Hat kaynağı - Line source

Kuzey-Güney Otoyolu içinde Malezya . Bir karayolu, hava ve gürültü kirliliğinin bir hat kaynağı olabilir ve düz bir çizgi olması gerekmez.

Bir nokta kaynağı , alan kaynağı veya hacim kaynağının aksine bir çizgi kaynağı , doğrusal (tek boyutlu) bir geometriden yayılan bir hava, gürültü, su kirliliği veya elektromanyetik radyasyon kaynağıdır. En belirgin doğrusal kaynaklar, karayolu hava kirliliği , uçak hava emisyonları , karayolu gürültüsü , ayrı bir noktadan ziyade bir nehir boyutunda yayılan belirli su kirliliği kaynakları türleri, uzun ışık tüpleri, tıbbi fizikte belirli doz modelleri ve elektromanyetiktir. antenler . İken nokta kaynaklar arasında kirliliği on dokuzuncu yüzyıldan beri incelenmiş, doğrusal kaynaklar için çevresel düzenlemeler 1960'ların kadar bilimcilerden daha fazla ilgi almadı karayolları ve havaalanlarında ortaya çıkmaya başladı. Aynı zamanda, bu tek boyutlu kaynakların üstesinden gelmek için gerekli olan bilgisayar modellerinin veri işleme ihtiyaçlarını karşılayacak işlem gücüne sahip bilgisayarlar daha kullanılabilir hale geldi.

Ek olarak, 1960'ların bu dönemi, bu çalışmaları gerçekleştirmek için gerekli disiplinleri kapsayan çevre bilim adamlarının ilk ortaya çıkışını gördü . Örneğin, hava kirliliği alanındaki meteorologlar, kimyagerler ve bilgisayar bilimcilerinden karayolu hava dağılım modellemesini ele almak için karmaşık modeller oluşturmaları istendi . 1960'lardan önce, bu uzmanlıklar kendi disiplinleri içinde çalışma eğilimindeydi, ancak NEPA , Temiz Hava Yasası , Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Gürültü Kontrol Yasası ve diğer ufuk açıcı yasaların ortaya çıkmasıyla multidisipliner çevre bilimi dönemi başlamıştı.

Elektromanyetik lineer kaynaklar için, bilgisayar modellemedeki temel ilk gelişmeler, Sovyetler Birliği ve ABD'de, II.Dünya Savaşı'nın sonu ve Soğuk Savaş'ın , aktif anten dizilerinin teknolojileri de dahil olmak üzere kısmen elektronik savaştaki ilerlemelerle kısmen savaşıldığı zaman ortaya çıktı .

Doğrusal hava kirliliği kaynağı

Ana madde: Karayolu hava dağılım modellemesi

Büyük otoyolların ve kentsel arterlerin yakınındaki hava kirliliği seviyeleri , milyonlarca Amerikalının yaşadığı veya çalıştığı ABD Ulusal Ortam Hava Kalitesi Standartlarını ihlal etmektedir. Bir binanın içi bile, sakinleri olumsuz dış hava kalitesinden gerçekten korumaz, çünkü dışarıdaki hava giriş kaynağıdır ve iç mekan hava kalitesinin tipik olarak dış havadan daha kötü olduğu iyi bilinmektedir .

Motorlu taşıtların kat ettiği bir karayolu, hava kirleticileri yayan bir hat kaynağı tarafından idealize edilebilir. Bu matematik problemi ilk olarak 1970 yılında fizik , matematik ve bilgisayar bilimi işbirliğiyle çözüldü . Orijinal teori, tamamen düz bir karayolu üzerinde sabit durumdaki trafik koşullarını ve meteorolojiyi varsayıyordu. Şu anda modeller, değişken meteorolojiyi, zamanla değişen trafik operasyonlarını ve karmaşık yol yatağı geometrilerini tedavi etmek için gelişmiştir. Mevcut teknoloji, karayolu tasarımcılarının ve şehir planlamacılarının alternatif karayolu geliştirme planlarını analiz etmelerine ve hava kalitesi etkilerini değerlendirmelerine olanak tanır. Doğrusal kaynak yalnızca eğimli bir çizgi olduğundan, aynı temel model teorisi havaalanı operasyonlarına da uygulanabilir. 1970'lerin başlarında bu ESL modelleri , karayolunun sonlu genişliğini hesaba katmak için alan kaynak modellerine dönüştürüldü .

Doğrusal gürültü kaynağı

Ana madde: Karayolu gürültüsü
New Jersey Turnpike en erken hat kaynaklarından biri için analiz edildi gürültü

Karayolu gürültüsü, doğrusal gürültü kaynağının en önemli örneğidir, çünkü dünya çapında insanlar için çevresel gürültüye maruz kalma oranının yaklaşık yüzde 80'ini oluşturur. 1960'larda, bu fenomenin bilgisayar modellemesi mükemmelleştirildiğinde, doğrusal kaynak gürültü modellemesinin ilk uygulamaları sistematik hale geldi. Ulusal Çevre Politikası Yasası ve Gürültü Kontrol Yasası kabul edildikten sonra , ayrıntılı analize olan talep arttı ve karar vericiler, yeni yolların planlanması ve gürültü azaltma tasarımına ilişkin yanıtlar için akustik bilim insanlarına başvurmaya başladı . Karayolu gürültüsünün yoğunluğu aşağıdaki değişkenler tarafından yönetilir: trafik işlemleri (hız, kamyon karışımı, araç filosunun yaşı ), karayolu yüzey tipi, lastik tipleri, karayolu geometrisi, arazi, mikrometeoroloji ve alan yapılarının geometrisi.

Değişkenlerin karmaşıklığından dolayı, bir hat kaynağı akustik modeli, yolların yakınındaki ses seviyelerini analiz edebilen bir bilgisayar modeli olmalıdır. İlk anlamlı modeller 1960'ların sonunda ve 1970'lerin başında ortaya çıktı. Önde gelen araştırma ekiplerinin İki vardı BBN içinde Boston ve ESL Inc. Sunnyvale, California. Bu grupların her ikisi de, keyfi bir ortamda alternatif karayolu tasarımlarının, trafik işlemlerinin ve gürültü azaltma stratejilerinin çalışılmasına izin vermek için karmaşık matematiksel modeller geliştirdi . Daha sonra model değişiklikleri, eyalet Ulaştırma Bakanlığı ve şehir planlamacıları arasında yaygın bir şekilde kullanılmaya başlandı, ancak erken modellerin doğruluğunda 40 yıl içinde çok az değişiklik oldu.

Genel olarak hat kaynaklı akustik modeller, ses ışını demetlerini izler ve kırılma fenomeninden ışın demeti sapması (veya yakınsama) ile birlikte yayılma kaybını hesaplar. Kırınım , genellikle topografik veya antropomorfik "keskinliğin" herhangi bir noktasında ikincil yayıcılar ( gürültü bariyerleri veya Bina yüzeyleri Meteoroloji , gerçek rüzgar gülü ve rüzgar hızı istatistiklerine ( termoklin verileriyle birlikte ) izin veren istatistiksel bir şekilde ele alınabilir .

Su kirliliği hattı kaynağı

Colorado Nehri , Büyük Kanyon'un kenarlarından etkili bir şekilde doğrusal bir silt kaynağı alıyor .

Daha az yaygın olan, su kirletici yayılımı alanındaki hat kaynağı uygulamalarıdır. Bu fenomen genellikle yüzey akışının üst toprak katmanlarından toprak kirleticileri arındırması ve bu kirleticileri bir nehir gibi doğrusal bir alıcı suya iletmesi durumunda ortaya çıkar . Bu tür su kirliliği kaynaklarına yol açan temel arazi yönetimi uygulamaları, ağaç kesimi , pestisit uygulaması, inşaat derecelendirme, kesme ve yakma faaliyeti ve kentsel yağmur suyu akışıdır.

Yine, akan su gibi dinamik bir ortama böylesine uzatılmış doğrusal deşarjın karmaşıklığını ele almak için bilgisayar modellerine ihtiyaç vardır. Ortaya çıkan kirletici maddeler taşıyan yüzey akış suyu, bir nehre veya akıntıya deşarj olan bir hat kaynağı olarak düşünülebilir. Bu yüzey akışının kimyasal bileşimi, USGS akış yağış algoritması gibi bir yüzey akış modeli ile karakterize edilebilirken, akış içi taşıma DSSAM gibi dinamik bir nehir kirletici modeli ile analiz edilebilir .

Işık emisyon hattı kaynağı

Ofis ortamlarında kullanılan ortak T8 floresan aydınlatma tüpleri

Aydınlatma çalışmasında, çeşitli kaynaklar doğası gereği doğrusaldır, en yaygın olarak flüoresan tüp , İç aydınlatma tasarımı sürecinde, sadece yeterli ışığı sağlamak için değil, iş istasyonlarında veya diğer kullanıcı alanlarında ışık yoğunluğunu hesaplamak önemlidir. mevcuttur, ancak daha da önemlisi aşırı aydınlatma ve buna bağlı enerji israfının yanı sıra olumsuz sağlık etkilerinden kaçınmak için . Bu nedenle, ışık iletimi hesaplamalarında yer alan bilim adamları, floresan armatürler kullanıldığında doğrusal kaynakları tanıyan bilgisayar modelleri kullanırlar. Tipik bir ortamda, bir ofis ortamında ışık çıkışını oluşturan yüzlerce sonlu uzunlukta ışık kaynağı olabilir. Bununla ilgili bir kavram , tüpten çıkan radyasyonun tüpü bir hat kaynağı olarak işleyerek doğru bir şekilde modellenebildiği fototerapide kullanılan ultraviyole tüplerdir . Daha büyük bir ölçekte, aydınlatılmış bir karayolu , bir ışık kirliliği kaynağı olarak hareket edebilir .

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Michael Hogan, Doğrusal bir kaynaktan atmosferik difüzyon için teorik temel , ESL Inc., Environmental Systems Laboratory, Yayın IR-29, Sunnyvale, Ca., 4 Mayıs 1970
  2. ^ Richard J.Venti, Karayolu kaynakları için atmosferik difüzyon modelleri , ESL Inc., Environmental Systems Laboratory, Yayın ET-22, Sunnyvale, Ca., 5 Ekim 1970.
  3. ^ 92-574 Sayılı Kamu Hukuku, 86 Stat. 1234 (1972) 1972 Gürültü Kirliliği ve Azaltma Yasası , 42 USC 4901-4918 (1988) 'de değiştirilen kodifikasyon
  4. ^ John Shadely, Raritan ve East Brunswick arasındaki New Jersey Turnpike genişleme projesinin Akustik analizi , Bolt Beranek ve Newman, 1973
  5. ^ United States Geological Survey runoff yağış algoritması 2007-06-10 tarihinde Wayback Machine'de Arşivlendi
  6. ^ David Robert Grimes , Chris Robbins, Neil John O'Hare. Ultraviyole fototerapide Doz Modellemesi , Medikal Fizik, 37 (10) Ekim 2010

Dış bağlantılar