大气稳定度分级
大气层结稳定度解读
γd γ
T T΄ T΄
T
(2) 饱和湿空气 （ 将 γd换成 γs ）
不稳定
s 中性 （3-22）P72
稳定
(3) 实际大气 d s
d (必 s ) 绝对不稳定 （s 必 d ) 绝对稳定
常见：
d s
对干空气和未饱和湿空气是稳定的，对 饱和湿空气是不稳定的。称之为条件不 稳定。
四.温度平流的判断
V T 0 为暖平流，图3-9（a） 90 0
-∇ T
V
0°c
α
5
10
15 a
图3-14
风由高吹向低温区，使局地气温升高。
V T 0
为冷平流，图3-14（c）
90 0
-∇ T 0°c
α c
5
10 V
15
图3-14
风由低吹向高温区，使局地气温降低。
V T 0
为零平流，图3-9 （b） 900 cos900 0
当垂直方向加速度为零时，气块是静力平衡的：
0 1 p g
Z
引入准静力条件： p p' p p' ' g
z z
代入气块的垂直方向的运动方程：
dw 1 ' g g g ( ' )
dt
（3-15）
代入状态方程： ' p P
RT'
RT
得：
dw g T T ' g T
层结稳定度与垂直速度的共同作用、
热量的得失 。
T t
V 2T
( d
)w
1 cp
dQ dt
讨论：
短期天气过程： dQ 0
dt
大尺度大气：右第二项比较小
《大气污染控制工程》重要知识点汇总五
《大气污染控制工程》重要知识点汇总五121.大气静力稳定度大气静力稳定度是大气在静力作用下铅直方向的稳定程度。
某一气块受力作用产生向上或向下的运动以后可能有3种情况：运动逐渐减速，并有返回原位的趋势；运动逐渐加速，呈远离原位的趋势；运动既不加速，也不减速，可随处保持平衡。
第一种情况为大气稳定状态，第二种情况为不稳定状态，第三种情况称其为中性状态。
122.逆温大气温度层结一般是γ＞0，即气温随高度增加而降低，但在某些条件下也会出现γ=0或γ＜0。
通常将温度随高度增加而升高的空气层称为逆温层。
逆温层内空气铅直对流很弱，不利于污染物扩散。
高于地面的逆温层会阻挡下方的污染物向高空扩散。
所以空气污染事件大多数与逆温和静风等气象条件有关。
123.辐射逆温由于地表强烈辐射冷却形成的逆温。
晴朗少云、风速不大的夜晚，地表很快因辐射而降温，空气自下而上被冷却。
近地面空气降温多，远地面空气降温少，因而形成自地面起的逆温层。
日出后太阳辐射逐渐增强，地表升温，逆温层便自下而上逐渐消失。
辐射逆温在陆地上常年可见，冬季白天也可能出现。
在中纬度地区的冬季，辐射逆温层厚度可达200～300 m，有时可达400 m左右。
辐射逆温与大气污染关系最为密切。
124.下沉逆温由于空气下沉时受到压缩而引起的逆温。
高压区内某一空气团出现下沉运动，气压逐渐增大，气层在水平方向辐散，厚度减小。
由于气层顶部下沉距离比底部下沉距离大（H＞H′），绝热压缩升温程度比底部升温高，因而出现逆温，下沉逆温范围广、厚度大、持续时间长，一般出现在高空。
冬季下沉逆温与辐射逆温相结合，会形成很厚的逆温层。
125.平流逆温暖空气平流到冷地面上，下层空气受地面影响大，降温多，上部降温少，因而形成逆温。
海上暖空气平流到陆地上，或暖空气平流到低地，盆地聚集的冷空气上方，都可能形成平流逆温。
126.湍流逆温低层空气由于湍流混合，在混合层的上方形成逆温层。
在下部湍流混合层与上部未发生湍流混合层之间形成温度过渡的逆温层。
大气稳定度讲义
下沈逆溫（Subsidence inversions) ：當某氣層發生下沈時，因氣壓逐漸增大，以及因 氣層向水平方向的輻散，使其厚度減少（h´ <h），氣層頂部下沈的距離要比底部下沈 的距離為大，頂部空氣的絕熱增溫要比底部多，可能會出現氣層頂部的溫度要高於底部 的溫度，而形成逆溫。下沈逆溫多出現在高壓區內，範圍很廣，厚度也大，在離地 數百公尺至數千公尺都會出現，由於下沈氣層來自高空，水氣少，再絕熱增溫相對濕度 更低，不利於雲的生成，因此多形成為晴朗不雨的天氣。
絕對不穩定（Absolute unstable）P.144
• 大氣很少會形成深厚的絕對不穩定層，通常只會 在日間因接近地面層因吸收大量地面輻射熱，使 下層氣層強烈增溫才形成超過絕熱降溫的超絕熱 （super adiabatic）環境溫度遞減率。 • 當氣層形成絕對不穩定時，尤其達到每100公尺 3.4° C以上時（自發對流遞減率,autoconvective lapse rate），對流會有自發性的，使氣層發生上 下倒m advection） • 整層大氣沈降壓縮增溫，上層下降較多，增溫較 高，下層下降較少，增溫較少，甚至造成沉降逆 溫（subsidence inversion，有別於地面逆溫，通常 多見於高氣壓區的高空逆溫） • 晚上地面的輻射冷卻 • 地面層有冷空氣流入（冷平流，cold advection） • 大氣移經冷表面
對流不穩定Convectiveinstability)P.148
大气环境质量标准
大气环境质量标准UDC551 510.4?GB 3095-82(1982年4月6日国务院环境保护领导小组发布1982年8月1日实施）本标准是根据中华人民共和国环境保护法（试行）的规定，为控制和改善大气质量，创造清洁适宜的环境，防止生态破坏，保护人民健康，促进经济发展而制订。
本标准适用于全国范围的大气环境。
1 标准的分级和限值1.1大气环境质量标准分为三级：一级标准为保护自然生态和人群健康,在长期接触情况下,&127;不发生任何危害影响的空气质量要求。
二级标准为保护人群健康和城市、乡村的动、植物，在长期和短期接触情况下,不发生伤害的空气质量要求。
三级标准为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、植物（敏感者除外）正常生长的空气质量要求。
1.2空气污染物三级标准浓度限值见下表。
污染物名称浓度限值，毫米／米３取值时间一级标准二级标准三级标准总悬浮微粒日平均* 0.15 0.30 0.50任何一次** 0.30 1.00 1.50 飘尘日平均0.05 0.15 0.25任何一次0.15 0.50 0.70年日平均*** 0.02 0.06 0.10 二氧化硫日平均0.05 0.15 0.25任何一次0.15 0.50 0.70 氮氧化物日平均0.05 0.10 0.15任何一次0.10 0.15 0.30 一氧化碳日平均 4.00 4.00 6.00任何一次10.00 10.00 20.00 光化学氧化剂(O3) 1小时平均0.12 0.16 0.20注：*“日平均”为任何一日的平均浓度不许超过的限值。
**“任何一次”为任何一次采样测定不许超过的浓度限值。
不同污染物“任何一次”采样时间见有关规定。
***“年日平均”为任何一年的日平均浓度均值不许超过的限值。
1.2.1总悬浮微粒（Ｔ.Ｓ.Ｐ），系指100微米以下微粒。
1.2.2飘尘，系指空气动力学粒径10微米以下的微粒，该项为参考标准。
1.2.3光化学氧化剂（Ｏ3），1小时均值每月不得超过一次以上。
大气稳定度分级
大气稳定度分级
常用的大气稳定度分类方法有帕斯奎尔（Pasquill）法和国标原子能机构IAEA推荐的
方法。
这里介绍的是中国现有法规中推荐的修订帕斯奎尔分类法（简记P・S）,分为强
不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定六级。
它们分别表示为A、B、C、D、E、F。
确定等级时首先计算出太阳高度角按表B1查出太阳辐射等级数，再由太阳辐射
等级数与地面风速按表B2查找稳定等级。
相同。
注：地面风速（m/s）系指距地面10m高度处10min平均风速，如使用气象台（站）资料, 其观测规则与国家气象局编定的《地面气象观测规范》相同。
太阳高度角h o使用下式计算：
h。
arcsin sin sin cos cos cos 15t 300 .......... (B1)
式中：h o----太阳高度角，deg ；
----当地纬度，deg.;
入----当地经度；deg ;
t----进行观测时的北京时间；
d ----太阳倾角，deg,可按下式计算：
[0.006918 0.39912cos o 0.070257sin o 0.006758cos2 o
0.000907sin2 o 0.002697cos3 o 0.001480sin3 o]180/
式中：0 o----360d n/365, deg;
d n---- 一年中日期序数， 0、1、2、...... 364。
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《大气静力稳定度》PPT课件
如果气块既不远离平衡位置也无返回原平衡位置的 趋势,而是随遇平衡,就是中性的.
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,它表明稍有扰动就会导致垂 直运动的发展.
平衡高度
自由对流高度 B
潜在不稳定型〔不同高度
T
与Tve关系不同〕,分
v
为：
真潜不稳定型〔"+">"—"〕
特点：在这种气层中,其底部只要受 到较强的扰动,迫使气块移到自由对流高 度B以上,气块的上升运动得到发展,其称 为真潜不稳定型；
ln<p00/p>
真潜不稳定型
p4
E
平衡高度
对流有效位 能CAPE
2、静力稳定度仅指气块处在该气层中,铅直 运动发展的趋势与可能；
3、稳定气层中可以有对流运动,但不利于对 流发展；不稳定气层中若无扰动,亦不可能 发展对流,但利于对流发展.
大气的垂直运动产生,主要决定于两个原因:一个是动力 原因,一个是热力原因.
动力原因: 飞机飞过,高山阻档,槽前和槽后等
热力原因 由于地表面局部受热不均匀,使得近地面层的空气温 度在水平方向上分布不均,温度较高的空气就因密度较小而 上升,周围较冷空气因密度较大而下沉补尝.
E'
E
平衡高度
se0
seH q0
自由对流高度 B Hc 0
1 H
P〔E'〕 P〔E〕
P<H> P<Hc>
p0
Td0
T0 T1 Tg
T
5.2.3 热雷雨的预报〔1〕
最新大气稳定度课件
大气稳定度课件第七章 大氣的不穩定度（Atmospheric Instabilities ） ● 7.1前言大氣中的水氣來自地表，而後經由平流輸送至相關地區，因而上升運動是形成天氣現象的先決條件之一。
而上升運動則取決於作用在單位氣塊上的力，以及環境大氣的不穩定程度。
至於大氣是否穩定則取決於它的熱力結構，動力結構或兩者組合後的條件，以及運動氣塊（air parcel ）與環境大氣之上述條件的對比。
簡單的說，運動後的氣塊是否會到原位是判斷大氣穩定與否的指標。
下圖中附箭頭的小球代表氣塊，半圓或平面則代表大氣。
由而見大氣的三種穩定狀態。
圖7-1 大氣穩定與否之示意圖本章即對此方面問題做進一步的討論。
● 7.2氣象學中的不穩定度在氣象學中，大氣是否穩定有兩種參考標準，1. 靜力不穩定度（static instability ）或流體靜力不穩定度（hydrostaticinstability ），又稱重力（gravitational ）不穩定或浮力（buoyant ）不穩定。
它是以氣塊上升後的溫度為參考標準；如高於新環境的氣溫就是不穩定，反之為穩定。
2. 動力不穩定度（dynamic instability ）或流體動力不穩定度（hydrodynamic instability ）。
它是以氣塊在環境流中，亦即在大氣波中的狀態為依據；如氣塊進入新環境後不能與該處的大氣波動相契合就是不穩定，反之就是穩定。
第一部份：靜力或流體靜力不穩定度兩者均可用氣塊法（parcel method ）測定之。
● 7.3靜力或流體靜力不穩定度環境（enviroment ） （enviroment ）氣塊 （air parcel ）1. 由)(P M M g F -=)(P g ρρ-= 單位容積i.e.，)(22P P g dtzd ρρρ-=…….（7.1）在絕熱（等熵）運動中，如果氣塊運動中其p P 始終與環境之P 相等，即P P P =，則θθρρPP P T T ==，所以)()(22θθθ-=-=P P g T T T g dt zd ……………………….（7.2）i.e.，氣塊垂直加速度22dt z d 0⎪⎩⎪⎨⎧<=>，取決於⎪⎩⎪⎨⎧<=>-0θθP 。
大气环境质量标准
大气情况质量标准(1982年4月6日国务院情况掩护领导小组宣布 1982年8月1日实施）本标准是凭据中华人民共和国情况掩护法（试行）的规定，为控制和改进大气质量，创造清洁适宜的情况，防备生态破坏，掩护人民康健，促进经济生长而制订。
本标准适用于全国范畴的大气情况。
1 、标准的分级和限值1.1大气情况质量标准分为三级：一级标准为掩护自然生态和人群康健,在长期打仗情况下,&127 不产生任何危害影响的空气质量要求。
二级标准为掩护人群康健和都市、乡村的动、植物，在长期和短期打仗情况下,不产生伤害的空气质量要求。
三级标准为掩护人群不产生急、慢性中毒和都市一般动、植物（敏感者除外）正常生长的空气质量要求。
**“任何一次”为任何一次采样测定不许凌驾的浓度限值。
差别污染物“任何一次”采样时间见有关规定。
***“年日平均”为任何一年的日平均浓度均值不许凌驾的限值。
1.2.1总悬浮微粒（Ｔ.Ｓ.Ｐ），系指100微米以下微粒。
1.2.2飘尘，系指空气动力学粒径10微米以下的微粒，该项为参考标准。
1.2.3光化学氧化剂（Ｏ3），1小时均值每月不得凌驾一次以上。
2大气情况质量区的分别及其执行标准的级别2.1凭据各地区的地理、气候、生态、政治、经济和大气污染水平，确定大气情况质量分为三类：一类区为国度规定的自然掩护区、风物游览区、名胜奇迹和疗养地等。
二类区为都市筹划中确定的居民区、商业交通居民殽杂区、文化区、名胜奇迹和宽大农村等。
三类区为大气污染水平比力重的城镇和产业区以及都市交通枢纽、干线等。
2.2一类区由国度确定，二、三类区以及适用区域的地带范畴由本地人民政府规定。
2.3种种大气情况质量区执行标准的级别规定如下：一类区一般执行一级标准二类区一般执行二级标准三类区一般执行三级标准2.4凡位于二类区内的产业企业，应执行二级标准；凡位于三类区内的非筹划的居民区,应执行三级标准。
3监测要领3.13.2大气监测中的布点、采样、阐发、数据处理惩罚等具体要领和事情步伐，按国务院情况掩护领导小组办公室颁布的《情况监测标准阐发要领（试行）》的有关规定进行。
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大气稳定度分级
常用的大气稳定度分类方法有帕斯奎尔(Pasquill)法和国标原子能机构IAEA 推荐的方法。
这里介绍的是中国现有法规中推荐的修订帕斯奎尔分类法（简记P ·S ），分为强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定六级。
它们分别表示为A 、B 、C 、D 、E 、F 。
确定等级时首先计算出太阳高度角按表B1查出太阳辐射等级数，再由太阳辐射等级数与地面风速按表B2查找稳定等级。
注：云量（全天空十分制）观测规则与现国家气象局编定的《地面气象观测规范》相同。
注：地面风速（m/s ）系指距地面10m 高度处10min 平均风速，如使用气象台（站）资料，其观测规则与国家气象局编定的《地面气象观测规范》相同。
太阳高度角h o 使用下式计算：
()[]300
15cos cos cos sin sin arcsin -++=λσψσψt h o .....................(B1)
式中： h o ----太阳高度角，deg ； ψ----当地纬度，deg.； λ----当地经度；deg ；
t----进行观测时的北京时间；
σ----太阳倾角，deg ，可按下式计算：
π
θθθθθθσ/180]3sin 001480.03cos 002697.02sin 000907.02cos 006758.0sin 070257.0cos 39912.0006918.0[o o o o
o o +-+-+-=
式中： θo ----360d n /365，deg ；
d n ---- 一年中日期序数，0、1、2、······364。