第02章 污染气象学

1、 sourcereceptor Atmospheric diffusion Acid transport across international boundaries（美国、加拿大）（美国、加拿大） Atmospheric science 大气物理、化学大气物理、化学 大气气象学大气气象学 污染气象学污染气象学 Effects of meteorological condition on the dilution and diffusion of the pollutants Effects of pollutants on the meteorology Exosphere Thermos

2、phere ionosphere Mesosphere Stratosphere troposphere 名稱溫度空氣對流程度自然現象 外層 （散逸層） 空氣更為稀薄只受到微小的地心吸力，是地球大 氣向星際空間過渡的層次。 增溫層 （電離層） 空氣稀薄大氣處於電離狀態，能反射無線電 波。氧原子能吸收波長小於0.175 微米的紫外線 中氣層 （高空對流層） 相當強烈缺少氧原子，臭氧很少 平流層空氣上熱下冷，不易形成對 流，空氣稀薄平靜，含水氣 少，天氣晴朗，能見度好 最適宜飛機高空飛行。大氣中的臭 氧主要分佈於此，能大量吸收波長 小於0.175微米的有害紫外線。現 有臭氧空洞 對流層顯著緊貼地面

3、。風、雪、雲、雨等天氣 現象都發生在這一層。氣象複雜多 變，與人類關係最為密切 大地 大气边界层对流层下层大气边界层对流层下层12km，地面阻滞和摩擦，地面阻滞和摩擦 作用明显作用明显 自由大气大气边界层以上，地面摩擦可以忽略自由大气大气边界层以上，地面摩擦可以忽略 近地层地面上近地层地面上50100m，热量和动量的常通量层，热量和动量的常通量层 oo 5 (32) 9 CF o 273.15KC oo 9 32 5 FC oo 5 (32) 9 CF o 273.15KC oo 9 32 5 FC g z P 1 0.76 4714.218 22.4 1 (1013250.76 4714.2

4、)28.9 22.4 0.02275(kgkg 含湿量 水汽）/（干空气） 0.76 4714.2 0.0354 3.54% 101325 水汽体积分数 3 2 0.84uF 某地区1988年的风玫瑰图。 同心圆表示风的频率，例如， 吹南风的频率约为11，其 中风速大于10.82m/s的频率 约为1，风速在3.35 5.41m/s的频率为3.5左右。 Mean Wind Speed Prevailing Wind Direction 高云（高云（5000m以上以上） 中云（中云（2500-5000m） 低云（低云（2500米以下）米以下） 对流、平流层温度层结示意对流、平流层温度层结示意 空气

5、块空气块膨胀（做功）膨胀（做功）耗内耗内 能能 T 定性定性 空气块空气块压缩（外气对它做功）压缩（外气对它做功）T内能内能 （由压力变化引起）（由压力变化引起） T z d d d i T z T z d 0 ，正常分布层结正常分布层结 ，中性层结（绝热直减率）中性层结（绝热直减率） 0 ，等温层结等温层结 0 ，正常分布层结正常分布层结 ，中性层结（绝热直减率）中性层结（绝热直减率） 0 ，等温层结等温层结 0, a0 不不稳稳定定 0, a0 稳稳定定 中中性性层层0，a=0 中中性性 稳稳定定层层0 ， a0, a0 不不稳稳定定 0, a0 稳稳定定 中中性性层层0，a=0 中中性性

6、 稳稳定定层层0 ， a浮力浮力 烟气抬升烟气抬升 s HHH s HH 烟囱几何高度烟囱几何高度抬升高度抬升高度 有效源高有效源高 s HHH s HH 烟囱几何高度烟囱几何高度抬升高度抬升高度 有效源高有效源高 HollandHolland公式比较保守，特别在烟囱高、热释放率比较强的情况下公式比较保守，特别在烟囱高、热释放率比较强的情况下 3 ssa H s 1 (1.52.7)(1.59.6 10) s v DTT HDv DQ Tuu H 1 1/32/3 sH 1 1/32/3 sH 21000kW 10 =0.362 10 =1.55 当时 s Q xHHQxu xHHQHu H

7、1 1/31/3 H 3/52/5 Hs 6/5 3/53/5 Hs 21000kW 3 * =0.362 3 * =0.332 *=0.33 当时Q xxHQxu xxHQH xQHu 12 Hsa 1 nn 0Hs HaVas H H 121 sH 1 2100kW()35K =0.35 1700kW2100kW 1700 =() 400 2(1.50.01)0.04 = s QTT Hn QHu T QP QTTT T Q Q HHHH v DQ H u (1)当和时 (2)当时 H H sH 1 / 43 / 8 a H 8(1700) 1700kW35K 2(1.50.01) = 1

8、0m1.5m/s d =5.5(0.0098) d Q u QT v DQ H u T HQ z (3)当或时 (4)当高 处 的 年 平 均 风 速 小 于 或 等 于时 表表2.4 稳定度等级划分稳定度等级划分 10u y z 图图2.19 水平扩散参数与下风向距离的关系水平扩散参数与下风向距离的关系图图2.20 铅直扩散参数与下风向距离的关系铅直扩散参数与下风向距离的关系 太阳高度角太阳高度角 （式（式2-40，地理纬度，倾角），地理纬度，倾角） 辐射等级辐射等级 稳定度稳定度 云量云量 （加地面风速）（加地面风速） 表表2.5 太阳辐射等级太阳辐射等级 表表2.6 大气稳定等级大气稳定等级 y y z 12 2 1 ,