大气污染控制工程第三章大气污染气象学
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－升降气流）
风的来向叫风向（16个方位圆周等分）
风速：单位时间内空气在水平方向上运动距离（m/s或 km/h）
F－风力级（0～12级）
(km/h)
风玫瑰图
某地区1988年的风玫 瑰图。同心圆表示风的频 率，例如，吹南风的频率 约为11％，其中风速大于 10.82m/s的频率约为1％ ，风速在3.35～5.41m/s的 频率为3.5%左右。
二、主要气象要素
4.风向和风速（wind speed and direction)
➢ 什么是风？空气的流动就形成风。 ➢ 风的形成：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温 度分布不均造成。
二、主要气象要素
4．风向和风速
水平(horizontal)方向的空气运动称为风（垂直方向
1.辐射逆温：地面白天加热，大气自下而上变暖； 地面夜间变冷，大气自下而上冷却
辐射逆温的生消过程
四、逆温
2.下沉逆温 （多在高空大气中）
很厚的气层下沉 压缩变扁 顶部增温比底部多
四、逆温
3.平流逆温：暖空气平流到冷地面上而形成
4.湍流逆温 下层湍流混合达
上层出现过渡层 逆温
四、逆温
5.锋面逆温
第二节 大气的热力过程
➢ 一、太阳、大气和地面的热交换
• 太阳以紫外线、可见光、红外线的形式辐射热量 • 太阳辐射加热地球表面 • 地面长波辐射加热大气 • 近地层大气温度随地表温度变化
太阳辐射光谱
太阳辐射的能量主要分布在可见光
区和红外区
可见光区占太阳辐射总量的50％
红外区占43％
紫外区只占能量的7％
二、主要气象要素
3．气湿:空气湿度 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：
➢ 绝对湿度－1m3湿空气中含有的水汽质量(kg) ➢ 相对湿度－空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对
湿度之百分比
➢ 含湿量(比湿)－湿空气中1kg干空气包含的水汽质量(kg) ➢ 水汽体积分数－水汽在湿空气中所占的体积分数 ➢ 露点－在一定气压下空气达到饱和状态时的温度。
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
2.大气稳定度的判据
定量判断
2.大气稳定度的判据
则有 判据：
例题 3.7
逆温 稳定
不稳定 中性 不稳定
逆温
四、逆温
逆温不利于扩散
辐射： 太阳
地球
地球 ：短波 大气吸收长波强
大气层：长波
四、逆温
5、云
低云（2500米以下）
高云（5000m以上）
中云（2500-5000m ）
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景中
看到或辨认出目标物的最大距离（0~9级，相应距离为50～ 50000米）。
能见度的大小反应了大气的混浊现象，反映出大气中杂质的多少
。大气中的雾、水汽、烟尘等，可使能见度降低。
摄氏温度 热力学温度 华氏温度
二、主要气象要素
2．气压 即大气的压强。任一点的气压值等于该地单位面积 上的大气柱重量。 气压总是随高度的增加而降低的。 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=1hPa) ，在高层小于此值 。 单位：mb（毫巴） 1atm＝101325Pa＝1013.25mb=760mmHg
风速,m/s
5、云
云：漂浮在空中的水汽凝结物。 云量：指云遮蔽天空的成数。在我国，将天空分为10等份，
有几分天空被云遮盖，云量就是几。如：碧空无云，云量 为0；阴天云量为10；云占天空的1/10，云量记为1。 国外，将天空分为8等份。国外云量×1.25=我国云量 云高:云底距地面底高度
低云（2500m以下） 中云（2500-5000m） 高云（5000m以上） 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。 云量的记录：观测中以总云量/低云量的形式记录，如10/7。
在波长0.48微米的地方，太阳辐
射的能力达到最高值。
二、气温的垂直变化
1. 大气的绝热过程：某一空气块作垂直运动时与周围空 气不发生热量交换，这样的状态变化过程称为大气的绝 热过程。
（由压力变化引起）
定性
空气块 空气块
膨胀（做功） 耗内 能
T
压缩（外气对它做功） 内能
T
二、气温的垂直变化
定量： 绝热过程中气温的变化完全是由气压变化引起的
大气污染控制工程第三 章大气污染气象学
2020/8/11
大气扩散
第3章 大气污染气象学
大气扩散
源
受体
酸雨越境转移（日本、南朝鲜……）
大气科学
大气物理、化学……
大气气象学…… 气象条件对污物的稀释、扩散作用
污染气象学……
污染物对气象的影 响
第3章 大气污染气象学
§1大气圈结构及气象要素
➢一、大气圈垂
对流层中冷、暖气团相遇
暖气上爬，形成锋面
冷暖间逆温
五、烟流型与大气稳定度的关系
波浪型（不稳） 锥型（中性） 扇型（逆温） 爬升型（下稳，上不稳
）
漫烟型（上逆、下不稳
）
§3大气的运动和风
一、引起大气运动的作用力
直接作用力 间接作用力
课后 3.3
wk.baidu.comT0,T——气块升降前后的温度，K P0,P——气块升降前后的压力，hPa R——干空气的气体常数，287.0 J/kg/K Cp——干空气的定压比热，1005 J/kg/K
二、气温的垂直变化
2. 干绝热直减率：干空气块(包括未饱和湿空气块)绝热 上升或下降单位高度时，温度降低或升高的数值。
Cp——干空气的定压比热，1005 J/kg/K g——重力加速度，9.81 m/s2
3.气温的垂直分布（温度层结）
气温直减率
单位高度气温的变化
温度层结：气温沿垂直高度的分布曲线 或递减层结
三、大气稳定度
1.大气稳定度的概念
定义：大气在垂直方向上稳定的程度，即是否容易对流
定性描述：
外力使气块上升或下降 气块去掉外力
直结构
二、主要气象要素
▪ 气象要素（因子）： 表示大气状态的物理现象和物理量，气象学中统称为～。
▪ 与大气污染关系密切的气象要素主要有： 气温 气压 空气湿度（气湿） 风（风向、风速） 云量 能见度 蒸发、日照时数、太阳辐射、地面辐射、大气辐射等。
二、主要气象要素
1．气温 表示大气温度高低的物理量。 天气预报中：1.5m高、百叶箱内气温。
风的来向叫风向（16个方位圆周等分）
风速：单位时间内空气在水平方向上运动距离（m/s或 km/h）
F－风力级（0～12级）
(km/h)
风玫瑰图
某地区1988年的风玫 瑰图。同心圆表示风的频 率，例如，吹南风的频率 约为11％，其中风速大于 10.82m/s的频率约为1％ ，风速在3.35～5.41m/s的 频率为3.5%左右。
二、主要气象要素
4.风向和风速（wind speed and direction)
➢ 什么是风？空气的流动就形成风。 ➢ 风的形成：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温 度分布不均造成。
二、主要气象要素
4．风向和风速
水平(horizontal)方向的空气运动称为风（垂直方向
1.辐射逆温：地面白天加热，大气自下而上变暖； 地面夜间变冷，大气自下而上冷却
辐射逆温的生消过程
四、逆温
2.下沉逆温 （多在高空大气中）
很厚的气层下沉 压缩变扁 顶部增温比底部多
四、逆温
3.平流逆温：暖空气平流到冷地面上而形成
4.湍流逆温 下层湍流混合达
上层出现过渡层 逆温
四、逆温
5.锋面逆温
第二节 大气的热力过程
➢ 一、太阳、大气和地面的热交换
• 太阳以紫外线、可见光、红外线的形式辐射热量 • 太阳辐射加热地球表面 • 地面长波辐射加热大气 • 近地层大气温度随地表温度变化
太阳辐射光谱
太阳辐射的能量主要分布在可见光
区和红外区
可见光区占太阳辐射总量的50％
红外区占43％
紫外区只占能量的7％
二、主要气象要素
3．气湿:空气湿度 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：
➢ 绝对湿度－1m3湿空气中含有的水汽质量(kg) ➢ 相对湿度－空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对
湿度之百分比
➢ 含湿量(比湿)－湿空气中1kg干空气包含的水汽质量(kg) ➢ 水汽体积分数－水汽在湿空气中所占的体积分数 ➢ 露点－在一定气压下空气达到饱和状态时的温度。
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
2.大气稳定度的判据
定量判断
2.大气稳定度的判据
则有 判据：
例题 3.7
逆温 稳定
不稳定 中性 不稳定
逆温
四、逆温
逆温不利于扩散
辐射： 太阳
地球
地球 ：短波 大气吸收长波强
大气层：长波
四、逆温
5、云
低云（2500米以下）
高云（5000m以上）
中云（2500-5000m ）
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景中
看到或辨认出目标物的最大距离（0~9级，相应距离为50～ 50000米）。
能见度的大小反应了大气的混浊现象，反映出大气中杂质的多少
。大气中的雾、水汽、烟尘等，可使能见度降低。
摄氏温度 热力学温度 华氏温度
二、主要气象要素
2．气压 即大气的压强。任一点的气压值等于该地单位面积 上的大气柱重量。 气压总是随高度的增加而降低的。 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=1hPa) ，在高层小于此值 。 单位：mb（毫巴） 1atm＝101325Pa＝1013.25mb=760mmHg
风速,m/s
5、云
云：漂浮在空中的水汽凝结物。 云量：指云遮蔽天空的成数。在我国，将天空分为10等份，
有几分天空被云遮盖，云量就是几。如：碧空无云，云量 为0；阴天云量为10；云占天空的1/10，云量记为1。 国外，将天空分为8等份。国外云量×1.25=我国云量 云高:云底距地面底高度
低云（2500m以下） 中云（2500-5000m） 高云（5000m以上） 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。 云量的记录：观测中以总云量/低云量的形式记录，如10/7。
在波长0.48微米的地方，太阳辐
射的能力达到最高值。
二、气温的垂直变化
1. 大气的绝热过程：某一空气块作垂直运动时与周围空 气不发生热量交换，这样的状态变化过程称为大气的绝 热过程。
（由压力变化引起）
定性
空气块 空气块
膨胀（做功） 耗内 能
T
压缩（外气对它做功） 内能
T
二、气温的垂直变化
定量： 绝热过程中气温的变化完全是由气压变化引起的
大气污染控制工程第三 章大气污染气象学
2020/8/11
大气扩散
第3章 大气污染气象学
大气扩散
源
受体
酸雨越境转移（日本、南朝鲜……）
大气科学
大气物理、化学……
大气气象学…… 气象条件对污物的稀释、扩散作用
污染气象学……
污染物对气象的影 响
第3章 大气污染气象学
§1大气圈结构及气象要素
➢一、大气圈垂
对流层中冷、暖气团相遇
暖气上爬，形成锋面
冷暖间逆温
五、烟流型与大气稳定度的关系
波浪型（不稳） 锥型（中性） 扇型（逆温） 爬升型（下稳，上不稳
）
漫烟型（上逆、下不稳
）
§3大气的运动和风
一、引起大气运动的作用力
直接作用力 间接作用力
课后 3.3
wk.baidu.comT0,T——气块升降前后的温度，K P0,P——气块升降前后的压力，hPa R——干空气的气体常数，287.0 J/kg/K Cp——干空气的定压比热，1005 J/kg/K
二、气温的垂直变化
2. 干绝热直减率：干空气块(包括未饱和湿空气块)绝热 上升或下降单位高度时，温度降低或升高的数值。
Cp——干空气的定压比热，1005 J/kg/K g——重力加速度，9.81 m/s2
3.气温的垂直分布（温度层结）
气温直减率
单位高度气温的变化
温度层结：气温沿垂直高度的分布曲线 或递减层结
三、大气稳定度
1.大气稳定度的概念
定义：大气在垂直方向上稳定的程度，即是否容易对流
定性描述：
外力使气块上升或下降 气块去掉外力
直结构
二、主要气象要素
▪ 气象要素（因子）： 表示大气状态的物理现象和物理量，气象学中统称为～。
▪ 与大气污染关系密切的气象要素主要有： 气温 气压 空气湿度（气湿） 风（风向、风速） 云量 能见度 蒸发、日照时数、太阳辐射、地面辐射、大气辐射等。
二、主要气象要素
1．气温 表示大气温度高低的物理量。 天气预报中：1.5m高、百叶箱内气温。