大气污染课后标准3章

1、第三章大气污染气象学一登山运动员在山脚处测得气压为1000hPa，登山到达某高度后又测得气压为500hPa，试问登山运动员从山脚向上爬了多少米解：由气体静力学方程式，大气中气压随高度的变化可用下式描述：dPgdZ（1）将空气视为理想气体，即有PVmRT可写为mPM（2）MVRT将（2）式带入（1），并整理，获取以下方程：dPgMPdZRT假设在必然范围内温度T的变化很小，可以忽略。对上式进行积分得lnPgMZC即lnP2gM(Z2Z1)（3）RTP1RT假设山脚下的气温为10。C，带入（3）式得：ln500Z10008.314283Z5.7km即登山运动员从山脚向上爬了约5.7km。在铁塔上察

2、看的气温资料以下表所示，试计算各层大气的气温直减率：1.510，1030，3050，1.530，1.550，并判断各层大气牢固度。高度Z/m103050气温T/K298解：1.510303050.530.550T297.8298z102.35K/100m1.5T297.5297.8z301.5K/100m10T297.3297.5z501.0K/100m30T297.5298z301.75K/100m1.5T297.3298z501.44K/100m1.5，不牢固，不牢固，不牢固，不牢固，不牢固。在气压为400hPa处，气块温度为230K。若气块绝热下降到气压为600hPa处，气块温度变为多少

3、解：T1(P1)0.288，T0P0T1T0(P1)0.288230(600)0.288258.49KP0400试用以下实测数据计算这一层大气的幂指数m值。高度Z/m1020304050风速u/1解：由大气污染控制工程P80（323），uu1(Z)m，取对数得lgumlg(Z)Z1u1Z1设lguy，lg(Z)x，由实测数据得u1Z1xy由excel进行直线拟合，取截距为0，直线方程为：y=故m。某市郊区地面10m高处的风速为2m/s，估计50m、100m、200m、300m、400m高度处在牢固度为B、D、F时的风速，并以高度为纵坐标，风速为横坐标作出风速廓线图。解：u1u0(Z1)0.07

4、2(50)0.072.24m/s，u2u0(Z2)0.072(100)0.072.35m/sZ010Z010Z30.072000.07Z40.073000.07u3u0(Z0)2(10)2.47m/s，u4u0(Z0)2(10)2.54m/su5Z5)0.072(4000.072.59m/s。u0(10)Z0牢固度D，m=u1u0(Z1)0.152(50)0.152.55m/s，u2u0(Z2)0.152(100)0.152.82m/sZ010Z010u3u0(Z3)0.152(200)0.153.13m/s，u4u0(Z4)0.152(300)0.153.33m/sZ010Z010u5Z5)

5、0.1524000.153.48m/s。u0()Z010牢固度F，m=u1u0(Z1)0.252(50)0.252.99m/s，u2u0(Z2)0.252(100)0.253.56m/sZ010Z010u3u0(Z3)0.252(200)0.254.23m/s，u4u0(Z4)0.252(300)0.254.68m/sZ010Z010u5u0(Z5)0.252(400)0.255.03m/sZ010风速廓线图略。一个在30m高度释放的探空气球，释放时记录的温度为。C，气压为1023hPa。释放后陆续发回相应的气温平易压记录以下表所给。1）估计每一组数据发出的高度；2）以高度为纵坐标，以气温为横

6、坐标，作出气温廓线图；3）判断各层大气的牢固情况。测定地址。气温/C气压/hPa解：23456789107001）依照AirPollutionControlEngineering可得高度与压强的关系为dPgMdzdPT。PRT将g=9.81m/s2、M=0.029kg、R=代入上式得dz29.21Pt=。C，气压为1023hPa；当t=。C，气压为1012hPa，P=（1023+1012）/2=1018Pa，T=（+）/2=。C=，dP=1012-1023=11Pa。因此dz29.2111283.4m89m，z=119m。1018同理可计算其他测定地址高度，结果列表以下：测定地址。气温/C气压

7、/hPa高度差/m2）图略23456789101012100098896990987885072570089991011635362902711299281119218319482101813071578287731583）12T12119.8d，不牢固；z11.35K/100m289T239.8120，逆温；232.22K/100mz2399T3412140，逆温；341.98K/100mz34101T4514150，逆温；450.61K/100mz45163T561513d，牢固；560.37K/100mz56536T671313670z67290T781312.6d，牢固；780.15K

8、/100mz78271T8912.61.6d，牢固；890.85K/100mz891299T9101.60.8d，牢固。9100.28K/100mz910281用测得的地面气平易必然高度的气温数据，按平均温度梯度对大气牢固度进行分类。测定编号123456地面温度/。C高度/m4587635802000500700相应温度/。C解：T126.721.10，故G10，逆温；G11.22K/100m1z1458T215.621.1G20.72K/100md，牢固；G20.72K/100m，故2z2763T38.915.6G31.16K/100md，不牢固；G31.16K/100m，故3z3580T4

9、5.025.0G41K/100md，不牢固；G41K/100m，故4z42000T520.030.0G52K/100md，不牢固；G52K/100m，故5z5500T628.025.00，故G60逆温。G60.43K/100m6z6700确定题中所给的每种条件下的位温梯度。解：以第一组数据为例进行计算：假设地面大气压强为1013hPa，则由习题推导获取的公式lnP2gM(Z2Z1)，代入已知数据（温度T取两高度处的平均值）即P1RTlnP29.80.029458，由此解得P2=961hPa。10138.314297由大气污染控制工程P72（315）可分别计算地面处位平易给定高度处位温：地面T地

10、面(1000)0.288294.1(1000)0.288293K，P地面10131T1(1000)0.288299.7(1000)0.288303.16K，P1961故位温梯度=2933032.18K/100m0458同理可计算获取其他数据的位温梯度，结果列表以下：测定编号123456地面温度/。C高度/m4587635802000500700相应温度/。C位温梯度/K/100m假如题中各种高度处的气压相应为970、925、935、820、950、930hPa，确定地面上的位温。解：以第一组数据为例进行计算，由习题推导获取的公式lnP2gM(Z2Z1)，设地面压强P1RT为P1，代入数据获取：ln970458，解得P1=1023hPa。因此P18.31