大气层结稳定度的判定及逆温的形成

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【图中： 颜色由深蓝，浅蓝，到黄色，暗红，代表PM2.5的浓度越来越高】
空气污染案例分析
中国空气污染浓度地图
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空气污染案例分析之
近年来全球发生的重大空气污染事件
比利时马斯 河谷事件
美国多诺拉 烟雾事件
伦敦烟雾 事件
北美死湖 酸雨事件
1930
1948
1952
20世纪70年代
思考与讨论：
NASA发布的全球污染颗粒浓度地图
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注意： 1.静力稳定度是气块与气层互为作用的综合结论。 2.静力稳定度仅指气块处于该气层中，铅直运动发展 的趋势与可能。 3.稳定气层中可以有对流运动，但不利于对流发展； 不稳定气层中若无扰动，亦不可能发展对流，但利于 对流发展。
对流层中温度的垂直分布
温度随高 度递减
温度随高 度递增
温度随高 度基本不
大气层结稳定度的判定及 逆温的形成
主讲人：许获，崔莉妍，张絮
PPT制作：茆娜
回顾上节课
影响空气污染物散布的主要因子：
理解思路：
•大气中的对流，时 强时弱，持续时间 长短不一，这是什 么原因呢？据研究， 这和大气层结稳定 度有密切的关系。
引言—上节内容回顾
大气层结稳定度的判定
定义，分类，稳定度的判定
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【图中： 颜色由深蓝，浅蓝，到黄色，暗红，代表PM2.5的浓度越来越高】
讨论：对这张图，你有什么看法？
为什么中国会 发生如此严重 的空气污染？
这些污染从 哪里来？
我们要如何 做才能摆脱 这座穹顶？
这些污染物 里有哪些成 分？
Thanks！
逆温的分类（按形成过程分）
湍流 逆温
锋面 逆温
辐射 逆温
逆温
下沉 逆温
平流 逆温
1.辐射逆温
气象条件： 晴朗微风的夜晚，秋冬季居多。逆温 从地面开始，随着夜深不断向上扩展，黎明前达最 强。日出后从地面开始，由下而上逐渐消失。
2.湍流逆温
出现高度：混合层顶部， 距地面几百米附近。 形成原因：由低层空气 的湍流混合的结果。
3.锋面逆温
形成原因：锋面上方暖 气团，下方冷气团，在 锋面上往往形成逆温。
4.下沉逆温
形成原因： 由于空气下沉受到压缩而增温形成 下沉逆温多出现在高压区内，范围大，厚度大，
下沉绝热增温使云消散，所以高压区内往往天气十分 晴朗。
5.平流逆温
形成原因： 大规模的暖 空气流经冷的下垫面上， 下层空气受地面影响大 降温多，而上层空气降 温少。地面与空气间温 差越大，逆温越强。
气块法图示
稳定气层
不稳定气层
中性气层
气块法图示
不稳定气层：气块在受扰后， 有一铅直虚位移，若气块到达 新位置后有离开原来位置的趋 势，则为不稳定气层。
小结：
大气稳定度是表示大气层结对气块能否产生 对流的一种潜在能力的量度。必须注意，它并不 是表示气层中已经存在的铅直运动，而是用来描 述大气层结对于气块在受外力扰动而产生垂直运 动时，会起什么影响（加速，减速或等速）。
变
1.一般出现在晴朗的白天，风不太大时。 2.一般出现在少云、无风的夜晚。 3.这种情况常出现在多云天和阴天。
逆温
1.定义：大气温度随高度增加而升高。
2.造成逆温的条件：地面辐射冷却，空气平 流冷却，空气下沉增温，空气湍流混合等。
3.逆温现象对天气的影响： 它可以阻碍空气垂直运动 的发展，使大量烟、尘、 水汽凝结物聚集在下面， 使能见度变坏。产生雾或 低云天气。
逆温的形成
定义，分类，如何形成
了解多一点
空气污染案例分析，思考与讨论
大气层结稳定度的判定
1.大气层结：大气温度和湿度的垂直分布。
2.大气层结稳定度：大气层结稳定度表示大气 层结特性对气块垂直位移影响的趋势和程度， 又称大气静力稳定度。
3.判定依据：气温垂直递减率和干绝热递减率
气温垂直递减率r：气温垂直递减率是指在垂直于由每 升高100m气温的变化值。
干绝热过程：干空气或未饱和湿空气作垂直升降运动 时与周围环境不发生热量交换的变化过程。
大气层结稳定度的判定
干绝热递减率rd：在干绝 热过程中，气块温度随高 度的变化率称干绝热递减 率。
大气层结稳定度的判定
4.判定方法：气块法
当一气块受外力作用在垂直方向上产生扰动后，周围 大气有使它返回起始位置的趋势时，这种大气层结是 稳定的。 反之，大气有使它继续远离起始位置的趋势时，这种 大气层结是不稳定的。 若气块随时与周围大气取得平衡时，这种大气层结是 中性的。
影响稳定度变化的因子：辐射和温度平流
气块法图示
稳定气层
不稳定气层
中性气层
Baidu Nhomakorabea 气块法图示
稳定气层：气块在受扰后，有 一铅直虚位移，若气块到达新 位置后有返回原来位置的趋势， 则为稳定气层。
气块法图示
稳定气层
不稳定气层
中性气层
气块法图示
中性气层：气块在受扰后，有 一铅直位移，若气块到达新位 置后既无离开也无返回原来位 置的趋势，则为中性气层。