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。
污染气象学 大气扩散参数
4 J.S.Hay & F.Pasquill(1959)
出发点：统计理论，泰勒公式
方法：利用相关函数和湍流能谱关系，由湍 流观测资料做谱分析，计算扩散参数。
总结：模型合理可取，反映湍流场本质，而 且准确度较高，其探讨有一定理论意义， 但应用尚不普遍，观测要求高，计算工作 量大。
➢工业区和城市中心区，C提至B级，D、 E、 F向不稳定方向提一级
➢丘陵山区的农村或城市，同工业区
2 不同稳定度分类方法
（1）风向脉动标准差（EPA，1990）
• 以风速做细致调整，观测数据在粗糙度z0=15cm， 10m高度处测量得到。采样时间为15min。
• 如果风向发生转折，为了尽量减小风向转折的影 响，应该将长时间段分成小段进行计算，例如将
由 和 H
z
x xm
H 2
由 z ~ x 曲线（图
z
反查出 xcmax
由
y
~
x
曲线（图
y
由式（3.10 求出 Cmax
三 扩散曲线法的完善
1.国家标准中的修改应用（GB/T13201-91）
➢修正太阳高度角的计算方法 ➢适应我国大量地面观测无云高观测 的情况
中国国家标准规定的方法
➢平原地区和城市远郊区，D、E、F向不稳 定方向提半级
f为普适函数，扩散参数，函数形式随源高和
稳定度变化
(2) 特点
✓方法原理与湍流统计理论基础一致 ✓舍弃分离的稳定度级别，采用连续性稳定
度，接近实际 ✓考虑源高影响，认为f是稳定度状况函数 ✓使用方便，可用于多种情况
(3) 扩散函数f 的确定
由泰勒公式积分可得
气象学在环境污染治理中的应用研究
气象学在环境污染治理中的应用研究气象学是研究大气现象及其与其他科学领域相互关系的学科，而环境污染治理则是为了减少或消除污染物对环境和人类健康的危害而采取的一系列行动。
本文将探讨气象学在环境污染治理中的应用研究。
1. 气象与污染物传输模型气象因素对于污染物在大气中的传输和分布起着重要的作用。
通过建立气象与污染物传输模型，研究人员可以预测和评估污染物的扩散和变化，以及其对人体和环境的影响。
这一模型不仅可以为环境污染治理提供科学的依据，还可以帮助决策者制定有效的治理措施。
2. 气象观测与监测气象观测和监测是气象学的基础工作之一，也是环境污染治理中必不可少的环节。
通过建立气象观测站网络，可以实时监测大气中的温度、风向、风速、湿度等气象要素。
这些观测数据对于污染物的排放源识别、污染源定位和治理效果评估具有重要意义。
3. 大气扩散条件预测大气扩散条件是指气象因素对污染物扩散和传播的影响程度。
研究人员通过分析气象数据，预测和评估未来一段时间内的大气扩散条件，以便制定相应的污染治理策略。
预测不仅可以提前采取措施减少污染物的排放，还可以及时应对突发环境污染事件。
4. 气象条件与空气质量关系研究气象条件对空气质量的影响是复杂而多变的。
通过研究气象条件与空气质量的关系，可以揭示它们之间的内在联系，并为环境污染治理提供科学依据。
例如，当气象条件不利于污染物的稀释和扩散时，可以采取相应的减排措施，以改善空气质量。
5. 气象监测技术的应用随着科技的不断发展，气象监测技术也在不断创新。
例如，利用遥感技术和卫星数据，可以实时监测全球的气候变化和大气污染情况。
这些技术的应用可以为环境污染治理提供及时、准确的信息支持，帮助决策者更好地制定污染治理措施。
总结：气象学在环境污染治理中的应用研究无疑发挥着重要的作用。
通过建立气象与污染物传输模型，进行气象观测与监测，预测大气扩散条件，研究气象条件与空气质量关系以及应用气象监测技术，可以为环境污染治理提供科学依据，改善空气质量，保护人类健康。
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。
气象学名词解释30个
气象学名词解释30个1、天气：是某一地区某一时段的大气状态、大气特征及其变化的总称。
2、气候：是指地球某一地区多年综合大气的特征，具有相对稳定性。
3、气象学：是研究大气各种现象的成因和演变规律以及如何利用这些规律为人类服务的科学。
4、干洁大气：除去水汽及其他悬浮在大气中的固体、液体质粒以外的整个混合气体。
5、大气污染：由于人类活动或自然过程，使局部、甚至全球范围的大气成分发生对生物界有害的变化成为大气污染。
6、气温直减率：又称气温垂直梯度，指单位高度内气温的变化值。
7、太阳常数：是指地球位于日地平均距离时，在地球大气上界投射到垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度。
8、大气温室效应：大气中各种微尘和二氧化碳成分的存在，犹如温室覆盖的玻璃一样，阻挡了地面向外的辐射，增强了大气逆辐射，对地面有保温和增温作用。
这种现象称为大气温室效应。
9、地面有效辐射：是指地面辐射和被地面吸收的大气逆辐射之差。
10、地面辐射差额：在单位时间内，单位地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，称为地面辐射差额。
11、容积热容量：单位体积的物质，温度变化1摄氏度所吸收或放出的热量。
12、导热率：指物体在单位厚度间，保持单位温度差时，其相对的两个面在单位时间内通过单位面积的热流量。
13、导温率：单位容积的物质，通过热传导，由垂直方向获得或失去y焦耳的热量时，温度升高或降低的数值称为导温率，也称热扩散率。
14、温度年较差：一年中最热月平均温度与最冷月平均温度的差值。
15、温度绝对年较差：一年中极端最高温度和极端最低温度的差值。
16、大气静力稳定度：在静力平衡状态的大气中，空气团在垂直方向上受到外力因子的扰动后，大气层结有使其返回或远离原来平衡位置的趋势或程度。
17、干绝热直减率：在大气静力条件下，干空气或未饱和湿空气做干绝热升降运动而引起空气块的温度随高度的变化率。
18、相对湿度：空气中的实际空气水汽压与同温下饱和时空气水汽压的比值，用百分数表示。
气象学试题及答案
气象学试题及答案【篇一：气象学与气候学试题及答案】t>一、名词解释1、大气污染：大气污染物在大气中达到一定的浓度，而对人类生产和健康造成直接或间接危害时，称为大气污染。
2、大气稳定度：是指气块受任意方向振动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度。
3、干洁空气：大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体称为干洁空气。
4、气团：一定范围内，水平方向上气象要素相对比较均一的大块空气。
5、气候：一个地区在太阳辐射，下垫面性质，大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。
6、水汽压：大气中水汽所产生的那部分压力称为水汽压。
7、辐射能：辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量，它们的传播速度等于光速，它们透过空间并不需要媒介物质，由辐射传播的能量称为辐射能。
8、辐射地面有效辐射：指地面辐射e地和地面所吸收的大气辐射e 气之差。
9、光谱：太阳辐射能按波长的分布。
10、气旋：是一个占有三度空间的大尺空气涡旋，在北半球，气旋范围内空气作逆时针旋转，在同一高度上气旋中心的气压比四周的低。
11、高气压；由闭合等压线构成的高气压，水平气压梯度自中心指向外圈。
12、低气压：由闭合等压构成的低气压区，水平气压梯度自外向中心递减。
13、反气旋：是一个占有三度空间的大尺度空气涡旋，在北半球，反气旋范围内空气作顺时针方向旋转，在同一高度上，反气旋中心的气压比四周的高。
14 锋面气旋——生成和活动在温带一区的气旋称为温带气旋，而具有锋面结构的低压，称锋面气旋。
15、锋：是冷暖气团之间狭窄的过渡带，是一个三度空间的天气系统。
16、暖锋：是暖气团起主导作用，推动锋线向冷气团一侧移动。
17、冷锋：指冷气团势力比较强，向暖气团方向移动而形成的锋。
18、海陆风：由于海陆热力差异而引起的以一日为周期变化的风，白天风从海洋吹向陆地（海风）；夜晚风从陆地吹向海洋（陆风）。
19、山谷风：大山区，白天日出后山坡受热，其上的空气增温快，而同一高度的山谷上空的空气因距地面较远，增温慢，于是暖空气沿山坡上升，风由山谷吹向山坡，称谷风。
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。
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。
气象学与气候学复习资料
气象学与气候学复习资料一、名词解释1、大气污染：大气污染物在大气中达到一定的浓度，而对人类生产和健康造成直接或间接危害时，称为大气污染。
2、水汽压：大气中水汽所产生的那部分压力称为水汽压。
3、气候：一个地区在太阳辐射，下垫面性质，大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。
4、气团：一定范围内，水平方向上气象要素相对比较均一的大块空气。
5、辐射地面有效辐射：指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。
6、光谱：太阳辐射能按波长的分布。
7、大气污染：大气污染物在大气中达到一定的浓度，而对人类生产和健康造成直接或间接危害时，称为大气污染。
8、高气压；由闭合等压线构成的高气压，水平气压梯度自中心指向外圈。
9、反气旋：是一个占有三度空间的大尺度空气涡旋，在北半球，反气旋范围内空气作顺时针方向旋转，在同一高度上，反气旋中心的气压比四周的高。
10、暖锋：是暖气团起主导作用，推动锋线向冷气团一侧移动。
11、辐射能：辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量，它们的传播速度等于光速，它们透过空间并不需要媒介物质，由辐射传播的能量称为辐射能。
12、干洁空气：大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体称为干洁空气。
13、梯度风：自由大气中作曲线运动的空气，当G、A、C这个力达到平衡时形成的风称为梯度风14、锋：是冷暖气团之间狭窄的过渡带，是一个三度空间的天气系统。
15、气旋：是一个占有三度空间的大尺空气涡旋，在北半球，气旋范围内空气作逆时针旋转，在同一高度上气旋中心的气压比四周的低。
16、大气稳定度：是指气块受任意方向振动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度。
17、雾：是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶，使水平能风度小于1KM的物理现象。
如果能风度在1-10KM范围内，则称为轻雾。
18、季风：大范围地区的盛行风随季节而显着改变的现象，一般地风向的改变角度达180度。
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）
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。
气象学
气象学复习资料一、名词解释气象学：气象学是研究大气中各种现象（包括各种物理的、化学的以及人类活动对大气的影响）的成因和演变规律及如何利用这些规律为人类服务的科学。
大气污染：由于人类活动或自然过程，使局部、甚至全球范围的大气成分发生对生物有害的变化称为大气污染。
照度：单位面积上接受的光通量称照度。
太阳常数：当地球位于日地平均距离时（约为1.496⨯108km），在地球大气上界投射到垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度则称为太阳常数，以S0表示。
地面有效辐射：地面辐射（Ee）与被地面吸收的大气逆辐射(δEa)之差，称为地面有效辐射（也称净红外辐射）以E0表示，即E0=Ee—δEa地面辐射差额：在单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，称为地面辐射差额（R)，也称地面净辐射。
容积热容量：单位体积的物质，温度变化10C所需吸收或放出的热量，称为容积热容量。
导温率：单位容积的物质，通过热传导，由垂直方向获得或失去λ焦耳（J)的热量时，温度升高或降低的数值称为导温率（导温系数），也称热扩散率。
干绝热直减率：在大气静力条件下（即气块的气压时时都与周围大气的气压处于平衡），干空气和未饱和湿空气的这种作干绝热升降运动而引起气块的温度随高度的变化率（γd=—dT/dZ),称为干绝热直减率。
湿绝热直减率：湿绝热过程中的温度变化率，称为湿绝热直减率。
相对湿度：传统上，把空气中的实际水汽压与同温下饱和水汽压的比值，用百分数来表示，称为相对湿度。
露点温度：在空气中水汽含量不变和气压一定的条件下，通过降低温度而使空气达到饱和时的温度称为露点温度，简称露点。
干燥度：一地某时段内水面可能蒸发量与同期内降水量之比值，称为干燥度或干燥系数。
地转风：地转风是指自由大气中空气作等速、直线的水平运动。
当地转偏向力增大到与气压梯度力大小相等，方向相反时，空气就沿着等压线作等速直线水平运动，这种水平运动称为地转风。
季风：①认为一年内随季节有规律转变风向的风称季风;②认为并不是一切盛行风向的明显季节变化都能叫做季风，只有那些盛行风向有明显的季节变化，且这两种风向性质（主要是潮湿程度）和它们所带来的天气现象都有明显差别的风，才称季风。
《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)。
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
第一节 大气圈结构及气象要素
大气层又叫大气圈，地球就
被这一层很厚的大气层包围 着。大气层的成分主要环境 空气的成分。大气层的空气 密度随高度而减小，越高空 气越稀薄。大气层的厚度大 约在1200-1400千米以上，但 没有明显的界限。整个大气 层随高度不同表现出不同的 特点，分为对流层、平流层、 中间层、暖层和散溢层，再 上面就是星际空间了。
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平均降温0.650C ➢ 强烈对流作用
➢ 温度和湿度的水平分布不均
近地层——地面上50～100m，热量和动量的常通量层
大气边界层——对流层下层1～2km，地面阻滞和摩擦 作用明显 自由大气——大气边界层以上的气流，地面摩擦可以忽略 在这一层中，大气上下有规则的对流和无规则的湍流运动都比较 盛行，加上水汽充足，直接影响着大气污染物的传输、扩散和转 化。
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
大气压力总是随高度的升高而降低 均质大气层——80～85km以下，以湍流扩散为主，成分基本不变
主要气象要素
表示大气状态的物理量和物理现象称为气象要素。 气象要素：气温、气压、气湿、风向、风速和能见度等。
oC
5 9
(
oF
32)
1．气温
K oC 273.15
天气预报中：距地面1.5m高云（使气温随高度变化小）
云量:天空被云遮蔽的成数（我国10分，国外8分） 估计云量的地点必须能见全部天空。 云量观测包括总云量和低云量。总云量是指观测时天空被所有的云遮蔽的总 成数，低云量是指天空被低云所遮蔽的成数，均记整数。 一、 总云量的观测 全天无云，总云量记0；天空完全为云所遮蔽，记10；天空完全为云所遮蔽， 但只要从云隙中可见青天，则记10-；云占全天十分之一，总云量记1；云占 全天十分之二，总云量记2，其余依次类推。 二、 低云量的观测 观测低云量的方法与总云量同。
物，与臭氧层发生光化学反应。
➢ 中间层（平流层顶～85km）
➢ 气温随高度升高而迅速降低 ➢ 对流运动强烈，垂直混合明显
大气圈垂直结构
➢ 暖层（中间层顶～800km）
➢ 在强烈的紫外光和宇宙射线作用下，气温随高度升高而增高 ➢ 气体分子高度电离——电离层
➢ 散逸层（暖层以上）
➢ 气温很高，空气稀薄 ➢ 空气粒子的运动速度很高，可以摆脱地球引力而散逸
oF 9 oC 32 5
1714 华伦海脱准大气压下冰的熔点，定为32度，水的沸点定为212
度，中间等分为180份，每一份就是1华氏度。
1742年，瑞典科学假摄尔修斯和他的助手斯托玛用同样的温度计，
选取标准大气压下冰的熔点定为0度，水的沸点定为100度 中间等分
100份。
1854年，英国物理学家开尔文选定“水的三相点”，即水、冰、水 蒸
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 。
第三章 大气污染气象学
教学内容:
大气圈结构及气象要素 大气的热力过程 大气的运动和风 重 点: 大气圈结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念、
大气运动和风。 教学目标： 重点掌握大气垂直方向的五个分层,温度分布特点及原因 。 理解大气高度的划分，理解风速扩线模式。
大气扩散
大气扩散
源
➢ 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
4．风向和风速 气象上把风吹来的方向确
定为风的方向。南风、偏 北风、风向不定。 风向的测量单位，我们用 方位来表示。如陆地上， 一般用16个方位表示，海 上多用36个方位表示；在 高空则用角度表示。用角 度表示风向，是把圆周分 成360度，北风(N)是0度 (即360度)，东风(E)是90 度，南风(S)是180度，西 风(W)是270度，其余的风 向都可以由此计算出来。 风速是指单位时间内空气 在水平方向上运动的距离 ，m/s或km/h。13个等级。
气三相共存的温度，把绝对零度到水的三相点温度等分为273.16份，
每一份就是1开氏度，这就是开氏温标，用K表示。开氏温标的分度
间隔和摄氏温标的间隔是一致的。
主要气象要素
2．气压（大气的压强）
气压的大小与海拔高度、大气温度 、大气密度等有关，一般随 高度升高按指数律递减。气压有日变化和年变化。一年之中， 冬季比夏季气压高。一天中，气压有一个最高值、一个最低值， 分别出现在9～10时和15～16时，还有一个次高值和一个次低值， 分别出现在21～22时和3～4时。气压日变化幅度较小，一般为 0.1～0.4千帕，并随纬度增高而减小。气压变化与风、天气的 好坏等关系密切，因而是重要气象因子。通常所用的气压单位 有帕(Pa)、毫米水银柱高(mm·Hg)、毫巴(mb)。它们之间的换 算关系为：100帕＝1毫巴≈3／4毫米水银柱高。气象观测中常 用的测量气压的仪器有水银气压表、空盒气压表、气压计。 101.325千帕的气压，称为标准大气压，它相当于在重力加速度 为9.80665米／秒2，温度为0℃时760毫米垂直水银柱高的压力。