第三章大氣污染氣象學(xué)1.大氣圈結(jié)構(gòu)及氣象要素2.大氣的熱力過程3.大氣的運(yùn)動(dòng)和風(fēng)主要?dú)庀笠氐诙?jié)大氣的熱力過程太陽(yáng)、大氣和地面的熱交換太陽(yáng)以紫外線、可見光、紅外線的形式輻射熱量太陽(yáng)輻射加熱地球表面地面長(zhǎng)波輻射加熱大氣近地層大氣溫度隨地表溫度變化氣溫的垂直變化氣溫直減率

（大氣）干空氣溫度絕熱垂直遞減率－

干絕熱直減率

（空氣團(tuán)）一般滿足(大氣絕熱過程，系統(tǒng)與周圍環(huán)境無(wú)熱交換

)

空氣塊膨脹（做功）耗內(nèi)能T定性空氣塊壓縮（外氣對(duì)它做功）T內(nèi)能原因（由壓力變化引起）大氣穩(wěn)定度及其判據(jù)定量判斷

則有判據(jù)：

大氣穩(wěn)定度及其判據(jù)逆溫逆溫不利于擴(kuò)散輻射：1.輻射逆溫：

地面白天加熱，大氣自下而上變暖；

地面夜間變冷，大氣自下而上冷卻

太陽(yáng)

地球

：短波

地球

大氣層：長(zhǎng)波

大氣吸收長(zhǎng)波強(qiáng)逆溫輻射逆溫的生消過程逆溫2.下沉逆溫（多在高空大氣中，高壓控制區(qū)內(nèi)）

很厚的氣層下沉

壓縮變扁

頂部增溫比底部多逆溫3.平流逆溫暖空氣平流到冷地面上而下部降溫而形成4.湍流逆溫下層湍流混合達(dá)上層出現(xiàn)過渡層逆溫

逆溫5.鋒面逆溫

冷、暖氣團(tuán)相遇冷暖間逆溫

暖氣上爬，形成鋒面煙流型與大氣穩(wěn)定度的關(guān)系

波浪型（不穩(wěn)）錐型（中性or弱穩(wěn)）扇型（逆溫）爬升型（下穩(wěn)，上不穩(wěn)）漫煙型（上逆、下不穩(wěn)）

第三節(jié)大氣的運(yùn)動(dòng)和風(fēng)引起大氣運(yùn)動(dòng)的作用力

直接作用力

重力水平氣壓梯度力（垂直上與重力基本平衡）間接作用力地轉(zhuǎn)偏向力（相對(duì)運(yùn)動(dòng)：方向改變）慣性離心力（大氣曲線運(yùn)動(dòng)：很?。┠Σ亮Γń?～2km內(nèi)明顯）

大氣邊界層中風(fēng)隨高度變化

Ekman螺旋線（北半球下視，地偏力指向運(yùn)動(dòng)右方，故順時(shí)針；南半球則相反）

高度增高，風(fēng)速增大，方向逐漸接近地轉(zhuǎn)風(fēng)。

近地層風(fēng)速廓線模式

平均風(fēng)速隨高度變化中性層結(jié)：對(duì)數(shù)律，粗糙度和摩擦速度近地層風(fēng)速廓線模式

平均風(fēng)速隨高度變化非中性層結(jié)：

指數(shù)律，穩(wěn)定度參數(shù)地方性風(fēng)場(chǎng)

1．海陸風(fēng)

地方性風(fēng)場(chǎng)

2．山谷風(fēng)

地方性風(fēng)場(chǎng)

3．城市熱島環(huán)流

第三章大氣污染氣象學(xué)1.大氣圈結(jié)構(gòu)及氣象要素2.大氣的熱力過程3.大氣的運(yùn)動(dòng)和風(fēng)第四章大氣污染物擴(kuò)散模式1.湍流擴(kuò)散的基本理論2.高斯擴(kuò)散模式3.污染物濃度的估算方法4.特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式5.城市及山區(qū)的擴(kuò)散模式6.煙囪高度設(shè)計(jì)第一節(jié)湍流擴(kuò)散的基本理論湍流的基本概念

湍流——大氣的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

風(fēng)速的脈動(dòng)風(fēng)向的擺動(dòng)熱力湍流：溫度垂直分布不均（不穩(wěn)定）機(jī)械湍流：垂直方向風(fēng)速分布不均勻及地面粗糙度擴(kuò)散的要素風(fēng)：平流輸送為主，風(fēng)大則湍流大湍流：擴(kuò)散比分子擴(kuò)散快105～106倍湍流擴(kuò)散理論主要闡述湍流與煙流傳播及湍流與物質(zhì)濃度衰減的關(guān)系1.梯度輸送理論類比于分子擴(kuò)散，污染物的擴(kuò)散速率與負(fù)濃度梯度成正比Fick擴(kuò)散理論（傳質(zhì)、傳熱）2.湍流統(tǒng)計(jì)理論泰勒－>圖4-1，正態(tài)分布薩頓實(shí)用模式高斯模式

3.相似理論第二節(jié)高斯擴(kuò)散模式高斯模式的有關(guān)假定坐標(biāo)系右手坐標(biāo)，y為橫風(fēng)向，z為垂直向四點(diǎn)假設(shè)

a．污染物濃度在y、z風(fēng)向上分布為正態(tài)分布b．全部高度風(fēng)速均勻穩(wěn)定c．源強(qiáng)是連續(xù)均勻穩(wěn)定的d．?dāng)U散中污染物是守恒的（不考慮轉(zhuǎn)化）

高斯擴(kuò)散模式高斯擴(kuò)散模式的坐標(biāo)系無(wú)界空間連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式由正態(tài)分布假定，得下風(fēng)向任一點(diǎn)的濃度分布方差的表達(dá)式由假定得

源強(qiáng)積分式（單位時(shí)間物料守恒）

高斯煙流的形態(tài)高斯煙流的濃度分布高斯煙流中心線上的濃度分布高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式鏡像全反射---->像源法實(shí)源：像源：高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式

顆粒物擴(kuò)散模式粒徑小于15μm的顆粒物可按氣體擴(kuò)散計(jì)算大于15μm的顆粒物：傾斜煙流模式

地面反射系數(shù)第三節(jié)污染物濃度的估算q

源強(qiáng)計(jì)算或?qū)崪y(cè)

平均風(fēng)速多年的風(fēng)速資料

H

有效煙囪高度

、擴(kuò)散參數(shù)1.煙氣抬升高度的計(jì)算

初始動(dòng)量：速度、內(nèi)徑煙溫度－>浮力煙氣抬升煙氣抬升高度的計(jì)算抬升高度計(jì)算式

（1）

Holland公式：適用于中性大氣條件（穩(wěn)定時(shí)減小，不穩(wěn)時(shí)增加10％～20％）

Holland公式比較保守，特別在煙囪高、熱釋放率比較強(qiáng)的情況下煙氣抬升高度的計(jì)算抬升高度計(jì)算式（續(xù)）（2）Briggs公式：適用不穩(wěn)定及中性大氣條件

煙氣抬升高度的計(jì)算抬升高度計(jì)算式（續(xù)）（3）我國(guó)“制訂地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法”(GB/T13201-91)中的公式

擴(kuò)散參數(shù)的確定P－G曲線法P－G曲線Pasquill常規(guī)氣象資料估算Gifford制成圖表擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用根據(jù)常規(guī)資料確定穩(wěn)定度級(jí)別擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用利用擴(kuò)散曲線確定和擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用地面最大濃度估算擴(kuò)散參數(shù)的確定－中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法穩(wěn)定度分類方法改進(jìn)的P－T法

太陽(yáng)高度角

（式4-29，地理緯度，傾角）

輻射等級(jí)穩(wěn)定度云量（加地面風(fēng)速）

擴(kuò)散參數(shù)的確定－中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法擴(kuò)散參數(shù)的選取擴(kuò)散參數(shù)的表達(dá)式為（取樣時(shí)間0.5h，按表4-8查算）平原地區(qū)和城