污染气象学
污染气象学整理

污染气象学1. 普兰德(Prandtl )混合长理论将分子运动学的平均自由路程概念引申到湍流运动中,假设流体中的湍涡(结构紧密的流体微团)类似于一个个分子,在其与周围流体完全混合之前所经过的距离为混合长,基于此点,普兰德提出了半经验的混合长理论。
(1).湍涡的某物理属性(量)具有被动性,即此属性(量)值的大小不影响空气的运动情况。
(2).属性(量)被湍涡输送时,具有保守性,即在运行微距离l (混合长)的过程中,其值保持不变。
1.优点:将复杂的脉动输送用扩散系数及属性值垂直梯度表示。
(在水平方向应用较少)2.假设条件:属性值S(Z)具有被动性和保守性。
3.交换系数与分子运动学粘滞系数很相似,但实际上有很大不同。
4.混合长不像分子平均自由路程一样具有真实的物理意义,因为湍涡在运动过程中,不停地与周围流体产生物理属性值的交换,实际上不存在一个明确的“混合长”。
5.因为表达简单方便,可以解决一些实际问题,所以现仍得到广泛的应用。
三、理查孙数对均匀不可压缩流体,其从层流状态转变为湍流状态的判断依据是其雷诺数,但对于非均匀可压缩状态的大气来说,以雷诺数来判定则不是很合适了。
对于大气来说,判定其湍流强弱的参数用理查孙数,其定义为:如右理查孙数意义:大气中一切运动都是能量的参与、转化而形成的。
大气的能量主要来自太阳的辐射能,通过下垫面的吸收,再经过辐射(长波)、对流、湍流、水汽凝结蒸发等方式将热量传递给大气,转变为大气的内能、位能,这种传递是不均匀的,因此,造成大气的内能、位能的不均匀,最终造成大气的运动,即将内能、位能转变为动能。
而由于摩擦作用,动能又转变成湍能,由大湍涡的湍能转变成小湍涡的湍能,最后通过分子的粘性将湍能消耗成热能。
由动能转变成湍能、再转变成热能的过程称为能量的耗散。
因此,大气中湍流运动的强弱取决于动能转变成湍能及湍能消耗的速率,理查孙数就是根据二者的比值而得来的。
以空气只在x 方向运动为例 湍能消耗率为:湍能补充率为:二者的比值为:四、近地层风速随高度的分布大气的边界层一般可以分为两层:近地层及摩擦层上层。
污染气象学大气扩散参数

污染气象学大气扩散参数大气扩散参数是指用于描述污染物在大气中传输和扩散的各种参数,包括平流、湍流和稳定度等。
这些参数主要通过气象观测和模拟来获得,并在大气扩散模型中应用,以预测和评估大气污染物的扩散范围和浓度分布。
首先,平流是指大气中水平风速和风向的变化情况。
平流对大气扩散起着主导作用,因为它决定了污染物在大气中的传输距离和速度。
平流可以通过气象观测和数值模拟来确定,常用的平流参数有水平风速、风向、风切变等。
其次,湍流是指大气中垂直风速和湍流强度的变化情况。
湍流对大气扩散起着重要作用,因为它决定了污染物在垂直方向上的混合和扩散效果。
湍流可以通过气象观测和湍流模型来确定,常用的湍流参数有垂直风速、湍流强度、湍流释放系数等。
最后,稳定度是指大气中温度垂直分布的变化情况。
稳定度对大气扩散也有重要影响,因为它决定了污染物在大气中的上升和下沉运动。
不同稳定度条件下的大气扩散情况差异很大,所以稳定度是影响空气质量的关键因素。
稳定度可以通过气象观测和数值模拟来计算,常用的稳定度参数有温度垂直梯度、温度倾角、位温等。
需要注意的是,大气扩散参数的确定和应用需要考虑多种因素的综合影响。
例如,在复杂地形和复杂气象条件下,大气扩散参数的计算和模拟更为困难,结果也更不准确。
此外,大气污染物的种类、浓度、释放方式等因素也会对大气扩散参数产生影响。
综上所述,大气扩散参数是研究大气污染传输和空气质量的关键指标,其包括平流、湍流和稳定度等参数。
这些参数通过气象观测和模拟来获得,并在大气扩散模型中应用,以预测和评估大气污染物的扩散范围和浓度分布。
了解和掌握这些参数对于污染物源治理和环境保护具有重要意义。
污染气象学 大气扩散参数

4 J.S.Hay & F.Pasquill(1959)
出发点:统计理论,泰勒公式
方法:利用相关函数和湍流能谱关系,由湍 流观测资料做谱分析,计算扩散参数。
总结:模型合理可取,反映湍流场本质,而 且准确度较高,其探讨有一定理论意义, 但应用尚不普遍,观测要求高,计算工作 量大。
➢工业区和城市中心区,C提至B级,D、 E、 F向不稳定方向提一级
➢丘陵山区的农村或城市,同工业区
2 不同稳定度分类方法
(1)风向脉动标准差(EPA,1990)
• 以风速做细致调整,观测数据在粗糙度z0=15cm, 10m高度处测量得到。采样时间为15min。
• 如果风向发生转折,为了尽量减小风向转折的影 响,应该将长时间段分成小段进行计算,例如将
由 和 H
z
x xm
H 2
由 z ~ x 曲线(图
z
反查出 xcmax
由
y
~
x
曲线(图
y
由式(3.10 求出 Cmax
三 扩散曲线法的完善
1.国家标准中的修改应用(GB/T13201-91)
➢修正太阳高度角的计算方法 ➢适应我国大量地面观测无云高观测 的情况
中国国家标准规定的方法
➢平原地区和城市远郊区,D、E、F向不稳 定方向提半级
f为普适函数,扩散参数,函数形式随源高和
稳定度变化
(2) 特点
✓方法原理与湍流统计理论基础一致 ✓舍弃分离的稳定度级别,采用连续性稳定
度,接近实际 ✓考虑源高影响,认为f是稳定度状况函数 ✓使用方便,可用于多种情况
(3) 扩散函数f 的确定
由泰勒公式积分可得
气象学在环境污染治理中的应用研究

气象学在环境污染治理中的应用研究气象学是研究大气现象及其与其他科学领域相互关系的学科,而环境污染治理则是为了减少或消除污染物对环境和人类健康的危害而采取的一系列行动。
本文将探讨气象学在环境污染治理中的应用研究。
1. 气象与污染物传输模型气象因素对于污染物在大气中的传输和分布起着重要的作用。
通过建立气象与污染物传输模型,研究人员可以预测和评估污染物的扩散和变化,以及其对人体和环境的影响。
这一模型不仅可以为环境污染治理提供科学的依据,还可以帮助决策者制定有效的治理措施。
2. 气象观测与监测气象观测和监测是气象学的基础工作之一,也是环境污染治理中必不可少的环节。
通过建立气象观测站网络,可以实时监测大气中的温度、风向、风速、湿度等气象要素。
这些观测数据对于污染物的排放源识别、污染源定位和治理效果评估具有重要意义。
3. 大气扩散条件预测大气扩散条件是指气象因素对污染物扩散和传播的影响程度。
研究人员通过分析气象数据,预测和评估未来一段时间内的大气扩散条件,以便制定相应的污染治理策略。
预测不仅可以提前采取措施减少污染物的排放,还可以及时应对突发环境污染事件。
4. 气象条件与空气质量关系研究气象条件对空气质量的影响是复杂而多变的。
通过研究气象条件与空气质量的关系,可以揭示它们之间的内在联系,并为环境污染治理提供科学依据。
例如,当气象条件不利于污染物的稀释和扩散时,可以采取相应的减排措施,以改善空气质量。
5. 气象监测技术的应用随着科技的不断发展,气象监测技术也在不断创新。
例如,利用遥感技术和卫星数据,可以实时监测全球的气候变化和大气污染情况。
这些技术的应用可以为环境污染治理提供及时、准确的信息支持,帮助决策者更好地制定污染治理措施。
总结:气象学在环境污染治理中的应用研究无疑发挥着重要的作用。
通过建立气象与污染物传输模型,进行气象观测与监测,预测大气扩散条件,研究气象条件与空气质量关系以及应用气象监测技术,可以为环境污染治理提供科学依据,改善空气质量,保护人类健康。
内科大大气污染控制工程课件第3章 大气污染气象学

主要气象要素
3.气湿
➢ 绝对湿度-1m3湿空气中含有的水汽质量 ➢ 相对湿度-空气的绝对湿度与同温度下饱和空气
的绝对湿度的百分比 ➢ 含湿量-湿空气中1kg干空气包含的水汽质量 ➢ 水汽体积分数-水汽在湿空气中所占的体积分数 ➢ 露点-同气压下空气达到饱和状态时的温度
主要气象要素
3.气湿
主要气象要素
云状:卷云(线),积云(块),层云(面),雨层云(无定形)
云
低 云 ( 米 以 下 )
2500
高云(5000m以上)
中 云 ( 2500-5000m )
主要气象要素
6.能见度
正常视力的人,在天空背景下能看清的水平距离 级别(0~9级,相应距离为50~50000米)
第二节 大气的热力过程
一.太阳、大气和地面的热交换
T0 P0
P0
位温:各高度均把压力换算为1000mb(10kPa)时的温度(绝热)
T (1000) RCp T (1000)0.288
P
P
气温的垂直分布(温度层结)
气温的垂直分布-温度层结
T
z
>0, = d , =0 , <0 ,
正常分布层结 中性层结(绝热直减率) 等温层结 逆温层结
Ozone layer
大气圈垂直结构
➢ 对流层(~10km左右)
➢ 集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气,主要天 气现象都发生在这一层
➢ 温度随高度的增加而降低,每升高100m平均降 Leabharlann 0.650C➢ 强烈对流作用
➢ 温度和湿度的水平分布不均
大气边界层-对流层下层1~2km,地面阻滞和摩擦 作用明显
➢ 气温随高度升高而迅速降低 ➢ 对流运动强烈
大气污染气象学

第三章 大气污染气象学3.1 一登山运动员在山脚处测得气压为1000 hPa ,登山到达某高度后又测得气压为500 hPa ,试问登山运动员从山脚向上爬了多少米? 解:由气体静力学方程式,大气中气压随高度的变化可用下式描述:dP g dZ ρ=-⋅ (1)将空气视为理想气体,即有m PV RT M =可写为 m PMV RTρ==(2) 将(2)式带入(1),并整理,得到以下方程:dP gM dZ P RT=- 假定在一定范围内温度T 的变化很小,可以忽略。
对上式进行积分得:ln gMP Z C RT =-+ 即 2211ln ()P gM Z Z P RT =--(3) 假设山脚下的气温为10。
C ,带入(3)式得:5009.80.029ln10008.314283Z ⨯=-∆⨯ 得 5.7Z km ∆= 即登山运动员从山脚向上爬了约5.7km 。
3.2 在铁塔上观测的气温资料如下表所示,试计算各层大气的气温直减率:105.1-γ,3010-γ,5030-γ,305.1-γ,505.1-γ,并判断各层大气稳定度。
解:d m K z T γγ>=---=∆∆-=-100/35.25.1102988.297105.1,不稳定d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/5.110308.2975.2973010,不稳定d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/0.130505.2973.2975030,不稳定d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/75.15.1302985.297305.1,不稳定d m K zTγγ>=---=∆∆-=-100/44.15.1502983.297505.1,不稳定。
3.3 在气压为400 hPa 处,气块温度为230K 。
若气块绝热下降到气压为600 hPa 处,气块温度变为多少?解:288.00101)(P PT T =, K P P T T 49.258)400600(230)(288.0288.00101===解:由《大气污染控制工程》P80 (3-23),m Z Z u u )(11=,取对数得)lg(lg 11Z Zm u u =设y u u=1lg ,x Z Z =)lg(1,由实测数据得由excel 进行直线拟合,取截距为0,直线方程为:y=0.2442x故m =0.2442。
污染气象学扩散过程及特殊扩散

气体和很小的粒子(粒径小于10-20um)上述 沉降作用可忽略不考虑。但由于湍流扩散和布 朗运动沉积到各种表面。吸收、碰撞、光合作 用和其它生物学、化学和物理学过程会使物质 沉积到地面。
一般都假定下垫面对这类小粒子的清除作 用不影响大气中污染物的浓度分布形式,而只 影响大气中污染物的总量,或者说影响有效源 强。 最普遍采用的一种方法是所谓“源损耗” 模式或称有效源强法。
x 1 Q( x) Q exp dx H2 0 2 z 2 ze
2 vd z u
源项随距离x的变化
干沉积主要是优先清除近地面处的污染, 而并非在整个烟流厚度层范围均匀起作用 的。
故此,源损耗模式尚有必要进一步改善。
重力沉降、湍流运动、布朗运动、惯性作 用和静电作用等,是形成干沉积的主要物理过 程。 化学反应、溶解、解吸等则是形成干沉积 的主要化学过程。 对于植被那样的生物沉积表面,植被子生 长的形态特征、生命过程以及静电性质等则是 影响干沉积的主要生物学特征。 这几方面过程都会受气象条件、污染物性 质和沉积表面的特性的影响。
§4.5 其他非扩散过程
非扩散过程:
1.烟流抬升作用,增加烟源有效高度
2.污染物干沉积、湿沉积和由化学变化 形成的迁移转化
3.固体下垫面的作用
一 大气清除过程的一般表述
1. 基本机制: (1)干沉积——由地面的土壤、水、植物、建 筑物等通过污染物质的重力沉降、碰撞与捕获、 吸收与吸附、光合作用或其它生物、化学、物 理过程实现;
vs x 2 ( z H ) u ] exp[ 2 2 2 z Q( x) y q ( x, y , z ; H ) exp( ) 2 vs x 2 2 y 2 u z y (z H ) u ] exp[ 2 2 z
空气污染气象学复习资料

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。
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1. 空气污染一般是指:由于人为或自然的因素,使大气组成的成分,结构和状态发生变化,与原本情况比增加了有害物质(称之为空气污染物),使环境空气质量恶化,扰乱并破坏了人类的正常生活环境和生态系统,从而构成空气污染(科学定义)。
2. 空气污染源分为两类:人工源和自然源。
3. 大气污染物(ppm, mg/m3):以各种方式排放进入大气层并有可能对人和生物、建筑材料以及整个大气环境构成危害或带来不利影响的物质。
按照其产生方式可分为:一次、二次污染物。
一次大气污染物:直接以原始形态排放入大气中并达到足够的排放量从而造成健康威胁的污染物。
二次大气污染物指大气中的一次污染物通过化学反应生成的化学物质。
4. P-T法确定稳定度类别分ABCDEF类,依次规定为极不稳定,中等不稳定,弱不稳定,中性,弱稳定,中等稳定状况。
P-T-C法确定稳定度的具体过程:1•先计算太阳高度角;2•由云量和太阳高度角按表查出太阳辐射等级;3•由太阳辐射等级与风速按表查出稳定度类别。
5. 源强:表示污染源排放污染物质量的速率。
源强的单位:对点源,g/s或kg/s;对线源,g/(s.m);对面源,g/(s.)或kg/(h.k);对瞬时源,kg或g。
6. 南极臭氧空洞:每年的春季(9、10月)在南极上空会出现一个面积与极涡范围相当的臭氧弄对低质区。
7. 大气的自净能力:由于大气自身的运动,使得大气污染物输送、稀释、扩散,从而起到对大气的净化作用。
机制:大气输送,大气扩散,沉降和化学转化。
8. 逆温:递减率<0的大气层与正常情况完全相反的现象称为逆温,这样的气层称为逆温层。
逆温分类及特征:根据逆温产生的原因不同,可分为辐射性逆温、沉降性逆温、湍流性逆温、锋面逆温和地形逆温五种。
逆温研究关注点(实际):逆温的频率、厚度、强度、种类、生消规律。
对污染物扩散的影响:由于逆温层的存在,大大抑制了对流,使大气处于稳定状态,像一个盖子一样阻碍着大气的垂直运动。
若逆温层存在于近地层,处于近地层内的污染物和水汽凝结物因不易向上传送而积聚,导致逆温层内空气质量下降,能见度降低。
因此严重的大气污染往往发生在逆温及无风的天气。
熏烟通常发生在太阳出现后一个小时,持续时间大约1小时9. 有效源高H :它包含烟囱高度和烟流的抬升高度,称之为烟流的有效源高。
10. 烟流抬升:计算公式:霍兰德、国标。
四个阶段:喷出阶段、浮升阶段、瓦解阶段、变平阶段。
11. 大气边界层:大气边界层有别于其上自由的基本特点就是其运动的湍流性。
定义:a.大气受下垫面面影响的层次或大气与下垫面相互作用的层次,更精确地说,应是在小于一天时间尺度上相互作用的层次,也称行星边界层PBL或边界层BL。
b.也可理解为:第一个风向与等压线一致的高度。
边界层的垂直分层:贴地层、近地层、上部摩擦层。
近地层的特点:a.湍流十分活跃,湍流应力>>科氏力。
b.气象要素日变化非常明显(尤其是温度梯度),风向随高度变化不明显。
近地层日变化特点:在贴近地面的薄气层内(SL),白天由于地面强烈受热,形成贴近地面大气中超绝热温度递减率,而反映在位温上,即风速则随高度递增。
12. 大气稳定度的定义:大气稳定度是大气对于其中作垂直运动的气团是加速、遏制、还是不改变其运动状态的一种热力学性质。
分类:稳定、中性和不稳定三种。
大气稳定度对烟流扩散形状可以表示为五种:翻卷型(太阳光较强的晴朗中午)、锥形(多云或阴天的白天,强风的夜晚或冬季的夜间)、扇形(弱晴朗的夜晚和早晨)、屋脊型(日落后,因地面有辐射逆温大气稳定,高空受冷空气影响大气不稳定)、漫烟型(上层逆温或夜间逆温日出后渐消散并抬升到一定高度,下层不稳定)。
13. 湍流:湍流是迭加在平均风速上的扰动,通俗可理解为阵风。
湍流是由很多大小不同、相互迭加、不规则的湍涡组成。
大气中几乎时时处处存在着各种不同尺度的湍流运动。
湍涡:湍流组成最基本的单元。
分类:(1)大湍涡(2)中湍涡(3)小湍涡(4)微小湍涡湍流成因:动力因子、热力因子、稳定层结大气湍流的形成和发展取决于两种因素:(边界层要解决的问题就是湍流问题)(1)由机械或动力因素形成的湍流为机械湍流(如气流的垂直切变)。
(2)由热力因素形成的湍流为热力湍流(如地表增温引起的气层不稳定)。
大气湍流分热力湍流和机械湍流。
湍流运动的判据:雷诺数研究湍流的数学手段:14. 风频:吹某一方向的风占观测次数的百分比。
风频最大的风为主导风。
风频表征下风向受污染的几率。
15. 污染系数=某方向风向频率/某方向平均风速表征的意义:风频低,风速高,污染系数小,意指空气污染程度轻。
16. TSP是指悬浮在空中,空气动力学直径小于100um的颗粒物:是指悬浮在空气中空气动力学直径小于10um的颗粒物。
氮氧化物:指空气中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。
光化学烟雾:含有氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物的大气,在阳光的照射下发生光化学反应而产生二次污染物,这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。
直径大于10um的微粒,在大气中很容易自然沉降,称为降尘。
直径小于10um的微粒,因为在大气中长时间漂浮而不易沉降下来,故称为飘尘。
飘尘中粒径小于O.lum的称为浮尘,粒径在0.25〜10um之间的称为云尘。
在工业生产中,由于物料的破碎、筛分、堆放、转运或其他机械处理而产生直径介于1〜100um之间的固体微粒称为粉尘。
(粒径分布、密度、可磨性、爆炸极限、形状等)由于燃烧、熔融、蒸发、升华、冷凝等过程所形成的固态或液态悬浮粒子,其粒径大于1um,称为烟尘。
17. 酸雨:被大气中存在的酸性气体污染,pH值小于5.65的降水叫酸雨。
危害:水的低pH值使得鱼的骨骼畸形生长,最终导致死亡;引起树木的大量不正常死亡;严重腐蚀建筑物。
两控区:指SO2和酸雨控制区。
我国三大酸雨区包括(我国酸雨主要是:硫酸型)中国酸雨的分布变化主要位于长江以南1。
西南酸雨区:以重庆为中心,是仅次于华中酸雨区的降水污染严重区域。
2。
华中酸雨区:以长沙为中心,目前它已成为全国酸雨污染范围最大,中心强度最高的酸雨污染区。
3。
华东沿海酸雨区:以福州为中心,它的污染强度低于华中、西南酸雨区。
18. 有哪些局地风场及污染效应?热岛环流:由于城市温度比乡村高,气压比农村低,所以可以形成一种从农村吹向城市的特殊的局地风称为热岛环流或城市风。
空气污染效应:夜间城乡温差最大,城市风最容易出现,这种风在市区汇合就会产生上升气流,周围郊区二次空气吹向城市中心进行补充。
因此,若城市周围有产生污染物的工厂,就会使污染物在夜间向市中心输送,造成严重污染,特别是城市上空逆温存在时,会使污染加重。
海陆风:背景及定义:在水陆交界区,由于水面和路面的热导率和比热容不同,水域温度变化比路面小,白天路面增温快,陆上气温比海上高,暖而轻的空气上升,于是下层空气由海洋向大陆,形成海风,上层空气从陆面向海洋流动形成回流。
夜间产生与白天相反的气流,形成陆风。
一般来说,海风比陆风强度大。
海陆风是一种局地热力环流,白天陆地上的污染物随气流抬升后,在上层流向海洋,下沉后有可能部分地被海风带回陆地,造成重复污染。
空气污染效应:海边工厂的排污,必须考虑到海陆风的影响,因为有可能出现在夜间随陆风吹到海面上的污染物,在白天又随海风吹回来,或进入海陆风局地环流中,使污染物不能充分的扩散稀释而造成严重的污染。
夏天吹海风,形成熏烟,排放口在热力边界层之上。
山谷风:背景及定义:山区地形复杂,阳坡和阴坡面受热很不均匀,加上日照 时间的变化,水平气温分布不均匀,就造成了局地热力环流,形成坡风和谷 风。
晴朗的夜晚,由于地面辐射冷却的快,从山沟两侧贴近山坡的,冷而重的 空气顺坡下滑,形成下坡风。
下坡风向山谷汇集,形成一股速度较大,层次较 厚的气流,流向谷地或平原。
上坡风的形成一般只发生在有日照的白天。
空气污染效应:日出日落前后是山谷风的转换期,这时风向不稳定,风速很 小。
此时,山沟中污染源排出的污染物由于风向来回摆动,产生循环积累,造 成高浓度污染。
此外,山谷中由于地形阻塞,气流不畅,容易出现长时间的小 风,甚至静风,夜间沿坡下滑的冷空气因无法扩散而聚集在谷底,形成厚而强 的逆温层。
在易于出现小风并伴随逆温的凹地处,从污染源排放的污染物,往 往会造成严重的大气污染。
下图是山丘对烟气扩散影响的示意图,低位置污染源 A 排放的烟气向上山坡扩 散,造成山坡和山顶的污染。
位置高的排放源 B 排放的烟气,会随着山后的下 降气流进入背风涡流区,造成背风污染。
排放源 C 的位置正处于涡流区,会造 成极为重要的背风污染。
19. 大气污染的类型:*按污染物的类型:1、煤烟型污染:2、石油型污染;3、混合型污染;4、特 殊类型的大气污染(垃圾场)*空间范围:1、局部地区污染:2、区域性污染;3、广域性污染;4、全球 性污染20. 风随高度的变化(1)风向随高度的变化:a.对稳定大气形成Ekman 螺旋;b.不稳定大气风向 多变。
21. 随机游动扩散模拟的优势:适用于非均匀、非平稳湍流扩散问题的处理。
22. 大气扩散参数():含义:可表征污染物散布范围,若愈大,表示烟流中的浓度愈低。
表征大气稀释污染物的能力影响因素:(1)扩散距离x : x 加长,增大(2 )大气层结稳定度:大气层结愈不稳定,湍流交换强烈,扩散 参数的量值愈大;反之,大气层结愈稳定,湍流交换受抑制,扩散参数的量值变 小。
(3)下垫面粗糙度:变大,扩散参数量值增大。
23. 描述大气输送与扩散有两种基本途径,即欧拉方法和拉格朗日方法。
1)欧 拉方法是相对于固定坐标系描述污染物的输送与扩散; 2)拉格朗日方法是跟 随流体移动的粒子来描述污染物的浓度及其变化。
24. 统计理论中泰勒理论的思想:泰勒(Taylor ,1921 )用拉格朗日的方法首先 把扩散参数和湍流脉动场的统计特征量联系起来,导出了适用于连续运动扩散 过程的泰勒公式。
泰勒公式在均匀、定常假设下导出的。
25. 大气污染物散布的影响因子:1•风场,大气湍流,大气边界层(风切变),大 气稳定度;2.辐射和云;3.湿度;4.天气形势;5.化学转化(光化学反应);6. 沉u = 满足 ln( ) (2)风速随高度的变化 对数律 风廓(profile )中性层结降;7.温度层结;8.地形。
26. 大气湍流的数学描述:(1).瞬时值、平均值、脉动值⑵.方差、标准差、湍流强度27. 干沉积计算模式:倾斜烟流模式28. 污染物其他非扩散过程:干沉积,湿沉积.化学转化29. 环境容量:对于一个地区根据其自净能力在特定污染源布局和结构条件下为达到环境目标值所允许的大气污染物最大排放量.30. 空气污染业务预报分类:空气污染潜势预报和空气质量预报(分为统计预报和数值预报)31. 连续点源高斯扩散公式的基本假设:1)双正态分布2)污染物满足连续性条件3)污染物质满足被动性和保守性4)定常5)有风6)同一温度层结7)全反射8)平坦地形的尺度扩散32. 熏烟是指大气边界上层稳定内积聚起来的污染物急剧向下混合,地面浓度突然增高的现象熏烟是指晴朗夜间,由于下垫面的辐射冷却形成贴地逆温层,日出后,地面受太阳照射增温,逆温层自上而下逐渐消失,转变成中性或不稳定层结,原滞留在逆温层内的污染物向下蔓延,地面形成高浓度,这也就是常说的熏烟污染。