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第三章 主要气象条件与大气污染

⒉时间变化: 日变化:早晨气压上升,下午气压下降,具双峰值特
征(最高峰、次高峰;最低值、次低值)。
年变化: 大陆型——冬季气压最高,夏季气压最低; 海洋型——夏季气压最高,冬季气压最低; 高山型——夏季气压最高,冬季气压最低。
㈢ 气压对污染物迁移的影响
1. 高气压——形成高浓度污染
2. 低气压——可减轻或消除污染
主要气象条件与大气污染
风速
决定着污染物冲淡稀释的速度;
较大的风速意味着有较大的湍流活动;
影响输送பைடு நூலகம்离。
㈣ 湍流 1.湍流形成的原因 热力湍流:由于垂直方向温度分布不均匀引起。
机械湍流:由于垂直方向风速分布不均及地面粗
糙度引起。
2.湍流与大气扩散
湍流有极强的扩散能力,它比分子扩散快105~106
⑴ 气球观测
⑵ 铁塔观测
⑶ 遥感仪器
3. 气温测量中的防辐射设备
防止辐射误差的途径有以下几种:
⑴ 屏蔽,使太阳辐射和地面反射辐射不能直接照
射到测温元件上;
⑵ 增加元件的反射率;
⑶ 人工通风,促使元件散热;
⑷ 采用极细的金属丝元件,细丝具有较大的散热 系数。
三、气压与 大气污染
㈠ 气压的定义
低云(2000m以下)
中云(2000-6000m)
高云(6000m以上)
㈡ 能见度
能见度:在当时的天气条件下,视力正常的人
能够从天空背景中看到或辨认出目标物的最大
距离,单位:m,km。
能见度的大小反应了大气的混浊现象,反映出 大气中杂质的多少。大气中的雾、水汽、烟尘 等,可使能见度降低。
㈢ 雾:是发生在与地面相接的水汽凝结现象。 大雾:使能见度降到1km以内的雾。
γ =-dt/dz=0.65℃/100m
图 高度与温度的关系
㈡ 气温垂直分布与大气稳定度的关系
大气稳定度是指在垂直方向上大气稳定的程度。
大气稳定度可分为: 稳定:当气块受到铅直方向的扰动后,如果气块具有返回 原位置的加速度,则这时的大气是稳定的。 不稳定 :当气块受到铅直方向的扰动后,如果气块具有
轻雾:能见度在1~10km的雾。
㈣ 霾:是由悬浮在大气中的细微烟、尘或盐粒 等形成的物理现象。出现时,空气的能见度 小于1km。 干霾:相对湿度小于60%。
湿霾:相对湿度大于70%。
㈤ 降水 降水:大气中降落至地面的液态或固态水
的通称。如雨、雪等。
降水对大气污染有净化作用,降水的净化 作用与降水的强度和持续时间有关。
射逆温、平流逆温、下沉逆温、湍流逆温及锋
面逆温等五种。
1.辐射逆温:由于下垫面强烈辐射冷却而形成的逆温。
2.下沉逆温:高空高压气团下沉 扁 → 顶部增温比底部多

压缩变
3.平流逆温:由暖空气平流到冷地面上而下部降 温而形成的逆温。
4.湍流逆温 0<γ <γ d → 低层空气湍流混合达 γ →混合之上出现过渡层(逆温层)
气压即大气压强。是指大气施加于单位面
积上的力。所谓某地的气压 ,就是指该地单位
面积垂直向上延伸到大气层顶的空气柱的总重 量。气象上常用百帕做为气压的度量单位。 1atm=1013.25hPa=760mmHg
㈡ 气压的变化 ⒈空间变化:随高度增加而降低,但各地区降低的程度
不同;在同一个海拔高度,各点的气压也可能不同。
d
5.锋面逆温
与污染有关的因素
逆温层的厚度
逆温层底的高度
逆温的强度(温度随高度的变化情况)
逆温层的消失时间
不同季节都应掌握上述数据。逆温
的最危险状况是逆温层正好处于烟囱排
放口。
㈤ 气温的测量 1.测温元件
⑴ 液体玻璃温度表
⑵ 最高、最低温度表
最高温度表
最高、最低温度表
⑶ 自记式温度计 原理:是基于双金属片随着空气温度变化而发 生变形的原理设计的。 2.垂直气温的测量
露点等。
绝对湿度——单位体积的空气中的水汽的含 量。单位为g/m3。 体积百分数——在相同条件下,水汽在湿空 气中所占的体积百分数。
相对湿度——空气中的实际水汽压与同一 温度下的饱和水汽压的百分比。
露点——指空气在水汽含量和气压都不
改变的条件下,冷却到饱和时的温度 。
㈡ 空气湿度与大气污染 1.湿度大不利于污染物扩散
热力作用:下垫面性质影响吸热、散热的均
匀性,引起温度场和风场的变化。
二、山谷风的形成与大气污染
概念
山风—从山坡吹向山谷的风
谷风—从山谷吹向山坡的风
山谷风的形成 山坡和谷底受热不均匀而产生 山谷风分布变化规律:白天“谷风”,夜间“山 风”
山谷风形成图 (a)夜间“山风” (b)白天“谷风”;
山谷风与大气污染 若在山谷中建有排放大气污染源的工厂,往往 使污染物在山谷内往返累积。 在山谷地区的夜间,由于辐射冷却和由山风带 下来的冷空气容易在谷地积聚而形成很强的逆 温层,大气非常稳定,显然就不利于污染物的 扩散。 白天,也因地形闭塞,与外界大气交换困难, 污染也不会减轻。
近地层大气稳定度的判断
当γ >0时,大气处于不稳定
当γ =0时,大气处于中性状态
当γ <0时,大气是处于稳定,出现逆温
㈢ 烟型与大气稳定度的关系

波浪型(不稳) 锥型(中性)


扇型(稳定) 爬升型(下稳, 上不稳) 漫烟型(上稳、 下不稳)


第二章 主要气象条件与大气污染
㈣ 逆温 定义:一般将气温随高度增加而增加的气层称 为逆温层。 分类:根据逆温生成的过程,可将逆温分为辐
云高:云底距地面底高度。
低云(2000m以下)
中云(2000~6000m)
高云(6000m以上)
云量:指云遮蔽天空的成数。在我国,将天空分
为10等份,有几分天空被云遮盖,云量就是几。
总云量:指所有云遮蔽天空的成数,不论云的层
次和高度。
低云量:低云的云掩盖天空的成数。 云量的记录:一般总云量/低云量的形式记录,如 10/7。 云的作用:减小气温随高度的变化。
第二节 局地环流与大气污染
教学重点和难点 四种典型的局地环流的形成及与 大气污染的关系
一、局地环流
概念
由于地形影响形成的空间和时间尺度都比较
小的地方性气流(风),称为局地环流或局 地风。 局地环流影响大气扩散的过程及原因 动力作用(机械作用):地形粗糙加强季节
湍流,坡向差异改变局地流场和气流路径。
㈡ 大气运动的产生 ——在各种力的作用下产生的
水平气压梯度力
重力
最为主要,是引起大气运动 的直接动力
地转偏向力
惯性离心力 摩擦力
㈢ 风
1.风的成因
水平气压梯度力是空气运动的直接原因,是
空气运动的原始动力。
水平面温度分布不匀,又是产生水平气压梯 度的主要原因。
2.风的两个要素 风向:指风的来向,通常用8或16个方位表 示。 风速:指单位时间内空气在水平方向上流
动的距离,常用的单位为米/秒。

风向玫瑰图又称风频图,
是将风向分为8个或16个 方位,在各方向线上按各 方向风的出现频率,截取 相应的长度,将相邻方向 线上的截点用直线联结的 闭合折线图形(如图1) 。在图1中该地区最大风 频的风向为北风,约为20 %(每一间隔代表风向频 率5%);中心圆圈内的 数字代表静风的频率。
三、地形风的形成与大气污染 地形风的形成:主要是地形对气流的动力
作用,形成背坡风(涡流、转子流)
地形风与大气污染
四、海陆风的形成与大气污染 海陆风的形成
成因:由于水面与陆面的导热率和比热不同,
水域的温度变化比陆面小。 海陆风的转换过程及特点 海陆风与大气污染
五、城市风的形成与大气污染 概念
“热岛”效应——即城市比郊区、原野热,形
第三章 主要气象条件与大气污染
本章课程内容
• 边界层中风、湍流与大气污染
• 气温的分布与大气污染
• 气压与大气污染 • 空气湿度与大气污染 • 局地环流与大气污染
第一节 主要气象条件与大气污染的关系
知识目标 了解相关的概念; 弄清主要气象条件与大气污染的关系; 熟悉主要气象参数的测量。
教学重点难点
越大;反之,空气湿度越大,湿球温度降得越少,干 湿球的温差就越小。
测量方法 在无阳光照射的环境下,将干湿球温度计
悬挂于测定点1.5m高度处,5~15min后即可读
数。根据干湿球温度计的读数,直接查干湿球 温度计附有的相对湿度表,得出相对湿度。
五、其他气象条件与大气污染 ㈠ 云:是发生在高空的水汽凝结现象。
2.湿度大有助于一次污染物转化为二次污染物
㈢ 空气湿度的测量
1.仪器类型
干湿球温度计
通风干湿表
毛发湿度表
2. 相对湿度的测量——干湿球温度计
结构
一对并列装置的、形状完全相同的温度计,一支测气 温,称干球温度计,另一支包有保持浸透蒸馏水的脱 脂纱布,称湿球温度计。 原理 当空气未饱和时,湿球因表面蒸发需要消耗热量,使 湿球温度下降,从而出现一个干湿球温度差。 空气湿度越小,湿球温度降得越多,干湿球的温差就
组成。
基本工作原理:P74
测量方法
⑴ 将仪器组装好并安置(或手持着)在四周开阔无
高大障碍物的地方,保持仪器直立。
⑵ 风向测量:将小套管拉下并右转一角度,待方
向盘稳定下来,读出风向指针与方向盘所对应 的读数即为风向,如指针摆动可读其中值。
⑶ 风速测量:用手指压下启动杆(风速指针回 零),放开启动杆后,红色小指针(时间指针)
成了城市高温区。
城市风——由城市热岛效应形成由农村吹向城
市市区的的局地风,亦称城市热岛环流。
形成的原因
热力作用
下垫面性状 空气组成 城市风与大气污染 若城市效区有较多大气排放源的工厂,则 会使污染物在夜间向市中心输送,加重城 市的污染。
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