大气中污染物的迁移.ppt

T1、T2和P1、P2分别为绝热过程起始和终结时的温度和压力。利用此公式可求出气块上升到任一高度处的温度值。干空气在上升时温度降低值与上升高度的比称为干绝热垂直递减率，用?d来表示。第29页，共62页，星期日，2025年，2月5日即?d＝0.98×10－2℃/m＝1℃/100m利用此?d对于上升的干空气可得到如下公式： T2=T1－?d(z－z0)T2－干空气到达高z时的温度；T1－起始高度z0处的温度；（z－z0)为上升高度差。第30页，共62页，星期日，2025年，2月5日三、大气稳定度AtmosphericStability大气稳定度是指气层的稳定程度，即大气中某一高度处的气块在垂直方向上的相对稳定程度。气块在大气中的稳定程度与大气垂直递减率和干绝热垂直递减率有关： 当??d时，表明大气是稳定的。 当??d时，大气是不稳定的。 当?=?d时，大气处于平衡状态。第31页，共62页，星期日，2025年，2月5日第32页，共62页，星期日，2025年，2月5日一般说来，大气垂直递减率?越大，气块就越不稳定。在平流层大气垂直递减率是负值，垂直混合极为缓慢，进入平流层的某些污染物难以扩散，可滞流数年。第33页，共62页，星期日，2025年，2月5日四、大气污染数学模式以高架连续点源大气污染数学模式为例讨论。1.烟流模型基本公式距地面h高度处有一连续排放点源，以其在地面的垂直投影为原点，x轴指向平均风向,y轴在水平面上垂直于x轴,z轴垂直于xoy平面向上延伸,建立坐标系。第34页，共62页，星期日，2025年，2月5日第35页，共62页，星期日，2025年，2月5日式中:c－－污染物浓度，g/m3；Q－－源强，g/s；?y－－用浓度标准偏差表示的y轴上的扩散系数；?z－－用浓度标准偏差表示的z轴上的扩散系数；H－－烟流中心距地面高度，也称烟囱有效高度，m；数值为烟囱高度h与烟羽抬升高度?H之和.H=h+?H－－烟囱高度的平均风速，m/s；对于一个高架连续点源下风向某一点污染物浓度可用下式表示：第36页，共62页，星期日，2025年，2月5日高架连续点源地面浓度: 即:z=0时：高架连续点源地面轴线浓度 即:y=0、z=0时：第37页，共62页，星期日，2025年，2月5日高架连续点源的地面最大浓度： 当y=0、z=0，并设?y/?z=a=常数，对?z求导并令其等于零,即：可得：第38页，共62页，星期日，2025年，2月5日地面连续点源扩散模式： 当H=0时：地面连续点源轴线的浓度: 当y=0、z=0、H=0时：第39页，共62页，星期日，2025年，2月5日有效源高计算 烟羽抬升高度的计算十分复杂,通常用经验关系式来计算，例如Holland公式：式中：vs－－实际状态下的烟流出口速度，m/s；d－－烟囱出口直径,m；Ts、Ta－－分别为烟气出口温度和环境大气温度，K；p－－大气压，pa；Qh－－烟气热释放率J/s，即单位时间排出烟气的热量；－－烟囱高度的平均风速，m/s；第40页，共62页，星期日，2025年，2月5日Holland建议，大气不稳定时，用上式计算的?H应增加10~20％、而稳定时减少10~20％；P－G扩散曲线法确定?y和?z 表2－23（p.93）将大气扩散稀释能力分为A、B、C、D、E、F六个等级。 图2－31的P－G曲线给出了扩散系数?y和?z与下风向距离(x)的函数关系。 根据常规气象按表2－23确定稳定级别，然后在P－G曲线图上查了不同距离上的?y和?z值。第41页，共62页，星期日，2025年，2月5日第42页，共62页，星期日，2025年，2月5日第43页，共62页，星期日，2025年，2月5日第44页，共62页，星期日，2025年，2月5日第1页，共62页，星期日，2025年，2月5日§1大气的组成和主要污染物一、大气的组成Compositionofth