污染气象学课件 第2章引言.pptVIP

（二）谱大涡形成低频振荡脉动量统计平均值由不同频率的谐波叠加而成小涡形成高频振荡引进谱概念，称大气湍流谱F(n)为湍流函数:S(n)为谱密度:频谱分析－－了解那种频率的湍涡对湍流场的贡献最大相关与谱的关系用傅里叶变换得：Taylor导出2013年1月我国中东部多地出现20多雾霾天。1月30日全国灰霾面积为143万平方公里。2013年12月全国100多城市遭遇雾霾天气。2014年1月7日6时广州启动环境空气重污染二级应急响应。1月6日20时，广州10个国控点最近24小时AQI达到195-216，有8个国控点空气质量属于重度污染,空气质量指数在203-217之间。主要是PM2.5超标，超过国家标准75微克/立方米两倍以上。29个环境空气质量信息发布点有18个点AQI超过200，全城重度污染。按照《广州市环境空气重污染应急预案（试行）》，1月7日6时广州启动二级应急响应。广东25个市县区发布灰霾黄色预警。为改善空气质量，国家出台一些列的政策和行动计划。2014年1月初，环境保护部与全国31个省（区、市）签署了《大气污染防治目标责任书》，明确各地空气质量改善目标和重点工作任务。环保部与31个省（区、市）签署《大气污染防治目标责任书》控制灰霾天气，改善区域空气质量，需找到源头，采取有针对性、有效的控制措施。2014年1月9日报道，中共中央政治局常委、国务院副总理张高丽对2014年全国环境保护工作会议重要批示指出，防治大气污染任务繁重艰巨，希望扎实抓好各项工作，以今年取得实际成效取信于民。减少空气污染的最佳途径是什么？

第一章大气湍流和大气边界层基础§1.1大气湍流一、大气湍流(湍流运动的判据─Ri数)二、大气湍流的数学描述(方差、标准差和湍强，相关、谱和湍流尺度)§1.2大气边界层结构一、大气边界层(边界层高度与日变化)二、大气边界层主要特征(边界层内风速、温度随高度的分布与日变化)§1.1大气湍流一、大气湍流湍流的研究历史1839年，G.汉根在实验中首次观察到由层流到湍流的转变。1883年，O.雷诺又在圆管水流实验中找出了层流过渡到湍流的条件。在理论研究方面，1895年雷诺曾把瞬时风速分解为平均风速和叠加在上面的湍流脉动速度两部分，得到湍流运动方程组(雷诺方程)，提出湍流粘性力（雷诺应力）的概念。1925年，L.普朗特在这基础上提出了混合长度的概念，得出边界层内风速随高度变化的规律：在对数坐标中呈线性增长。在大气边界层中，此结果被许多实验所证实。1915年，G.I.泰勒提出了研究大气湍流微结构的统计理论。1920年，L.F.理查逊研究了大气温度分布对湍流的影响。1941年，A.H.科尔莫戈罗夫又提出了局地各向同性理论，以上这些理论，合理地解释了湍流中的微结构。一、大气湍流1大气湍流的定义大气湍流是气流在三度空间的不规则涨落。(时、空、脉动)叠加在平均风之上的脉动变化，由一系列不规则的涡旋运动组成2、湍流成因动力因子（风切变）：机械湍流热力因子（层结不稳定，对流）稳定层结波的破碎间歇湍流稳定不稳定浮力作用WW机械作用切变大气湍流的发生需具备一定的动力学和热力学条件：其动力学条件是空气层中具有明显的风速切变；热力学条件是空气层必须具有一定的不稳定度，其中最有利的条件是上层空气温度低于下层的对流条件，在风速切变较强时，上层气温略高于下层，仍可能存在较弱的大气湍流为了便于直观理解湍流扩散的具体过程，将湍流想像成由大小不同的旋涡构成的流动。这些涡旋叫做湍涡。一个大湍涡包含着许多较小的湍涡，较小的湍涡又包含着很多更小的湍涡，大湍涡套着小湍涡构成