1、影響大氣擴(kuò)散的氣象要素1. 風(fēng)速與風(fēng)向風(fēng)就是大氣的水平運(yùn)動。風(fēng)是一個矢量，具有大小和方向。風(fēng)向是指風(fēng)的來向。風(fēng)向可 分為8個方位或16個方位表示，也可用角度表示。例如從北方吹來的風(fēng)稱為北風(fēng)(N)或 稱風(fēng)向?yàn)?，東南向吹來的風(fēng)稱為東南風(fēng)（SE)或稱風(fēng)向135。風(fēng)向是經(jīng)常變化的，但不同地區(qū)在一年中都有經(jīng)常出現(xiàn)的風(fēng)向，即主導(dǎo)風(fēng)向。風(fēng)向頻率 表示某方向風(fēng)出現(xiàn)的次數(shù)占全年各方向風(fēng)出現(xiàn)總次數(shù)的百分比。風(fēng)向決定了污染物擴(kuò)散的 方向。風(fēng)速是指單位時間內(nèi)空氣在水平方向運(yùn)動的距離，用m/s或km/s表示。在大氣邊界層 中，摩擦力隨高度的增加而減小，當(dāng)氣壓梯度力不隨高度變化時，風(fēng)速隨距地面高度的增加 而增大，風(fēng)向與

2、等壓線的交角隨高度增加而減小。通常大氣中的污染物濃度與風(fēng)成反比， 風(fēng)速增加一倍，下風(fēng)向濃度將減少一半。平均風(fēng)速隨高度的變化曲線稱為風(fēng)速廓線，風(fēng)速廓線的數(shù)學(xué)表達(dá)式稱為風(fēng)速廓線模式。 2 氣溫與氣壓大氣的物理狀態(tài)及其變化規(guī)律與一些物理量有關(guān)，矣中最主要的是溫度與氣壓。氣象學(xué)中的地面氣溫一般是指距地面1. 5m高處在百葉箱中觀測到的空氣溫度。常用的 氣溫單位為攝氏溫度C、絕對溫度K和華氏溫度T。三者之間的換算公式為：K=C + 273. 15 C = |-X(T-32)眾所周知，近地層大氣的溫度是不斷變化的。近地層大氣溫度的垂直分布決定了大氣的 穩(wěn)定程度，大氣穩(wěn)定度又影響著大氣的湍流程度，以至于影響

3、大氣污染物的擴(kuò)散與稀釋。因 此，氣溫的垂直分布與大氣污染程度密切相關(guān)。氣壓定義為單位兩積上所承受的大氣柱的重量，即大氣的壓強(qiáng)。氣壓的常用單位有大氣 壓（atm)、帕（Pa)、毫巴（mb)、毫米汞柱（mmHg),它們之間的換算關(guān)系是：latm=101326Pa=1013. 6mb=760mmHg 空氣密度大的地方氣壓隨高度降低得快，密度小的地方氣壓隨高度降低得慢。3 大氣濕度大氣濕度是表示大氣中水汽含量和潮濕程度的重要的物理量。大氣濕度與天氣變化密切 相關(guān)，大氣濕度的常用表示方法有以下幾種。絕對濕度P單位體積空氣中所含的水汽質(zhì)量（水汽密度），常用單位g/m3。水汽壓力空氣中所含水汽的分壓力，與氣

4、壓用相同的單位（mmHg或Pa)。 通常氣溫條件下，水汽壓的毫米值與絕對濕度的數(shù)值相差不大，實(shí)際工作中常以水汽壓來代替絕對濕度。相對濕度大氣中水汽壓與同一溫度下的飽和水汽壓之比，用百分?jǐn)?shù)表示。露點(diǎn)氣壓不變的情況下，降低氣溫使其達(dá)到水汽飽和時的那個溫度稱為露點(diǎn)、根據(jù)氣溫與露點(diǎn)之差可以判斷空氣的相對濕度大小。差值越大相對濕度越??；反之亦然。兩者溫度相等時大氣中的水汽飽和，相對濕度為100%。4 云與輻射(1)云云是潮濕空6000m卷云(Ci)、卷積云(Cc)、卷層云(Q0中云2000 6000m高積云Ac)、高層云（As)、低云5000m為高云，2500mH5000m為中云， /2500m為低云。

5、云量是指云遮蔽天空的成數(shù)。我國將天空分成10等分，云遮蔽了幾分，云量就是幾。 國外將天空分為8分。兩者的換算關(guān)系為：國外云量XI. 25 我國云量(2)輻射輻射就是物質(zhì)以電磁波的形式放射能量。宇宙中的任何物質(zhì)只要它的溫度高于絕對零度，都能放射輻射能。太陽表面溫度6000K，以短波形式輻射能量，波長菹圍很廣，90%的能量集中在0. 15 4pm處。紫外區(qū)波長0. 76；xm，占太陽輔射能的43%。波長在:0.475pm附近輻射最 強(qiáng)。另外，大氣中的氧和臭氧（主要集中在對流層中）是吸收短波輻射的重要大氣組分，氧 的吸收帶波長范圍臭氧有三個吸收帶分別是0.20.3Mm、0. 30. 36)um和0.

6、40.85pm,由此可見，平流層中的臭氧對紫外線有較強(qiáng)的吸收能力，對保護(hù)地球生命起 著重要的作用。太陽輻射儒量是地球和大氣最主要的能量來源。太陽光以30X104km/S的速度自宇宙到達(dá) 地球。大氣對太陽輻射的消耗和衰減主要通過吸收、散射和反射作用。太陽總?cè)肷淠芰康?45%被地球獲得，大氣組分吸收24%的能量，云、大氣氣溶膠以及地表反射31%的能量。地球吸收了太陽輻射后溫度升高，同時自身以長波輻射的形式放射出能量，即地面輻 射。地面輻射的波長范圍大約為3120pm。大氣對太陽輻射的直接吸收很少，因此太陽輻 射對大氣的增溫沒有多大的直接作用。地球吸收太陽輻射后放射出的長波被大氣中的水汽 (吸收帶4

7、.580jxm)、二氧化碳（吸收帶12. 917. lpm)以及大氣含量很少的臭氧（吸收 帶8. 310. 6pm)和一些“溫室氣體”如甲烷、氧化亞氮、氯氟烴等吸收。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有 75%95%的地面長波輻射被大氣吸收，水汽集中在低層，因此長波輻射能量在近地面40 50m厚的氣層中就全部被吸收了，只有很少部分逃逸到宇宙空間去。大氣中的氣溶膠、云、 水滴也會散射和反射部分長波輻射。大氣吸收地面輻射后增溫，同時它本身以長波輻射的方式向四周輸送能量，其中一部分 投向地面，被稱為大氣輻射，即大氣的逆輻射。向上的地面輻射與向下的大氣逆輻射之差稱 為有效輻射。一般有效輻射總是正值，即地面與大氣的熱量交換總是

8、地面損失了熱量，由上 述可見大氣對地球起了保溫作用。此外，海洋、湖泊等水缽會逋過潛熱和感熱（湍流作用將地球表面熱量傳遞給大氣）方 式參與熱循環(huán)。通常情況下，地球溫度基本恒定，即地球系統(tǒng)的能量基本處于一個平衡 狀態(tài)。綜上所述，太陽是地球和大氣的主要能源，但低層大氣的增熱主要來源于地面的長波輻 射，因此近地層空氣的攏虔隨地表溫度的增加而增加，大氣自下而上被加熱*隨地表溫度的 降低而降低，大氣自下而上被冷卻。太陽周而復(fù)始的周期變化導(dǎo)致地球溫度的周期性變化， 由此引起低層大氣溫度的周期性變化。(3)云和輻射的關(guān)系云對輻射起屏障作用，它既阻擋白天的太陽輻射，又阻擋夜間地面向上的輻射。總的效 果是減少垂直溫度梯度，使白天遞減和夜間逆溫均受到削弱，減弱的程度視云量的多少而 定。陰天，溫度層結(jié)的晝夜變化幾乎消失，大氣接近中性狀態(tài)；同理，溫度層結(jié)也隨季節(jié)變 化。例如，夏季遞減強(qiáng)度大，頻率高，大氣不穩(wěn)定；冬季逆溫強(qiáng)度大，頻率高，大氣多出現(xiàn) 穩(wěn)定態(tài)。由此可見，輻射和云對大氣穩(wěn)定度可產(chǎn)生重要的影響，從而影響到大氣污染物的擴(kuò) 散稀釋。2.2影響大氣污染物擴(kuò)散能力的主要因素大氣的運(yùn)動變化是由大氣中熱能的交換所引起的，熱能主