Городские ветры рассеивают загрязняющие частицы по одной схеме

Математики пришли к выводу, что городские ветры, несущие загрязняющие частицы, дуют определённым, повторяющимся образом.

Получается, с ними можно бороться: достаточно возвести преграды в правильных местах!

Фото Shutterstock.

Пролетая через городские испарения, ветер собирает частицы из выхлопных труб автомобилей, пыль и прочие загрязнители. Формулы, описывающие динамические системы на основании механики Лагранжа, подсказали исследователям из университетов штата Аризона и города Нотр-Дам (оба — США), как построить модель этого, казалось бы, случайного движения. Выяснилось, что «узор» раз за разом повторяется, то есть частицы вместе с ветром пролетают по одним и тем же местам.

«В предыдущих исследованиях существование этих паттернов в текущих жидкостях удавалось получить только на примере идеализированных потоков, — отмечает ведущий автор Вэньбо Тан. — До сих пор оставалось неизвестным, достаточно ли устойчивы подобные структуры, чтобы воплотиться в окружающей среде».

Модель, включающая реалистичную городскую геометрию, позволила проверить гипотезу в разное время дня. Оказалось, что «крупные когерентные системы сохраняются и создают паттерны локального потока, а более слабые системы размываются из-за случайного движения».

Полученные данные должны пригодиться проектировщикам при создании городов и районов без мусорного ветра. А в уже существующих мегаполисах можно выявить кварталы, которые хорошо бы застроить высотными зданиями, дабы они встали на пути загрязнённых воздушных потоков.

Результаты исследования опубликованы в журнале Physics of Fluids.

Подготовлено по материалам Wired UK.