加速度PPT教学课件

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向。加速度的大小在数值上等于单位时间内的速 度的改变。加速度的方向跟速度改变量的方向相 同。
平均加速度与瞬时加速度
• 定义:平均加速度指速度变化量与发生这 一变化所用时间的比值.它表示在这段时间 内速度平均变化的快慢.
• 公式:a=△V/△t
瞬时加速度:描述速度在某一时刻变化的 快慢.
加速度方向与速度方向的关系
5.3 湍流扩散的基本理论
• 5.3.1 湍流的基本概念
– 描述湍流运动有两种方法,一种是欧拉法,它在空间划出一个控制体为 对象,考察流体流经它的情形,欧拉法注重于特定时刻整个流场及某定 点不同时刻的流体运动性质。另一种是拉格朗日法,它在流体运动时,
追随研究一个典型的流体单元。
• 5.3.2 湍流扩散理论
第5节 速度变化快慢描述 ——加速度
• 一个运动员在比赛过程中,在5s内速度由0 增加到8m/s;而一汽车在行驶过程中在5s 内速度由5m/s增加到15m/s.谁的速度变 化的快?
• 一物体A在运动过程中,在5s内速度由0增 加到20m/s;另一物体B在运动过程中在 10s内速度由0增加到50m/s.哪个物体速度 变化的快?怎样进行比较?
• 2.干绝热直减率
• 一个质量恒定的空气块,从地面绝热上升 时,将因周围气压的减小而膨胀,一部分 内能用于反抗外压力膨胀,而做了功,因 而它的温度将逐渐下降;
• 反之,当一个质量恒定的空气块从高空绝 热下降时,由于外界气压逐渐增大,外压 力对气块做压缩功,并转化为它的内能, 因而它的温度将逐渐上升。
– 湍流扩散理论有三种:梯度输送理论,统计扩散理论和相似扩散理论。
5.3.3 点源扩散的高斯模式
• 坐标系 • 高斯模式的四点假设 • 高斯模式的四点假设为:(1)污染物在空间 yoz 平
面中按高斯分布(正态分布),在 x方向只考虑迁移, 不考虑扩散;(2)在整个空间中风速是均匀、稳定 的,风速大于lm/s;(3)源强是连续均匀的;(4) 在扩散过程中污染物质量是守衡的。 • 无限空间连续点源的高斯模式
• 臭氧主要分布在10—50千米之间的气层 气内,特别集中在20—30千米范围内
• 大气按温度高度的变化,可分为对流层、平 流层、中层、热层及外逸层。
1.对流层;
对流层是指由下垫面算起,到平均高度为12km的一层大 气。 对流层的上界高度是随纬度和季节而变化的,在热带 平均为17—18km,温带平均为10一12km,高纬度和两 极地区为8—9km夏季对流层上界高度大于冬季的。对 流层具有下述四个主要特点。
度的一种依据。
3.中间层
• 从下垫面算起的55—85km高度的一层称为 中间层。气温随高度的增高而降低,大约 高度每增高1km气温降:低1℃;空气有强 烈的对流运动,垂直混合明显;故有高空 对流层之称。
4.热成层 5.散逸层
• 从下垫面算起85—800km左右高度的一层称为热成层或 热层。气温随高度增高而迅速增高,在300km高度上, 气温可达1000℃以上。该层空气在强烈的太阳紫外线 和宇宙射线作用下,处在高度的电离状态,故有电离 层之称。电离层具有反射无线电波的能力。因此它在 无线电通讯上有重要意义。
C(x, y, z) A(x)eay2 ebz2
高斯模式的坐标系和基本假设图示
高架连续点源的高斯模式
H Hs
Hs
C C1 C2 H
像源
C1
Q
2 u y z
exp[( y 2
2
2 y
(z H)2
2
2 z
课堂练习
• 3.关于物体运动的加速度和速度的关系,以 下说法中正是( )B A.速度越大,加速度也一定越大。 B.速度变化很快,加速度一定很大。 C.加速度的方向保持不变,速度的方向也 一定不变。 D.加速度就是速度的增加量。
课堂练习
• 4.由a=△V/△t可得( C) A.a与△V成正比。 D B.物体的加速度大小由△V决定。 C.a的方向与△V的方向相同。 D.△V/△t叫速度的变化率,就是加速度。
dp gdz
u 3.02 F 3 (km/ h)
风速廓线
风Hale Waihona Puke Baidu计算
u2
u1
(
z2 z1
)
p
大气的 结构和 组成
外逸层 热成层
中间层
平流层
对流层
臭氧
大气层的结构和组成
• 大气属于混气合气体,氮、氧、氩合占总体 积的99.96%,余为氖、氦、氨、氙、氢 等微气量气体。 自110千米向上原子氧逐渐增加,直到主 要是原子氧的层,再向上为原子氦层(高1 000—2400千米)和气原子氢层(2 400千米以上)。
• (3) 对流层的空气密度最大,虽然该层很薄,但却集 中了全部大气质量的3/4并且几乎集中了大气中的全部 水汽;云、雾、雨、雪等大气现象都发生在这层。
• (4) 气象要素水平分布不均匀,特别是冷、暖气团的过 渡带,即所谓锋区。在这里往往有复杂的天气现象发生, 如寒潮、梅雨、暴雨、大风、冰雹等。
2.平流层
速度、速度变化量与加速度的区别
• 速度变化量与加速度的区别 • 由a=△V/△t及△V=a△t可知,加速度是速
度的变化率而不是速度的变化量;加速度 表示速度变化的快慢而不是速度变化的多 少;加速度不仅与速度变化量有关,还于 时间有关,加速度与速度变化量无直接关 系,不能直互判断大小关系.
课堂练习
• 对于γ和γd的物理意义应具有较确切认识,γd是以质量衡定的
一块空气团为对象在干绝热条件下沿垂直上升而导出的气温垂直
递减率,是一个由气态方程给定的确定值。γ则是气温的环境层
结, 是在太阳、地球的热量幅射和其他气象因素作用下形成的实 际环境状况。
5.2.3 逆温
图5-4 由于太阳辐射引起逆温的生消过程。
• (1) 气温随高度的增加而降低,由下垫面至高空每高 差109m气温约平均降低0.65℃。
1.对流层;
• (2) 对流层内有强烈的对流运动。这主要是由于下垫 面受热不均匀及下垫面物性不同所产生的。一般是低纬 度的对流运动较强,高纬度地区的对流运动较弱。由于 对流运动的存在,使高低层之间发生空气质量交换及热 量交换,大气趋于均匀。
5.1 大气层和大气污染
• 1.低层大气的组成
• 2.描述大气的物理量
包地向围表上气柱(地的愈m温(球密稀bma、的度薄mr)、气H整 在 。g帕湿个标)、(、大准P标a气气状准(压圈态大N(的下/气m大总每2压气体升)(a压为重)t;m力大1).)2、的气9巴单3,克(位大b,a有气r愈)毫、在米毫汞巴 组10成11:3a.t干m2洁5=m空7b6气amr、m水Hg汽=、1污01染32物5Pa =
a、v0同向 加速运动 a、v0反向 减速运动
a增大,v增加的快
a减小,v增加的慢 a增大,v减小的 快 a减小,v减小的慢
如何判断物体做的是加速运动还是 减速运动
• 判断方法:1.根据V-t图像。
v
v


0
0 t
t
• 2.根据加速度方向与速度方向的关系。
• 只要加速度与速度的方向相同,就是加速; 加速度与速度的方向相反,就是减速。
• 热成层顶以上的大气层,统称为散逸层。该层气温极 高,空气稀薄,大气粒子运动速度很高,常可以摆脱 地球引力而散逸到太空中去,故称散逸层。
5.2 大气边界层的温度场
5.2.1 气温的垂直分布
• 1. 气温层结
– 气温沿铅直高度的变化,称气温层结或层结。气温随高度变 化快慢这一特征可用气温垂直递减率来表示。气温垂直递减
v
v
0
t
v
0
t
v
0
t
0
t
速度、速度变化量与加速度的区别
• 速度与加速度的区别
• 速度是描述物体运动快慢的物理量,它等 于位移于时间的比值;加速度是描述速度 变化快慢的物理量,它等于速度变化量与 时间的比值;
• 加速度只能反映速度变化的快慢,不能反 映物体运动的快慢;加速度大不能说明物 体运动的快,反之也一样成立;加速度为 零,说明物体速度不变化,但速度不一定 为零,物体可能以一定的速度做匀速运动.
• 加速度方向与速度方向相同:速度增加即物 体做加速运动.
• 加速度方向与速度方向相反:速度减小即物 体做减速运动.
• 进一步归纳为:只要加速度的方向与速度方 向相同,物体就做加速运动;加速度的方向 与速度方向相反,物体就做减速运动;加速 度的方向与速度的方向无直接关系,不能单 从加速度的正、负来判断物体是加速还是减 速运动.必须与初速度相结合综合考虑.
• 1.关于加速度的概念,下列说法正确的是
( c)
A.加速度就是加出来的速度。 B.加速度反映了速度变化的大小。 C.加速度反映了速度变化的快慢。 D.加速度为正值,表示速度的大小一定越 来越大。
课堂练习
• 2.关于加速度的方向,下列说法确的是( ) A.总C 与初速度的方向一致。 B.总与平均速度的方向一致。 C.总与速度变化的方向一致。 D.总与位移的方向一致。
从v-t图像看加速度
• 主要依据:加速度的表达式a=△V/△t,从 图像当中找到△V与△t,将其代入表达式就 可以得到加速度的大小及方向。
注:还可根据v-t图线与 V
t轴的夹角的大小来判断, 夹角越大,加速度越大, v2 夹角越小,加速度越小. v1
(角度为锐角时)
0
△V △t
t1
t2
t
从v-t图像看加速度涉及的四种特 殊图像
率的数学定义式为, γ=- dT/dz;它系指单位(通常取100m)
高差气温变化速率的负值。如果气温随高度增高而降低,γ 为正值,如果气温随高度增高而增高,γ为负值。
– 大气中的气温层结有四种典型情况,气温随高度的增加而递 减,γ>0,称为正常分布层结,或递减层结;气温随高度的 增加而增加,γ<0,称为气温逆转,简称逆温;气温随铅直 高度的变化等于或近似等于干绝热直减率,γ=γd称为中性 层结;气温随铅直高度增加是不变的,γ=0,称为等温层结。
• 这种性质可 d用 干CAgp绝热1K直/1减00 m率表示。
5.2.2 大气静力稳定度及其判据
a
a
a=0
v
v
v
(1)
(2)
(3)
处于不同平衡状态的小球。

大气的静力稳定度含义可以理解为,如果一空气块受到外部作用, 获得了向上或向下的初始运动速度后,可能发生三种情况:(1) 气 块加速上升或下降,称这种大气是不稳定的;(2) 气块逐渐减速并 有返回原来高度的趋势,称这种大气是稳定的;(3)气块做等速直 线运动,称这种大气是中性的。
• 从对流层顶到离下垫面55km高度的一层称为平流层。 从对流层顶到30 -35km这一层,气温几乎不随高度而 变化,故有同温层之称。从这以上到平流层顶,气温 随高度升高而上升,形成逆温层,故有暖层之称。由 于平流层基本是逆温层,故没有强烈的对流运动;空 气垂直混合微弱,气流平稳。水汽、尘埃都很少,很 少有云出现,大气透明度良好。对流层和平流层交界 处的过渡层称为对流层顶。它约数百米到2km厚;最大 可达4—5km厚。对流层顶的气温在铅直方向的分布呈 等温或逆温型。因此,它的气温直减率与对流层的相 比发生了突变,往往利用这一点作为确定对流层顶高
匀变速直线运动的加速度在v-t图像 中的表示方法
• 在匀变速直线运动中v-t图像是一条倾斜的
直线,其加速度a=△V/△t=k,即加速度
的大小等于v-t图像中直线的斜率,斜率的
大小反映加速度的大小。
v
v
vt
vt
v0
ɑ
ɑ
0
t0
t
0
t0
t
环境质量评价与系统分析
大气环境质量评价及影响
预测
5.1 大气层和大气污染 5.2 大气边界层的温度场 5.3 湍流扩散的基本理论 5.4 烟气抬升与地面最大浓度计算 5.5 点源特殊扩散模式 5.6 非点源扩散模式 5.7 大气湍流扩散参数的计算和测量 5.8 大气环境影响评价及预测
加速度
• 定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它 是速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。 通常用字母a表示。加速度包括平均加速度和瞬时 加速度.
• 表达式:a=△V/△t。 • 单位:在国际单位制中,加速度的单位为m/s2,
读作米每二次方秒。 • 矢量性:加速度是矢量,不仅有大小,而且有方
aagg( (T''T' )) T
a g( d ) z
T
T T0 z
T ' T0 d z
• 当γ-γd>0,气块加速运动,大气不稳定;当γ-γd<0,气块 减速运动,大气稳定;当γ-γd=0,大气为中性。
• 因此,大气静力稳定度可以用温度直减率与干绝热直减率之差来
判断,即γ-γd大于、小于和等于零为大气静力稳定度的判据。
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