. Справа представлена функция линии тока ветра для того же уровня. Рисунок показывает, что в точку измерений ветер приходит с северной части месторождений, не захватывая средней и южной частей, что, возможно, объясняет сравнительно невысокое превышение измеренной концентрации над фоновым значением. Сравнение измеренных концентраций метана с их модельными расчетными отношениями смеси показало, что для большинства дней периода измерений расхождение не превышает 2-3%. Эти значения находятся в рамках точности измерений и модели. Таким образом, модельные оценки полей метана достаточно надежно и точно отражают его наблюдаемые поля даже при имеющейся недостаточной информации о параметрах переноса примеси в регионе. Хуже согласуются величина скорости и особенно направления ветра.
