第3章-大气污染气象学1..ppt

1、1.第三章：大气污染气象学；2:第3章：大气污染气象学；3:教学内容：大气结构与气象要素：大气热过程：大气运动与风；4:第3章：大气污染气象学；1:教学要求了解大气的结构及各层的主要特征，掌握主要气象要素的含义；掌握温度分层的类型和判断；理解大气稳定度的概念，掌握大气稳定度的判断方法；了解逆温的类型以及烟流形状与大气稳定性之间的关系；掌握风速廓线模型，了解当地风场的形成机制及其对污染物扩散的不利影响。5，第3章空气污染气象学，2。教学重点是掌握大气结构和大气热力学过程。3.教学难点：大气热力学过程、大气稳定性和逆温。小时：6小时，6。第3章空气污染气象学，第1节大气结构和气象要素，7。1.大气

2、垂直结构，8。高度(公里)，1。大气垂直结构，O2、AR、CO2、Ne、He、Kr、Xe、O3，氧含量较高的均匀大气：8085公里以下，干空气和洁净空气组成基本不变。9.大气是垂直的，对流层(约10千米)集中了3/4的气团和所有的水蒸气。主要天气现象发生在该层，气温随海拔升高而降低，平均气温每100米下降0.65，温湿度水平分布不均匀。强对流的厚度随纬度和季节而变化。对流层分层边界层：对流层低层12公里，有明显的地面延迟和摩擦；自由层：在大气边界层之上，地面摩擦可以忽略；表层：距地面约5010米；1.大气的垂直结构；11.大多数臭氧集中在平流层(对流层顶5055公里)；它在2025公里处达到最

3、大值。臭氧同温层：对流层顶3540公里，温度在-550左右。逆温层：在同温层之上，温度随高度增加，无对流，污染物停留时间长。在中层(距平流层85公里)，温度随高度迅速下降，对流很强。首先是大气的垂直结构，12。暖层(距中层顶部800公里)的温度随高度增加而增加。气体分子高度电离。电离层散射层(暖层之上)的温度非常高，空气粒子可以从地球引力中逃逸。首先，大气的垂直结构，13，大气压力随高度而变化：大气压力总是随高度而降低。一、大气的垂直结构，14、主要气象要素，气象要素()。与空气污染密切相关的气象要素主要包括：温度、压力、空气湿度(空气湿度)、风(风向、风速)、云况、能见度、降水蒸发、日照时数

4、、太阳辐射、地面辐射和大气辐射。天气预报：在没有阳光直射的户外测量的气温。在1.5m高的植有草皮和百叶窗的观测场上测得的气温是衡量地球表面大气温度分布和变化的重要指标。气温与空气污染的关系：气温决定光化学反应速率，气温的垂直分布决定扩散条件。2.主要气象要素，16和2中任何一点的气压等于该处每单位面积大气柱的重量。根据国际规定，温度为0、纬度为45的海平面气压为标准大气压，即1标准大气压p0=101325Pa=1013.25hPa，2。主要气象要素，17。3空气湿度反映了水蒸气含量和空气湿度的物理量。绝对湿度1m3湿空气中包含的水蒸气质量(千克)相对湿度在相同温度下空气的绝对湿度和饱和空气的绝

5、对湿度的百分比湿空气中包含的1千克干燥空气的含水量(千克)湿空气中水蒸气的体积分数，二。主要气象要素，18，3空气湿度露点空气在一定压力下达到饱和时的温度空气湿度对空气质量的影响：颗粒物的吸湿量增加，水汽减弱，能见度变差，二级。风向：即将到来的风向(平均分为16个方向)。风向对空气污染的影响：污染物向下扩散和稀释。第二，主要气象要素，20，4风向和风速：单位时间水平方向的空气移动距离(平均2或10分钟)。风力等级(012级)。二是主要气象要素，21、4风向和风速对空气污染的影响：顺风污染物浓度与风速成反比。风速越高，扩散和稀释能力越强。第二，主要气象要素，22，4风向和风速上升图，第二，主要气

6、象要素，23，5，云和云：都是发生在高空的水汽凝结现象。云高：指云底与地面的垂直距离，单位为米。高云(5000米以上)，中云(2500-5000米)，低云(2500米以下)，2。主要气象要素，24，5。云量：指覆盖天空的云量。在中国，天空被分成10个相等的部分，其中一些被云覆盖，云的数量只有几个。在国外，天空被分成8个相等的部分。总云量：指覆盖天空的所有云的百分比，不管云的高度和高度如何。低云量：低云量覆盖天空的百分比。云量记录：一般以总云量/低云量的形式记录，如10/7。测量方法：激光测云仪、电弧测云仪等。视力测量方法，二。主要气象要素，25，6能见度：正常视力的人从当时的天空背景中能看到或

7、识别目标的最大距离水平(09级，对应距离为5，050，000米)，单位为米，公里。能见度反映了大气的混浊度和大气中杂质的数量。大气中的雾、水蒸气、烟雾和灰尘会降低能见度。主要气象要素26，7，太阳高度角，即太阳光线与地平线之间的角度，是影响太阳辐射强度的最重要因素之一。Ho是太阳高度角，它随时间变化。2.主要气象要素27、8。降水降水是指大气中液体或固体水落到地面的总称。如雨雪。降水是去除空气污染物的重要机制之一。主要气象要素，28，第3章空气污染气象学，第2节大气热力学过程，29，1，太阳、大气和地面之间的热交换，30，1，太阳、大气和地面之间的热交换，31，1，太阳、大气和地面之间的热交换

8、-大气在吸收、散射和反射49%太阳辐射中的作用2。气温垂直变化1。大气的绝热过程和泊松方程，33，2。气温垂直变化1。大气的绝热过程和泊松方程，34，2。气温的垂直变化。干绝热直接还原率：干空气块(包括不饱和湿空气块)每单位高度(100米)绝热上升或下降，温度下降或上升。35，2。气温的垂直变化。潜在温度：干燥空气块绝热上升和下降到标准大气压的温度，36，2。气温的垂直变化。气温垂直下降率：气温随高度的变化率温度分层：根据气温与高度的关系绘制的曲线，37，3。大气稳定性1。大气稳定性的概念大气是反映是否容易对流的定性描述：在不稳定条件下有利于扩散，38，3。大气稳定性2。大气稳定性的判别和定量

9、判断，39，3，大气稳定性2。判断大气稳定度的标准：40，4，反演根据反演生成的过程，反演可分为：辐射反演沉降反演平流反演湍流反演。4.反转1。辐射反转：地面在白天被加热，大气从底部到顶部变暖，地面在晚上变冷，大气从底部到顶部冷却辐射反转。42.4.反转2。沉降反演(主要在高空大气中，在高压控制区)，43。4.倒置3。冬季，平流逆温层水平流向冷地面，下部降温形成中纬度沿海地区的海洋暖空气层。44，4，逆温4。湍流逆温45，4，逆温5。锋面逆温，第3节：空气污染与气象的关系，边界层风和湍流对空气污染的影响大气稳定性和空气污染大气温度分层和大气污染降水和大气污染辐射，云和空气污染天气形势和空气污染

10、，首先，风扩散和输送大气污染物，风向影响污染物的迁移扩散方向，污染物总是连续分布的。风向随着高度的增加而向右偏转。因此，污染物在低海拔和高海拔地区的迁移方向是不同的。风速决定了大气扩散稀释的强度。风对空气污染物的影响发生在从地面到污染物可以扩散的任何高度。1。风向和风速，48。大气边界层中的风随高度变化，而摩擦随高度减小。-风速随高度增加。49.(1)风速随高度的分布(风速廓线(模式)。对数定律适用于地层附近的中性分层。51，指数律适用于非中性层结或300500米的中性大气：稳定性参数，风向频率：某一风向出现次数占某一时间内各风向总出现次数的百分比。以风玫瑰图为代表。(2)风向频率和污染系数。

11、某一风向的频率越大，下风处被污染的机会就越多。污染系数越大，下风处的污染越严重。规划工业区时，应布置在污染系数最低的逆风方向，使顺风方向的污染较轻。2.湍流扩散，湍流形成的原因：机械湍流，热湍流，湍流扩散过程，55，(1)海陆风，3，局地风场，56，(2)山谷风，57，(3)城市热岛环流，波(不稳定)平(扇形，稳定)锥(中性)爬升大气温度层结大气稳定湍流污染物迁移和扩散空气污染，第三，大气温度层结和空气污染，(1)r0，湍流强，有利于扩散(2)r=0，等温层，不利于扩散(3)净化：(1)大气中的颗粒物起着沉淀凝结核的作用。(2)当雨滴落下时，一些粒子被碰撞捕获。降水对空气污染物的净化效果与降水的强度和持续时间有关。降水和空气污染，晴天，特别是下午，太阳辐射最强，地面温度迅速上升，温度分层减少，大气极不稳定。在晴朗的夜晚，地面上的有效辐射很大，地面