一类PM2.5受风力等因素影响的仓室模型

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1、万方数据一类PM2．5受风力等因素影响的仓室模型丁本艳张利群川盏沂大学理学院，山东临沂276005；山东师范大学数学科学学院，山东济南250014)摘要：通过与仓室模型相联系，研究在某种特定的情况下，风力、温度、湿度对PM2．5的影响，并通过微分方程的相关理论分析，给出这些因素对PM2．5的影响关系。关键词：空气污染；PM2．5；仓室模型；拉格朗日变易法中图分类号：0175文献标识码：A文章编号：1003—5168(2014)04—0184—02空气污染问题是全世界普遍关注的问题，PM2．5是指空气中直径小于等于2．5微米的颗粒物，也称细颗粒物，含量越高就代表

2、空气污染越严重。细颗粒物指数已经成为一个重要的测控空气污染程度的指数。到2010年底，除美国和欧盟一些国家将细颗粒物纳入国标并进行强制性限制外，世界上大部分国家都还未开展对细颗粒物的监测。我国对PM2．5的研究起步比较晚，2011年1月1日首次对PM2．5的测定进行了规范。2013年才开始有比较完整的数据记录．而且系统尚不规范，因此对PM2．5研究的意义较大。仓室模型主要运用在研究传染病传播等问题上。并取得了丰硕的成果。本文运用仓室模型研究PM2．5的传播问题，并结合微分方程的相关理论，对影响PM2．5的风力、温度、湿度等因素进行定性分析。此模型中主要考虑假定

3、的因素，其余的因素假设影响很小，可以忽略，其中对风力分析的时候也考虑一个特殊的风向，比如从西往东吹，对相邻的三个区域进行分析。l模型的建立为了描述某地区PM2．5的发生和演变，取G，S，X水平方向上的三地．设风从西往东吹．来研究在不考虑其他因素的情况下，风力、湿度和温度以及左右两地对其PM2．5的影响，建立模型，其他的风向也可做类似讨论。在假设相应的变量系数后构造如下仓室模型：其中G．s，x分别表示甲地、乙地、丙地的PM2．5。结合仓室模型得到相关的微分方程如下：等-G0哪G，鲁=s0+邮一俩警=孙11鼬3)((1)其中，Go=(ml+v1)(o【l一旺2)，

4、So=(m2+v2)(Bl—p2)，xo=(m3+v3)(1。一1：)。各参数的含义如下：m．≥0，(i=1，2，3)表示G，s，x三地的温度对PM2．5的有效作用率，v，≥O，(j=l，2，3)表示G，s，x三地的湿度对PM2．5的有效作用率，0【。，p。，1。表示三地在常规状态下生成的PM2．5的值，仪：，p：，1：表示在常规状态下PM2．5的扩散值，表示风力对三个地方的有效作用率。2模型的分析由(1)对应的齐次方程组的通解及拉格朗日变易法可得(1)的通解：fG1sl=c。e—lflxJ。帕川A‰：【1Jl曰Go+DS0+xo，773·。—f一”。—+一”

5、+”+*+”+-+-+-+-+-+-+一+-+-+-+-+-+一+一+一+一+一+-+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+-+-+-+一+-+·+-+一+-+-+-+-+-+-+石。本段的菱铁质结核基本沿岩层层面间断排列，呈透镜状或椭球状，其大小随岩层厚度增大而有所增大。3．1．3童子岩组三段(厚约58m)此段为本区主要含煤地层。岩性以细砂岩为主，夹有细粉砂砂岩、煤层和煤线组成，水平层理发育，含丰富的植物化石，主要有大羽羊齿、栉羊齿、蕉羊齿．瓣轮叶等。含煤7—8层，其中22号为较稳定可采煤层，21、20号为局部可采煤层。底部标Ⅱ一22号煤层底板粉砂岩．具有

6、波状、脉状层理和水平层理，以硅质胶结的中一厚层状细砂岩为主，夹有粉砂岩，含煤线3～5层．其中21号煤底板中见较丰富的同生椭球状菱铁质结核，显著区别于其他煤层，为明显的对比及判定特征。3．2上二迭统翠屏山组(p2cp)上二迭统翠屏山组(p2cp)厚度约为625—661米，也是本区的主要含量煤岩系，共分四个段。含量可采煤层(0号煤)一层，局部可采煤层4、6、8号煤层。0号煤位于翠屏山组第四段的顶部。煤层1．06米。本组底界为厚度5．20米浅灰色中～细粒石英砂岩。其底部合次棱角状遂石、石英、流纹岩砾。8号煤层一一翠屏山组底砾岩，以波状、脉状层理及水平纹理为代表，层面

7、见有透镜状、鲕粒状菱铁质结核。1844结论本文通过比较菱铁质结核的基本特征．可以有利的帮助我们比较和分析地层、岩煤层，同时，也在判定煤层等实际工作中具有很好的指导作用和意义。武平县宁洋矿区童子岩组地层各段及煤层间菱铁质结核的形态特征差异性比较大．可以帮助我们判定地层层段和煤层。为此，我们需要密切关注菱铁质结核在地层中的分布、特征以及性质等，更好地增强底层对比的效果和煤层判定的实用性等。参考文献：[1]刘国钓，王微枢，陈扬杰，周淑文．矿物学[M]．北京：煤炭工业出版社．1985．[2】陈钟惠．含煤岩系沉积环境分析【D】．武汉：武汉地质学院，1984．【3】孙永传

8、等．碎屑岩沉积相和沉积环境【M]．北京