【正文】 對(duì) K作某些假設(shè)的條件下才可求解。 qFKx?????污染物質(zhì)的 輸送通量 空氣密度 湍流擴(kuò)散系數(shù) 污染物 的濃度 擴(kuò)散截面垂直的空 間坐標(biāo)即平均風(fēng)向 167。如果 將大氣分子擬為分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，則可以認(rèn)為由擴(kuò) 散引起的污染物的輸送通量也與濃度梯度成正 比。 氣象在 防止大 氣污染 中的作用 工業(yè)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)的制定 污染濃度的測(cè)定和計(jì)算 城市和工業(yè)區(qū)的布局 煙囪高度的設(shè)計(jì) 空氣質(zhì)量的預(yù)報(bào)和控制 大氣擴(kuò)散的基本理論 167。） 項(xiàng)目 氣溶膠 氣體 NH4+ NO3 SO4 NH3 NO2 SO2 Cl2 雨 前 雨 后 減少率（ %） 167。不僅影響污染物的擴(kuò)散，還危害生態(tài)。被云滴霧滴吸附的污染物，云霧消散時(shí)就會(huì)重新進(jìn)入大氣中。表 前后大氣中氣溶膠的比較 降水 自然降水凈化了大氣。 降水對(duì)大氣污染物有凈化作用，除了雨雪對(duì)污染物顆粒的沖洗和對(duì)污染氣體的溶解外，還包括云霧對(duì)污染物的吸收溶解。在各季節(jié)均存在風(fēng)向右偏的現(xiàn)象，只是在夏季由于湍流運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)，偏轉(zhuǎn)頻率和角度均較少，冬季偏轉(zhuǎn)較多。 （ 3）邊界層內(nèi) 風(fēng)向 隨高度的變化 167。 風(fēng)隨高度的變化，除用冪函數(shù)（ 100米高度以上）外，還用對(duì)數(shù)形式（地面到幾十米高度）表示，如： 0110l n l nl n l nzZVVzZ??? 高度 z 處的風(fēng)速 高度 z1 處的風(fēng)速 Z0為下墊面的粗糙度 （ 43） 表 410 各類下墊面的粗糙度 Z0值 下墊面類別 平坦地面 雪面 短草積雪面 * 半沙漠 裸露土地 耕地4~5cm 短草地 長(zhǎng)草地11~20cm 市鎮(zhèn) 城市 Z0值 100 200 注： *表示積雪高 10㎝ 時(shí)的 Z0 下墊面愈粗糙， Z0愈大 風(fēng)廓線指數(shù) a除與大氣穩(wěn)定度有關(guān)（表 48），還與粗糙度有關(guān)，粗糙度愈大，大氣層結(jié)越穩(wěn)定，a值就越大。 167。隨著風(fēng)速的提高， SO2濃度值降低，但變化趨勢(shì)有所不同。 167。當(dāng)風(fēng)速增大時(shí)，有利于高架連續(xù)電源煙氣的水平輸送和稀釋作用，但風(fēng)速增大又壓低了煙氣的上升高度，而使地面污染物增加。 ③ 山谷風(fēng)對(duì) 空氣污染的 影響 （ 1）風(fēng)對(duì)大氣污染物的輸送擴(kuò)散 167。 山谷風(fēng)是山區(qū)常見(jiàn)的一種局地環(huán)流。 167。如果建筑物高于排放源，這種情況將更加嚴(yán)重。 排放源附近的高大密集的建筑物對(duì)煙流的擴(kuò)散有明顯影響（阻礙了氣流運(yùn)動(dòng)，引起局部環(huán)流）例如，當(dāng)煙流掠過(guò)高大建筑物時(shí)，建筑物的背面會(huì)出現(xiàn)氣流下沉現(xiàn)象，并在接近地面處形成返回氣流，從而產(chǎn)生渦流。當(dāng)污染物被 環(huán)流卷吸后就不利于向高空的擴(kuò)散。晚上屋頂冷卻速度比街面 快，使得街道內(nèi)的熱空氣上升而屋頂上空的冷空氣下 沉，反向形成山風(fēng)式環(huán)流。這 些熱力環(huán)流使得不同方位街道的擴(kuò)散能力受到影響， 尤其對(duì)汽車尾氣污染物擴(kuò)散的影響最為突出。 ② 城郊風(fēng)對(duì)市區(qū)空氣污染的影響 靜風(fēng)時(shí)城郊 之間的環(huán)流 有地方性風(fēng) 時(shí)城郊之間的環(huán)流 167。城市與郊區(qū)形成熱島環(huán)流（城郊風(fēng)）。 167。另外在白天地面盛行海風(fēng)，高空盛行陸風(fēng)， 當(dāng)污染源抬升較強(qiáng)時(shí)，也可形成污染物的倒流。鋒面過(guò)后，海風(fēng)風(fēng)速較大，也清潔，對(duì)空氣有凈化作用。對(duì)鋒面下得污染物擴(kuò)散構(gòu)成一個(gè)傾斜的 “ 頂蓋 ” ，阻礙污染物向上擴(kuò)散。 當(dāng)海風(fēng)入侵時(shí)，海洋的冷空氣位于陸地暖空氣之下，如圖 ，稱為海風(fēng)鋒面。特別是在弱的天氣系統(tǒng)條件下，這種熱力差異會(huì)產(chǎn)生一些局地環(huán)流，如海陸風(fēng)、城郊風(fēng)、山谷風(fēng)等地方性環(huán)流（ 影響污染物輸送范圍和路徑，影響污染濃度 ） ① 海陸風(fēng)對(duì)沿岸地區(qū)空氣污染的影響 沿海和大湖沿岸常見(jiàn) 的局地環(huán)流 白天吹海風(fēng) 水體 → 陸地 晚上吹陸風(fēng) 陸地 → 水體 167。 （ 2）溫度的水平分布 167。 z T 0 a z 0 b z z z 0 0 0 T T T T e d c 接地 逆溫層 厚度 逆溫強(qiáng)度 逆溫層 高度 上部逆溫層厚度 輻射逆溫的生成過(guò)程 167。逆溫層強(qiáng)度越大，厚度越厚、維持時(shí)間越長(zhǎng)， 造成的污染危害越大。 也可用逆溫強(qiáng)度、厚度、頻率來(lái)分析大氣溫度層 結(jié)對(duì)污染物擴(kuò)散的影響。 多發(fā)生在傍晚時(shí) ⑤ 屋脊型（上升型、城堡型） 167。 多發(fā)生在冬季早晨 逆溫比較深厚時(shí)， 日出后，下部的逆 溫層破壞，但上面 的逆溫層仍然存在 的狀況下 167。地面濃度較 低，但遇到山或高大 的建筑物阻擋時(shí)，該 地區(qū)會(huì)造成嚴(yán)重污染 ④ 熏煙型（下擴(kuò)散型、漫煙型） 當(dāng)從地面到煙囪大氣層結(jié)不穩(wěn)定，煙囪以上的層 結(jié)是穩(wěn)定的或有逆溫層存在，煙氣只能在煙囪以下 的區(qū)域擴(kuò)散，不能向上擴(kuò)散，形成 地面下風(fēng)方向 的 嚴(yán)重污染。 167。 多發(fā)生在陰天 的中午和冬季 的夜間，地面 污染濃度較低 167。 ② 錐型 當(dāng)?shù)孛婧蜕峡盏臍鉁夭顒e不大時(shí)，即溫度的垂直遞 減率小于干絕熱遞減率（ γ ＜ γ ｄ ），空氣層呈中性 或穩(wěn)定狀態(tài)，這時(shí)垂直擴(kuò)散較慢。 167。 四種典型的氣溫層結(jié) 氣溫隨高度的增加而遞減， γ ＞ γd ，遞減層結(jié) 氣溫隨高度增加是不變的， γ= 0 ，稱為等溫層結(jié) 氣溫隨高度的增加而增加 γ ＜ 0 ，逆溫 氣溫的變化近似于干絕熱直減 率， γ= γd 稱為中性層結(jié)； z T 0 1 2 3 4 (1) a v a v (2) (3) a=0 v 處于不同平衡狀態(tài)的小球 一空氣塊受到外部作用，獲得了向上或向下 的初始運(yùn)動(dòng)速度后，可能發(fā)生三種情況 氣塊加速上升或 下降，稱這種大 氣是不穩(wěn)定的 氣塊逐漸減速并 有返回原來(lái)高度 的趨勢(shì)，稱這種 大氣是穩(wěn)定的 氣塊做等速直線 運(yùn)動(dòng)，稱這種大 氣是中性的 1 2 3 層結(jié)穩(wěn)定，湍流減弱，層結(jié)不穩(wěn)定，湍流加強(qiáng)。氣溫垂直遞減率的數(shù)學(xué)定義式為 , γ ＝ dT/dz；它是指單位 (通常取 100m) 高差氣溫變化速 率的負(fù)值。 溫度 （ 1）溫度的垂直分布 即溫度層結(jié)， 是衡量大氣穩(wěn) 定度的標(biāo)志 氣溫沿鉛直高度的變化， 稱溫度層結(jié)或?qū)咏Y(jié) 。位溫不是深度的函數(shù)，它是海水熱性質(zhì)的一種指標(biāo)，可用來(lái)研究水團(tuán)運(yùn)動(dòng)的途徑。如現(xiàn)場(chǎng)水溫 5℃ ，把它從 6000米深處絕熱提升到海面時(shí)的△ θ=℃ ，故海水位溫 θ=5℃ ℃ =℃ 。 2 8 00/00 )1000()1000(PTPT PCR??? 把某一水樣從任一深度以絕熱方式提升到海面時(shí)所具有的溫度，叫做位溫?？捎脕?lái)比較不同氣壓下的氣體熱狀態(tài)。 ④ 風(fēng)廓線方法 近地層風(fēng)隨高度的變化常 用冪函數(shù)來(lái)表示，即： 11azVVz??? ????風(fēng)廓線指數(shù) 用 50米和 10米兩個(gè) 高度的風(fēng) 速資料確 定 表 風(fēng)廓線大氣穩(wěn)定度等級(jí) 大氣穩(wěn)定度級(jí)別 A B C D E F a值 Roland(洛蘭德 ,1980年 )給出的 a值 167。 表 PT大氣穩(wěn)定度等級(jí) 10米高處風(fēng)速 （ m/s) 輻射等級(jí) +3 +2 +1 0 1 2 ≤ A A～ B B D E F 2～ A～ B B C D E F 3～ B B～ C C D D E 5～ C C～ D D D D D ≥6 D D D D D D 大氣層結(jié)較穩(wěn)定時(shí)，不利于污染物的擴(kuò)散，因此一個(gè)地方污染物的排放時(shí)間要根據(jù)大氣層結(jié)穩(wěn)定度合理安排。 ＞ 65176。 15176。 15176。 167。 ③ 帕斯圭爾 特納爾（ PasquillTurner)方法 簡(jiǎn)稱 PT法 由于帕斯圭爾劃分穩(wěn)定度的方法帶有一定的主觀性，特別是精確確定日射等級(jí)較困難，特納爾提出依據(jù)太陽(yáng)高度角、云量確定輻射等級(jí)，再利用輻射等級(jí)和風(fēng)速來(lái)確定穩(wěn)定度分類的方法。 ② 帕斯圭爾（ Pasquill)方法 按風(fēng)速、日射、 云量（云狀）分成 六個(gè)穩(wěn)定度等級(jí) 表 10米高處風(fēng)速（米 /秒 ) 白天（日射） 陰云密布的白天或夜晚 夜間 強(qiáng) 中 弱 天空為薄云遮蔽 云量 ≥5/10 云量 ≤4/10 ＜ 2 A A～ B B D 2～ 3 A～ B B C D E(弱穩(wěn)定） F 3～ 5 B B～ C C D D（中性） E 5～ 6 C C～ D D D D E ＞ 6 C D D D D D A→F ，極不穩(wěn)定、不穩(wěn)定、弱不穩(wěn)定、中性、弱穩(wěn)定、穩(wěn)定 中緯度地區(qū)盛夏的晴 天中午為強(qiáng)日照，冬 季中午為弱日照。 大氣穩(wěn)定度分類法 理查孫數(shù) Ri 帕斯圭爾 特納爾方法 風(fēng)廓線方法 帕斯圭爾方法 溫度（位溫）梯度方法 167。 低層大氣中，大氣的溫度層結(jié)對(duì)湍流的強(qiáng)弱起主要作用，層結(jié)越不穩(wěn)定，湍流越強(qiáng)。 實(shí)際大氣湍流中，以上三種方式同時(shí)存在，當(dāng)大氣湍流越強(qiáng)時(shí)，污染物散布的范圍越大，大氣中污染物的濃度越低 d 167。煙團(tuán)在大湍渦的夾帶下作較大擺幅的蛇形曲線運(yùn)動(dòng) (下風(fēng)方向） c 167。 風(fēng)向 b 167。 當(dāng)湍流的尺度遠(yuǎn)比煙團(tuán)尺度小時(shí)（如圖 b），煙團(tuán)沿風(fēng)向水平漂流，同時(shí)由于湍渦的攪拌，其邊緣和周圍空氣混合，體積緩慢擴(kuò)大，煙團(tuán)內(nèi)污染物濃度緩慢降低。是大氣運(yùn)動(dòng)的主要形式，大氣運(yùn)動(dòng)是由大小不一的湍渦、在近地層進(jìn)行極其復(fù)雜的、無(wú)規(guī)則的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成的。 167。 酸沉降造成湖泊和土壤的酸化、危害森林和農(nóng)作物、直接威脅人類的健康，誘發(fā)各種疾病、腐蝕金屬、建筑物和文明古跡等，嚴(yán)重破壞了生態(tài)平衡 167。 使酸沉降增多 酸沉降 是指大氣中的污染物如氧化硫和氧化氮等在空氣中發(fā)生反應(yīng)后形成含有硫酸或硝酸的雨雪霧露等 濕沉降 與酸性氣體、顆粒等物質(zhì)的 干沉降 的總稱。 167。在北半球，從高緯度地區(qū)向赤道，大氣渾濁度可增加約 1～ 2倍，冬季增加的幅度最大。 大氣渾濁度隨時(shí)間和地理位置而變化。埃斯屈朗（ ）發(fā)現(xiàn)與波長(zhǎng) λ 的關(guān)系。大氣渾濁度 T的定義有兩種： ② 鉛直氣柱中實(shí)測(cè)氣溶膠與分子消光的總光學(xué)厚度 τ 與分子消光的光學(xué)厚度 h之比，即 T＝ τ/h ，林克渾濁因子（ 1922年提出）即屬此范疇。 （ 4）對(duì)氣候變化的影響 大氣渾濁度（ atmospheric turbidity ） 大氣渾濁度是指 無(wú)云 大氣鉛直氣柱中氣溶膠散射造成的消光程度。如果大氣 中渾濁度按每 10年 30%的速度增加，則幾