Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки вып.3/2025(4))

An increase in wind velocity from 5 to 11 m/s reduces the maximum variation in dust intensity values with variations in background stratification from ~10 to ~2 %. Further strengthening of the wind minimizes the effect of variation of the stratification parameter on the dusting intensity to almost zero. Keywords: spatially separated areas of the tailings dump, dusting intensity, background stratification, wind velocity, numerical modeling Acknowledgements: The research was carried out within the framework of the research topic No. 1021051803680-5 “Processes of transformation of natural and man-made systems in the conditions of climate change in the Arctic zone of the Russian Federation (on the example of the Murmansk region)”. For citation: Amosov P. V. The results of the analysis of dusting intensity in spatially spaced sites of the tailing dump with variations in the parameter of background stratification and wind velocity // Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2025. Vol. 4, no. 3. P. 5-13. doi:10.37614/2949- 1185.2025.4.3.001. Введение Хвостохранилище АНОФ-2 (г. Апатиты, Мурманская обл.) в весенне-осенний период при сильном северо-западном ветре эпизодически доставляет определённые негативные эмоции жителям города. По данным ФГБУ «Мурманское УГМС», на стационарных постах контроля атмосферного воздуха в г. Апатиты за весенне-осенний периоды 2016-2018 гг. фиксировалось 14, 10 и 13 соответственно случаев загрязнения воздуха (по пыли) выше уровня ПДК [1]. Проблема является актуальной для городского населения, что понимают представители власти города и руководства КФ АО «Апатит». Именно для этого объекта пыления в настоящее время в ИППЭС КНЦ РАН модернизируются компьютерные модели, позволяющие выполнять исследования процессов переноса мультидисперсной пыли вниз по ветровому потоку с учётом механизмов плавучести и фоновой стратификации. Заметим, что проблема обеспечения качества воздушной среды не ограничивается обозначенной локальной эпизодической ситуацией, а имеет глобальное мировое значение в оценке песчаных и пылевых бурь [2, 3], а также по прогнозу химической погоды и качества атмосферы с использованием методов численного моделирования [4]. В рамках данной публикации речь идёт об интенсивности пыления мелкой пыли, которая представляет наибольшую опасность вследствие проникновения в дыхательные пути и лёгкие человека, двух интервалов — 0 -10 и 10-20 мкм. Цель исследования — оценить влияние механизмов плавучести и фоновой стратификации на интенсивность пыления пространственно-разнесенных участков при разных значениях скорости ветрового потока. Методика исследований В качестве «инструмента» выполнения численных экспериментов применена программа COMSOL [5]. Расчёты выполнены на базе объёмной модели площадки «хвостохранилище АНОФ-2 — город Апатиты» [1, 6]. Компьютерная модель разработана на базе неспециализированного кода COMSOL и дополнена на текущем этапе исследований учётом механизмов плавучести и фоновой стратификации [7]. В указанной публикации приведено описание управляющих уравнений модели, начальные и граничные условия. В статье также представлены результаты анализа численного моделирования эффекта обозначенных выше физических механизмов в двухмерной постановке. При выполнении расчётов используется следующий отработанный порядок шагов: • на 1-м шаге получаем стационарное поле скорости и распределение коэффициентов турбулентной вязкости в приближении несжимаемой жидкости с использованием ^ -е ^ м о д е л и турбулентности; • на 2-м шаге решаем нестационарную задачу аэротермодинамики с учётом сложившегося к концу первого шага поля скорости и коэффициентов турбулентного переноса тепла с выходом практически на стационарный режим аэротермодинамических параметров (продолжительность расчёта 8 часов). Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2025. Т. 4, № 3. С. 5-13. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2025. Vol. 4, No. 3. P. 5-13. © Амосов П. В., 2025 6