固废第三章1.ppt

第三章大气污染气象学 大气扩散 第一节 大气圈结构及气象要素 一、大气圈垂直结构 大气圈分为五层（气温）：对流层 对流层 10-20KM；3/4，水蒸气；气象复杂；温度； 大气边界层（atmospheric boundary layer)：在对流层的下层，厚度约为1-2km， 气流受地面阻滞和摩擦的影响很大，称为大气边界层，又叫摩擦层。 从地面到50-100m左右的一层又称近地层。 近地层以上的气流，几乎不受地面摩擦的影响，成为自由大气。 大气边界层——我们生活的空间。 平流层 臭氧层；同温层；逆温层； 中间层 气温； 暖层 气温 散逸层 气温很高 二、主要气象要素 气象要素：表示大气状态的物理量和物理现象。 气象要素主要有：气温(atmospheric temperature)、气压(atmospheric pressure)、 气湿(air humidity)、 风向(wind direction)、 风速(wind velocity)、 云况以及能见度等。 主要气象要素 1．气温 天气预报中：有植被的，1.5m高、百叶箱内气温。 主要气象要素 2．气压 单位：mb（毫巴） 大气的压强 1atm＝101326Pa＝1013.26mb=760mmHg? 静力学方程: ? 主要气象要素 3．气湿 绝对湿度－1m3湿空气中含有的水汽质量 相对湿度－空气的绝对湿度与同温度下饱和湿度的百分比 含湿量－湿空气中1kg干空气包含的水汽质量 水汽体积分数－水汽在湿空气中所占的体积分数 露点－同气压下空气达到饱和状态时的温度 主要气象要素 3．气湿 主要气象要素 ?4．风向和风速 水平方向的空气运动叫做风（垂直方向－升降气流） 风的来向叫风向（16个方位圆周等分） （2或10min平均）；图3-2； 主要气象要素 风速：单位时间内空气在水平方向上运动距离（2或10min平均） (km/h) F－风力级（0～12级） 主要气象要素 ?4．风向和风速 风玫瑰图 5．云 大气中水汽的凝结现象叫做云（使气温随高度变化小） 云量:天空被云遮蔽的成数（我国10分，国外8分） 10/7 云高:云底距地面底高度 低云（2000m以下） 中云（2000-6000m） 高云（6000m以上） 云状:卷云（线）,积云（块）,层云（面),雨层云(无定形） 云 主要气象要素 6．能见度 正常视力的人，在天空背景下能看清的水平距离 级别（0~9级，相应距离为50～50000米） 第二节 大气的热力学过程 一、太阳、大气和地面的热交换 1.太阳：相当于地球半径的109.1 倍； 体积相当于地球体积的130.1万倍； 相当于地球的11918倍； 约为地球质量的329400倍； 平均密度约为地球平均密度的0.255倍。 不断进行着剧烈的热核反应（氢氦聚变），它的辐射面温度约为6000K，而其内部的温度则高达四千万度，因此有大量的能量向外放射，整个太阳表面的辐射通量可达3.9× 1026瓦，其辐射能力为6.3× l07瓦／米2。 美宇航局孪生飞船传回太阳“写真”图片 蓝色光环一万摄氏度 绿色光环一万五千摄氏度 红色光环两万五千摄氏度 黄色光环六万——八万摄氏度 太阳海啸 太阳、大气和地面的热交换 太阳以紫外线、可见光、红外线的形式辐射热量 太阳辐射加热地球表面 地面长波辐射加热大气 近地层大气温度随地表温度变化 二、气温的垂直变化 1. 大气的绝热过程与泊松方程 根据热力学第一定律和理想气体状态方程，可推出大气热力过程微分方程： 二、气温的垂直变化 泊松方程说明了气块在绝热升降过程中，气温的变化完全是由气压变化引起的 [例 ]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，气块温度为多少？ 解、 为什么高山上常年积雪不化？ 3.位温（potential temperature）:一干空气块绝热升降到标准气压(1000hPa)处所具有的温度称为它的位温，以?表示。根据Poisson equation得： 气温的垂直分布（温度层结） ?气温的垂直分布－温度层结 总结 1、大气圈垂直结构 2、主要气象要素：气温、气压、气湿、风向、风速、云况以及能见度等。 3、太阳、大气和地面的