空气污染气象学重点初稿
空气污染气象学复习资料
名词解释：1、 空气污染气象学：是近代大气科学研究的一个新的分支学科，研究大气运动同大气中污染物相互作用的学科，它作为大气环境问题研究与应用的一个重要领域，研究排放进入大气层的空气污染物的扩散稀释、转化、迁移和清楚的规律，模拟并预测空气污染物的浓度分布及其对环境空气质量的影响。
2、 气象要素：构成和反映大气状态和大气现象的基本因素，简称为大气状态的物理现象和物理量。
3、 风：空气相对于地面的水平运动成为风，它有方向和大小，是矢量。
4、 湍流：是一种不规则运动，其特征是时空随机变量，包括机械因素和热力因素，由机械或动力作用生成的是机械湍流，地表非均一性和粗糙度均可产生这种机械湍流活动。
由各种热力因子的热力作用诱发形成的湍流称热力湍流，一般情况下，大气湍流的强弱取决于热力和动力两种因子。
在气温垂直分布呈强递减时，热力因子起主要作用，而在中性层结情况下，动力因子往往起主要作用。
5、大气温度：指1.5米的百叶箱温度。
6、干绝热递减率： 绝热垂直递减率（绝热直减率）：气块在绝热过程中，垂直方向上每升降单位距离时的温度变化值。
（通常取100m ），单位：℃/100m 。
7、 干绝热垂直递减率γd （干绝热直减率）: 干气块（包括未饱和湿空气）在绝热过程中，垂直方向上每升降单位距离的温度变化值。
（通常取100米），根据计算，得到γd 约为0.98℃/100m ，近似1℃/100m 。
8、 混合层高度：在实践中，经常会出现这样的温度层结：低层是不稳定的大气 ，在离地面几百到上千米高空存在一个明显的逆温层，即通常所说的上部逆温的情况，它使污染物的垂直扩散受到限制，实际上只能在地面至逆温的扩散叫“封闭型”扩散。
存在封闭型扩散的空气层称混合层。
上部稳定层结的底部的高度称为混合层高度。
9、 地面绝对最大浓度：两种作用的结果:定会在某一风速下出现地面最大浓度的极大值,称为地面绝对最大浓度,用Cabsm ，出现最大浓度的风速称为危险风速10、烟气抬升高度：烟囱高度He 为烟囱的有效高度.这个高度就是烟流中心线完全变成水平时的高度.它等于烟囱的实际高度Hs 和烟气的抬升高度△H 之和.He= Hs+ △H11、 烟流宽度2y0(或2z0)定义为烟流中心线至等于烟流中心线浓度十分之一处的距离的二倍。
大气污染控制第三章 大气污染气象学
∵ U = H－PV 全微分 dU = dH－PdV－VdP
∴ dq = dH－VdP = CPdT－VdP (dH = CPdT )
对单位质量的空气， V
RT
，故
P
dq
CPdT
RT
dP P
式中：CP = 996.5J/kg.K，R = 287J/kg.K
对于绝热过程：dq = 0，则
dT R dP T CP P
u 3.02 F 3 ( km/h)
5. 能见度 在当时天气条件下，视力正常的人能够从天空背景中看到或辨
认出的目标物的最大水平距离 (m) 。 能见度大小反映了大气透明度或混浊程度。
6. 云：
云是发生在高空的水汽凝结现象。 ⑴ 云的分类 高云：5000m以上，由水晶组成，云体成白色，有蚕丝般光泽，
几乃至几十度。 ⑵ 由于气流运动受地面摩擦的影响，故风速随高度增加而增大。 ⑶ 大气上下有规则的对流和无规则的湍流运动都比较盛行，水气也比较充
足。 直接影响污染物的传输、扩散和转化。
二、气象要素
表示大气状态和物理现象的物理量。 1. 气温
指离地面1.5m高处百叶箱中观测到的空气温度。 2. 气压
指大气压强。气象上气压的单位为毫巴 (mb)。 1mb = 1000dyn/cm2 = 100 Pa
也慢。可见云和强风可抑制辐射逆温出现。
2.下沉逆温 下沉逆温范围广、厚度大、持续时间长，在离地数百米至数千
米的高空都可能出现。在冬季，下沉逆温与辐射逆温相结合，形成 很厚的逆温层。
3.平流逆温 当暖空气平流到冷地面时，下层空气受地面影响大，降温多，上层空气
降温少，故形成逆温。 当暖空气平流到低地、盆地内积聚的冷空气上面时，也可形成平流逆温。
空气污染气象条件对比分析
空气污染气象条件对比分析空气污染是当今社会面临的严重问题，它给人们的健康和生活带来了很大的威胁。
而气象条件是影响空气污染的重要因素之一。
不同的气象条件会对空气污染产生不同的影响，因此进行空气污染气象条件对比分析，有助于我们更好地了解和应对空气污染问题。
本文将从气象条件对空气污染的影响、气象条件对比分析方法以及实际案例分析等方面展开论述。
一、气象条件对空气污染的影响1. 风速风速是影响空气污染扩散的重要因素之一。
当风速较小时，空气中的污染物容易停留在某一区域内，造成污染物浓度的积聚，从而加剧空气污染的程度。
而当风速较大时，污染物容易被风吹散，降低了空气污染的程度。
风速较小时空气污染更严重，而风速较大时空气污染程度相对较轻。
2. 温度温度也会对空气污染产生一定影响。
一般来说，温度较高时，大气对流活动较为剧烈，有利于污染物的扩散和稀释，从而降低了空气污染程度。
而温度较低时，大气对流活动减弱，容易形成温度逆温层，导致污染物滞留，加剧了空气污染的程度。
二、气象条件对比分析方法1. 数据搜集进行空气污染气象条件对比分析时，首先要对相关的气象数据进行搜集。
包括风速、风向、温度、湿度等气象数据，还要搜集空气质量监测数据，以及污染物排放源的信息等。
2. 数据比对根据搜集到的数据，可以进行数据比对，包括同一地点不同时间段的气象条件对比，以及不同地点相同时间段的气象条件对比等。
3. 统计分析对搜集到的数据进行统计分析，比如计算不同时段的风速平均值、温度平均值、湿度平均值等，分析它们与空气污染程度的关系。
还可使用相关统计方法，如相关性分析等，探索气象条件与空气污染之间的关联。
4. 模拟模型还可借助气象模拟模型等工具，对搜集到的气象数据进行模拟和预测，分析不同气象条件对空气污染的影响程度，从而为未来的预防和治理提供依据。
三、实际案例分析为了更好地了解气象条件对空气污染的影响，下面将分别以北京和上海两个城市为例进行对比分析。
《空气污染气象学》课程教学大纲
《空气污染气象学》课程教学大纲课程名称：空气污染气象学课程类别：选修课适用专业：生态学考核方式：考查总学时、学分：32 学时 2 学分其中实验学时：0 学时一、课程教学目的空气污染气象学是生态学专业必修的一门专业基础课。
通过教学使学生掌握地球大气的组成、结构及与空气污染有关的气象要素，了解与大气热力过程、大气水平运动、大气中的水分有关的气象要素的形成、时空分布及其对空气污染的影响；了解大气边界层的特征和大气湍流扩散理论、了解大气稳定度分类方法及烟气抬升高度和污染物浓度的计算；了解由于人类活动而引起气象因素的变化，如酸雨、臭氧层破坏和气候变暖的由来、危害、科学防治对策等。
了解各种常规气象仪器的感应原理、构造、性能、安装和使用方法，了解各种天气、气候资料的获取、整理、统计、分析和应用。
根据本课程的特点及实际情况，以理论教学为主，以实验教学为辅，配以适当的课堂讨论和习题练习，以加深对空气污染气象学基本知识和理论的理解，提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、课程教学要求本课程是以大气概论，大气热力过程、大气水平运动、大气中的水分对空气污染的影响，大气污染的气象过程，酸雨、臭氧层破坏、气候变暖的生消规律及对策为基本结构，以各种与空气污染有关的气象要素的观测，天气、气候资料的获取、整理、统计、分析和应用为辅助内容，通过空气污染气象学的学习，使学生在今后的生活和工作中趋利避害、控制空气污染，为环境治理和环境评价提供理论依据。
执行本大纲应注意的问题：1.注意本课程与环境监测与评价、生态学等的相关内容的分工与衔接、以免遗漏或不必要的重复。
2.注意讲清本课程中的基本概念和基本理论，在保持课程的科学性及系统性的基础上，应突出重点、难点，并努力反映本学科的新成就，新动向。
注意理论的实践性，凡是与环境生态工程实际生产密切相联的气象问题，都应该特别引起重视，并加以引用，以体现当代环境生态工程的特色。
3.教学过程中要充分利用直观教具如模型、图表、幻灯及录像和计算机辅助教学软件等。
海大环科空气污染气象学重点
一. 简答1. 简述大气稳定度的主要判据令气块离开平衡位置作微小的虚拟位移，如果气块到达新位置后有继续移动的趋势，则此气层的大气层结是不稳定的；气块有回到原平衡位置的趋势，则这种大气层结是稳定的。
如果气块既不远离平衡位置也无返回原平衡位置的趋势，而是随机平衡，就是中性的。
对此定量描述：γ和Γ分别表示气块和环境气层的垂直减温率。
且假设Γ是常数，则气块加速度为由于干绝热线和假绝热线同时又是等位温线和等相当位温线，所以也有以下判据:2. 干沉降, 湿沉降干沉降：重力沉降，与植物、建筑物或地面(土壤)相碰撞而被捕获(被表面吸附或吸收)的过程，统称为干沉降(dry deposition)。
湿沉降：大气中的物质通过降水而落到地面的过程，称湿沉降(wet deposition)，湿沉降有两类：雨除( rainout)和冲刷(洗脱)( washout)。
3.气溶胶及其分类，在大气过程中有何作用（1）气溶胶：指悬浮在气体中的固体和(或)液体微粒与气体载体组成的多相体系。
（2）习惯上，按尺度大小将气溶胶粒子分成三类: 爱根核(半径r< 0.1µm)、大粒子(0. 1µm <r<l. 0µm)和巨粒子(r>1µm). ①按其粒径大小：总悬浮颗粒物、飘尘、降尘、可吸入粒子、细粒子②按颗粒物成因：分散性气溶胶、凝聚性气溶胶③按组成特征主要有:尘、烟、熏烟、雾、霜、烟雾；④以形成过程可区分为一次气溶胶和二次气溶胶；（3）①气溶胶能作为水滴和冰晶的凝结核，促进成云致雨②气溶胶粒子是太阳辐射的吸收体和散射体，一方面可以将太阳光反射到太空中，从而冷却大气，另一方面却能通过微粒散射、漫射和吸收一部分太阳辐射，减少地面长波辐射的外逸，使大气升温③气溶胶粒子浓度大时可以导致大气能见度的降低，到达地面的太阳光减少，降低地表温度，影响植物的生长④气溶胶能为酸雨的形成提供良好的反应条件，促进酸雨的形成⑤不仅对能见度和气候有巨大的作用，而且对人体健康也有巨大的影响⑥参与各种化学循环，是大气的重要组成部分。
空气污染气象学第一章 复习课
湍流越强， 风和湍流 污染物扩散速度
越快，污染物浓度越低。
风： 污染系数表示风向、风速综合作用对空气污 染物扩散影响程度。 P越大，某下风向污染越严重。
某风向出现次数 风向频率 100 % 各风向的总次数 风向频率 污染系数 P 该风向的平均风速
辐射与云 ① 一般来说：晴天白天，特别是夏季中午，太 阳辐射最强，温度层结递减，处于极不稳定 状态；夜间，黎明前逆温最强，日出与日落 前后为转换期，均接近中性层结。 ② 云对辐射起屏障作用，既阻挡白天的太阳辐 射，又阻挡夜间地面向上的辐射。总效果： 减小气温随高度的变化。
γd
γ γ
γd
稳定
t
Z
γ = γd
不稳定 不稳定
t
γ
γd
中性
t
大气环境的各种状态：
①
H ① ②
dT dZ
④ ③
⑤
（平均状态） ② γ=γd = 1℃/100m （干绝热状态） ③ γ = 0 （等温状态） ④ γ < 0 （逆温状态） ⑤ γ > γd （超绝热状态）
t
温度层结类型 ①递减层结：温度随高度的增加而降低 （Z↗ t↘），正常分布 ②中性层结：温度梯度等于或近似于 1℃/100m，称。 ③逆温层结：温度随高度增加而升高（Z↗ t↗） ④等温层结：温度不随高度变化（Z↗ t =） 逆温：辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍 流逆温、锋面逆温。
一般，低压气旋控制区：空气有上升运动， 云量较多，通常风速较大。有利于污染扩散。 强高压反气旋控制区：天气晴朗，风速较 小 。不利于污染物的扩散。
另外，降水对大气污染有净化作用，降水越强， 降水时间越长，降水后大气污染物浓度越低， 保持低浓度的时间越长。 雾：是在近地面气层非常稳定的条件下产生的， 此种条件下，污染物不易扩散，以造成地面 空气污染。
空气污染气象学教程(第二版)复习要点
1、大气是指环绕地球的全部空气的总和。
环境空气是指人类、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气。
2、大气污染物浓度的表示方法：（1）单位体积气体内所含污染物的质量数（质量-体积浓度），常用单位mg/m 3、 µg/m 3 。
（2）污染物体积与气样总体积的比值（体积-体积浓度），常用单位ppm(百万分之一)、 ppb(十亿分之一) 。
（3） mg/m 3与ppm 的换算关系：C P （ ppm ）=22.4÷M ×C （ mg/m 3 ）式中： Cp ——以ppm 表示的气体浓度；C ——以mg ／m 3表示的气体浓度；M ——污染物质的分子量，g ；22.4——标准状态下(0℃，101.325kPa)气体的摩尔体积，L3、地面辐射6.1地面有效辐射：就是地面辐射和地面所吸收的大气逆辐射之间的差值。
通常，地面温度高于大气温度，所以地面辐射要比大气逆辐射强。
6.2地面辐射差额：为地面所吸收的太阳总辐射及地面放出的长波辐射之差。
当地面收入的热量多于支出的热量，则地面温度不断升高；反之，则地温不断下降。
4、干绝热直减率干空气块（包括未饱和的湿空气块）绝热上升或下降单位高度（通常取100ｍ时）温度降低或升高的数值，称为干空气块温度绝热垂直递减率，以r d 表示。
其中：ｇ－重力加速度ｇ＝9.81ｍ／ｓ2Cp －干空气定压比热，Cp ＝1005J ／（ｋｇ．k ）根据计算，其值为0.985 ℃ /百米，近似看作γd=1℃/100m ，可以看成是常数。
也就是说，空气在干绝热上升过程中，每上升100米，温度约下降1 ℃，每下降100米温度约升高1 ℃5、气温直减率：气温随高度的变化特征可以用气温垂直递减率来表示，简称气温直减率。
在大气对流层中，温度随高度升高而降低，一般情况下气温直减率平均值取0.65℃/100米。
实际上，对流层内各个高度上的气温直减率变化是很大的，而且愈接近地面数值愈大，实际探测表明在离地面1.5—2米以下的空气层，数值竟可达每百米变化百度以上；从地面到2公里高处气温直减率平均约为0.3—0.4℃/100米；对流层中层（2—6公里）气温直减率平均为0.5—0.6℃/100米；在对流层上层平均为0.65—0.75℃/100米。
第三章 大气污染气象学
对于绝热过程，dQ=0，式（3-1）变形为
dT R dP
T CP P
式（3-2）
初态
终态
T0,P0
T，P
T ( P )R /CP ( P )0.288
T0 P0
P0
泊松方程
式（3-3）
泊松方程的作用
T ( P )R /CP ( P )0.288
T0 P0
P0
描述了气块在绝热升降过程中，初态（T0，P0）与 终态（T，P）之间的关系，说明了绝热过程中气温的变 化完全是气压的变化引起的。
气压：大气的压强
气
气湿：空气的湿度反应大气中水汽含量
象
的多少和空气的潮湿度，表示方
要
法：绝对,相对
素
风向和风速：u≈3.02F3/2(Km/s)，
F代表风力等级（0～12级）
云：大气中的水汽凝结现象。我国云
量分10级，国外分8级
能见度：单位用m或km表示,其大小反
映大气透明或混浊程度
风向的16个方位
3.2.2.2 干绝热直减率
（1）定义
干绝热直减率——干空气（包括未饱和的湿
空气块）在绝热上升或下降过程中，每升高或下
降单位高差(通常取100m)的温度变化率的负值，
称为干空气温度绝热垂直递减率，简称干绝热直
减率，用γd表示。
d
(
Ti Z
)d
（式3-4）
（2）干绝热直减率γd的计算
大气绝热过程——大气中进行的热力过程，所
(T )
Z
（式3-8）
高度z（m）
气温t(0C)
温度层结曲线——气
温沿垂直高度的分布， 可用坐标图上以高度为 纵坐标以温度为横坐标 作的曲线表示（左图）， 也叫气温沿高度分布曲 线。
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一. 简答1. 简述大气稳定度的主要判据γ和Γ分别表示气块和环境气层的垂直减温率。
且假设Γ是常数。
、则气块加速度为由于干绝热线和假绝热线同时是等位温线和等相当位温线，所以也有以下判据:2. 影响热烟流抬升的主要因子(1)排放源及排放烟气的性质：源排放烟气的初始动量和浮力是决定其上升高度的基本因素。
前者决定于烟气出口速度和源出口半径;后者决定于烟气密度和周围环境空气的密度差。
(2)环境大气的性质：烟气与周围空气混合的速率对烟流抬升的影响十分重要。
与混合速率有关的因子主要是平均风速和环境湍流强度，尤以前者作用更为明显。
烟流所在气层的温度层结表征大气稳定度状况，是影响烟流抬升的又一个重要因子。
(3)下垫面性质：首先是地形的影响，地面粗糙度是影响湍流强弱的因素之一。
另外，复杂的地形，如坡、谷等会形成局部热力状况的特殊分布，从而影响烟流抬升。
3. 干沉降, 湿沉降硫酸盐颗粒是大气气溶胶粒子的一个重要成分，是很好的凝结核，它往往又溶于水滴而被降水带回到地面和海洋中.降水清除了大气中的S02和硫酸盐，这称为湿沉降. 硫酸盐颗粒本身还会逐渐沉落到地面，这些过程称为干沉降.4. 气溶胶及其分类气溶胶指悬浮在气体中的固体和(或)液体微粒与气体载体组成的多相体系。
大气中含有悬浮着的各种固体和液体粒子，例如尘埃、烟粒、微生物、植物的孢子和花粉，以及由水和冰组成的云雾滴、冰晶和雨雪等粒子，所以可以把空气看成是一种气溶胶.习惯上，按尺度大小将气溶胶粒子分成三类:爱根核(半径r< 0.1µm)、大粒子(0. 1µm <r<l. 0µm)、巨粒子(r>1µm)5. 气溶胶粒子的来源(1)土壤、岩石风化及火山喷发的尘埃.(2)烟尘及工业粉尘.(3)海沫破裂干枯成核.海沫产生的海盐颗粒是海洋上气溶胶粒子的主要来源. 在海浪的冲击下，海面上形成很多空气泡并且很快破裂，破裂后生成大大小小的众多盐水滴，盐水滴蒸发干以后就成为一些大于2µm的海盐巨核及大量的大于0.3µm的爱根核.(4)气-粒转化.爱根核还常常由大气中微量气体转化而来. 例如，二氧化硫经光化学氧化作用，在高温下能生成硫酸盐溶液微滴，微滴蒸发后就成为硫酸盐质点.城市大气中爱根核和大粒子的浓度大，说明了污染气体转化形成的粒子是城市大气气溶胶的一个重要来源.(5)微生物、孢子、花粉等有机物质点.(6)宇宙尘埃6. 大气运动和经典流体的流动的差别(1)地球表面围绕地轴做圆周运动,若把观察大气运动的坐标系固定在地球表面上，这一坐标系就是旋转坐标系.相对于固定于空间的惯性坐标系，旋转坐标系上每一点都在做加速度运动，就使得大气动力学的动量方程中比经典流体力学的多出了一个科里奥利加速度项.(2)大气运动发生在地球重力场中，大气温度在垂直方向上的分布呈现多种层结形态. 垂直运动的气块移到新位置后，其温度可能高于或低于周围环境大气，于是产生了浮力，这是驱动大气垂直运动的重要因子.(3)大气是湍流的，特别是在接近地表面的部分. 湍流运动的复杂程度远超过了经典流体力学规律的范畴.(4)大气不是单一气体，其中水汽的相变过程，使大气运动高度复杂化.注：在大气动力学中，都是假定大气是层流的未饱和理想气体，采用经典流体力学的方式去处理大气运动.7. 地表粗糙度地表粗糙度z o是作为下边界出现的几何长度，它是对数风速廓线公式中平均风速等于零的高度.传统的确定z o的方法就是利用对数风速廓线公式，在近中性的情况下用平均风速观测资料在坐标中进行线性拟合，的高度就是z o.8. 位温，虚温位温就是把空气块干绝热膨胀或压缩到标准气压时对应的温度。
根据(7)式，未饱和湿空气位温θ的定义式是:上式中, p00是标准气压(常取1000 hPa).若空气是干洁大气，则位温的定义是由于故一般小于0.1 K，与气温常规观测的误差相当。
故未饱和湿空气位温值常用干空气位温值代替，即未饱和湿空气位温可写为虚温是一种假设的空气温度，指在气压不变的情况下，使干空气密度等于湿空气密度时，干空气所具有的温度。
虚温总比湿空气的实际温度高些。
9. 逆温层逆温层是对流层大气的温度一般随高度而降低，但在某些条件下，某些气层的温度会随高度而增加，即Γ<0，称为逆温层。
逆温层是绝对稳定的层结，它对上下空气的对流起着削弱抑制作用. 特别是低空的逆温层，它像一个“盖子”，使悬浮在大气中的烟尘、杂质及有害气体都难以穿过它向上空扩散，使空气质量下降，能见度恶化，因此也称为阻塞层.（以下可省略）在研究大气的污染扩散问题时，常需测定逆温层的高度、厚度以及出现和消失的时间.主要形成原因(1) 辐射逆温.白天由于地表吸收太阳辐射而迅速增温，导致低层大气温度升高;夜晚由于地面长波辐射降温使近地气层形成逆温层.(2)下沉逆温. 由于空气下沉增温而形成的逆温。
一般出现在高气压区，范围广，厚度大，且常不接地而从空中某一高度开始. 大范围的下沉逆温相当于近地面层上空的一个盖子，极不利于污染物的扩散.(3)地形逆温. 由于局部特殊的地形条件形成的，例如盆地和谷地的逆温，山脉背风侧的逆温等. 夜间山坡附近的空气因辐射冷却而向谷地下沉，暖空气被挤上升浮在冷空气上面，形成谷地逆温。
(4)平流逆温. 当较暖的空气流经较冷的地面或水面上时，使上层空气温度比低层温度高，形成暖平流逆温. 例如，冬季沿海地区常出现这种逆温，是海洋上的较暖空气流到大陆上时产生的，厚度不大，水平范围较广. 此外，夜间城市的近地面气层仍有弱的温度递减率，当农村因辐射冷却而产生的厚逆温层随气流移到城市上空时，会形成空中逆温层; 经过城市后，在下风方向的农村近地面层又会建立起逆温，城市的烟气层也将被带到地面逆温层中，污染大气。
(5)锋面逆温. 锋面是一个倾斜的面，无论冷锋还是暖锋，其较暖空气总是在较冷空气的上面，所以在冷空气区能观测到逆温. 由于锋面在移动，所以除移动缓慢的暖锋以外，一般对大气污染影响不大10. 边界层大气运动的基本物理规律（动学、动力学、能量转化）大气边界层与一般流体边界层不同，要考虑大气层结、地球重力场和地球自转的影响. 湍流交换在大气的动量、热量、水汽及其他微量气体的平衡中起重要作用. 大气中的热量和水分主要来源于下垫面，而动量主要来源于上层气流的运动.动量输送到低层，以补偿下垫面的不光滑而摩擦消耗的动量.（1）气象要素明显的日变化通过湍流交换，自昼地面获得的太阳辐射能以感热和潜热的形式向上输送，加热上面的空气。
夜间地面的辐射冷却同样也逐渐影响到它上面的大气，这种热量输送过程造成大气边界层内温度的日变化.大型气压场形成的大气运动动量通过湍流切应力的作用源源不断向下传递，经大气边界层到达地面并由于摩擦而部分损耗，相应地造成大气边界层内风的日变化.下垫面的变化传递到边界层顶的过程将受到涡旋的空间和时间尺度的影响.在大气边界层处于不稳定的情况下，其涡旋主尺度在空间上与边界层厚度相当，下垫表面的影响达到边界层顶只需20 min左右.大气边界层处于较稳定的情况下，其涡旋主尺度一般小于边界层的厚度.大气边界层处于相当稳定的情况下，湍流表现为时间上的间歇性和空间上的不连续性，使下垫表面的影响达到边界层顶的时间明显减慢，最慢可能需要几个小时，而且稳定大气边界层的发展速度明显慢于不稳定大气边界层.存在各种尺度的湍流，湍流输送起着重要作用并导致气象要素日变化显著的低层大气。
边界层的发展具有明显的日变化，其厚度低的时候只有几十米，高的时候可达2km以上甚至更高。
近地面层从粘性副层到50 ~ 100 m，这一层内大气运动呈明显的湍流性质.科氏力和气压梯度力的作用相对于湍流切应力可略去不计，大气结构主要依赖于垂直方向的湍流输送。
该层中动量、热量和水汽垂直通量随高度的变化与通量值本身相比很小，因此可认为各种通量近似为常值. 各个气象要素随高度变化比边界层的中、上部要显著. 大气运动尺度较小，科氏力随高度的变化可略去不计，风向随高度几乎无变化.上部摩擦层或称埃克曼层(Ekman layer)范围是从近地面层到1~1.5 km，特点是湍流摩擦力、气压梯度力和科氏力的数量级相当，都不能忽略.11. 高斯烟流扩散公式的主要假设理论一：在大气湍流扩散方程中，假设扩散系数K为常数(即斐克扩散)，便可以得到正态分布形式的解。
理论二：从统计理论出发，在平稳、均匀湍流的假定下，也可以证明粒子扩散位移的概率分布符合正态分布形式。
高斯烟流扩散公式的主要假设(1)湍流场均匀定长(2)地面平坦(3)污染物保守(4)地面无吸收、吸附作用(5)污染物本身无沉降，应视作一个全反射体(6)坐标选择：原点是排放口，x轴是平均风向二. 论述1. 大气扩散的三种基本理论及主要优缺点比较大气扩散的三种理论：梯度输送理论、湍流统计理论和相似理论。
它们分别考虑不同的物理机制，采用不同的参量，利用不同的气象资料，在不同的假定条件下建立起来的。
因此它们具有不同的优缺点，只能在一定的范围内使用。
优缺点：（扩散理论对高架源垂直扩散不同阶段的适应性分析（H为扩散源高））2. 描述大气输送和扩散的两种基本方法及优缺点描述大气输送和扩散的两种基本方法包括欧拉方法和拉格朗日方法。
欧拉方法是相对于固定坐标系描述污染物的输送与扩散。
拉格朗日方法是由跟随流体移行的粒子来描述污染物的浓度及其变化。
采用不同类型的描述空气污染物浓度的数学表达式，都能正确地描述湍流扩散过程，然而，每种方法都有一定的困难。
其优缺点如下：欧拉方法统计量易于测量，而且表达式直接应用于发生化学反应的情形。
运用欧拉方法的主要问题和困难就是方程的闭合问题。
拉格朗日方法数学处理比欧拉方法容易，但是，由于不易精确确定所需的粒子统计量，所以最终方程的应用受到限制。
另外，方程亦不能直接用来解决涉及非线性化学反应的问题。
3. 气块(微团)模型气块(微团)模型气块或空气微团是指宏观上足够小而微观上含有大量分子的空气团，其内部可包含水汽、液态水或固态水. (这些与外界温度、湿度及密度稍有不同的大大小小的未饱和气块，不断生成又不断消失)气块(微团)模型就是从大气中取一体积微小的空气块(或空气微团) ，作为对实际空气块的近似.规定：(1) 此气块内温度、压强和湿度等都呈均匀分布，各物理量服从热力学定律和状态方程.(2) 气块运动时是绝热的，遵从准静力条件，环境大气处于静力平衡状态.气块运动时，一方面，过程进行得足够快而来不及和环境空气作热交换，即绝热;另一方面，过程又进行得足够慢，使气块压力不断调整到与环境大气压相同，即满足以下准静力条件:但应指出，气块内部的温度、密度、湿度不一定与外界的相等.评价：气块(微团)模型是实际大气简单的、理想化的近似，它要求气块在移动过程中保持完整，不与环境空气混合，而这只能在移动微小距离时可以满足.另外，在此模型中未考虑气块移动对环境空气的影响，这也是不符合实际的. 上述绝热过程和准静力条件的假定是合理的，因此气块(微团)模型对了解和分析实际大气中发生的一些物理过程很有帮助.4. 何谓大气边界层，简述其主要结构和特征.存在各种尺度的湍流，湍流输送起着重要作用并导致气象要素日变化显著的低层大气.根据湍流摩擦力、气压梯度力和科氏力对不同层次空气运动作用的大小，可以把大气边界层分为三层：(1)粘性副层. 紧靠地面的一个薄层，该层内分子粘性力比湍流切应力大得多.但这一层的典型厚度小于1m ，在实际问题中可以忽略(2) 近地面层(surface layer).从粘性副层到50 ~ 100 m ，这一层内大气运动呈明显的湍流性质.科氏力和气压梯度力的作用相对于湍流切应力可略去不计，大气结构主要依赖于垂直方向的湍流输送.(3) 上部摩擦层或称埃克曼层(Ekman layer). 这一层的范围是从近地面层到1~1.5 km ，特点是湍流摩擦力、气压梯度力和科氏力的数量级相当，都不能忽略. 依据不同的稳定度类型，又可称为稳定边界层、中性边界层和对流边界层(混合层). 大气边界层的基本特征：1.气象要素明显的日变化.2.下垫面的变化传递到边界层顶的过程将受到涡旋的空间和时间尺度的影响.三.三、计算题：高斯公式烟流抬升高度计算：u : 源高处平均风速 w : 烟气上升速度 R 0: 排放出口半径R : 烟流半宽 v s : 卷夹速度以及体积重量 2V uR = （弯曲烟流）2V wR =（竖直烟流 ）对弯曲烟流单位时间流入的空气体积随离源距离的变化(左端)与由于卷夹作用进入烟流的空气量(右端)有关，即维持质量守恒关系。