山谷风环流对空气污染的影响

山谷风环流对空气污染的影响 山谷风环流的形成山谷风环流的形成 日出后 山坡增热较快 温度高于山谷上方同高度的空气温度 水平温度梯度由 山坡指向谷中 坡地上的暖空气不断上升 并从山坡流向谷地上方 谷底的空气 则沿山坡向上补充流失的空气 故在山坡和山谷间产生热力环流 这时由山脉向 山坡的风 称为谷风 见附图 a 夜间 山坡因辐射冷却 其降温速度比同高度的 空气要快 冷空气沿坡地向下流入山谷 形成一个与白天相反的热力环流 这时 由山坡吹向山谷的风 称为山风 见附图 b 山风强度一般比谷风弱 从当日 20 时到次日 8 时左右为山风 14 一 17 时为谷风 山谷风是山区经常出现的一种局 地环流 只要大范围气压场比较弱 就有山谷风出现 有些高原和平原的交界处 也可以观测到与山谷风相似的局地环流 山谷山谷风对风对空气空气污污染的影响染的影响 山区地形复杂 局地环流多样 最常见的局地环流是山谷风 它是 由于山坡和谷底受热不均匀引起的 晴朗的白天 阳光使山坡首先 受热 受热的山坡把热量传给其上的空气 这一部份空气比同高度 谷底上空的空气暖 比重轻 于是就上升 谷底较冷的空气来补充 形成从山谷指向山坡的风 称之为 谷风 夜间 情况正好相反 山坡冷却较快 其上方空气相应冷却得比同一高度谷底上空的空气 快 较冷空气沿山坡流向谷底 形成 山风 山谷风对污染物输送有明显的影响 吹山风时排放的污染物向 外流出 若不久转为谷风 被污染的空气又被带回谷内 特别是山 谷风交替时 风向不稳 时进时出 反复循环 使空气中污染物浓 度不断增加 造成山谷中污染加重 山区辐射逆温因地形作用而增强 夜间冷空气沿坡下滑 在谷 底聚积 逆温发展的速度比平原快 逆温层更厚 强度更大 并且 因地形阻挡 河谷和凹地的风速很小 更有利于逆温的形成 因此 山区全年逆温天数多 逆温层较厚 逆温强度大 持续时间也较长 热岛风环流对空气污染的影响 热岛风环流的形成热岛风环流的形成 一是城市下垫面 大气底部与地表的接触面 特性的影响 城市内大量人工构筑 物如铺装地面 各种建筑墙面等 改变了下垫面的热属性 这些人工构筑物吸热 快而热容量小 在相同的太阳辐射条件下 它们比自然下垫面 绿地 水面等 升 温快 因而其表面的温度明显高于自然下垫面 比如夏天里 草坪温度 32 树 冠温度 30 的时候 水泥地面的温度可以达到 57 柏油马路的温度更高达 63 这些高温物体形成巨大的热源 烘烤着周围的大气和我们的生活环境 怎 么能不热呢 二是城市大气污染 城市中的机动车辆 工业生产以及大量的人群活动 产生 了大量的氮氧化物 二氧化碳 粉尘等 这些物质可以大量地吸收环境中热辐射 的能量 产生众所周知的温室效应 引起大气的进一步升温 三是人工热源的影响 工厂 机动车 居民生活等 燃烧各种燃料 消耗大量能 源 无数个火炉在燃烧 都在排放热量 四是城市里的自然下垫面减少了 城市的建筑 广场 道路等等大量增加 绿 地 水体等自然因素相应减少 放热的多了 吸热的少了 缓解热岛效应的能力 就被削弱了 热岛风环流对空气污染的影响 1 热岛效应使得城市里的废气不能扩散 只能集中在城市里 造成城市空气的污染得不到缓解 使得城市空气质量更差 2 在 热岛效应 的影响下 城市上空的云 雾会增加 使有害气体 烟尘在市区上 空累积 形成严重的大气污染 人类有许多疾病就是在 热岛效应 下引发的 医学研究表明 环境温度与人体的生理活动密切相关 环境温度高于 28 度时 人 们就会有不舒适感 温度再高就易导致烦躁 中暑 精神紊乱 气温高于 34 度 并 伴有频繁的热浪冲击 还可引发一系列疾病 特别是使心脏 脑血管和呼吸系统 疾病的发病率上升 死亡率明显增加 此外 高温还可加快光化学反应速率 从 而提高大气中有害气体的浓度 进一步伤害人体健康 在 热岛效应 的作用下 城市中每个地方的温度并不一样 而是呈现出一个个闭 合的高温中心 在这些高温区内 空气密度小 气压低 容易产生气旋式上升气 流 使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充 在这些有害作用 下 高温区的居民极易患上消化系统或神经系统疾病 此外 支气管炎 肺气肿 哮喘 鼻窦炎 咽炎等呼吸道疾病人数也有所增多 严重的城市热岛效应不但影响了人们正常的生活和工作 还成为人们生活质量 进一步提高和城市进一步发展的制约因素 因此 研究削减城市热岛效应的技术 方法 采取各种措施缓解热岛效应的影响 对于提高人们的生活质量 维持城市 可持续发展具有重要的意义 海陆风对空气污染的影响 海陆风的形成海陆风的形成 在海边住上一段时间 就会有这样的体验 晴朗的白天 常有风从海上 吹来 而到了夜晚 风又从陆地吹向海洋 这种有规律循环出现的风就是气 象上所说的海陆风 日间陆地受太阳辐射增温 陆面上空空气迅 冷洋流经 过的海岸地带 海陆风最强烈速增温而向上抬升 海面上由于其热力特性受 热慢 上空的气温相对较冷 冷空气下沉并在近地面流向附近较热的陆面 补充那儿因热空气上升而造成的空缺 形成海风 夜间陆地冷却快 海上较 为温暖 近地面气流从陆地吹向海面 称为陆风 这就是海陆风 海海陆陆风风对对空空气气污污染染的的影影响响 海陆风发生在海陆交界地带 是以 24 小时为周期的一种大气局地 环流 海陆风是由于陆地和海洋的热力性质的差异而引起的 如图 5 5 所示 在白天 由于太阳辐射 陆地升温比海洋快 在海陆大 气之间产生了温度差 气压差 使低空大气由海洋流向陆地 形成 海风 高空大气从陆地流向海洋 形成 反海风 它们和陆 地上的上升气流和海洋上的下降气流一起形成了海陆风局地环流 在夜晚 由于有效辐射发生了变化 陆地比海洋降温快 在海陆之 间产生了与白天相反的温度差 气压差 使低空气大气从陆地流向 海洋 形成 陆风 高空大气从海洋流向陆地 形成 反陆风 它们同陆地下降气流和海面上升气流一起构成了海陆风局地环流 在湖泊 江河的水陆交界地带也会产生水陆风局地环流 称为 水陆风 但水陆风的活动范围和强度比海陆风要小 海陆风对空气污染的影响有如下几种作用 一种是循环作用 如果污染源处在局地环流之中 污染物就可能循环积累达到较高的 浓度 直接排入上层反向气流的污染物 有一部分也会随环流重新 带回地面