大气污染气象学
污染气象学
1. 空气污染一般是指：由于人为或自然的因素，使大气组成的成分，结构和状态发生变化，与原本情况比增加了有害物质(称之为空气污染物)，使环境空气质量恶化，扰乱并破坏了人类的正常生活环境和生态系统，从而构成空气污染(科学定义)。
2. 空气污染源分为两类：人工源和自然源。
3. 大气污染物(ppm, mg/m3):以各种方式排放进入大气层并有可能对人和生物、建筑材料以及整个大气环境构成危害或带来不利影响的物质。
按照其产生方式可分为：一次、二次污染物。
一次大气污染物：直接以原始形态排放入大气中并达到足够的排放量从而造成健康威胁的污染物。
二次大气污染物指大气中的一次污染物通过化学反应生成的化学物质。
4. P-T法确定稳定度类别分ABCDEF类，依次规定为极不稳定，中等不稳定，弱不稳定，中性，弱稳定，中等稳定状况。
P-T-C法确定稳定度的具体过程：1•先计算太阳高度角；2•由云量和太阳高度角按表查出太阳辐射等级；3•由太阳辐射等级与风速按表查出稳定度类别。
5. 源强：表示污染源排放污染物质量的速率。
源强的单位：对点源，g/s或kg/s;对线源，g/(s.m)；对面源，g/(s.)或kg/(h.k)；对瞬时源，kg或g。
6. 南极臭氧空洞：每年的春季(9、10月)在南极上空会出现一个面积与极涡范围相当的臭氧弄对低质区。
7. 大气的自净能力：由于大气自身的运动，使得大气污染物输送、稀释、扩散，从而起到对大气的净化作用。
机制:大气输送，大气扩散，沉降和化学转化。
8. 逆温：递减率＜0的大气层与正常情况完全相反的现象称为逆温，这样的气层称为逆温层。
逆温分类及特征：根据逆温产生的原因不同，可分为辐射性逆温、沉降性逆温、湍流性逆温、锋面逆温和地形逆温五种。
逆温研究关注点(实际)：逆温的频率、厚度、强度、种类、生消规律。
对污染物扩散的影响：由于逆温层的存在，大大抑制了对流，使大气处于稳定状态，像一个盖子一样阻碍着大气的垂直运动。
污染气象学大气扩散参数
污染气象学大气扩散参数大气扩散参数是指用于描述污染物在大气中传输和扩散的各种参数，包括平流、湍流和稳定度等。
这些参数主要通过气象观测和模拟来获得，并在大气扩散模型中应用，以预测和评估大气污染物的扩散范围和浓度分布。
首先，平流是指大气中水平风速和风向的变化情况。
平流对大气扩散起着主导作用，因为它决定了污染物在大气中的传输距离和速度。
平流可以通过气象观测和数值模拟来确定，常用的平流参数有水平风速、风向、风切变等。
其次，湍流是指大气中垂直风速和湍流强度的变化情况。
湍流对大气扩散起着重要作用，因为它决定了污染物在垂直方向上的混合和扩散效果。
湍流可以通过气象观测和湍流模型来确定，常用的湍流参数有垂直风速、湍流强度、湍流释放系数等。
最后，稳定度是指大气中温度垂直分布的变化情况。
稳定度对大气扩散也有重要影响，因为它决定了污染物在大气中的上升和下沉运动。
不同稳定度条件下的大气扩散情况差异很大，所以稳定度是影响空气质量的关键因素。
稳定度可以通过气象观测和数值模拟来计算，常用的稳定度参数有温度垂直梯度、温度倾角、位温等。
需要注意的是，大气扩散参数的确定和应用需要考虑多种因素的综合影响。
例如，在复杂地形和复杂气象条件下，大气扩散参数的计算和模拟更为困难，结果也更不准确。
此外，大气污染物的种类、浓度、释放方式等因素也会对大气扩散参数产生影响。
综上所述，大气扩散参数是研究大气污染传输和空气质量的关键指标，其包括平流、湍流和稳定度等参数。
这些参数通过气象观测和模拟来获得，并在大气扩散模型中应用，以预测和评估大气污染物的扩散范围和浓度分布。
了解和掌握这些参数对于污染物源治理和环境保护具有重要意义。
内科大大气污染控制工程课件第3章 大气污染气象学
主要气象要素
3．气湿
➢ 绝对湿度－1m3湿空气中含有的水汽质量 ➢ 相对湿度－空气的绝对湿度与同温度下饱和空气
的绝对湿度的百分比 ➢ 含湿量－湿空气中1kg干空气包含的水汽质量 ➢ 水汽体积分数－水汽在湿空气中所占的体积分数 ➢ 露点－同气压下空气达到饱和状态时的温度
主要气象要素
3．气湿
主要气象要素
云状:卷云（线）,积云（块）,层云（面),雨层云(无定形）
云
低 云 （ 米 以 下 ）
2500
高云（5000m以上）
中 云 （ 2500-5000m ）
主要气象要素
6．能见度
正常视力的人，在天空背景下能看清的水平距离 级别（0~9级，相应距离为50～50000米）
第二节 大气的热力过程
一.太阳、大气和地面的热交换
T0 P0
P0
位温:各高度均把压力换算为1000mb(10kPa)时的温度（绝热）
T (1000) RCp T (1000)0.288
P
P
气温的垂直分布（温度层结）
气温的垂直分布－温度层结
T
z
>0， ＝ d ， ＝0 ， <0 ，
正常分布层结 中性层结（绝热直减率） 等温层结 逆温层结
Ozone layer
大气圈垂直结构
➢ 对流层（～10km左右）
➢ 集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气，主要天 气现象都发生在这一层
➢ 温度随高度的增加而降低，每升高100m平均降 Leabharlann 0.650C➢ 强烈对流作用
➢ 温度和湿度的水平分布不均
大气边界层－对流层下层1～2km，地面阻滞和摩擦 作用明显
➢ 气温随高度升高而迅速降低 ➢ 对流运动强烈
大气污染气象学
第三章 大气污染气象学3.1 一登山运动员在山脚处测得气压为1000 hPa ，登山到达某高度后又测得气压为500 hPa ，试问登山运动员从山脚向上爬了多少米？ 解：由气体静力学方程式，大气中气压随高度的变化可用下式描述：dP g dZ ρ=-⋅ （1）将空气视为理想气体，即有m PV RT M =可写为 m PMV RTρ==（2） 将（2）式带入（1），并整理，得到以下方程：dP gM dZ P RT=- 假定在一定范围内温度T 的变化很小，可以忽略。
对上式进行积分得：ln gMP Z C RT =-+ 即 2211ln ()P gM Z Z P RT =--（3） 假设山脚下的气温为10。
C ，带入（3）式得：5009.80.029ln10008.314283Z ⨯=-∆⨯ 得 5.7Z km ∆= 即登山运动员从山脚向上爬了约5.7km 。
3.2 在铁塔上观测的气温资料如下表所示，试计算各层大气的气温直减率：105.1-γ，3010-γ，5030-γ，305.1-γ，505.1-γ，并判断各层大气稳定度。
解：d m K z T γγ>=---=∆∆-=-100/35.25.1102988.297105.1，不稳定d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/5.110308.2975.2973010，不稳定d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/0.130505.2973.2975030，不稳定d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/75.15.1302985.297305.1，不稳定d m K zTγγ>=---=∆∆-=-100/44.15.1502983.297505.1，不稳定。
3.3 在气压为400 hPa 处，气块温度为230K 。
若气块绝热下降到气压为600 hPa 处，气块温度变为多少？解：288.00101)(P PT T =， K P P T T 49.258)400600(230)(288.0288.00101===解：由《大气污染控制工程》P80 （3－23），m Z Z u u )(11=，取对数得)lg(lg 11Z Zm u u =设y u u=1lg ，x Z Z =)lg(1，由实测数据得由excel 进行直线拟合，取截距为0，直线方程为：y=0.2442x故m ＝0.2442。
空气污染气象学复习资料
空⽓污染⽓象学复习资料名词解释：1、空⽓污染⽓象学：是近代⼤⽓科学研究的⼀个新的分⽀学科，研究⼤⽓运动同⼤⽓中污染物相互作⽤的学科，它作为⼤⽓环境问题研究与应⽤的⼀个重要领域，研究排放进⼊⼤⽓层的空⽓污染物的扩散稀释、转化、迁移和清楚的规律，模拟并预测空⽓污染物的浓度分布及其对环境空⽓质量的影响。
2、⽓象要素：构成和反映⼤⽓状态和⼤⽓现象的基本因素，简称为⼤⽓状态的物理现象和物理量。
3、风：空⽓相对于地⾯的⽔平运动成为风，它有⽅向和⼤⼩，是⽮量。
4、湍流：是⼀种不规则运动，其特征是时空随机变量，包括机械因素和热⼒因素，由机械或动⼒作⽤⽣成的是机械湍流，地表⾮均⼀性和粗糙度均可产⽣这种机械湍流活动。
由各种热⼒因⼦的热⼒作⽤诱发形成的湍流称热⼒湍流，⼀般情况下，⼤⽓湍流的强弱取决于热⼒和动⼒两种因⼦。
在⽓温垂直分布呈强递减时，热⼒因⼦起主要作⽤，⽽在中性层结情况下，动⼒因⼦往往起主要作⽤。
5、⼤⽓温度：指1.5⽶的百叶箱温度。
6、⼲绝热递减率：绝热垂直递减率（绝热直减率）：⽓块在绝热过程中，垂直⽅向上每升降单位距离时的温度变化值。
（通常取100m ），单位：℃/100m 。
7、⼲绝热垂直递减率γd （⼲绝热直减率）: ⼲⽓块（包括未饱和湿空⽓）在绝热过程中，垂直⽅向上每升降单位距离的温度变化值。
（通常取100⽶），根据计算，得到γd 约为0.98℃/100m ，近似1℃/100m 。
8、混合层⾼度：在实践中，经常会出现这样的温度层结：低层是不稳定的⼤⽓，在离地⾯⼏百到上千⽶⾼空存在⼀个明显的逆温层，即通常所说的上部逆温的情况，它使污染物的垂直扩散受到限制，实际上只能在地⾯⾄逆温的扩散叫“封闭型”扩散。
存在封闭型扩散的空⽓层称混合层。
上部稳定层结的底部的⾼度称为混合层⾼度。
9、地⾯绝对最⼤浓度：两种作⽤的结果:定会在某⼀风速下出现地⾯最⼤浓度的极⼤值,称为地⾯绝对最⼤浓度,⽤Cabsm ，出现最⼤浓度的风速称为危险风速10、烟⽓抬升⾼度：烟囱⾼度He 为烟囱的有效⾼度.这个⾼度就是烟流中⼼线完全变成⽔平时的⾼度.它等于烟囱的实际⾼度Hs 和烟⽓的抬升⾼度△H 之和.He= Hs+ △H11、烟流宽度2y0(或2z0)定义为烟流中⼼线⾄等于烟流中⼼线浓度⼗分之⼀处的距离的⼆倍。
大气污染控制第三章 大气污染气象学
∵ U = H－PV 全微分 dU = dH－PdV－VdP
∴ dq = dH－VdP = CPdT－VdP (dH = CPdT )
对单位质量的空气， V
RT
，故
P
dq
CPdT
RT
dP P
式中：CP = 996.5J/kg.K，R = 287J/kg.K
对于绝热过程：dq = 0，则
dT R dP T CP P
u 3.02 F 3 ( km/h)
5. 能见度 在当时天气条件下，视力正常的人能够从天空背景中看到或辨
认出的目标物的最大水平距离 (m) 。 能见度大小反映了大气透明度或混浊程度。
6. 云：
云是发生在高空的水汽凝结现象。 ⑴ 云的分类 高云：5000m以上，由水晶组成，云体成白色，有蚕丝般光泽，
几乃至几十度。 ⑵ 由于气流运动受地面摩擦的影响，故风速随高度增加而增大。 ⑶ 大气上下有规则的对流和无规则的湍流运动都比较盛行，水气也比较充
足。 直接影响污染物的传输、扩散和转化。
二、气象要素
表示大气状态和物理现象的物理量。 1. 气温
指离地面1.5m高处百叶箱中观测到的空气温度。 2. 气压
指大气压强。气象上气压的单位为毫巴 (mb)。 1mb = 1000dyn/cm2 = 100 Pa
也慢。可见云和强风可抑制辐射逆温出现。
2.下沉逆温 下沉逆温范围广、厚度大、持续时间长，在离地数百米至数千
米的高空都可能出现。在冬季，下沉逆温与辐射逆温相结合，形成 很厚的逆温层。
3.平流逆温 当暖空气平流到冷地面时，下层空气受地面影响大，降温多，上层空气
降温少，故形成逆温。 当暖空气平流到低地、盆地内积聚的冷空气上面时，也可形成平流逆温。
气象学在大气环境污染治理中的应用
气象学在大气环境污染治理中的应用在当今社会，大气环境污染已成为全球面临的严峻挑战之一，对人类的健康和生态系统的平衡造成了巨大威胁。
而气象学作为一门研究大气现象和规律的科学，在大气环境污染治理中发挥着至关重要的作用。
通过对气象条件的深入研究和分析，我们能够更好地理解污染物的扩散、传输和转化过程，从而为制定有效的治理策略提供科学依据。
气象学在大气环境污染治理中的应用首先体现在对污染物扩散的预测和模拟方面。
气象因素如风速、风向、温度、湿度、大气稳定度等都会显著影响污染物在大气中的扩散和传输。
通过建立气象模型和污染物扩散模型，可以较为准确地预测污染物在不同时间和空间的分布情况。
这有助于提前采取措施，如调整工业生产布局、限制车辆行驶等，以减少污染物对人口密集区和生态敏感区的影响。
例如，在一个城市中，如果预计将出现不利于污染物扩散的气象条件，如静稳天气，环保部门可以提前通知相关企业减少污染物排放，并加强对空气质量的监测。
同时，公众也可以提前做好防护措施，减少户外活动，降低污染物对健康的危害。
气象学还能帮助我们分析大气污染物的来源和成因。
通过对气象数据的长期观测和分析，可以发现某些污染物浓度的变化与特定的气象条件之间存在关联。
比如，在特定的季节或天气条件下，某些地区的污染物浓度会明显升高。
这可能是由于当地的污染源排放增加，也可能是由于气象条件不利于污染物的扩散和稀释。
通过深入研究这些关联，可以有针对性地制定减排措施，从源头上控制污染物的排放。
此外，气象学在大气环境监测中也发挥着重要作用。
传统的大气环境监测主要依靠地面监测站点，但这些站点的分布往往有限，难以全面反映大气污染物的空间分布情况。
而气象卫星、气象雷达等先进的气象观测手段可以提供大范围、高时空分辨率的大气信息，有助于更全面、准确地监测大气污染物的分布和变化。
例如，气象卫星可以监测到大气中的气溶胶、颗粒物等污染物的分布情况，为评估大气污染的范围和程度提供重要依据。
气象学中的大气颗粒物和空气污染
气象学中的大气颗粒物和空气污染空气污染是现代社会公认的环境问题之一。
与此同时，气象学家对大气中颗粒物的关注也越来越多。
这些颗粒物不仅会对人类健康造成损害，还可能干扰气象现象的发展。
1. 大气颗粒物的种类和来源大气颗粒物是指在空气中悬浮的微小固体或液态物质，其直径一般小于10微米，其中更细小的颗粒物还被称作细颗粒物(PM2.5)。
这种颗粒物的来源复杂，包括自然因素（如沙尘暴、火山喷发等）、人为因素（如工业废气、机动车排放等）以及生物因素（如花粉、微生物等）。
这些颗粒物对人体健康的影响一直备受关注。
细颗粒物能够进入人体肺部和血液循环系统，引起呼吸系统疾病、心血管疾病等健康问题。
2. 大气颗粒物的分布和扩散大气颗粒物的分布和扩散是气象学家的研究重点之一。
大气中存在着复杂的气流、温度、湿度等因素，这些因素之间相互作用，影响着颗粒物在空气中的行为。
例如，气流的作用会使颗粒物向上或向下运动，更高的湿度则会让它们更容易被转化为液态形式，降落到地表。
这些因素的变化也会导致颗粒物浓度分布的变化。
3. 大气颗粒物的影响除了对人类健康造成的危害外，大气颗粒物还可能干扰气象现象的发展。
例如，云的形成和降水的发生都与颗粒物有关。
颗粒物会作为云凝结核，引导云的形成；而当颗粒物浓度过高时，它们也会影响降水的形成和降雨量。
此外，大气颗粒物还可能会影响光线的传播，潜在影响着气象探测技术、卫星遥感技术等。
4. 控制大气颗粒物控制大气颗粒物是一项重要的任务。
各国需要采取严格的法律法规和措施来防止大气污染和控制颗粒物排放，包括工业、交通等行业的限制和管理。
气象学家也需要加强研究，以便更好地评估和理解气象现象和空气质量之间的关系，为制定公共决策提供科学依据。
结语：空气污染和大气颗粒物的问题需要全球共同应对。
除了国际合作，各国还需要加强监测、研究和管理，积极探索新的减排技术和解决方案，共同打造一个更加健康的生态环境。
大气污染的检测方法
大气污染的检测方法大气污染严重威胁人类健康和环境质量。
现代生活中的一些工业活动和交通运输等对大气环境的影响越来越大，因此大气污染的检测方法也显得越来越重要。
本文将介绍一些目前常见的大气污染检测方法。
一、传统方法传统的大气污染检测方法主要是基于物理化学性质的，比如测量大气中某些化学物质的浓度、PH值和其他一些物理和化学指标。
这种方法在数十年前应用广泛，检测手段多样，比如重量法、容积法和光电法等。
但是，这种方法有许多局限性，比如测量准确性较低、需要人工操作、需要复杂的仪器等。
二、光谱法随着科技的进步，光谱法成为一种新型的大气污染检测方法。
从目前的研究来看，光谱法检测大气污染的准确性和灵敏度都比传统方法高，而且不需要样品的预处理。
这种方法主要是通过光谱设备测量样品的光谱信号，从而分析出样品的成分和浓度。
光谱法分为很多类型，比如红外光谱法、紫外光谱法、拉曼光谱法和荧光光谱法等。
其中，拉曼光谱法和荧光光谱法相对于其他光谱法具有更高的灵敏度和选择性。
不同类型的光谱法适用于不同的样品类型和检测目的，需要根据实际情况进行选择。
三、电化学传感器电化学传感器是一种载体较小、且灵敏度高的大气污染检测方法，大量使用于现代环保领域。
它通过电极与化学物质之间的相互作用，测量被检测物质的电化学性质来实现检测。
电化学传感器的设计非常灵活，可以根据需求进行自定义。
电化学传感器最大的优势在于其采集数据的实时性和连续性，同时还具有自动化操作和质量控制的能力。
四、气象学方法另一种常见的大气污染检测方法是气象学方法。
这种方法主要是基于大气运动规律的研究，比如分析云的运动轨迹和分布情况，以及分析大气温度、动力和湛蓝天率等指标。
通过这些指标可以推断出大气中的污染物种类和浓度等信息。
气象学方法主要是基于大气中污染物浓度的分布规律，相对于物理化学性质测量方法更能全面而准确的解决现代化产生的大气污染问题。
总之，不同的大气污染检测方法各具特色，适用于不同的检测环境和监测目的。
海大环科空气污染气象学重点
一. 简答1. 简述大气稳定度的主要判据令气块离开平衡位置作微小的虚拟位移，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；气块有回到原平衡位置的趋势，则这种大气层结是稳定的。
如果气块既不远离平衡位置也无返回原平衡位置的趋势，而是随机平衡，就是中性的。
对此定量描述：γ和Γ分别表示气块和环境气层的垂直减温率。
且假设Γ是常数，则气块加速度为由于干绝热线和假绝热线同时又是等位温线和等相当位温线，所以也有以下判据:2. 干沉降, 湿沉降干沉降：重力沉降，与植物、建筑物或地面(土壤)相碰撞而被捕获(被表面吸附或吸收)的过程，统称为干沉降(dry deposition)。
湿沉降：大气中的物质通过降水而落到地面的过程，称湿沉降(wet deposition)，湿沉降有两类：雨除( rainout)和冲刷(洗脱)( washout)。
3.气溶胶及其分类，在大气过程中有何作用（1）气溶胶：指悬浮在气体中的固体和(或)液体微粒与气体载体组成的多相体系。
（2）习惯上，按尺度大小将气溶胶粒子分成三类: 爱根核(半径r< 0.1µm)、大粒子(0. 1µm <r<l. 0µm)和巨粒子(r>1µm). ①按其粒径大小：总悬浮颗粒物、飘尘、降尘、可吸入粒子、细粒子②按颗粒物成因：分散性气溶胶、凝聚性气溶胶③按组成特征主要有:尘、烟、熏烟、雾、霜、烟雾；④以形成过程可区分为一次气溶胶和二次气溶胶；（3）①气溶胶能作为水滴和冰晶的凝结核，促进成云致雨②气溶胶粒子是太阳辐射的吸收体和散射体，一方面可以将太阳光反射到太空中，从而冷却大气，另一方面却能通过微粒散射、漫射和吸收一部分太阳辐射，减少地面长波辐射的外逸，使大气升温③气溶胶粒子浓度大时可以导致大气能见度的降低，到达地面的太阳光减少，降低地表温度，影响植物的生长④气溶胶能为酸雨的形成提供良好的反应条件，促进酸雨的形成⑤不仅对能见度和气候有巨大的作用，而且对人体健康也有巨大的影响⑥参与各种化学循环，是大气的重要组成部分。
空气污染气象学
空气污染气象学的研究与发展：平原地区的空气污染与气象：主要研究平坦地形上空大气污染物的输送和扩散的规律，估算烟囱排放和地面厂房泄漏的污染物对周围环境和下风地区的影响。
它是选定烟囱位置和高度，进行厂区和居民区的合理布局的重要依据。
由于平原地区的风向和风速在某一水平面上基本是均匀的，因此，污染物的输送规律比较简单。
污染源对周围地区的污染频率，由当地风向频率所决定。
显然最高频率风向的下风地区受污染机会最多。
气流绕过厂区建筑物时，在其背风面产生下沉气流，若烟囱口在此气流内，污染物将被带到背风区。
为了避免对附近地区的影响，至少烟囱应比附近建筑物高一倍半。
大气扩散能力和大气稳定度(见大气静力稳定度)密切相关。
在晴天小风条件下：夜间在近地面几百米高度内出现辐射逆温，大气稳定，湍流受到抑止，扩散缓慢；中午气温铅直递减率大于1°C/100米时,大气处于不稳定状态，热力湍流发展，扩散能力很强；当气温铅直递减率等于1°C/100米时，大气处于中性状态,湍流得以维持，扩散能力介于稳定和不稳定条件之间。
在大风或有云的条件下，风速的增大，虽可增加湍流强度，但由于大风或云层的关系，逆温强度减弱，热对流的发展也受影响。
F.帕斯奎尔根据太阳辐射强度（按太阳高度角、云状和云量划分为强、中、弱三级）、云量和风速各因素，将大气稳)，定度分为6类（见表）其中A最不稳定，B不稳定，C稍不稳定，D中性（白天或夜间的阴天情况下都属中性），E稳定，F最稳定。
计算污染物的浓度时，采用扩散实验概括的理想化模式。
高烟囱排放的连续点源在下风方向地面的污染物浓度χ的计算公式为：公式式中Q为源强(单位时间排放的质量)；ū为平均风速；以排放源为原点,水平面上y轴垂直于平均风向，z轴铅直向上为正方向；σy和σz分别为y方向和z方向的大气扩散参数，H 为烟囱高度和烟气抬升高度之和（称为烟囱有效高度）。
各类稳定度下的大气扩散参数沿下风方向相对于排放源的距离x 的变化,可由图查找或按σ＝axb计算。
影响大气扩散的气象因素
一、气象动力因子
气象的动力因子主要是指风和湍流，风和湍流对 污染物在大气中的扩散和稀释起着决定性作用。
一般说来，污染物在大气中的浓度与污染物的总 排放量成正比，而与平均风速成反比；大气污染物的 扩散，主要靠大气湍流的作用，正是因为大气湍流的 作用，污染物在大气中才可表现为随气流的速度和方 向、随着时间和空间位置的不同呈随机变化。
形成辐射逆温的有利条件是：晴朗（或少云）而有 微风（2～3米·秒）的夜晚。这是因为云能减弱地面 的有效辐射，不利于地面冷却。风太大时，大气中 的垂直混合作用太强，不利于近地面气层的冷却； 无风时，冷却作用又不能扩展到较高的气层中去， 也不利于逆温的加厚；只有在风速适当时，才能使 逆温层既有相当的厚度而又不至于因乱流混合作用 过程而遭到破坏。
大气稳定度的分类
（1）帕斯奎尔（Pasquill）分类 根据距离地表10m高处的平均风速、太阳辐射强度和云量等常
规气象资料，将大气稳定度分为A、B、C、D、E、F六个级别。 A：极不稳定 B：不稳定 C：弱不稳定 D：中性 E：弱稳定 F：稳定
风速/ （m/s）
<2 2～3 3～5 5～6
>6
大气稳定度的级别
根据逆温层出现的高度不同，可分为接地逆温层与 上层逆温层。根据逆温层发生的原因可分为：
1. 辐射性逆温 2. 湍流性逆温 3. 沉降性逆温 4. 锋面逆温 5. 地形逆温
1、辐射逆温：
太阳 地球
地球 ：短波 大气吸收长波强
大气层：长波
由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温，称为辐射逆温。 在晴朗无云或少云、风速不大的夜间，地面很快辐射冷 却，贴近地面的气层也随之降温，空气是自下而上地被 冷却。近地层降温多，离地面愈远的气层降温愈少。因 而形成自地面向上的逆温。多发生在对流层的接地层。
3《大气污染控制工程》第三章
第三章大气污染气象学为了有效地控制大气污染．除需采取安装净化装置等各种技术措施外，还需充分利用大气对污染物的扩散和稀释能力。
污染物从污染源排到大气中的扩散过程，与排放源本身的特性、气象条件、地面特征和周围地区建筑物分布等因素有关。
本章主要对大气污染气象学的基本知识作一扼要介绍。
第一节大气圈结构及气象要素一、大气圈垂直结构地球表面环绕着在层很厚的气体，称为环境大气或地球大气，简称大气。
大气是自然环境的重要组成部分，是人类及生物赖以生存的必不可少的物质。
大气圈的垂直结构是指气象要素的垂直分布情况；如气温、气压、大气密度和大气成分的垂直分布等。
根据气温在垂直于下垫面(即地球表面情况)方向上的分布，可将大气分为五层：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。
1.对流层对流层是大气层最低的一层；平均厚度为12公里。
由于对流程度在热带要比寒带强烈，故自下垫面算起的对流层的厚度随纬度增加而降低，赤道处约为16～17km,中纬度地区约10～12km，两极附近只有8～9km。
①对流层的主要特征是：(1)对流层虽然较薄，但却集中了整个大气质量的3／4和几乎全部水汽，主要的大气现象都发生在这一层中，它是天气变化最复杂、对人类活动影响最大的一层；(2)气温随高度增加而降低，每升高100 m平均降温约0.65℃；(3)空气具有强烈的对流运动，大气垂直混合激烈。
主要由于下垫面受热不均及其本身特性不同造成的。
(4)温度和湿度的水平分布不均匀；例如在热带海洋上空，空气比较温暖潮湿，在高纬度内陆上空，空气比较寒冷干燥，因此也经常发生大规模空气的水平运动。
②对流层亚层分层情况：(1)对流层的下层，厚度约为1～2km，其中气流受地面阻滞和摩擦的影响很大，称为大气边界层(或摩擦层)。
(2)其中从地面到50～100m左右的一层又称近地层。
在近地层中，垂直方向上热量和动量的交换甚微，所以温差很大，可达1～2℃。
(3)在近地层以上，气流受地面摩擦的影响越来越小。
大气污染气象学
气体静力学方程：
P g
z
主要气象要素
3．气湿（空气的湿度，空气的干燥程度） 绝对湿度——1m3湿空气中含有的水汽质量
相对湿度——空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度 的百分比，空气的干湿程度和相对湿度有关，而和绝对湿度却 无直接关系。例如，空气中所含有的水汽的压强同样等于 1606.24Pa（12.79毫米汞柱）时，在炎热的夏天中午，气温约 35℃，人们并不感到潮湿，因此时离水汽饱和气压还很远，物 体中的水分还能够继续蒸发。而在较冷的秋天，大约15℃左右， 人们却会感到潮湿，因这时的水汽压已经达到过饱和，水分不 但不能蒸发，而且还要凝结成水 。
定量判断 ：
气 块 ： p i iT i 环 境 ： pT
（单位体积块）加速度ag(i) i
，将
pi
pRTiRTi
代入上式得：
ag(Ti T) g(Ti 1)
T
T
高 度z zz （ 一 般 均 满 足 绝 热 条 件 ）
气 块 ： Ti Ti0dz
环 境 ：TT0 z
大气稳定度及其判据
T 0 T i 0
大气圈垂直结构
➢ 平流层（对流层顶～50~55km）
➢ 同温层——对流层顶35~40km，气温-550C左右 ➢ 逆温层——同温层以上，气温随高度增加而增加 ➢ 臭氧层——20~25km臭氧层浓度达到最大值 ➢ 臭氧层能强烈吸收波长200~300nm的太阳紫外线。 ➢ 平流层集中了大部分臭氧 ➢ 没有对流运动，污染物停留时间很长，尤其是氟氯烃等大气污染
湍流逆温：
锋面逆温：冷暖空气相遇，暖空气上爬，形成的逆温区。
烟流型与大气稳定度的关系 波浪型（不稳）γ〉γd
锥型（中性or弱稳） 扇型（逆温） 爬升型（下稳，上不稳） 漫烟型（上逆、下不稳）
大气污染物监测技术与方法
大气污染物监测技术与方法近年来，随着环境污染问题的日益严重，大气污染成为了人们关注的焦点之一。
为了解决大气污染问题，科学家们开发了许多不同的监测技术与方法。
本文将介绍几种常见的大气污染物监测技术与方法，包括传统的气象学方法、现代的遥感技术以及先进的气象模型。
一、气象学方法气象学方法是最早应用于大气污染物监测的技术之一。
这种方法主要通过大气层中的空气流动和混合过程来推测污染物的扩散范围和浓度分布。
其中，地面监测站点是气象学方法的重要组成部分，通过监测空气流场、温度、湿度和大气层的稳定度等参数来推测大气污染物的传播情况。
此外，气象卫星和气象雷达等技术也可以在更大范围内监测大气污染物的扩散情况。
二、遥感技术随着遥感技术的快速发展，其在大气污染物监测领域也得到了广泛应用。
通过使用遥感仪器，例如激光雷达和红外辐射仪，可以准确测量大气中污染物的浓度和分布。
此外，遥感技术也能够提供关于大气颗粒物、气溶胶光学厚度和臭氧浓度等重要参数的信息。
这些数据对于监测大气污染物的来源和传输路径具有重要意义，同时也对制定环境保护政策提供了科学依据。
三、气象模型气象模型是一种基于物理规律和数值计算的方法，用于模拟大气污染物的扩散过程。
通过将大气层划分为一系列网格，再利用数值方程计算不同网格内的气象参数以及污染物的输送、扩散和化学反应等过程，可以得到大气污染物的浓度分布图和扩散轨迹等信息。
气象模型可以根据不同的输入条件，模拟不同时间段和不同污染源情况下的大气污染状况，为环境管理和决策提供重要参考。
综上所述，大气污染物监测技术与方法主要包括气象学方法、遥感技术和气象模型。
这些方法的应用使得对大气污染物的监测变得更加准确和全面，为环境保护提供了重要的科学依据。
然而，需要注意的是，不同的监测技术与方法各有优缺点，应根据实际情况选择合适的方法来监测大气污染物，以实现科学高效的环境管理与治理。
4污染气象学基础知识-1
8、降水 降水是指大气中降落至地面的液态或固态水的通称。如雨、
雪等。降水是清除大气污染物的重要机制之一。
四、大气的基本物理性质（自学）
§3-3 大气污染与气象的关系
一、边界层的风和湍流对大气污染的影响
风、湍流是决定污染物在大气中稀释扩散的最直接最本质的因 素。风速越大，湍流越强，污染物扩散速度越快，污染物浓度越 低。
公式：
ln P2
ln P1
g RTm
Z 2
Z1
据实测近地层高度每升高100米，气压平均降低约12.4毫巴 （1mb=100Pa) ，在高层小于此值
空气湿度（气湿）：反映空气中水汽含量和空气潮湿程度的 物理量。 常用的表示方法有：绝对湿度、水蒸气压力、体积百分比、 含湿量、相对湿度、露点等。
近地边界层（常通量层，surface layer） =近地层+冠层 （100米左右）
大气受地表动力和热力影响强烈，气象要素随高度 变化剧烈，运动尺度小，科氏力可忽略
常通量：由于该层很薄，湍流扩散强烈混合，动量、 热量和水汽的垂直输送通量可认为不随高度变化
物理属性湍流输送通量的大小与单位空气质量所含 物理属性的平均值的梯度大小成正比
低云量：低云的云掩盖天空的成数。
云量的记录：一般总云量/低云量的形式记录，如10/7。 云状：多种多样，1932年国际云学委员会出版的国际云图将云 状分为四族十属。
云高：指云底距地面的垂直距离，以米为单位。测定方法：
激光测云仪、弧光测云仪等，目力测定法
6、能见度 能见度：在当时的天气条件下，视力正常的人能够从天空背
中性层结条件下，风速随高度呈对数分布
Km
u Z
大气污染气候与气象学课后习题
第二章一、单项选择题1、悬浮在空气中的空气动力学当量直径小于10μm的颗粒物，称为＿＿＿。
A.总悬浮颗粒B.可吸入颗粒C.悬浮状态污染物D.烟尘2、下列污染源中属于流动源的是＿＿＿。
A.燃料燃烧B.工业污染C.生活污染D.交通运输3、酸雨的PH＿＿＿。
A.小于6.5B.小于等于6.5C.小于5.6D.小于等于5.64、我国大气污染物排放量很大，是世界上大气污染比较严重的国家，目前我国最主要的污染物为＿＿＿。
A. 二氧化硫与颗粒物B.颗粒物与氮氧化物C.二氧化硫与VOCD.VOC与氮氧化物5、产生温室效应的原因主要是大气中含有大量的＿＿＿。
A.二氧化硫B.氮氧化物C.二氧化碳D.一氧化碳6、臭氧层破坏导致紫外线对地球表面辐射量的增加，从而使全球皮肤癌的发病人数明显增加。
造成这一现象的主要原因是＿＿＿。
A.大量使用服了烷烃B.在炼钢时排放了大量高炉煤气C.有色金属冶炼工业排放废气D.硝酸、硫酸工厂排放了大量的二氧化硫和氮氧化物7、破坏臭氧层的主要污染源是＿＿＿。
A.汽车尾气B. 工厂、家用灶炉燃烧矿物能源C.有色金属冶炼工业排放废气D.工业、家庭广泛使用冰柜和冰箱8.酸雨及臭氧增多造成危害的共同点是＿＿＿。
A.都不会危害人体健康B.都会使土壤酸化C.都会对植物造成危害D.对建筑物都有腐蚀作用9、受污染的空气中的CO浓度为0.01%，如果吸入人体肺中的CO全部被血液吸收，则人体血液中COHb的饱和度为＿＿＿。
A.9.1%B.0.1%C.2.8%D.5.4%10、假设人体肺中的气体含CO 0.22%，平均含氧量为19.5%。
如果这种含量保持不变，则COHb(碳氧血红蛋白)浓度最终将达到饱和水平的百分率＿＿＿。
A.25.92%B.28.15C.14.19%D.19.15%11、设人体内有4800ml血液，每100ml血液中含20ml氧。
从事体力劳动的人的呼吸量为4.2L/min，受污染空气中CO的含量为0.01% 。
《大气污染控制工程》第三章大气污染气象学第四章大气扩散浓度估算模式
变平阶段:在环境湍流作用下，烟流继续扩散膨胀并随风飘移的。
烟囱高度的计算
计算方法2:按地面绝对最大浓度计算
Cmax
2q ( z uH 2e y
)
（4-10）Cmax
u
H H (3 21) Cmax
的技术方法》
（P点源排放控制系数，表4-9,4-10）
二、烟囱设计中的几个问题
对于设计的高烟囱（大于200m），若所在地区上部逆温 出现频率较高时，则应按有上部逆温的扩散模式（封闭型 或熏烟型模式）校核地面污染物浓度
烟气抬升公式的选择也是烟囱设计的重要一环 优先采用国家标准中的推荐公式
气象参数的选取 多年平均值；某一保证频率的值
1. 大气稳定度的概念 指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。
定性理解：
外力使气块上升或下降 气块去掉外力
气块减速，有返回趋势，稳定 气块加速上升或下降，不稳定 气块停在外力去掉处，中性
不稳定条件下有利于扩散
大气稳定度与烟流 型的关系
波浪型（不稳） 锥型（中性or弱稳） 扇型（逆温） 爬升型（下稳，上
考虑地面轴线浓度模式
c(x,
y,
z,
H
)
q
u y
z
exp(
H2
2
2 z
)
上式，x增大，则 、y 增z 大，第一项减小，第二 项增大，必然在某x 处有最大值
第三章 大气污染气象学 第四章大气扩散浓度估算模式
扩散的要素
水平方向：风（平流输送）为主 垂直方向：湍流（脉动风速） 风速越大，湍流越强，大气污染扩散速度越快
气象学中的空气污染与治理
气象学中的空气污染与治理空气污染是目前全球面临的严峻环境问题之一，造成了人类健康及生态系统的严重危害，同时对气象学也带来了很大压力。
一、空气污染的构成与影响空气污染主要分为颗粒物和气态污染物两大类。
颗粒物主要包括PM10和PM2.5，是指在大气中的悬浮颗粒物，尺寸小于10微米和2.5微米的颗粒物。
气态污染物则包括二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物等。
这些污染物来源广泛，包括工业废气、机动车尾气、燃煤、焚烧等多种因素。
空气污染不仅危害人类健康，还会造成生态环境的破坏，对气象学也带来了很大的影响。
首先，空气污染会降低大气透明度，导致能见度下降，从而影响人们的出行、交通等活动。
其次，空气污染也会造成大气的暖化，引发气候变化。
因此，治理空气污染已经成为我们必须面对的问题。
二、空气污染治理的途径治理空气污染需要从多方面入手，其中包括政府、企业、公众等多方面的参与。
政府层面：政府需要出台相关的政策和法规，对排放的污染物进行限制和控制。
同时，建立空气质量检测体系，及时向公众发布相关的空气质量信息。
政府还可以推广使用清洁能源，减少排放。
企业层面：企业作为污染源之一，需要主动减少排放。
可以采用先进的治污技术、使用清洁能源、加强生产过程的控制等方式，来降低排放量。
公众层面：公众也需要参与到治理空气污染中来。
应该避免在污染严重的地区户外活动，尽量使用公共交通工具或步行代替私家车，减少机动车的使用量。
三、气象学在空气污染治理中的应用气象学在空气污染治理中起着至关重要的作用，主要包括以下几个方面：1.空气质量预报：气象学通过空气质量预报，及时预报出空气质量状况，方便各个部门采取相应的措施。
例如，在空气污染严重的情况下，政府可以采取单双号限行、停工停产等措施来减少排放。
2.大气环境监测：气象学还可以通过卫星遥感等大气环境监测技术，对污染源进行监测，及时发现污染源，并进行污染控制。
3.大气扩散模拟：气象学可以通过大气扩散模拟，推测出污染物的扩散路径和范围，确定污染源距离敏感区域的距离，从而采取相应的控制措施。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第三章大气污染气象学讲授2学时教学要求要求了解与大气污染相关的气象学基本知识，理解和掌握大气圈的结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念。
教学重点掌握大气层结构及大气的热力过程。
教学难点大气的热力过程、大气稳定度和逆温。
教学容：§3-1大气圈结构及气象要素§3-2大气的热力过程§3-3大气的运动和风污染物排入大气后是否引起严重大气污染除取决于污染物的排入量外与污染物在大气中的扩散稀释速度关系极大。
各区域常常进行环境监测，测定各污染物的情况，我们会发现在同天大气监测值差别很大。
而统一污染源不可能差别很大，有时监测值会几百倍，造成这种现象的原因是与污染物的传输扩散与气象条件有着密切的关系。
近年来，在研究各种气象条件对大气污染物的传输扩散作用和大气污染物质对天气和气候的影响条件中逐渐形成了一门新的分支学科——大气污染气象学。
本章只讨论气象条件对大气污染物的传输扩散作用，初步掌握厂址选择和烟囱设计中的一些问题，为进一步学习污染气象学知识打下基础。
§3-1 概述一．低层大气的成分：干洁空气、水汽、气溶胶粒子。
二．大气的垂直结构三．影响大气污染的主要气象要素气象要素（因子）：表示大气状态和物理现象的物理量在气象上称之。
气象要素的数值是直接观测获得的，主要有：气温、气湿、气压、风向、风速、云况、能见度、降水、蒸发、日照时数、太阳辐射、地面辐射、大气辐射等，下面分别介绍几个：1. 气温：空气湿度是反映空气中水汽含量和空气潮湿程度的一个物理量，常用的表示方法有：绝对湿度、水蒸气压力、体积百分比、含湿量、相对湿度、露点等。
2.风a)定义：什么是风？空气水平方向的流动叫风。
b)形成：风主要由于气压的水平分布不均匀而引起的，而气压的水平分布不均是由湿度分布不均造成。
风的特性用风向与风速表示，它是一向量。
由于温度分布不均而形成的风从图a看出地面AB上，t1= t2,水平方向上的温度和气压到处相等，AB上空各高度在水平方向上的T、P也到处相等，则等压（各处气都相等的面）与地面平行，此时大气静止状（无风）。
B来看，A、B两地受热不均，A地气温高于B地（t1>t2），A地的空气因受热膨胀上升而使等压面抬高，因而在A地上空各高度上的气压比B地上空间高度要高，造成等压面自A 地的气压必高于B地的气压，在水平气压梯度力的作用下，空气自A地某高度流向B地。
C 来看，由于b 空气流动的结果，B 地上空因空气流入造成堆积而使质量增加，地面气压升高。
A 地上空空气质量减少，地面气压下降，于是地面上产生了自B 地指向A 地的水平气压梯度，因此空气自B 地流向A 地这样形成了高空自A 地流向B 地，地面自B 地流向A 地的空气环流。
风的形成除热力原因外，还有动力原因，自然界的风是由于这两种原因综合作用的结果，但只要有温差存在，空气就不会停止运动。
a) 风的度量风的大小有叫风速：在单位时间，空气水平流动的距离，m/s 。
风速的测定：EL 型电接风向风速仪（连续自动测定每10分钟的平均风速值），通常，气象台站测得的风向、风速都是指一定时间的平均值。
小时平均风速（一般在一年期间）；10分钟平均风速（在实验室）风向：分为16方位，见图2-2，还有一表示方法，以北为零点，沿顺时针方向旋转。
注意字的写法：NE 东北 NNE 北东北随时在变化，如我国季风是我们的特色（冬天东北风）；（1） 随高度变化，在一定围，风随高度的增大而增大。
地面有建筑物，树木的影响。
风速随高度变化的曲线叫风速廓线，其数学表达式叫风速廓线模式。
风速廓线模式都是在气象要素正常分布的情况下推导出来的。
在近地层中性层结情况下推导的两个表达式分别为：对数律：00_ln ln Z Z K U Z Z M u *== Z-------离地面的高度 Z 0-------粗糙度（m ）M-------系数指数律：mZ Z u u ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--11 Z 1-------风速仪的高度-1u ------- Z 1高度处的平均风速（m/s ）m---------指数（2） 随地理位置而变山区会产生山风、谷风，海区有海陆风（等）3．云云是发生在高空的水汽凝结现象。
形成的基本条件：水蒸汽和使水蒸汽达到饱和凝结的环境。
云的分类：高云：离地面5000m 以上，冰晶构成；中云：离地面2500—5000m 间，过冷的微小水滴及冰晶构成；低云：离地面2500m 以下，由微小水滴和冰晶构成。
云量：云量是指云遮蔽天空的成数。
将天空分为十份。
这十分中被云所遮盖的成数称为云量。
如在云层中还有少量空隙（空隙总量不到天空的1/20）记为10 ；当天空无云或云量不到1/20时，云量为0。
国外云量与我国云量间的关系，国际云量我国云量=⨯25.1（8分）总云量：指所有云遮蔽天空的成数，不论云的层次和高度。
低云量：低云的云掩盖天空的成数。
云量的纪录：一般云量/低云量的形式记录 如10/7。
云状：多种多样，1932年国际云学委员会出版的国际云图，云状分为四族十属。
云高：指云底距地面的垂直距离，以米为单位。
测定方法：激光测云仪、弧光测云仪等，目力测定法。
4．能见度在当时的天气情况下，正常人的眼睛所能看到的最大距离叫能见度。
能见就是能把目标物的轮廓从它的天空背景上分辨出来，为了知道能见距离的远近，首先必须选择若干固定的目标物，量出他们距测点的距离。
四．能见度的大小反应了大气的混浊程度，反应出大气中杂质的多少。
气压与高度的关系 任一点的气压值等于该地单位面积上的大气柱重量，可见气压总是随高度的增加而降低的。
气压随高度递减关系式可用气体静力学方程式描述设一单位截面积的垂直气柱，在Z 高度上气压为P ，在（Z+ΔZ ）气压下降数量等ΔZ 这段气柱的重量，即：（P-ΔP ）-P=ρg ΔZ 则ΔP=-ρg ΔZ 。
g---重力加速度； ρ----空气的密度微分式：dp=-ρgdz-------(a)即静力方程式，它表示空气在静止状态下，气压随高度的变化规律dzdp -称为气压梯度或单位高度的气压差将气体状态方程式P V = n R T V n T R p ⋅⋅= n RT P =ρ dz RT Pg dp -= 以T m 平均气温代替真实气温T 分别从P 1 P 2、Z 1 Z 2积分得：()1212ln ln Z Z RT g P P m--=- 此式即压高公式------静力方程式得积分式据实测近地层高度每升高100米，气压平均降低约12.4毫巴，在高层小于此值。
§3-2 大气的热力过程一．太阳辐射太阳的辐射能是地球表面和大气的唯一能量来源，地面和大气获得辐射能增热的同时，本身放出热辐射而冷却，所以大气部始终存在着冷与暖的变化，冷、暖在某种意义上讲决定着空气的干湿与降水，决定着低气压的分布，影响着大气的运动，也就影响了排放至大气的污染物质的扩散稀释。
1．什么是辐射自然界中的一切物体都以电磁波的形式时刻不停的向外传递能量，这种传递能量的方式称为辐射，以辐射的方式向四周输送的能量称辐射能，有时简称辐射。
辐射能的不同，在于电磁波的波长不同，波长即指两连续波间波峰至波峰的距离，物体放射的波长视物体的温度而定，物体的温度增加放射的波长减短，太阳由于温度很高，它的辐射波长在0.15—4.0μm（10-4cm）之间。
辐射最强在0.475μm附近。
地球表面平均温度在1，所15℃，辐射最强是在10μm附近，太阳放出主要辐射的波长只有地球放出的波长的20以我们称太阳辐射是短波，地球辐射是长波，太阳、地球和大气的辐射波长在0.15—120μm之间，其中0.4—0.76μm可见光波长。
波长<0.4μm为紫外线，波长>0.76μm的为红外线。
据估算一年中整个地球可以从太阳获得1.3×1024卡热量，在不计大气影响条件下，一分钟太阳投射到地球表面每一平方厘米面积上的能量称为太阳辐射强度。
据计算，在大气上界，即无大气影响条件下，与太阳成垂直的平面上，每平方厘米面积上每分钟获得的热量为1.94卡，这是在日地平均距离下求得的，称为太阳常数。
概括而言：（1）太阳表面温度6000K，它的辐射波长0.15—4.0μm，辐射最强在0.475μm长波；地球表面温度15℃，它的辐射波长2.0—120μm，辐射最强在10μm短波。
（2）各种物体接受辐射波长有选择性。
（3）各种物体高于0℃，就可辐射波长，也可接受辐射波。
1。
（4）太阳辐射的波长是地球的202．大气对太阳辐射的减弱及影响因素地球周围若没有大气圈，地面可能获得同样的太阳辐射强度，但由于大气的存在使到达地面的太阳辐射强度远比7.94卡少，这主要由于大气对太阳辐射有减弱、消耗等影响，主要通过下述作用。
（1）吸收辐射大气中的水蒸汽、CO2、吸收波长较长的红外部分，O3能强烈吸收紫外线（0.255μm 的吸收99%），N2不吸收太阳辐射。
大气吸收太阳辐射后变成了热能，因此在平流层臭氧比较集中的地方温度较高。
（2）散射作用散射：使太阳辐射的直线射程发生偏斜，向四面八方散开的现象称为散射。
大气中的云滴、尘粒、空气分子对太阳辐射有散射作用，散射只改变太阳辐射的方向，对大气的热能无影响，经散射，一部分到地面，一部分返宇宙。
（3）反射大气层云层和较大颗粒的尘埃能将一部分太阳辐射反射到空间去，所以阴天地面得到的太阳辐射很少。
上述三种作用以反射作用最大，散射次之，吸收最小。
（4）透过大气层辐射能传递关系：少上述中反射和散射返回宇宙空间的占43%，大气直接吸收的占14%，其余43%到达地面被地面吸收。
（包括直接到达地面的27%和散射回地面的16%两部分）3．大气温度依地面温度的变化关系辐射能力极大值对应的波长（λmax ）同辐射体的绝对温度T 成反比。
()m T 6max 102897-⨯=λ温度越高，辐射波长越短。
地面温度为200—300K ，据此下地面辐射是种长波辐射，大气也以长波辐射方式向四周输送热量，其中一部分投向地面称为大气的逆辐射。
这样大气能防止地面热量的大量散失，对地面有保温作用。
地面辐射G 1与被地面吸收的大气逆辐射G 2之差称为地面有效辐射或称夜间有效辐射R=G 1-G 2。
若无大气，地面的温度不是15℃，而是-23℃（据计算）大气圈的存在防止了夜间地面热量迅速散失引起的急剧降温，因而减少了温度的日变辐。
大气对太阳的短波辐射吸收很少（仅臭氧对其有吸收），而大气中的水汽、CO 2能大量吸收地面的长波辐射，因此太阳辐射不是大气，特别不是近地层大气的主要热源。
近地层大气温度主要受地表温度的影响，据统计约有75—95%的地面长波辐射被大气吸收，而且几乎在近地面40—50米的气层中就完全被吸收了。
所以地面温度的同期性变化自然会引起空气温度的自然性变化。