(3) 扩散参数的确定


P－G曲线法 Pasquill根据常规气象资料：风速、云量、云状和日照等， 将大气扩散稀释能力分为A、B、C、D、E、F六个稳定度 等级。 y z 与下风向距离x Gifford建立了不同稳定度等级下， 的函数关系，并绘制成P－G曲线图。见P52图2-26.
方法要点： 大气分成A---F共六个稳定度等级 （依据气象参数：云、日照、风速······） x--σ y曲线（六条），（分别对应A、B····F稳定度级）
扩散参数的确定－P－G曲线法
P－G曲线的应用 – 根据常规资料确定稳定度级别
扩散参数的确定－P－G曲线法
P－G曲线的应用 – 利用扩散曲线确定 y 和 z
四、影响大气污染物迁移的因素
大气污染迁 移的影响因素

影响 特征
风:是指空气水平方向的运动，风可使污染物向 下风向扩散； 湍流:是指空气不同与水平方向的次生运动，湍 流可使污染物向各方向扩散； 浓度梯度:可使污染物发生质量扩散。
1、概念������

������
指气层的稳定度，即大气中某一高度上的气块 在垂直方向上相对稳定的程度。
受密度层结和温度层结共同作用。
2大气稳定度状况
稳定的大气：当大气中某一气块在垂直方向上有一个小 的位移，如果层结大气使气块趋于回到原来的平衡位置， 则称层结是稳定的，Γd>Γa������ 不稳定的大气：如果层结大气使气块趋于继续离开原来 位置，则称层结是不稳定的，Γd<Γa������ ������ 中性的大气：介于上两者之间，Γd=Γa 研究大气垂直递减率，可用于判断，气块稳定情况，气 体垂直混合情况，考察污染物扩散情况。
三、大气污染数学模式
1.高架连续点源大气污染模式 （1）烟流模型基本公式 基本假定: – 坐标系（见p50图2-25） 右手坐标，y为横风向，z为垂直向 –四点假设 a．污染物浓度在y、z风向上分布为正态分布 b．全部高度风速均匀稳定 c．源强是连续均匀稳定的 d．扩散中污染物是守恒的（不考虑转化）
H—烟囱的有效高度（烟轴高度，由烟囱几何高度Hs和烟流抬升高度ΔH组成， 即H=Hs+ΔH），ΔH：烟囱顶距烟轴的距离，随x而变化的。
(2) 有效源高计算
有效源高H，系指烟流中心线距地面的高度；为烟囱
高度HS与烟羽抬升高度 △ H之和， H= HS+ △ H。
抬升高度△
H计算式：烟羽抬升主要取决于两个方面， 一是烟羽排出时的初始动量和浮力；二是周围大气的性质。 通常采用经验或半经验公式计算得到。

依正态分布假定和地面对烟流的反射作用，由全反射原理推 导可得出下风向任一点的浓度分布。
c —污染物浓度，g/m3 Q—源强， g/s；指污染物排放速率,与空气中污染物质的浓度成正比。 ū —烟囱高度处的平均风速，m/s； σy—侧向扩散参数，污染物在y方向分布的标准偏差，是距离y的函数，m； σz—竖向扩散参数，污染物在z方向分布的标准偏差，是距离z的函数，m；
动力条件
热力条件
辐射逆温

平流逆温
融雪逆温
乱流逆温 下沉逆温
地形逆温
锋面逆温
辐射逆温产生特点：


因地面强烈辐射冷却降温而形成。
该逆温层多发生在距地面100-150 m 高度内。
最有利于辐射逆温发展的条件是平静而晴朗 的夜晚。
云和风能减弱辐射逆温。 风速超过2-3 m/s，逆温就不易形成。
在对流层中，dT/dz<0，Γ=0.6K/100m，即每升高100m
气温降低0.6℃。������ 一定条件下出现反常现象： 当Γ=0 时，称为等温层；������ ������ 当Γ<0 时，称为逆温层。大气层稳定性强，对大气的垂 直运动起阻碍作用。
根据逆温形成的过程不同，可分为两种：

近地面层的逆温 自由大气层的逆于地表面温度与地表面附近
的温度不均一，近地面空气受热膨胀而上升，随之上面的 冷空气下降，从而形成对流。
在摩擦层内，有时以动力乱流为主，有时动力乱流与热力
乱流共存，且主次难分。这些都是使大气中污染物迁移的 主要原因。
气块在不同尺度湍涡下的扩散
气块尺度>湍涡尺度
a
湍涡尺度>气块尺度
b
气块尺度≈湍涡尺度
c
不同稳定度状况下的最大混合层高度
大气中，一理想的处于平衡状态的气块，受到周围大气 温差带来的浮力作用，产生向上（或向下）的加速度运动， 推导可得：
第二节 大气中污染物的迁移
大气中污染物的迁移是指从污染源排放出来的污染物
由于空气的运动使其传输和分散的过程. 污染物的迁移过程可导致污染物浓度降低.
主要内容： 辐射逆温层 大气稳定度 大气污染数学模式 影响大气污染物迁移的因素
一、辐射逆温层


对流层大气的重要热源是来自地面的长波辐射，故离 地面越近气温越高；离地面越远气温越低。 随高度升高气温的降低率称为大气垂直递减率：
大气中气块的两种不同性质的运动
摩擦层：在对流层中（1~2km以下），空气的水平运动 受地表的的机械摩擦、地表强烈的热力作用的影响而产生 乱流，该层又称为乱流混合层，摩擦层顶以上的气层称为 自由大气。
乱流的形成：
动力乱流（湍流） 乱流 热力乱流（对流）
动力乱流：有规律水平运动的气流遇到起伏不平的地形扰

辐射逆温：地面因强烈辐射作用而冷却降温形成的近 地面层大气逆温现象。 形成条件：白天日照强烈，夜间天空晴朗无风、无云。
ABC-白天温度层结曲线；FEC-夜间层结曲线；DBC-清晨层结曲线.
日出后地面温度上升， 逆温层近地面处首先破坏， 自 下而上逐渐变薄，最后消失。
二、大气稳定度

Holland公式：
Vs实际状态烟流出口速度，m/s； d烟囱出口直径,m； Ts Ta分别是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,单位时间排出烟气的热量；
ū烟囱口高度处的平均风速，m/s Holland公式比较保守，适用于中性大气条件，特 别在烟囱高、热释放率比较强的情况下。 Holland建 议稳定时减小10％～20％ ，不稳时增加10％～20％。