污染物扩散与各种气象的关系
污染物扩散与各种气象的关系讲解学习
污染物扩散与各种气象的关系污染物从污染源排放到大气中，只是一系列复杂过程的开始，污染物在大气中的迁移、扩散是这些复杂过程的重要方面。
大气污染物在迁移、扩散过程中对生态环境产生影响和危害。
因此，大气污染物的迁移、扩散规律为人们所关注。
一、影响大气污染的气象因子大气污染物的行为都是发生在千变万化的大气中，大气的性状在很大程度上影响污染物的时空分布，世界上一些著名大气污染事件都是在特定气象条件下发生的。
影响大气污染的气象因素最重要的是流场和温度层结。
（一）风和大气湍流的影响污染物在大气中的扩散取决于三个因素。
风可使污染物向下风向扩散，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，其中风和湍流起主导作用。
湍流具有极强的扩散能力，它比分子扩散快 105～ 106倍，风速越大，湍流越强，污染物的扩散速度就越快，污染物浓度就越低。
在自由大气中的乱流及其效应通常极微弱，污染物很少到达这里。
根据湍流形成的原因可分为两种湍流，一种是动力湍流，它起因于有规律水平运动的气流遇到起伏不平的地形扰动所产生，它们主要取决于风速梯度和地面粗糙等；另一种是热力湍流，它起因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，从而形成垂直运动。
它们有时以动力湍流为主，有时动力湍流与热力湍流共存，且主次难分。
这些都是使大气中污染物迁移的主要原因。
（二）温度层结和大气稳定度1. 大气温度层结由于地球旋转作用以及距地面不同高度的各层次大气对太阳辐射吸收程度上的差异，使得描述大气状态的温度、密度等气象要素在垂直方向上呈不均匀的分布。
人们通常把静大气的温度和密度在垂直方向上的分布，称为大气温度层结。
气温随高度的变化用气温垂直递减率γ来表示，γ = 其单位常用℃ / 100m 。
气温垂直递减率γ和另一个在空气污染气象学中经常用到的概念——干绝热垂直递减率γd是不同的。
γd表示干空气在绝热升降过程中每变化单位高度时干空气自身温度的变化，它表示干空气的热力学性质，是一个气象常数，γd= 0.98 ℃ / 100m 。
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。
大气污染物的扩散与气象条件1
大气污染物的扩散与气象条件1大气污染物是指由人类活动或自然过程排放到大气中的有害物质，它们对人类健康和环境造成了严重的影响。
大气污染物的扩散与气象条件密切相关，气象条件的变化对大气污染物的传播和浓度分布产生了显著影响。
首先，气象条件对大气污染物的扩散路径和速度具有重要影响。
风是大气污染物传播的主要载体，风向和风速决定了污染物的传播方向和速度。
如果风向是从污染源吹向城市，则会导致污染物在城市中累积；而如果风向是从城市吹向污染源，则可以将污染物带走。
此外，风速的大小也会影响扩散速度，风速越大，污染物的传播范围越广。
其次，气象条件对大气污染物的稀释和清除有重要影响。
大气中的湿度、气温和大气稳定度会影响污染物的稀释和分解。
湿度的增加会增加大气中的水蒸气含量，从而促进污染物的溶解和湿沉降。
气温的升高会加速污染物的挥发和分解，而气温的降低则会降低污染物的扩散和稀释。
大气的稳定度也会影响污染物的扩散，稳定的大气层会阻碍污染物的上升和扩散，使其在地面积累；而不稳定的大气层则会促使污染物向上扩散。
此外，地形条件也会对大气污染物的扩散产生影响。
地形的起伏和山脉的存在会影响风向和风速分布，从而改变污染物的传播路径和速度。
山脉的存在会形成气流的散射和阻挡，导致山脉背风面的污染物浓度较高。
而山谷地形则更易积累污染物，使污染物浓度增加。
大气污染物的扩散与气象条件密切相关，了解气象条件对大气污染物的影响，可以帮助我们预测和控制大气污染物的传播和扩散。
在城市规划和环境保护中，必须考虑气象条件对污染物排放的影响，合理布局和控制污染源，以降低大气污染物的扩散范围和浓度。
同时，合理利用气象条件，可以通过调整工业排放时间和控制农作物燃烧等措施来减少大气污染物的排放量。
总之，大气污染物的扩散与气象条件密切相关。
风向、风速、湿度、气温、气压和地形等气象条件对污染物的扩散路径、速度和浓度分布产生显著影响。
了解气象条件的变化对预测和控制大气污染物的传播具有重要意义，也为制定有效的防治措施提供了科学依据。
气象条件对环境污染物扩散的影响
气象条件对环境污染物扩散的影响在我们生活的这个地球上，环境污染物的扩散受到诸多因素的制约，而气象条件无疑是其中极为关键的一个方面。
气象条件就如同一只无形的大手，时刻影响着污染物在大气中的传播和分布，进而对我们的生活和生态环境产生深远的影响。
首先，风是影响污染物扩散的重要因素之一。
风能够推动污染物在水平方向上移动，风速越大，污染物扩散的速度也就越快，范围也就越广。
想象一下，在一个微风轻拂的日子里，工厂排放的废气可能会在局部地区聚集，导致附近的空气质量下降。
而当大风刮起时，这些污染物会被迅速吹散，从而降低局部的污染浓度。
但需要注意的是，如果风向朝着人口密集区或者生态敏感区吹，那么即使风速较大，也可能会给这些地区带来污染威胁。
温度也在污染物扩散中扮演着重要角色。
在大气中，温度通常随着高度的增加而降低，形成所谓的“温度递减率”。
当温度递减率较大时，大气处于不稳定状态，有利于污染物的垂直扩散。
这就好像是给污染物打开了一条向上的通道，使它们能够更快地向高空扩散，减少在近地面的积聚。
相反，如果温度递减率较小，大气比较稳定，污染物就难以向上扩散，容易在近地面形成高浓度的污染层。
大气的湿度同样会对污染物的扩散产生影响。
较高的湿度有助于一些污染物的凝结和沉降，比如颗粒物。
当空气中的水汽充足时，颗粒物会吸附水汽，变得更重，从而更容易落回地面，减少在空气中的停留时间。
但对于一些气态污染物，如二氧化硫和氮氧化物，高湿度可能会促进它们的化学反应，生成新的污染物，从而加重污染程度。
另外，天气形势也会对污染物的扩散产生宏观影响。
比如在高压控制的天气系统下，大气通常比较稳定，风速较小，容易导致污染物在局部地区积聚。
而在低压系统或者锋面过境时，往往会带来较强的风和不稳定的大气条件，有利于污染物的扩散和稀释。
让我们通过一些实际的例子来更直观地感受气象条件对污染物扩散的影响。
比如在冬季，由于采暖需求增加，能源消耗加大，污染物排放增多。
大气环境中气象条件对污染物扩散的影响
大气环境中气象条件对污染物扩散的影响在现代工业化社会中，大气污染成为全球所面临的严重问题之一。
大气污染物的扩散受到多种因素的影响，其中气象条件起着重要的作用。
本文将探讨大气环境中气象条件对污染物扩散的影响。
一、风速和风向对污染物扩散的影响风速和风向是气象条件中最为重要的因素之一，对于污染物的传播和扩散起着决定性的作用。
风速越大，污染物向远处传播的能力就越强。
当风速较小时，污染物容易在源头区域堆积，导致该地区污染浓度升高。
而风速较大时，污染物将快速扩散，并逐渐减弱浓度。
此外，风向的变化也会影响着不同区域的污染物浓度。
当风向与污染物源头方向相吻合时，污染物将集中在特定区域，造成该区域的严重污染。
因此，准确预测和掌握风速和风向对于防治大气污染至关重要。
二、温度和湿度对污染物扩散的影响温度和湿度是影响大气污染物扩散的另外两个重要因素。
温度的升高可以引起空气的上升运动，从而促使污染物向上扩散；而温度的降低会导致空气下沉，使得污染物在地面附近滞留较久。
湿度则影响着污染物在空气中的扩散和沉降速度。
相对湿度较高时，会使得颗粒污染物吸湿增大，因此沉降速度较快；而相对湿度较低时，颗粒污染物会变得较轻，从而延缓了其沉降速度。
因此，在考虑大气污染源时，需要综合考虑温度和湿度因素，以更好地评估污染物的扩散情况。
三、气压对污染物扩散的影响气压是气象条件中的另一个重要因素，会对污染物的传播和扩散产生直接影响。
气压的升高会增加大气层的稳定性，抑制污染物的水平扩散；而气压的降低则会降低大气层的稳定性，促进污染物的向上扩散。
此外，气压变化还会导致风速和风向的变化，从而进一步影响着污染物的传输。
因此，了解气压的变化和对污染物传播的影响，有助于更好地预测和控制大气污染。
结论大气环境中的气象条件对污染物的扩散具有重要影响。
风速和风向的变化直接决定了污染物的传播方向和范围，而温度和湿度的变化则影响着污染物的上升、沉降和水平扩散速度。
此外，气压的变化也会对污染物的扩散产生明显影响。
大气环境中气象条件对空气污染物扩散的影响
大气环境中气象条件对空气污染物扩散的影响大气环境中的气象条件是影响空气污染物扩散的重要因素。
气象条件包括风速、风向、大气稳定度、温度和湿度等。
这些因素的不同组合将对空气污染物的扩散产生不同的影响。
本文将从风速、风向、大气稳定度和气象因素的相互作用几个方面来探讨气象条件对空气污染物扩散的影响。
一、风速对空气污染物扩散的影响风速是指单位时间内空气流经某一点的速度，对空气污染物扩散起着重要的作用。
一般来说，风速越大，空气污染物的扩散能力越强；风速越小，空气污染物则更容易在局部区域内积聚。
当风速低于2 m/s 时，空气污染物的扩散将受到较大的限制，有可能导致空气质量恶化。
二、风向对空气污染物扩散的影响风向是指风的来向，是空气移动的方向。
风向对空气污染物的扩散和传输具有显著的影响。
当风向同空气污染源的方位相同时，污染物将直接传输到远离源头的地方，导致扩散范围较小；而当风向与污染源相反时，污染物将被带走，扩散范围相对较大。
因此，合理判断风向是控制空气污染物扩散的重要依据。
三、大气稳定度对空气污染物扩散的影响大气稳定度是指大气中气流的稳定程度，是气象条件中的重要参数。
大气稳定度可分为稳定、中性和不稳定三种情况。
在稳定的大气环境中，污染物扩散受到限制，容易积聚在地面附近，导致空气污染；而在不稳定的大气环境中，污染物的扩散较为顺畅，有利于污染物的稀释和扩散，减轻污染程度。
因此，合理判断大气稳定度的变化对于预测和控制空气污染物扩散非常重要。
四、气象因素的相互作用对空气污染物扩散的影响风速、风向和大气稳定度等气象因素之间相互作用，将进一步影响空气污染物的扩散情况。
例如，风速较大时，即使大气稳定度较高，也能够促使空气污染物扩散；而当风速较小且大气稳定度较高时，空气污染物的扩散将受到双重限制，有可能导致污染物积聚。
因此，综合考虑不同气象因素的相互作用，才能更准确地预测和评估空气污染物的扩散情况。
综上所述，大气环境中的气象条件对空气污染物的扩散具有重要影响。
气象条件对大气颗粒物污染物扩散的影响研究
气象条件对大气颗粒物污染物扩散的影响研究大气颗粒物污染物是当前环境问题中的一个重要因素，对空气质量和人类健康有着严重影响。
然而，大气颗粒物的扩散受到许多因素的影响，其中气象条件是最为重要的因素之一。
本文将探讨气象条件对大气颗粒物污染物扩散的影响，并就其中的几个重要气象要素展开分析。
首先，风是影响大气颗粒物扩散的一个重要因素。
风的方向和速度直接影响着污染物在大气中的传播路径和范围。
当风速较低时，污染物的扩散受到限制，容易在局部区域积聚；而当风速较高时，污染物将更容易被带走，扩散范围也更广。
此外，风的方向决定了污染物可能影响的地区，当风从污染源的方向吹来时，污染物在该地区的浓度会更高。
因此，风的方向和速度都是气象条件中需要重点关注的要素之一。
其次，大气稳定度也对大气颗粒物的传输起着重要作用。
大气稳定度是指空气中垂直运动的状态，与温度和湿度等因素有关。
在稳定的大气条件下，空气趋向于垂直运动受到限制，而在不稳定的大气条件下，空气更容易产生垂直运动。
稳定的大气条件下，污染物会在较低的高度上停留，并且扩散范围较小；而在不稳定的大气条件下，污染物会更容易向上升华，并且扩散范围更广。
因此，大气稳定度也是需要考虑的一个重要因素。
此外，湿度对大气颗粒物的扩散也有一定的影响。
湿度越高，空气中的水分含量越大，这会降低颗粒物的浓度。
这是因为湿度越高，颗粒物越容易与水汽发生反应，形成雨滴或湿润颗粒物表面，从而使颗粒物沉降。
然而，当湿度过高时，颗粒物可能会与水汽结合形成云露或雾霾，使得颗粒物的浓度升高。
因此，在研究大气颗粒物的扩散过程中，湿度的影响也是需要综合考虑的。
最后，地形条件也会对大气颗粒物的传播产生一定的影响。
地形的高低起伏和地形的坡度都会影响风的流动方式。
当风遇到地形的阻挡时，会形成局部的环流，在某些地方可能会积累颗粒物；而在地形较平缓的地方，风的流动更加顺畅，颗粒物容易被带走。
因此，在进行大气颗粒物扩散的研究时，也需要考虑地形条件对风的影响。
大气气象条件对污染物扩散的影响
大气气象条件对污染物扩散的影响近年来，随着城市化的快速发展和工业生产的增加，空气污染问题变得日益突出。
而人们对大气气象条件对污染物扩散的影响也越来越关注。
本文将从气象条件对污染物传输的重要性、主要影响因素以及相关措施等方面展开论述。
首先，大气气象条件是影响污染物扩散的关键因素之一。
气象条件的不同会直接影响污染物在大气中的传输和分布。
例如，风速和风向是气象要素中最关键的两个参数，它们决定了污染物在空气中的扩散范围和方向。
强风可以稀释和分散污染物，降低污染物浓度，从而减少对人体和环境的危害。
而风向的变化则会改变污染物的传输路径，有时会造成污染物扩散范围的局限，导致特定区域的严重污染。
其次，大气温度和湿度也会影响污染物的扩散。
高温和干燥的气象条件会加剧大气中的污染物浓度，使污染物更加稳定，不易扩散。
而低温和潮湿的气象条件则有利于污染物的稀释和混合，减少了对人体和环境的影响。
另外，气象条件还会影响到大气中的光化学反应。
阳光光照会导致大气中的氮氧化合物与挥发性有机物反应，产生臭氧等有害物质。
而气象条件的变化会影响光化学反应的速率和程度，从而改变大气中有害物质的浓度分布。
大气气象条件对污染物扩散的影响是复杂的，受到多种因素的综合影响。
首先，地形地貌对气象条件的影响不能忽视。
不同地形和地貌会导致气流的变化，从而影响污染物传输的路径和速度。
例如，山区的地形会阻挡气流，导致山地污染物积累严重；而平原地区则相对容易扩散污染物，降低了污染风险。
此外，气象条件还会受到季节和时间尺度的影响。
季节变化会导致温度、湿度和风速等气象要素变化，进而影响污染物的传输。
同时，时间尺度的变化也会导致气象条件的变化。
例如，白天和夜晚的气象条件相差较大，对污染物的传输和浓度分布产生显著影响。
为了减少大气污染对人体和环境的危害，我们需要采取一系列的措施来调整和改善大气气象条件。
首先，加强环境监测和预警系统的建设，及时掌握当前的气象条件和污染物扩散情况，以便采取相应的措施。
空气污染物扩散条件分析
空气污染物扩散条件分析空气污染是一个全球性问题，对人类健康和环境造成了严重威胁。
为了更好地理解和应对这一问题，需要进行空气污染物扩散条件的分析。
本文将从几个关键方面进行讨论和分析。
首先，气象条件是影响空气污染物扩散的重要因素之一。
风速和风向对于空气污染物的传播具有决定性的影响。
风速越大，空气污染物的扩散能力就越强，因为风能将其带走。
而风向则决定了污染物传播的方向。
例如，如果污染物扩散方向与人口密集区相同，将对居民的健康造成直接威胁。
此外，气温和大气稳定度也是影响空气污染物扩散的因素。
较高的气温和强烈的大气对流会促使空气混合，使污染物更容易被稀释和扩散。
而较低的气温和较弱的大气对流则会导致污染物积聚，造成污染严重的情况。
地形条件也对空气污染物的扩散起着重要作用。
山脉、山谷和河流等地形特征都会影响风的流动和空气的稀释。
例如，山脉会阻碍风的流动，从而使空气污染物积聚在山谷中。
而河流则可以促使污染物快速扩散，因为河流可以将污染物迅速输送到更远的地方。
此外，排放源的位置和性质也会对空气污染物扩散条件产生影响。
如果排放源位于人口密集区附近，将对当地居民的健康产生重大影响。
而排放源的性质，如排放浓度和排放方式，也会对污染物在大气中的扩散形式产生重要影响。
在实际情况中，经常会出现多种污染物同时排放的情况。
这些污染物的相互作用也会对空气污染物的扩散产生重要影响。
有些污染物具有协同作用，互相加强其毒性和危害程度。
因此，不仅需要考虑单一污染物的扩散条件，还需要综合考虑多污染物排放的影响。
综上所述，空气污染物扩散条件的分析涉及多个因素，包括气象条件、地形条件、排放源的位置和性质以及多种污染物的相互作用等。
只有综合考虑这些因素，才能更好地理解和应对空气污染问题，保障人类健康和环境的可持续发展。
污染物扩散与各种气象的关系
污染物扩散与各种⽓象的关系污染物扩散与各种⽓象的关系污染物从污染源排放到⼤⽓中，只是⼀系列复杂过程的开始，污染物在⼤⽓中的迁移、扩散是这些复杂过程的重要⽅⾯。
⼤⽓污染物在迁移、扩散过程中对⽣态环境产⽣影响和危害。
因此，⼤⽓污染物的迁移、扩散规律为⼈们所关注。
⼀、影响⼤⽓污染的⽓象因⼦⼤⽓污染物的⾏为都是发⽣在千变万化的⼤⽓中，⼤⽓的性状在很⼤程度上影响污染物的时空分布，世界上⼀些著名⼤⽓污染事件都是在特定⽓象条件下发⽣的。
影响⼤⽓污染的⽓象因素最重要的是流场和温度层结。
（⼀）风和⼤⽓湍流的影响污染物在⼤⽓中的扩散取决于三个因素。
风可使污染物向下风向扩散，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，其中风和湍流起主导作⽤。
湍流具有极强的扩散能⼒，它⽐分⼦扩散快 105～ 106倍，风速越⼤，湍流越强，污染物的扩散速度就越快，污染物浓度就越低。
在⾃由⼤⽓中的乱流及其效应通常极微弱，污染物很少到达这⾥。
根据湍流形成的原因可分为两种湍流，⼀种是动⼒湍流，它起因于有规律⽔平运动的⽓流遇到起伏不平的地形扰动所产⽣，它们主要取决于风速梯度和地⾯粗糙等；另⼀种是热⼒湍流，它起因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，从⽽形成垂直运动。
它们有时以动⼒湍流为主，有时动⼒湍流与热⼒湍流共存，且主次难分。
这些都是使⼤⽓中污染物迁移的主要原因。
（⼆）温度层结和⼤⽓稳定度1. ⼤⽓温度层结由于地球旋转作⽤以及距地⾯不同⾼度的各层次⼤⽓对太阳辐射吸收程度上的差异，使得描述⼤⽓状态的温度、密度等⽓象要素在垂直⽅向上呈不均匀的分布。
⼈们通常把静⼤⽓的温度和密度在垂直⽅向上的分布，称为⼤⽓温度层结。
⽓温随⾼度的变化⽤⽓温垂直递减率γ来表⽰，γ = 其单位常⽤℃ / 100m 。
⽓温垂直递减率γ和另⼀个在空⽓污染⽓象学中经常⽤到的概念——⼲绝热垂直递减率γd是不同的。
γd表⽰⼲空⽓在绝热升降过程中每变化单位⾼度时⼲空⽓⾃⾝温度的变化，它表⽰⼲空⽓的热⼒学性质，是⼀个⽓象常数，γd= 0.98 ℃ / 100m 。
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污染物扩散与各种气象的关系
污染物从污染源排放到大气中,只就是一系列复杂过程的开始,污染物在大气中的迁移、扩散就是这些复杂过程的重要方面。
大气污染物在迁移、扩散过程中对生态环境产生影响与危害。
因此,大气污染物的迁移、扩散规律为人们所关注。
一、影响大气污染的气象因子
大气污染物的行为都就是发生在千变万化的大气中,大气的性状在很大程度上影响污染物的时空分布,世界上一些著名大气污染事件都就是在特定气象条件下发生的。
影响大气污染的气象因素最重要的就是流场与温度层结。
(一)风与大气湍流的影响
污染物在大气中的扩散取决于三个因素。
风可使污染物向下风向扩散,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,其中风与湍流起主导作用。
湍流具有极强的扩散能力,它比分子扩散快105～10６倍,风速越大,湍流越强,污染物的扩散速度就越快,污染物浓度就越低。
在自由大气中的乱流及其效应通常极微弱,污染物很少到达这里。
根据湍流形成的原因可分为两种湍流,一种就是动力湍流,它起因于有规律水平运动的气流遇到起伏不平的地形扰动所产生,它们主要取决于风速梯度与地面粗糙等;另一种就是热力湍流,它起因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,从而形成垂直运动。
它们有时以动力湍流为主,有时动力湍流与热力湍流共存,且主次难分。
这些都就是使大气中污染物迁移的主要原因。
(二)温度层结与大气稳定度
1. 大气温度层结
由于地球旋转作用以及距地面不同高度的各层次大气对太阳辐射吸收程度上的差异,使得描述大气状态的温度、密度等气象要素在垂直方向上呈不均匀的分布。
人们通常把静大气的温度与密度在垂直方向
上的分布,称为大气温度层结。
气温随高度的变化用气温垂直递减率γ来表示,γ = 其单位常用℃ ／１０0ｍ。
气温垂直递减率γ与另一个在空气污染气象学中经常用到的概念——干绝热垂直递减率γd就是不同的。
γd表示干空气在绝热升降过程中每变化单位高度时干空气自身温度的变化,它表示干空气的热力学性质,就是一个气象常数,γd= ０．98 ℃ / 10０m 。
而γ就是实际环境气温随高度的分布,因时因地而异。
大气中的温度层结有四种类型:( 1 )气温随高度增加而递减,即γ>0 ,称为正常分布层结或递减层结;( 2 )气温直减率等于或近似等于绝热直减率,即γ = γd,称为中性层结;( 3 )气温不随高度变化,即γ =0,称为等温层结;( 4 )气温随高度增加而增加,即γ<0 ,称为逆温。
2、大气稳定度
污染物在大气中的扩散与大气稳定度有密切的关系,大气稳定度就是指在垂直方向上大气稳定的程度。
假如一空气块由于某种原因受到外力的作用,产生了上升或下降运动后,可能发生三种情况:( 1 )
当外力去除后,气块就减速并有返回原来高度的趋势,称这种大气就是稳定的;( 2 )当外力去除后,气块加速上升或下降,称这种大气就是不稳定的;( 3 )当外力去除后,气块静止或作等速运动,称这种大气就是中性的。
这种大气静力稳定度与大气中污染物的扩散有密切的关系,当大气处于不稳定状态时,对排放到大气中的污染物扩散作用强烈。
反之,大气处于稳定状态时,扩散作用微弱。
大气静力稳定度可根据气温垂直递减率γ与干绝热垂直递减率来判断(图 5 －３ )。
当γ> γd时,大气处于不稳定状态
当γ ＝γｄ时,大气处于中性平衡状态
当γ <γｄ时,大气处于稳定平衡状态
逆温时γ <0,因此,γ <γd,这种大气处于非常稳定状态,就是一种最不利于污染物扩散的温度层结,在大气污染问题研究中特别引人注目,对流层逆温按其形成原因可分为以下几类。
( 1 )辐射逆温:辐射逆温经常发生在睛朗无风或小风的夜晚,由于强烈的有效辐射,使地面与近地层大气强烈冷却降温,上层降温较慢而形成上暖下冷的逆温现象,辐射逆温全年都可出现,但冬、秋季更易产生,且强度也大,高度也高。
( 2 )平流逆温:主要发生在冬季中纬度沿海地区,由于海陆之间存在温差,海上暖空气平流到陆地上空时形成。
( ３)下沉逆温:由于空气下沉压缩引起的增温作用,使下沉运动终止的高度上出现逆温,一般多发生在高压区。
此外还有峰面逆温、湍流逆温等。
实际逆温情况就是很复杂的,地形对逆温的形成与分布也有明显影响。
通过一定方式了解各高度温度分布,就可以得知上空有无逆温、逆温高度、强度等。
目前用于探测逆温的手段主要有:低空探空仪、系留气球、铁塔观测、遥感等。
二、影响大气污染的地理因素
地形地势对大气污染物的扩散与浓度分布有重要影响。
地形地势千差万别,但对大气污染物扩散的影响其本质上都就是通过改变局部地区(流场与温度层结等)气象条件来实现的。
这里主要讨论三种典型地形地势条件对大气污染的影响。
(一)山区地形
山区地形复杂,局地环流多样,最常见的局地环流就是山谷风,它就是由于山坡与谷底受热不均匀引起的。
晴朗的白天,阳光使山坡首先受热,受热的山坡把热量传给其上的空气,这一部份空气比同高度谷底上空的空气暖,比重轻,于就是就上升,谷底较冷的空气来补充,形成从山谷指向山坡的风,称之为“谷风”。
夜间,情况正好相反,山坡冷却较快,其上方空气相应冷却得比同一高度谷底上空的空气快,较冷空气沿山坡流向谷底,形成“山风”。
山谷风对污染物输送有明显的影响。
吹山风时排放的污染物向外流出,若不久转为谷风,被污染的空气又被带回谷内。
特别就是山谷风交替时,风向不稳,时进时出,反复循环,使空气中污染物浓度不断增加,造成山谷中污染加重。
山区辐射逆温因地形作用而增强。
夜间冷空气沿坡下滑,在谷底聚积,逆温发展的速度比平原快,逆温层更厚,强度更大。
并且因地形阻挡,河谷与凹地的风速很小,更有利于逆温的形成。
因此山区全年逆温天数多,逆温层较厚,逆温强度大,持续时间也较长。
(二)海陆界面
海陆风发生在海陆交界地带,就是以24 小时为周期的一种大气局地环流。
海陆风就是由于陆地与海洋的热力性质的差异而引起的。
如图５－5 所示,在白天,由于太阳辐射,陆地升温比海洋快,在海陆大气之间产生了温度差、气压差,使低空大气由海洋流向陆地,形成“海风”,高空大气从陆地流向海洋,形成
“反海风”,它们与陆地上的上升气流与海洋上的下降气流一起形成了海陆风局地环流。
在夜晚,由于有效辐射发生了变化,陆地比海洋降温快,在海陆之间产生了与白天相反的温度差、气压差,使低空气大气从陆地流向海洋,形成“陆风”,高空大气从海洋流向陆地,形成“反陆风”。
它们同陆地下降气流与海面上升气流一起构成了海陆风局地环流。
在湖泊、江河的水陆交界地带也会产生水陆风局地环流,称为“水陆风”。
但水陆风的活动范围与强度比海陆风要小。
海陆风对空气污染的影响有如下几种作用:一种就是循环作用,如果污染源处在局地环流之中,污染物就可能循环积累达到较高的浓度,直接排入上层反向气流的污染物,有一部分也会随环流重新带回地面,提高了下层上风向的浓度。
另一种就是往返作用,在海陆风转换期间,原来随陆风输向海洋的污染物又会被发展起来的海风带回陆地。
海风发展侵入陆地,下层海风的温度低,陆地上层气流的温度高,在冷暖空气的交界面上,形成一层倾斜的逆温顶盖,阻碍了烟气向上扩散,造成封闭型与漫烟型污染。
( 四) 城市
城市建筑密集,高度参差不齐,因此城市下垫面有较大的粗糙度,对风向、风速影响很大,一般说城市风速小于郊区,但由于有较大的粗糙度,城市上空的动力湍流明显大于郊区。
“热岛效应”就是城市气象的一个显著特点。
由于城市生产、生活过程中燃料燃烧释放出大量热,城市地表与道路易吸收太阳辐射使大气增温,而城市蒸发、蒸腾作用比郊外少,因此相变的潜热损耗小,加之城市污染大气的温室作用使得城市气温一般比郊外高。
夜间,城市热岛效应使近地层辐射逆温减弱或消失而呈中性,甚至不稳定状态;白天则使温度垂直梯度加大,处于更加不稳定状态,这样使污染物易于扩散。
另一方面,城市与周围乡村的水平温差,导致热量环流产生。
在这种环流作用下,城市本身排放的烟尘等污染物聚积在城市上空,形成烟幕,导致市区大气污染加剧。