第六章城市大气环境4、5、6讲解

2、热力效应
(3)城市效应：城市特殊下垫面的特点造成城市和农村对大气污 染的影响不相同。 ①城市温度 ②城市的温度层结 ③ “热岛”环流：城郊的污染物随环流被带到市区，从而加重 了城市的污染。
三、影响大气污染的其他因素
1、污染源的排放方式和几何形状 污 染源的几何形状分为点源、线源和面源；排
放污染物的持续时间分为瞬时源和连续源； 排放源高度分为地面源和高架源等。不同类 别的源有不同的排放方式，污染物 进入大气 的初始状态也不一样，因而浓度分布也不同， 如工厂烟囱排放当作高架连续点源，繁忙的 公路作为连续线源，城市居民区的家庭炉灶 当作地面面源，把各个 污染源结合在一起考 虑，称为复合源。
(a) 正常温度层结 (b) 逆温开始生成，随地面辐射增强，迅速冷却，逐 渐向上发展
(c) 辐射达到最强时为黎明前 (d) 日出后，地面增温，空气自下而上增温，逆温逐 渐消失
(e) 上午10时左右，逆温消失 这种逆温冬季最强，中纬度地区可达200~300m
3、大气水平运动和湍流
1)、风对大气污染物扩散的作用 污 染物在风的作用下，沿下风向输送、扩散和稀释，
第四节 大气中污染物的扩散
一个区域的大气污染程度取决于该区域内 排放污染物的源参数、气象条件和近地 区下垫面的状况。其中气象条件和下垫 面状况决定了大气对污染物的稀释、扩 散的速率和迁移转化的途径。因此，在 源参数一定的情况下，气象条件和下垫 面状况是影响大气污染的重要因素。
一、气象因素
1、温度层结 气温沿垂直高度的分布可用曲线表示，称为温度
定义：大气的无规则运动称为大气湍流 在实际大气中，往往是大气在短时间内进行着不同尺度的
无规则运动，这种运动叫湍流，它是由大大小小的 “湍涡”组成的。 湍流的扩散能力很强，也就是说，它具有明显的扩散效应。 风速越大，湍流越强，污染物扩散的速度就越快，污 染物的浓度就越低。
4、云和雾
由于云能反射太阳辐射，而减少了地面对太阳辐射能 的吸收(不易增温)；另外，云还能增强大气的逆辐射， 减少地面的有效辐射(不易冷却)，因此，云层的效果 是：
二、影响大气污染的地理因素
1、动力效应：地形地物 (1)地形
受地形影响，形成具不同特点的局地环流或改变原来的气 流方向，导致对污染物分布及浓度的变化。
(2)过山气流
①气流下滑；②空气动力“下沉”现象或形成环流；③地 形的屏障作用。
(3)地物：
①城市中高大建筑物阻碍气流运行，背风面形成局地窝旋， 不利污染物扩散，减小平均风速；②风向摆动大，近地层 风场不规则
4、风在空间分布平直并且均匀稳定，不涨落，平均 风速和风向没有显著变化。
高斯烟羽模式假定条件：
风 受着各种力的影响，也是在各种力的作用下产生的。 作用于空气的力有：①由于气压分布不均而产生的气 压梯度力；②由于地球自转产生的地转偏向力；③由 于空气 层之间，空气与地面之间相对运动而产生的 摩擦力；④由于空气作曲线运动所产生的惯性离心力 等，这些力间的不同组合构成了不同形式的大气水平 运动。
3)大气的湍流运动
四、高斯烟羽模式假定条件：
1、烟气是从高架点源连续排放的。
2、污染物扩散是被动，它完全随周围空气一起流动， 烟气中污染物排放到空气中不发生化学反应，从它排 出来到接触地面之间，污染物量既没有损失，也没有 增加。地面不但对污染物不吸收，而且还将污染物完 全反射到大气中去。
3、污染物出在同一类温Байду номын сангаас层结的大气层中，计算的 扩散范围以不超过10公里为宜。
2、热力效应
由于下垫面性质不同，或地形起伏，使其受热、 散热不均匀，引起的温度场和风场的变化。
(1)山谷风：山谷风的影响是污染物往返积累，形 成很高的浓度。风方向是不稳定的，时而山风， 时而谷风，若有大量污染物排入山谷中，则因风 向摆动而使污染物不易扩散，积聚造成污染。
(2)海陆风：影响是盛行风向带向海洋的污染物， 由于海面上的下沉气流又被带到低层，随海风吹 向陆地，在近海处造成污染。
污染系数综合了风向、风速的作用，某方位的 风向频率小、风速大，该方向的污染系数就 小，说明其下风向的空气污染就轻，这项气 象条件是选厂址时最重要的依据。厂址应设 在污染系数最小方位的上侧。依据各方位的 污染系数和它的百分率，可以绘制成的污染 系数玫瑰图。
2）水平运动
大气的水平运动通常称为风，它对大气中水分、热量的 传输和天气、气候的演变，对大气中污染物的扩散和 输送起着重要的作用。
三、影响大气污染的其他因素
2、源强和源高 源强：排放浓度的大小 源高：排放的高度
三、影响大气污染的其他因素
烟气排放的方式有 ������ 点源（烟囱，利用区域布置，提高烟囱高度） ������ 线源（自然通风法，降低污染物浓度） ������ 面源（炉灶，集中供热）。 烟羽： ������ 烟气从烟囱口排出后，在浮升力和风力及惯性力 的作用下，向下风方向逐渐扩散，形成像羽毛状的烟 气流。
层结曲线，如图有几种情况：
① ②气温随高度的增加而递 减，有利于污染物的扩散。
③ 气温不随高度变化，为等 温层结。
④气温随高度增加而增加， 称为逆温，不利于大气污染 物的扩散。
2、逆温
①定义：气温随高度增加而增加的现象称为 逆温； ②分类：根据逆温的生成过程，分为五类： 辐射逆温，下沉逆温，地形逆温，湍流逆温， 平流逆温。
减小气温随高度的变化，(中性天气)不利于污染物的 垂直扩散。
雾像一层厚厚的被子，盖在近地面上，阻挡了污染物 向上扩散。
有利：云雾形成初期，捕获空气中的颗粒物作为凝结 核，降低空气中颗粒物的浓度–––净化空气。
5、降水
清洗大气中的污染物，尤其是可溶性的气体 污染物能被降水溶解而从大气中净化。
因此，大气污染物受到两方面的影响，即风向和 风速的影响。风向频率越大，其下风向受污染的 机率就越高，因 此，污染的程度与风向频率成正 比；某一风向的风速越大，则下风向的污染程度 就越小，因为来自上风向的污染物的输送、扩散、 稀释的能力加大，使大气中污染物 的浓度降低， 因此，风速与污染的程度成反比，得出一个污染 系数的定义和公式：