Анализ данных контроля загрязнения атмосферного воздуха

РЕФЕРАТ

 

Отчет 72 с., 1 ч., 7 рис.,  6 источников.

ЭМИССИЯ,РАДИАЦИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ, ИНВЕРСИОННЫЕ СЛЕДЫ, МЕЖДУНАРОДНАЯ АССОЦИАЦИЯ ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА (IАТА), МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ (ICAO)

Объектом исследования являются последствия деятельности авиации в прошлом и ее возможное воздействие в будущем на разрушение стратосферного озона и изменение климата в глобальном масштабе.

Цель работы – оценка степени осознания соответствующих процессов, происходящих в атмосфере, авиационной технологии и социально-экономических последствий, связанных с реализацией мероприятий, направленных на снятие остроты этой проблемы.

В докладе рассматриваются  все газы и частицы, выбрасываемые воздушными судами в верхние слои атмосферы, и роль, которую они играют в изменении химических свойств атмосферы и образовании конденсационных (инверсионных) следов и перистых облаков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ 

Введение ……………………………………………………………………………….7

Основная часть:

1.Каким образом воздушные  суда воздействуют на климат и озон?...................9

      1.1.Каковы  прогнозы относительно увеличения  объема авиационной        эмиссии в будущем? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………………………………….11

      2.1 Каковы текущие и будущие последствия полетов дозвуковой авиации на радиационное воздействие …………………………………………………………13

      3.1 Двуокись  углерода ……………………………………………………..…..13

      4.1 Озон  …………………………………………………………………….……14

      5.1 Метан………………………………………………………………………... 15

      6.1 Водяной  пар………………………………………………………………….15

      7.1 Инверсионные  следы …………………………………………………….….15

      8.1 Перистые  облака ………………………………………………………….…16

      9.1 Сульфатные  и сажевые аэрозоли …………………………………………..16

      10.1 Каково общее воздействие дозвуковых воздушных судов на климат?..17

     11.1 Каково общее воздействие дозвуковых воздушных судов на ультрафиолетовое излучение? ………………………………………………………19

     12.1 Каковы текущие и будущие последствия полетов сверхзвуковой авиации на радиационное воздействие и ультрафиолетовое излучение?.................................20

    13.1 Каковы возможности уменьшения объема эмиссии и ее последствий?.……………………………………………………………………….….21

 

2. Каковые возможности уменьшения объема эмиссии и ее последствий?...........28

        1.2 Возможности, обусловленные совершенствованием конструкций воздушных судов и двигателей………………………………………………………29

2.2 Авиация и глобальная атмосфера……………………………………30

        3.2 Возможности, связанные с топливом……………………………….......31

        4.2 Эксплуатационные возможности………………………………………..32

        5.2 Нормативные, экономические и другие возможности…………………33

        6.2 Стратегия устойчивого снижения авиационной эмиссии…………….…35

         7.2 Авиация, устойчивое развитие и «зеленая» экономика……………………38

         8.2 Топливная эффективность ………………………………………………..39

        9.2 Цели снижения эмиссии CO2……………………………………………...40

        10.2«Зеленое» развитие…………………………………………………………44

        11.2 Вопросы на будущее…………………………………………………………45

3. Анализ данных контроля загрязнения атмосферного воздуха………………..47

      1.3 Расчет индексов эмиссии загрязняющих веществ…………………………47

      2.3 Снижение эмиссии и источников……………………………………………48

      3.3 Эксплуатационные  методы снижения эмиссии двигателей……………….50

      4.3 Регулировка двигателей. Оптимизация режимов полета…………………50

      5.3 Выбор схем руления ВС…………………………………………………….53

      6.3 Средства  измерения………………………………………………………….56

      7.3 Максимально разовая концентрация загрязняющих веществ……………57

      8.3Мониторинг  загрязнения воздуха…………………………………………..60

      9.3 Требования к системам мониторинга………………………………………61

      10.3 Масса загрязняющих веществ, выбрасываемых двигателями ВС при полете по маршруту………………………………………………………………………….64

      11.3 Выброс загрязняющих веществ в атмосферу от средства технологического обслуживания самолетов…………………………………………………………….65

      12.3Испарение  углеводородных топлив……………………………………….66

      13.3Валовый  выброс загрязняющих веществ двигателями ВС……………...69

Заключение……………………………………………………………………………71

Список используемой литературы………………………………………………….72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

 

В настоящем отчете о НИР использованы ссылки на следующие документы:

- Киотский протокол 1997г;

- 37-ая Ассамблея ИКАО 2010г;

- Корпоративная система управления выбросами парниковых газов 2005г;

- Рекомендации по оценке затрат на сокращение выбросов 2005г;                   

- результаты научной деятельности ГосНИИГА 2010г;

- требования CAEP/8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

 

В настоящем отчете о НИР применяют следующие термины с соответствующими определениями:

1. Эмиссия- (от лат. еmissio — выпуск) — выброс в атмосферу с отработавшими газами авиационных двигателей прямых и побочных продуктов сгорания топлива, которые могут быть причиной нежелательного воздействия ЛА на окружающую среду. 
2. Инверсионный след - видимый след из сконденсированного водяного пара, возникающий в атмосфере за движущимися летательными аппаратами при определённых состояниях атмосферы.
3. Валовый выброс загрязняющих веществ двигателями воздушных судов -сумма произведения массы загрязняющих веществ, выбрасываемых двигателями воздушных судов за взлетно-посадочный цикл, на количество взлетно-посадочных циклов, совершаемых воздушными судами в рассматриваемый промежуток времени в данном аэропорту.
4. Валовый выброс - масса загрязняющего вещества, поступающего в атмосферу в течение года от источника или совокупности источников загрязнения.
5. Акцизный сбор – непрямой  налог, включающийся в цену товара и в итоге уплачивающийся потребителем по нескольким группам ставок, которые дифференцированы в зависимости от вида товаров.
6. Торговля квотами на эмиссии парниковых газов— рыночный инструмент снижения выбросов парниковых газов в атмосферу.

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В реферате содержится оценка степени осознания соответствующих  процессов, происходящих в атмосфере, авиационной технологии и социально-экономических  последствий, связанных с реализацией  мероприятий, направленных на снятие остроты  этой проблемы; оценка выполнена применительно  к парку дозвуковых и сверхзвуковых  воздушных судов. В докладе рассмотрены  последствия деятельности авиации  в прошлом и ее возможное воздействие  в будущем на разрушение стратосферного озона и изменение климата  в глобальном масштабе; вместе с  тем локальные экологические  последствия воздействия авиации  не рассматривались. В докладе обобщены различные выводы, что позволило  определить и классифицировать варианты уменьшения воздействия в перспективе.

Несмотря на то что первый полет с двигателями был выполнен менее 100 лет назад, сегодня авиация представляет собой динамично развивающуюся отрасль, ставшую неотъемлемой и важной частью современного общества. В этой связи вполне уместным представляется рассмотреть вопрос о текущих и возможных будущих последствиях воздействия авиационной эмиссии на атмосферу.

В докладе рассматриваются  все газы и частицы, выбрасываемые  воздушными судами в верхние слои атмосферы, и роль, которую они  играют в изменении химических свойств  атмосферы и образовании конденсационных (инверсионных) следов и перистых облаков. В докладе рассматриваются следующие  вопросы:   

a) каким образом могут  изменяться радиационные свойства  атмосферы, в результате чего  может произойти изменение климата;

b) каким образом может  измениться озоновый слой, в результате  чего изменится ультрафиолетовое  излучение, достигающее поверхности  земли. В докладе также рассматривается  вопрос о возможных последствиях  развития авиационной техники,  изменения характера деятельности  воздушного транспорта и организационных,  нормативных и экономических  рамок на эмиссию в будущем.  В нем не рассматривается вопрос  о влиянии эмиссии двигателей  на местное качество воздуха  у поверхности. С 1960 г. темпы роста объема пассажирских перевозок (выражаемого в коммерческих пассажиро-километрах2) составляют примерно 9 % в год, что в 2,4 раза превышает средние темпы роста валового внутреннего продукта (ВВП). За аналогичный период также возрос объем грузовых перевозок, около 80 % которых выполняется пассажирскими самолетами. В 1997 г., несмотря на дальнейшее развитие отрасли, темпы роста объема пассажирских перевозок замедлились и составили примерно 5 %. Повышение спроса на воздушные перевозки привело к увеличению общего объема авиационной эмиссии, темпы которого превысили темпы уменьшения удельной эмиссии, обеспечиваемого за счет постоянного совершенствования техники и эксплуатационных процедур. Согласно прогнозам в течение оцениваемого в рамках настоящего доклада периода объем пассажирских перевозок будет возрастать темпами, превышающими ВВП, если спрос на них не будет ограничиваться. Рассматриваются текущие последствия воздействия авиации и ряд прогнозов беспрепятственного ее развития, включая полеты пассажирских, грузовых и военных самолетов, а также возможные последствия использования парка коммерческих сверхзвуковых воздушных судов второго поколения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Каким образом воздушные суда воздействуют на климат и озон?

Воздушные суда выбрасывают  газы и частицы непосредственно в верхние слои тропосферы и нижние слои стратосферы, где они оказывают воздействие на состав атмосферы. Эти газы и частицы изменяют концентрацию атмосферных «парниковых» газов, включая двуокись углерода (CO2),озон (O3), и метан (CH4); инициируют образование конденсационных (инверсионных) следов и могут способствовать развитию перистой облачности; все эти факторы оказывают влияние на изменение климата. Основными компонентами авиационной эмиссии являются: «парниковые» газы, такие, как двуокись углерода и водяной пар (H2O). К числу других основных составляющих эмиссии относятся: окись азота (NO) и двуокись азота (NO2) (в целом обозначаются как NOx), окиси серы (SOx) и сажа. Общий объем сжигаемого авиационного топлива, а также общий объем авиационной эмиссиии двуокиси углерода, NOx и водяного пара, хорошо известен в отличие от других, важных для настоящей оценки параметров. Климатические последствия воздействия выбрасываемых и образуемых в результате деятельности авиации газов и частиц количественно определить труднее, чем последствия эмиссии; однако их можно сопоставить между собой и сравнить с климатическими последствиями деятельности других секторов экономики на основе концепции радиационного воздействия. Поскольку двуокись углерода сохраняется в атмосфере длительное время (примерно 100лет), хорошо смешиваясь при этом с другими газами, не представляется возможным разграничить последствия авиационной эмиссии СO2 и эмиссии аналогичного количества двуокиси углерода, выбрасываемой любым другим источником. Другие газы (например: NOx, SOx, водяной пар) и частицы сохраняются в атмосфере не так долго и в основном сосредоточиваются вдоль маршрутов полетов, главным образом в северных широтах. В отличие от выбросов, смешение которых происходит в глобальном масштабе (например двуокись углерода и метан), некоторые компоненты (например озон и инверсионные следы) такой эмиссии могут вызвать радиационное воздействие регионального масштаба в районах, где проходят маршруты полетов.

В среднем изменение климата  в глобальном масштабе довольно точно  характеризуется глобальным средним  радиационным воздействием, например при оценке влияния авиации на повышение глобальной средней температуры  или уровня моря. Коммерческий пассажиро-километр является единицей измерения выполненных коммерческой авиацией перевозок; один коммерческий пассажиро-километр соответствует перевозке одного коммерческого пассажира на расстояние в один километр. Удельная эмиссия представляет собой объем эмиссии на единицу выполненных перевозок, например за коммерческий пассажиро -километр.