大气污染气象学

受体
酸雨越境转移（日本、南朝鲜……）
大气科学
大气物理、化学……
大气气象学…… 气象条件对污物的稀释、扩散作用
污染气象学…… 污染物对气象的影响
第一节 大气圈结构及气象要素
大气层又叫大气圈，地球就
被这一层很厚的大气层包围 着。大气层的成分主要环境 空气的成分。大气层的空气 密度随高度而减小，越高空 气越稀薄。大气层的厚度大 约在1200-1400千米以上，但 没有明显的界限。整个大气 层随高度不同表现出不同的 特点，分为对流层、平流层、 中间层、暖层和散溢层，再 上面就是星际空间了。
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平均降温0.650C ➢ 强烈对流作用
➢ 温度和湿度的水平分布不均
近地层——地面上50～100m，热量和动量的常通量层
大气边界层——对流层下层1～2km，地面阻滞和摩擦 作用明显 自由大气——大气边界层以上的气流，地面摩擦可以忽略 在这一层中，大气上下有规则的对流和无规则的湍流运动都比较 盛行，加上水汽充足，直接影响着大气污染物的传输、扩散和转 化。
大气圈垂直结构
➢ 平流层（对流层顶～50~55km）
➢ 同温层——对流层顶35~40km，气温-550C左右 ➢ 逆温层——同温层以上，气温随高度增加而增加 ➢ 臭氧层——20~25km臭氧层浓度达到最大值 ➢ 臭氧层能强烈吸收波长200~300nm的太阳紫外线。 ➢ 平流层集中了大部分臭氧 ➢ 没有对流运动，污染物停留时间很长，尤其是氟氯烃等大气污染
大气压力总是随高度的升高而降低 均质大气层——80～85km以下，以湍流扩散为主，成分基本不变
主要气象要素
表示大气状态的物理量和物理现象称为气象要素。 气象要素：气温、气压、气湿、风向、风速和能见度等。
oC
5 9
(
oF
32)
1．气温
K oC 273.15
天气预报中：距地面1.5m高云（使气温随高度变化小）
云量:天空被云遮蔽的成数（我国10分，国外8分） 估计云量的地点必须能见全部天空。 云量观测包括总云量和低云量。总云量是指观测时天空被所有的云遮蔽的总 成数，低云量是指天空被低云所遮蔽的成数，均记整数。 一、 总云量的观测 全天无云，总云量记0；天空完全为云所遮蔽，记10；天空完全为云所遮蔽， 但只要从云隙中可见青天，则记10-；云占全天十分之一，总云量记1；云占 全天十分之二，总云量记2，其余依次类推。 二、 低云量的观测 观测低云量的方法与总云量同。
物，与臭氧层发生光化学反应。
➢ 中间层（平流层顶～85km）
➢ 气温随高度升高而迅速降低 ➢ 对流运动强烈，垂直混合明显
大气圈垂直结构
➢ 暖层（中间层顶～800km）
➢ 在强烈的紫外光和宇宙射线作用下，气温随高度升高而增高 ➢ 气体分子高度电离——电离层
➢ 散逸层（暖层以上）
➢ 气温很高，空气稀薄 ➢ 空气粒子的运动速度很高，可以摆脱地球引力而散逸
oF 9 oC 32 5
1714 华伦海脱准大气压下冰的熔点，定为32度，水的沸点定为212
度，中间等分为180份，每一份就是1华氏度。
1742年，瑞典科学假摄尔修斯和他的助手斯托玛用同样的温度计，
选取标准大气压下冰的熔点定为0度，水的沸点定为100度 中间等分
100份。
1854年，英国物理学家开尔文选定“水的三相点”，即水、冰、水 蒸
气体静力学方程：
P g
z
主要气象要素
3．气湿（空气的湿度，空气的干燥程度）
➢ 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，空气的干湿程度和相对湿度有关，而和绝对湿度却 无直接关系。例如，空气中所含有的水汽的压强同样等于 1606.24Pa（12.79毫米汞柱）时，在炎热的夏天中午，气温约 35℃，人们并不感到潮湿，因此时离水汽饱和气压还很远，物 体中的水分还能够继续蒸发。而在较冷的秋天，大约15℃左右， 人们却会感到潮湿，因这时的水汽压已经达到过饱和，水分不 但不能蒸发，而且还要凝结成水 。
第三章 大气污染气象学
教学内容:
大气圈结构及气象要素 大气的热力过程 大气的运动和风 重 点: 大气圈结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念、
大气运动和风。 教学目标： 重点掌握大气垂直方向的五个分层,温度分布特点及原因 。 理解大气高度的划分，理解风速扩线模式。
大气扩散
大气扩散
源
➢ 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
4．风向和风速 气象上把风吹来的方向确
定为风的方向。南风、偏 北风、风向不定。 风向的测量单位，我们用 方位来表示。如陆地上， 一般用16个方位表示，海 上多用36个方位表示；在 高空则用角度表示。用角 度表示风向，是把圆周分 成360度，北风(N)是0度 (即360度)，东风(E)是90 度，南风(S)是180度，西 风(W)是270度，其余的风 向都可以由此计算出来。 风速是指单位时间内空气 在水平方向上运动的距离 ，m/s或km/h。13个等级。
气三相共存的温度，把绝对零度到水的三相点温度等分为273.16份，
每一份就是1开氏度，这就是开氏温标，用K表示。开氏温标的分度
间隔和摄氏温标的间隔是一致的。
主要气象要素
2．气压（大气的压强）
气压的大小与海拔高度、大气温度 、大气密度等有关，一般随 高度升高按指数律递减。气压有日变化和年变化。一年之中， 冬季比夏季气压高。一天中，气压有一个最高值、一个最低值， 分别出现在9～10时和15～16时，还有一个次高值和一个次低值， 分别出现在21～22时和3～4时。气压日变化幅度较小，一般为 0.1～0.4千帕，并随纬度增高而减小。气压变化与风、天气的 好坏等关系密切，因而是重要气象因子。通常所用的气压单位 有帕(Pa)、毫米水银柱高(mm·Hg)、毫巴(mb)。它们之间的换 算关系为：100帕＝1毫巴≈3／4毫米水银柱高。气象观测中常 用的测量气压的仪器有水银气压表、空盒气压表、气压计。 101.325千帕的气压，称为标准大气压，它相当于在重力加速度 为9.80665米／秒2，温度为0℃时760毫米垂直水银柱高的压力。