污染气象1.2影响污染物扩散的主要因子.ppt

1、第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,影响扩散的 气象因素,动力因子,热力因子,风,湍流,大气温度层结,大气稳定度,一、气象的动力因子,（一）风,垂直运动,升降气流,风,大小,风向,方位表示法,角度表示法,水平运动,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,风的来向,风速,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,风速随高度变化的曲线,下垫面摩擦力,风速廓线,常用的两个风速廓线模式：,1.对数率,第一节 影响污染物在大气中扩

2、散的气象因素,高度为Z处的风速（m/s）,摩擦速度,卡门常数,高度（m）,地面粗糙度,地面粗糙度越大，风速梯度越小,2.指数率：,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,高度为Z处的平均风速（m/s）,高度为10米处的平均风速（ m/s ）,常数,实验确定,风对污染物浓度分布的作用,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,整体输送,冲淡稀释,污染区总在污染源的下风向,污染物浓度总是与风速大小成反比,（二）湍流,概念：在大气运动过程中，在其平均风速和风向上叠加的各种尺度的无规则涨落 。,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,湍流,风向的摆动,风速

3、的脉动,大气运动的重要形式，使空气发生强烈的铅直和水平扩散，其强度和尺度远大于分子扩散,蒸发，气温，光波、声波和无线电波的传播有重要的影响,破坏建筑物 ，飞机发生飞行事故，加强雨滴增长的速率、冰雹和雷电的形成中，起着重要的作用,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,大气污染物的扩散,大气湍流（大气扩散）,分子扩散,机械湍流,热力湍流,湍流分类,机械力,热力,湍流运动最重要的结果：使大气中热量、水分、尘埃等物理属性及混合物得以传递。,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,受到小尺度的湍涡搅动，烟管的外截面不断地与周围空气相混合，并进行缓慢地扩散,

4、烟团被大尺度的大气湍涡夹带，烟团本身截面尺度变化不大,烟团容易被湍涡拉开或撕裂而变形，使得烟团能很快的得到扩散,湍流有极强的扩散能力；,在主导风方向上风的平流输送作用是主要的；,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,湍流特点:,风速越大，湍流越强，污染物的扩散速度就越快，污染物的浓度就越低；,风和湍流决定污染物在大气中的扩散稀释。,（三）局地风,概念：在不同的地形地物条件下，由于近地层大气的增热和冷却速度不同而引起的局部空气的环流。,海陆风,山谷风,城市热岛效应,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,1.海陆风,海风,陆风,逆温，短时间污染,循

5、环污染,重复污染,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,2.山谷风,谷风示意图,山风示意图,山风,谷风,转换期的污染,热力环流引起的漫烟,侧向封闭山谷,气流上升,市 区,郊 区,郊 区,热,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,3.城市风,由城乡温度差引起的局地风。,城市人口密集、工业集中，使得能耗水平高；,城市的覆盖物热容量大，白天吸收太阳辐射热，夜间放热缓慢，使低层空气变暖；,城市上空笼罩着一层烟雾和二氧化碳，使地面有效辐射减弱。,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,产生城乡温度差异的主要原因,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,城市街道风,汽车风,干岛效应,第一节 影

6、响污染物在大气中扩散的气象因素,二、气象的热力因子,（一）大气温度层结,概念：气温随高度的分布称为大气层结。,1.干绝热递减率,概念：干空气团或未饱和的湿空气团绝热上升或 下降单位高度温度降低或升高数值（d ）。,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,干空气的定压比热容，CP=1004J/（KgK）,2.气温递减率：,概念：大气环境中，气温随高度的变化（）。,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,3.气温的垂直分布：,平均0.65/100m,d递减,d中性,0等温,0逆温,温度层结日变化,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,（二）逆温,第

7、一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,接地逆温,上部逆温,逆温强度,形成逆温的主要过程：,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,辐射逆温,下沉逆温,湍流逆温,锋面逆温,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,辐射逆温,全年都可出现,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,下沉逆温,地形条件有关，地形逆温,下沉逆温持续时间长，范围宽，逆温层厚度大,L,M,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,湍流逆温,厚度不大,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,锋面逆温,例1：在风速大致相同，而气温垂直分布的A、B、C、D四种情况下，最有利于某工厂68米高的烟囱灰尘扩散的是,第一节 影响污

8、染物在大气中扩散的气象因素,应用实例分析1,读某城某日清晨低层大气剖面图,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,应用实例分析2,图中气温分布异常部分是中的_，判断的理由是_,该城市工业高度集中， 汽车数以百万计，当 天发生了重大的烟雾 事件，造成这一事件 的人为原因是_；气象 原因是_；地形原因是_,在商业区、居 民区、近郊工 业区、农田区 域中，烟雾浓 度最大的是_,商业区,居民区,近郊工业区,农田区,（1）若 稳定在8，该城市气温至少要上升到_以上逆温现象才会结束，这时的时间约为_时。 （2）一般逆温结束后2小时，近地面对流才能起到“净化”空气的作用。所以，在图示的情况下，仅考虑空气洁

9、净的因素，上午体育锻炼的时间宜选在_时以后。,例3：下图表示近地面空气若上升到3000米高度时，理论温度为 ，3000米高空的实际温度为 。当 时，地面空气上升将受阻，即出现了逆温现象。读某城市春季气温日变化图。回答：,（三）大气稳定度,大气稳定度是大气中的某一气团在垂直方向上的稳定程度，是对污染源排入其中的污染物扩散能力的一种量度。,1.大气稳定度的判别：,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,单位体积气团产生的加速度,气团在垂直方向上的位移,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,d ， Z0 ，a 0，稳定,d ， Z0 ， a0 ，不稳定,d ， a=0，中性,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,分别判断大气处于何种状态，稳定还是不稳定？,不稳定,稳定,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,波浪型：大 气不稳定,扇型：大气 逆温稳定,屋脊型：排出口上方不 稳定；排出口下方稳定,熏烟型：排出口上方稳 定；排出口下方不稳定,锥型：大气 中性或稳定,2.大气稳定度与烟流扩散的关系,（四）大气稳定度的分类,修订帕斯奎尔法：,第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素,极不稳定,不稳定,弱