气象学基础知识 大气污染控制工程 课件.docVIP

教 学 内 容 第三章 污染源学基础知识 §3~1 §3~2 重点内容： 影响大气污染物扩散的主要因子：风、温度层结、大气稳定度、气温垂直直减率。 大气污染与气象关系、温度层结与大气污染、稳定度与大气污染。 浓度估算：高斯模式、有效烟囱模式（ΔH+Hs）。 厂址选择和烟囱计算。 第三章 污染气象学基础知识 讲课条件：讲授 课时数：10学时 授课内容： §3~1 大气概述 §3~2 大气的热力过程 §3~3 大气污染与气象的关系 §3~4 大气扩散试验及正态分布下的大气扩散模式 §3~5 平坦开阔地形上的点源扩散 §3~6 厂址选择和烟囱设计 污染物排入大气后是否引起严重大气污染除取决于污染物的排入量外与污染物在大气中的扩散稀释速度关系极大。各区域常常进行环境监测，测定各污染物的情况，我们会发现在同天大气监测值差别很大。而统一污染源不可能差别很大，有时监测值会几百倍，造成这种现象的原因是与污染物的传输扩散与气象条件有着密切的关系。近年来，在研究各种气象条件对大气污染物的传输扩散作用和大气污染物质对天气和气候的影响条件中逐渐形成了一门新的分支学科——大气污染气象学。本章只讨论气象条件对大气污染物的传输扩散作用，初步掌握厂址选择和烟囱设计中的一些问题，为进一步学习污染气象学知识打下基础。 §2~1 概述 低层大气的成分：干洁空气、水汽、气溶胶粒子。 大气的垂直结构 影响大气污染的主要气象要素 气象要素（因子）：表示大气状态和物理现象的物理量在气象上称之。气象要素的数值是直接观测获得的，主要有：气温、气湿、气压、风向、风速、云况、能见度、降水、蒸发、日照时数、太阳辐射、地面辐射、大气辐射等，下面分别介绍几个： 1. 气温：空气湿度是反映空气中水汽含量和空气潮湿程度的一个物理量，常用的表示方法有：绝对湿度、水蒸气压力、体积百分比、含湿量、相对湿度、露点等。 教 学 内 容 风 a)定义：什么是风？ 空气水平方向的流动叫风。 b)形成：风主要由于气压的水平分布不均匀而引起的，而气压的水平分布不均是由湿度分布不均造成。 风的特性用风向与风速表示，它是一向量。 由于温度分布不均而形成的风 从图a看出地面AB上，t1 = t2 ,水平方向上的温度和气压到处相等，AB上空各高度在水平方向上的T、P也到处相等，则等压（各处气都相等的面）与地面平行，此时大气静止状（无风）。 B来看，A、B两地受热不均，A地气温高于B地（t1t2），A地的空气因受热膨胀上升而使等压面抬高，因而在A地上空各高度上的气压比B地上空间高度要高，造成等压面自A地的气压必高于B地的气压，在水平气压梯度力的作用下，空气自A地某高度流向B地。 C来看，由于b空气流动的结果，B地上空因空气流入造成堆积而使质量增加，地面气压升高。A地上空空气质量减少，地面气压下降，于是地面上产生了自B地指向A地的水平气压梯度，因此空气自B地流向A地这样形成了高空自A地流向B地，地面自B地流向A地的空气环流。 风的形成除热力原因外，还有动力原因，自然界的风是由于这两种原因综合作用的结果，但只要有温差存在，空气就不会停止运动。 风的度量 风的大小有叫风速：在单位时间内，空气水平流动的距离，m/s。 风速的测定：EL型电接风向风速仪（连续自动测定每10分钟的平均风速值），通常，气象台站测得的风向、风速都是指一定时间的平均值。 小时平均风速（一般在一年期间）；10分钟平均风速（在实验室） 风向：分为16方位，见图2-2，还有一表示方法，以北为零点，沿顺时针方向旋转。 注意字的写法： NE 东北 NNE 北东北 性质： 随时在变化，如我国季风是我们的特色（冬天东北风）； 教 学 内 容 随高度变化，在一定范围内，风随高度的增大而增大。地面有建筑物，树木的影响。 风速随高度变化的曲线叫风速廓线，其数学表达式叫风速廓线模式。风速廓线模式都是在气象要素正常分布的情况下推导出来的。在近地层中性层结情况下推导的两个表达式分别为： 对数律： Z-------离地面的高度 Z0-------粗糙度（m） M-------系数 指数律： Z1-------风速仪的高度 ------- Z1高度处的平均风速（m/s） m---------指数 随地理位置而变 山区会产生山风、谷风，海区有海陆风（上海大连等） 3．云 云是发生在高空的水汽凝结现象。 形成的基本条件：水蒸汽和使水蒸汽达到饱和凝结的环境。 云的分类：高云：离地面5000m以上，冰晶构成； 中云：离地面2500—5000m间