大气污染气象..
影响大气污染的气象因素
影响大气污染的气象因素大气污染一直是全球面临的重要环境问题之一。
尽管人类活动导致的排放是主要原因之一，但我们不能忽视气象条件对大气污染的影响。
气象因素在空气污染的形成和传播过程中起着重要作用。
本文将深入探讨影响大气污染的气象因素，以增进我们对该问题的理解和认识。
一、气温气温是影响大气污染的重要因素之一。
在较高的温度下，大气中的化学反应速率加快，使污染物（如臭氧、颗粒物等）的生成量增加。
此外，高温还可以造成光化学反应的加剧，进一步导致臭氧等污染物的产生。
因此，高温条件往往会加剧大气污染的程度。
二、湿度湿度是指空气中水蒸气的含量。
湿度对大气污染的影响主要体现在颗粒物的形成和传输过程中。
较高的湿度可促使空气中的颗粒物成长并加速下降，有助于净化空气。
然而，高湿度也可能增加大气中的水溶性污染物（如硫酸盐和硝酸盐）的浓度，进一步加剧大气污染。
三、风速和风向风速和风向是决定大气污染传播路径和速度的关键因素。
较大的风速可以帮助扩散和稀释污染物，从而减轻大气污染的程度。
相反，低风速会使大气中的污染物停留时间增加，加剧污染问题。
风向则决定了污染物传播的方向，可能将污染物从一个地区带到另一个地区，造成跨界污染。
四、气压气压是指在某一高度上的大气重量。
气压的变化与大气污染的形成和扩散密切相关。
低气压通常伴随着天气变化和气流不稳定，容易导致大气污染物浓度的增加。
高气压条件下，气流相对较稳定，有助于污染物稀释和净化。
结论综上所述，气象因素对大气污染产生了重要影响。
气温、湿度、风速、风向和气压等因素相互作用，决定了大气污染的形成、传播和净化过程。
了解和研究这些气象因素对于制定有效的大气污染防控措施至关重要。
我们需要加强气象和环境科学的交叉研究，以更好地理解和应对大气污染问题，保障人类和生态环境的健康。
大气污染物与气象条件的关联性分析
大气污染物与气象条件的关联性分析大气污染已经成为一个全球性的难题，日益严重的空气质量让人们感到担忧。
要解决大气污染问题，必须深入分析大气污染物与气象条件之间的关联性。
首先，我们来看大气污染物对气象条件的影响。
大气污染物，尤其是细颗粒物（PM2.5）和臭氧，对气象条件产生重要影响。
研究表明，大气污染物的排放会改变地面辐射平衡，引起气温升高。
此外，污染物还会改变大气层的稳定性和湿度，导致天气系统的异常变化，如气压分布的改变和降水模式的转变。
其次，气象条件对大气污染物的扩散和清除起着重要作用。
气象条件包括风速、风向、湿度、温度等因素，在一定程度上决定了空气中污染物的扩散和清除能力。
一般来说，风速越大，污染物扩散越迅速，清除越彻底。
此外，气象条件还会影响大气层的稳定性，不利于污染物的湍流扩散和上升传输。
另外，大气污染物和气象条件之间存在一种双向的相互作用关系。
大气污染物可以改变气象条件，而气象条件也会影响大气污染物的扩散和清除。
这种相互作用的关系使得大气污染问题变得更加复杂。
以雾霾为例，当大气污染物浓度较高时，会抑制太阳辐射，使得地表温度降低，从而导致气候凝结物和云雾颗粒的形成，加重了雾霾的程度。
在实际应对大气污染问题的过程中，我们需要考虑气象条件的变化和大气污染物的排放情况。
只有在全面考虑这两方面因素的基础上，才能制定出科学合理的大气污染防控措施。
例如，在天气晴朗、无风的时候，大气污染物容易聚集在一定区域，导致空气质量恶化。
这时，可采取限制汽车行驶、减少工业废气排放等措施，减少污染物的排放量。
而在有风的情况下，应当注重加强大气污染物的监测和预警，及时采取应对措施，避免污染物的扩散。
综上所述，大气污染物与气象条件之间存在密切的关联性。
要解决大气污染问题，必须深入分析和研究它们之间的相互影响关系。
只有充分认识和把握这种关联性，才能制定出更加科学有效的大气污染防治策略。
同时，还需要加强大气污染物监测和预警能力，提高社会公众的环境保护意识，共同努力，共建美丽蓝天。
影响大气污染的气象因素
影响大气污染的气象因素
(1)气象因素的影响.气象条件是影响大气污染的一个重要因素．如风向、风速、气温和湿度等,都直接增加污染物的危害程度.其中．风向问题是工厂配置中必须考虑的条件,污染严重的工厂应该放在居民区下风向.在气象条件中,逆温层被认为是必须十分重视的影响因素.在正常情况下．大气温度随着高度的增加而下降.每升高100m,气温平均下降0．6℃.因下暖上寒污染物容易垂直上升并向高空扩散,如果出现下层气温低,上层气温高的逆温现象则逆温大气层将阻止该层内或层下烟气的上升,抑制大气对流和湍流的形成,影响烟气的稀释扩散,造成污染物的聚集,增加污染物的危害.
(2)地形地物的影响.由于地形、地物不同,大气污染物的危害程度会有很大差异.在窝风的丘陵和山谷盆地,污染物不能顺利扩散开去,可能形成一定范围的污染区.污染物沿平行山谷的方向流动,会给下风侧带来更严重的污染.
城市中的高大建筑物和构筑物会使运动着的大气产生涡流.在涡流区大气污染物很难逸散,使涡流区完全处在污染状态中.在污染源多的地域,恰当地利用地形地势,避开高大建筑物和构筑物的影响是促使污染物迅速扩散、减少污染的重要条件.
(3)植物的净化作用.种植花草、树林对过滤和净化大气中的粉尘和有害气体,减轻大气污染起着不可忽视的作用.例如．树木能吸收二氧化碳呼出氧气,每亩树林每天大约吸收70kg的二氧化碳,放出50kg氧气.一亩树林每年能过滤下来的大气粉尘约1000一3000kg,树林还能吸收多种有害气体,如二氧化硫、光化学烟雾等.从环境保护角度看,种植花草、树木是防治大气污染不可缺少的一个措施.。
大气污染情况与气象因素的关联分析
大气污染情况与气象因素的关联分析大气污染是当前社会面临的一大挑战，对人类健康和环境产生严重影响。
然而，大气污染的形成和演变过程受到许多气象因素的影响。
本文将探讨大气污染情况与气象因素的关联分析。
一、气象因素对大气污染的影响气象因素包括温度、湿度、风速、风向以及大气层的稳定性等。
这些因素会对大气污染的形成和扩散产生重要影响。
首先，温度是影响大气污染的关键因素之一。
温度的升高会加速气体的扩散和化学反应速率，从而影响大气中污染物的浓度。
尤其在炎热的夏季，高温会增加污染物的挥发和光化学反应的速度，导致大气污染情况进一步加剧。
其次，湿度也对大气污染有着重要影响。
湿度高的环境中，污染物会与水蒸气发生反应产生颗粒物和酸雨等有害物质。
此外，湿度高还会增加大气中的颗粒物的含水量，使其更易附着在空气中，加剧大气污染现象。
风速和风向是影响大气污染扩散的主要因素。
强风可以有效地将污染物扩散到更广阔的区域，减少局部区域的浓度。
相反，风向的变化会导致污染物在不同区域之间的输送，增加大气污染的传播范围。
大气层的稳定性也会对大气污染产生重要影响。
稳定的大气层会阻碍大气污染物的上升和扩散，使其在地表层积聚。
尤其是在夜间和早晨，大气层较为稳定，污染物更容易积聚，形成雾霾等情况。
二、大气污染情况与气象因素的关联通过对大气污染情况与气象因素的关联分析，我们可以发现它们之间有着密切的联系。
在城市中，由于工业排放、汽车尾气等原因，大气污染情况较为严重。
但是在不同的季节和气象条件下，污染物的浓度会有所变化。
例如，在夏季高温天气下，大气中的臭氧和颗粒物浓度较高，导致空气质量下降。
而在冬季，由于温度低和大气层稳定，污染物在地表积聚，形成较严重的雾霾。
此外，风向的变化也会影响大气污染的传播。
在城市中，风向沿着一条主要的传播路线，将污染物从工业区向周围地区扩散。
如果风向改变，污染物将被输送到新的区域，可能导致短期内某些地区的空气质量急剧恶化。
另外，大气污染情况还与局地的气象条件有关。
影响大气污染的气象因素
影响大气污染的气象因素气象因素对大气污染的影响大气污染是当今世界面临的严重问题之一，对人类健康和环境造成了严重影响。
其中，气象因素是导致大气污染的重要因素之一。
气象因素不仅能够直接影响大气中的污染物浓度和分布，还会对大气的稳定和对流产生重要影响。
本文将深入探讨气象因素对大气污染的影响。
首先，温度是影响大气污染的重要气象因素之一。
温度的升高会加速污染物的挥发和扩散速度，进而导致大气中的污染物浓度升高。
尤其是在夏季，高温天气会加剧挥发性有机物的排放，增加臭氧和其他有害物质的生成。
此外，在冬季，温度的逆温现象会导致污染物在近地层积聚，形成雾霾和光化学烟雾。
其次，风速是影响大气污染的重要因素之一。
风速的大小直接影响大气中的污染物扩散能力，低风速会导致污染物在一定范围内积聚，从而增加空气中的污染物浓度。
相反，高风速会加快污染物的扩散速度，减少污染物在空气中的停留时间，从而降低污染物浓度。
因此，风速的变化对大气污染的影响非常显著。
第三，天气状况也是影响大气污染的重要气象因素。
低压天气和静稳天气是大气污染的主要天气条件。
在低压天气下，气压较低，污染物更容易积聚在地面上，造成大气污染。
而静稳天气下，逆温现象会阻碍大气的对流和污染物的扩散，导致污染物在地面上积聚，形成雾霾和烟雾。
相反，高压天气和晴朗的天气状况有利于大气污染物的扩散和稀释，从而减轻大气污染的程度。
第四，降水是影响大气污染的重要气象因素之一。
降水可以清洗和净化大气中的污染物，将其带到地面上。
此外，降水还可以消除大气中的悬浮颗粒物，从而减少颗粒物的浓度。
因此，降水对减轻大气污染的程度起到了至关重要的作用。
相反，干燥的天气条件会导致大气中的污染物积聚，加剧大气污染。
最后，湿度是影响大气污染的另一个重要气象因素。
湿度高会增加水分子在大气中的浓度，从而减少大气中的污染物浓度。
湿度对减轻大气污染非常有利。
而湿度低会使大气中的污染物更加浓集，增加大气污染的程度。
气象条件对大气污染的影响
气象条件对大气污染的影响在我们生活的环境中，大气污染问题日益严峻，给人们的健康和生态平衡带来了严重威胁。
而气象条件在大气污染的形成、扩散和消散过程中起着至关重要的作用。
首先，我们来谈谈风。
风是影响大气污染物扩散的一个关键因素。
当风速较大时，它能够迅速地将污染物吹散，使其在更广阔的区域内稀释，从而降低局部地区的污染物浓度。
想象一下，在一个微风拂面的日子里，污染物可能会在一个较小的范围内积聚；而当大风呼啸而过时，这些污染物就会被快速带离原地，扩散到更远的地方。
然而，如果风很小或者几乎没有风，污染物就难以扩散，容易在局部地区堆积，导致污染程度加重。
接下来是温度。
温度的垂直分布对大气污染有着显著的影响。
在正常情况下，随着高度的增加，温度会逐渐降低，这种大气环境被称为“正常温度层结”。
在这种情况下，大气比较稳定，污染物不容易向上扩散。
但有时会出现“逆温”现象，也就是在一定高度范围内，温度随高度增加而升高。
逆温就像一个盖子，把污染物困在下方，使其难以扩散，从而加重了大气污染。
比如在冬季的夜晚，地面温度快速下降，容易形成近地面逆温层，这时如果有污染物排放，就会在近地面聚集，造成严重的污染。
大气的湿度也不能被忽视。
较高的湿度有助于一些污染物的化学反应，生成新的污染物或者使原有污染物的危害程度加大。
例如，二氧化硫在高湿度环境下容易转化为硫酸，增加了酸雨形成的可能性。
而且，湿度大时，颗粒物容易吸湿增长，使得颗粒物的重量增加，从而降低其在大气中的扩散能力。
降水对于大气污染有着明显的清除作用。
降雨或降雪时，大气中的污染物可以随着雨滴或雪花沉降到地面，从而有效地减少空气中的污染物浓度。
一场酣畅淋漓的大雨过后，我们往往会感觉到空气格外清新，这就是降水对大气的清洁效果。
气压也会对大气污染产生一定的影响。
较低的气压通常意味着大气较为不稳定，有利于污染物的扩散；而较高的气压则可能导致大气相对稳定，不利于污染物的扩散。
除此之外，天气形势也在大气污染中扮演着重要角色。
大气污染的气象过程
热力湍流——温度垂直分布不均（不稳定）
03
04
在气温垂直分布呈强递减时，热力因子起主要作用，在中性层结情况下，动力因子起主要作用。
湍流扩散比分子扩散快105~106倍。
05
1.3.1 湍流与雷诺数
1.3 大气湍流
U——平均流动速度
L——流动特征长度
v——运动学粘滞系数
雷诺数：
Re<Re*(1000~2320)——层流
01
Re>Re**(12000~13800)——湍流
02
Re*<Re<Re**——即可以是层流也可以湍流
03
雷诺数：
大气湍流运动的强弱取决于平均动能转变为湍能的速率以及湍能消耗的速率。
以湍能消耗率和湍能补充率的比值定义一个无因此参量Rf称为通量查理孙数：
1.3.2 查理孙数
定义查理孙数（Ri）为：
当湍能消耗率大于湍能补充率，即Ri＞KMz/KHz时，湍能将减弱；
01
当湍能消耗率小于湍能补充率，即Ri＜KMz/KHz时，湍能将增强；
02
当湍能消耗率等于湍能补充率，即Ri=KMz/KHz时，湍流将维持原状；
03
临界查理孙数(KMz/KHz)：
01
小湍涡具有各项同性的性质。
高频湍流主要是由动力作用引起的；
气压梯度力：由于气压分布不均匀而作用于单位质量空气上的力, 其方向由高压指向低压。
科氏力（地转偏向力）：由于地球自转运动而作用于地球上运动质点的偏向力。
名词解释：
1.1 低层大气的温度与大气稳定度
近地层大气中温度随高度分布规律受下垫面影响极大
一般说来，太阳辐射愈强、云量愈少、风速愈小、土壤导热性愈差则气温的垂直变化愈大。
气象条件对大气污染传输的影响
气象条件对大气污染传输的影响在我们生活的地球上，大气环境的质量与我们的健康和生活息息相关。
而大气污染的传输，深受气象条件的左右。
气象条件就像是无形的大手，操控着大气污染物的去向和分布。
首先，风是影响大气污染传输的一个关键因素。
风就如同大气中的搬运工，带着污染物四处移动。
如果风的速度较大，污染物就能被迅速地吹散和稀释，从而降低局部地区的污染浓度。
相反，如果风速较小，污染物就会在原地徘徊积聚，导致污染程度加重。
比如说，在一个城市中，如果出现了静稳的气象条件，也就是风速很小甚至几乎无风的情况，那么城市中排放的污染物，如汽车尾气、工厂废气等，就难以扩散出去，会在城市上空逐渐累积，形成严重的雾霾天气。
其次，大气的稳定度也对大气污染传输起着重要作用。
大气稳定度主要取决于大气的垂直温度分布。
当大气处于稳定状态时，也就是上层温度低于下层温度，就像给大气盖上了一个盖子，阻止了空气的上下对流。
在这种情况下，污染物很难向上扩散，只能在近地面的大气层中积聚。
而当大气处于不稳定状态，上层温度高于下层温度时，空气容易产生强烈的对流运动，污染物就能够被带到高空，从而在更大的范围内扩散。
另外，降水也是影响大气污染传输的一个重要因素。
降雨能够有效地清除大气中的污染物。
雨滴在下落的过程中，会与空气中的污染物颗粒相互碰撞，将它们吸附并带至地面。
一场大雨过后，往往能让空气质量明显改善。
然而，如果降水稀少，大气中的污染物就得不到有效的清除，污染程度就可能持续上升。
气温对大气污染传输也有一定的影响。
在较高的气温下，大气中的化学反应会更加活跃，一些污染物可能会发生二次反应，生成新的污染物或者使污染物的浓度增加。
例如，在高温和阳光的作用下，氮氧化物和挥发性有机物会发生光化学反应，生成臭氧等二次污染物，加重大气污染。
湿度同样会影响大气污染的传输。
较高的湿度有利于一些污染物的吸湿增长和化学反应，可能会导致污染物的性质和浓度发生变化。
同时，高湿度的环境也可能会影响污染物的扩散速度和范围。
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第14章 大气污染气象学
14.1 地球大气圈的结构 14.2 影响空气污染的气象因素 14.3 空气污染对气候的影响 思考题与习题
r dT dh
式中：r——垂直降温率；T——温度；h——离地面高度 垂直绝热降温率就是空气在绝热条件下上升时，由于上升气块 所受压力降低而膨胀，消耗了内能，使气块温度随之下降的速 率。 dp
dh ρg
由于干空气可近似看作理想气体，可得： P——大气压力；h——高度；ρ——空气密度；g——重力加速度
14.1
地球大气圈的结构
一、大气的结构 （一）大气圈
大气圈:随着地球旋转的 大气层。（高度可达 10000km ）
空气密度分布特点：海 平面处空气密度最大， 随高度的增加，空气密 度逐渐变小。
（二）、大气圈结构
大气在垂直方向 上的温度、组成、 物理性质上存在 差异，分为5个 大气层：
110
热层（电离层） 80 高 度 (km) 50 平流层 10 对流层 0
中间层
200
温度 （K）
250
300
对流层（troposphere）：
对流层是对人类生产、生活影响最大的一个层 人类活动排放的污染物主要在对流层中聚集，大 气污染现象也主要发生在这一层
温度随高度增加而降低，↓6℃/1km 集中了占大气质量80%的空气和几乎全部的水蒸气量 空气具有剧烈的对流运动 →云、雾、雨、雪等
中
间
层
高度大约至85km处； 气温随高度的增加而迅速降低； 空气稀薄，有强烈的垂直对流运动
暖层（thermosphere） （电离层ionosphere ）
特点
气温随高度的增 加而增加
电离层的作用
电离： 大气极为稀薄，气温高，分子运动速度快
高度
H
绝热
温度
T
稳定层结时平展型排烟
当大气的上层为逆温，下层为超绝热降温时，即上 层稳定，下层不稳定时，形成熏烟型（fumigation） 排烟，空气中污染物被熏烟带回地面，使污染更为严 重。
H
高度
温度
T
上下部的熏烟型排烟
2).产生逆温的原因
B.引起逆温的原因 下降逆温（subsidence inversion） 辐射逆温（radiation inversion）
次绝热降温时，气块稳定于原点
逆温层（inversion layer）
假如高度增大时，气温反而上升，即dT>0，或 垂直降温率r<0，则该空气层便成为逆温层 （inversion layer）。 此时上层空气密度低，下层空气密度高，空气在 垂直方向上不存在任何运动，气层异常稳定， 以致常常发生空气污染事故。 逆温高度：逆温层所在的高度
逆温强度：逆温层内的最大温度差 逆温层厚度：开始出现逆温至逆温消失的高度范围
不同降温率对烟囱的排烟型式影响很 大
超绝热降温时，大气不稳定，出现波浪型 排烟，它能使污染物随风速扩散。
H
绝热 高度
温度
T
不稳定层结时波浪型烟流
逆温时，由于大气稳定，形成平展型排烟， 它严重地妨碍空中污染物的垂直运动，只能朝水平方向 扩散。
污染系数表示风向、风速联合作用对空气污 染物扩散的影响。
风向频率 污染系数= 该风向的平均风速
2. 大气的稳定性
1). 大气的降温率与大气稳定性的关系 在地球表面的上方，大气温度随高度变化的速率是气象变 化的一个重要因素，它直接影响空气的垂直混合状况。 将大气温度沿垂直方向随高度变化的速率称为垂直降温率
海岸逆温（coastal inversion） 地形逆温（geographical inversion）
A.哈德黎环流与下降逆温（subsidence
inversion）
下降逆温：当上层空气下沉时，落入高压气团中， 因受压而变热，使气温高于下层空气。 高压区的气 候良好，温暖干燥，可惜有时会产生下降逆温，造 成地区性空气污染。
辐射逆温（radiation inversion）
海岸逆温（coastal inversion）
1.地球的大气圈 我们把随地球引力而旋转的大气层称为大气圈。在地 球场内受引力而旋转的气层。在一般 情况下，可以将地球表面到1000～14000km的气层作为 大气圈。地球大气圈的总质量估计为 t。
大气圈中的空气分布是不均匀的。海平面上的空气 稠密。在近地层的大气层里，气体的密度随高度上升而 迅速变稀，但是在400～1400km的大气层里，空气是渐 渐变稀薄的。
平流层（stratosphere）：
污染物一旦进入平流层，滞留时间可长达数十年， 易造成 大范围以至全球性的影响
特点：
1. 高度大约至50-55km处；
平流层作用 （1）能大量吸收 波长小于 300nm的紫 外线； （2）对地球起保 温作用
2. 温度随高度升高而升高；
3. 15-35km处有一层臭氧层； 4. 平流运动占显著优势
再由热力学公式得：
dT Mg r dh Cp,m
M——空气的相对分子质量；C p,m——空气的摩尔定压热容 求得 rd≈ 0.98℃/100m ≈1℃/100m 即当空气绝热上升时，离开地面每升高100m，气温下降1℃ rd 称为空气的绝热降温率。 r>1℃/100m，是超绝热降温率；大气不稳定，有利于空气 污染物扩散开来。 r<1℃/100m，是次绝热降温率；空气基本稳定，使空气中 污染物积累起来。
14.2
影响空气污染的气象因素
实践证明，风向与风速、大气的稳定度、降 水情况和雾，是影响空气污染的重要气象因素。
1. 2. 3. 4. 5.
风的影响 大气的稳定性 降水的影响 雾的影响 空气污染“事故日”与污染指数
1. 风的影响
风对空气污染的影响
包括风向和风速大小两个方面。 风向影响着污染物的扩散方向； 风速决定污染物的扩散和稀释状况。 为了表示风向、风速对空气污染物的扩散的影 响，可以采用风向频率玫瑰图和污染系数玫瑰 图。 风向频率是指某方向的风占全年各风向总和的 百分率；