大氣污染氣象學(xué)(編輯修改稿)
2024-07-24 13:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 2不吸收太陽輻射。大氣吸收太陽輻射后變成了熱能，因此在平流層臭氧比較集中的地方溫度較高。（2） 散射作用散射：使太陽輻射的直線射程發(fā)生偏斜，向四面八方散開的現(xiàn)象稱為散射。大氣中的云滴、塵粒、空氣分子對太陽輻射有散射作用，散射只改變太陽輻射的方向，對大氣的熱能無影響，經(jīng)散射，一部分到地面，一部分返宇宙。（3） 反射大氣層云層和較大顆粒的塵埃能將一部分太陽輻射反射到空間去，所以陰天地面得到的太陽輻射很少。上述三種作用以反射作用最大，散射次之，吸收最小。（4） 透過大氣層輻射能傳遞關(guān)系： 上述中反射和散射返回宇宙空間的占43%，大氣直接吸收的占14%，其余43%到達(dá)地面被地面吸收。（包括直接到達(dá)地面的27%和散射回地面的16%兩部分）3．大氣溫度依地面溫度的變化關(guān)系輻射能力極大值對應(yīng)的波長（λmax）同輻射體的絕對溫度T成反比。溫度越高，輻射波長越短。地面溫度為200—300K，據(jù)此下地面輻射是種長波輻射，大氣也以長波輻射方式向四周輸送熱量，其中一部分投向地面稱為大氣的逆輻射。這樣大氣能防止地面熱量的大量散失，對地面有保溫作用。地面輻射G1與被地面吸收的大氣逆輻射G2之差稱為地面有效輻射或稱夜間有效輻射R=G1G2。若無大氣，地面的溫度不是15℃，而是23℃（據(jù)計算）大氣圈的存在防止了夜間地面熱量迅速散失引起的急劇降溫，因而減少了溫度的日變輻。大氣對太陽的短波輻射吸收很少（僅臭氧對其有吸收），而大氣中的水汽、CO2能大量吸收地面的長波輻射，因此太陽輻射不是大氣，特別不是近地層大氣的主要熱源。近地層大氣溫度主要受地表溫度的影響，據(jù)統(tǒng)計約有75—95%的地面長波輻射被大氣吸收，而且?guī)缀踉诮孛?0—50米的氣層中就完全被吸收了。所以地面溫度的同期性變化自然會引起空氣溫度的自然性變化。地面溫度（土壤溫度）的日變化是周期性的，具有一最高值和最低值，在一天里地表溫度最高值在13點(diǎn)左右，最低溫度在日出前后。在陸地上，大氣溫度的波動傳播基本遵從土壤中溫度波動傳播規(guī)律，離地面越高，振幅越小，位相越落后，陸地上最高氣溫出現(xiàn)在14點(diǎn)到5點(diǎn)，最低氣溫出現(xiàn)在日出時。海洋氣溫日變輻稍大于水面溫度日變輻，一般洋面溫度晝夜都比氣溫高，洋面氣溫日變輻為1—2℃；內(nèi)陸湖面氣溫日變幅較大，可達(dá)10℃左右，水面最高氣溫出現(xiàn)在12點(diǎn)半左右，最低氣溫出現(xiàn)在日出前后。洋面氣溫日變化是有太陽輻射直接作用造成的。因為海洋水面溫度幾乎晝夜不變，是洋面上空氣含水汽量較多的結(jié)果，其日變輻的極值都比水溫提前些。氣溫的年變化曲線與地表溫度年變化曲線平行，但振幅較小。陸地最高月溫在7月，最低月溫在1月。海洋或海濱地帶最高月溫發(fā)生在在8月，最低月溫在2月或3月初。1．熱力學(xué)第一定律 大氣中的熱力學(xué)過程遵循熱力學(xué)第一定律，即能量守恒定律。加于任一封閉物質(zhì)（氣體）的熱量等于該物系內(nèi)能的變化和物系對外所做的功即：在無非膨脹功時，其微分表達(dá)式為式中：dQ加入物系的熱量 R氣體常數(shù) Cp恒壓比2．大氣絕熱過程絕熱過程：運(yùn)動中跟外部無熱的交換，由于壓力的變化而引起內(nèi)部的能量的變化。非絕熱過程：運(yùn)動中跟外部有熱的交換。實際中大氣中的變化是非絕熱變化，但計算時我們近似認(rèn)為是絕熱變化（氣塊在大氣中的運(yùn)動）。原因有三：（1） 空氣的導(dǎo)熱率較小，變化慢；（2） 氣塊大氣中運(yùn)動很快；（3） 氣壓變化很大。大氣的絕熱方程：絕熱： 由TP1到TP2作定積分得因CP CV = R CP/CV = K 空氣=： 3．干絕熱遞減率：一干氣塊在大氣中上升運(yùn)動時，四周圍氣壓減小而膨脹（P’P0）一部分內(nèi)能用于反抗外壓作膨脹，溫度下降（T’T0）；下降運(yùn)動時外界壓力逐漸增大（P’P0），外力對它作壓縮，功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其溫度將上升（T’T0）。絕熱垂直遞減率：氣塊在絕熱過程中，垂直方向上每升降單位距離的溫度變化值稱為絕熱垂直遞減率（通常取100米），單位：度/100米。干絕熱垂直遞減率(γd): 干氣塊在絕熱過程中，垂直方向上每升降單位距離的溫度變化值稱為絕熱垂直遞減率（通常取100米），通常10/100米。（1） 準(zhǔn)靜力條件絕熱過程中氣溫、氣壓都是指大氣中氣塊本身的特性，但是對于氣壓而言，一般
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