污染物的大气扩散
大气污染物在不同地貌条件下的扩散特征
大气污染物在不同地貌条件下的扩散特征大气污染是全球范围内面临的严重问题之一,对人类和环境都造成了严重影响。
而大气污染物的扩散特征在不同地貌条件下也存在着一定的差异。
本文将就这一主题展开讨论,从地貌条件对大气污染物扩散的影响、山区、平原和海岸地区的扩散特征以及应对大气污染的措施等几个方面进行阐述。
地貌条件对大气污染物扩散的影响是显而易见的。
山区地形起伏,存在着山脉和山谷,这将导致大气污染物的扩散受到限制。
山脉起到了屏障的作用,使空气无法顺利通过,污染物会在山脉上方聚集并形成局部污染,长期以来在一些山区城市中都存在着严重的雾霾问题。
相反,平原地区地势平坦,空气流通畅通无阻,大气污染物容易扩散,因此平原地区的大气质量相对较好。
而海岸地区由于受到海洋影响,空气湿度较高,大气污染物含量较低,海风带来的海风也促使污染物扩散,这使得海岸地区的大气质量相对较好。
在山区,大气污染物的扩散特征呈现出明显的垂直分布规律。
由于山脉的屏障作用,山区的大气层中大气污染物的浓度会随着高度的增加而逐渐减小。
这也是为什么山区的下山风通常会带来较好的空气质量的原因。
而在山谷中,污染物由于受到山壁的遮挡,往往会聚集在谷底,导致谷底的污染物浓度明显高于山区的其他地方。
因此,山区地理特点直接影响了大气污染物在山区的扩散特征。
平原地区由于地势平坦,大气污染物容易扩散,但由于人口密集、产业集中等因素的影响,平原地区的污染物排放量较高。
此外,平原地区的气象条件也会影响大气污染物的扩散。
例如,风速和风向的变化会导致大气污染物的传输路径发生变化,这将对大气质量产生重要影响。
因此,在平原地区,需要加强对大气污染的监测和控制,以及加强环境管理,减少大气污染物的排放。
海岸地区由于受到海洋影响,大气污染物的扩散特征不同于其他地区。
海岸地区的海风可以带走污染物,使得海岸地区的大气质量相对较好。
此外,海洋的蒸发作用也会降低空气中的污染物含量,因为蒸发过程能够吸收一定量的热量。
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。
不同风速下大气污染物传输与扩散
不同风速下大气污染物传输与扩散大气污染物传输与扩散是一个关乎环境质量和人类健康的重要问题。
不同风速下,大气污染物在大气中的传输和扩散行为有着显著的差异,这对于我们深入理解大气污染传输机理、精确预测污染物扩散范围以及采取有效的治理措施具有重要意义。
风是大气中的一种运动,通过风可以将污染物从污染源迅速输送到其他地区。
当风速较低时,污染物的传输距离相对较短,主要集中在污染源附近。
这是因为低风速下,污染物在大气中停留的时间较长,扩散程度较小。
例如,市区中的交通排放和工厂排放的废气,在低风速条件下,会聚积在市区上空,导致严重的雾霾和空气污染问题。
这种情况下,应采取控制污染源、限制交通等措施来减少废气排放,改善空气质量。
而当风速增大时,污染物扩散范围也会扩大。
高风速可以将污染物迅速输送到相对较远的地区,使其分散到更广阔的范围内。
这种情况下,治理污染物就需要采取相应的区域性控制措施。
例如,在温室气体的控制方面,全球范围内的区域合作变得尤为重要,以减少气候变化的影响。
此外,不同风速下的地形也会对大气污染物的传输和扩散产生影响。
在复杂的地形条件下,如山区、山谷等地形,大气污染物的传输会受到地形的限制和影响,形成局部的气象环境,导致局部的空气污染问题。
在山区,风速较低,会使得空气质量下降,所以需要制定相应的措施来防止污染物进一步扩散。
而在山谷地形,风速较高,也可能造成局部的扬尘、颗粒物污染等问题,要加强对于这些问题的监测和治理。
除了风速的影响外,其他气象因素也会对大气污染物的传输和扩散产生重要影响。
例如,稳定的大气层结有助于污染物的滞留,使其难以扩散和稀释。
对于这种情况,可以采取控制污染源的方法,如减少工业废气排放、限制交通流量等措施来改善环境质量。
此外,降水也是清洁大气的重要因素,雨水可以有效地清除大气中的污染物,降低污染程度。
总结起来,不同风速下大气污染物的传输与扩散行为存在差异,需要针对不同的情况采取相应的控制措施。
大气湿度对大气污染物扩散的影响研究
大气湿度对大气污染物扩散的影响研究大气污染已成为当今世界环境问题的重要组成部分,对人类健康和生态系统稳定性造成了严重威胁。
作为大气环境中的重要因素之一,湿度对大气污染物的扩散具有重要影响。
本文将探讨大气湿度如何影响大气污染物的扩散,并对相关研究进行综述。
大气湿度是指大气中单位体积空气中所含的水分量。
它的变化对大气中污染物的扩散与滞留起着至关重要的作用。
首先,湿度能改变大气中污染物的传输媒介,从而影响其扩散速度和方式。
高湿度会导致大气中的水蒸气含量增加,形成湿蒸汽,这使得大气中污染物的浓度降低,从而减缓了其传输速度。
相反,低湿度会使大气中的水分减少,使得污染物更容易扩散,并增加其在空气中的停滞时间。
其次,湿度还会影响大气中污染物的化学反应过程。
湿度的变化可以改变大气中的氧化还原条件,从而影响大气中污染物的氧化、光解和降解等反应。
例如,高湿度条件下,由于水分子的存在,可能会发生溴和氯的水合反应,从而减少大气中有害气体的浓度。
此外,湿度还通过改变大气中气溶胶颗粒的吸湿性,来影响大气中污染物的迁移和转化过程。
气溶胶颗粒是大气中污染物的主要携带者和催化剂,湿度的变化会改变颗粒表面的物理和化学性质,进而改变污染物与颗粒之间的相互作用。
大气湿度对大气污染物扩散的影响已经引起了广泛的关注和研究。
近年来,许多学者通过实地观测、实验室模拟和数值模拟等方法,探讨了湿度对大气污染物的扩散和转化过程的影响。
例如,一些研究表明,湿度对颗粒物的扩散速度有显著的影响。
高湿度条件下,颗粒物的湿性增加,会促使其与湿润的大气环境发生扩散和沉降,降低其污染物浓度。
另一些研究则发现,湿度对气溶胶颗粒的大小和形状也有重要影响。
湿度的变化可以使颗粒逐渐融合或分裂,形成不同的形状和大小,从而改变大气中污染物的输送方式和寿命。
综合以上研究,我们可以得出结论:大气湿度是影响大气污染物扩散的重要因素。
湿度的变化会影响大气中污染物的浓度、传输速度和化学反应过程,进而改变大气中污染物的分布和扩散方式。
大气污染物的扩散与气象条件1
大气污染物的扩散与气象条件1大气污染物是指由人类活动或自然过程排放到大气中的有害物质,它们对人类健康和环境造成了严重的影响。
大气污染物的扩散与气象条件密切相关,气象条件的变化对大气污染物的传播和浓度分布产生了显著影响。
首先,气象条件对大气污染物的扩散路径和速度具有重要影响。
风是大气污染物传播的主要载体,风向和风速决定了污染物的传播方向和速度。
如果风向是从污染源吹向城市,则会导致污染物在城市中累积;而如果风向是从城市吹向污染源,则可以将污染物带走。
此外,风速的大小也会影响扩散速度,风速越大,污染物的传播范围越广。
其次,气象条件对大气污染物的稀释和清除有重要影响。
大气中的湿度、气温和大气稳定度会影响污染物的稀释和分解。
湿度的增加会增加大气中的水蒸气含量,从而促进污染物的溶解和湿沉降。
气温的升高会加速污染物的挥发和分解,而气温的降低则会降低污染物的扩散和稀释。
大气的稳定度也会影响污染物的扩散,稳定的大气层会阻碍污染物的上升和扩散,使其在地面积累;而不稳定的大气层则会促使污染物向上扩散。
此外,地形条件也会对大气污染物的扩散产生影响。
地形的起伏和山脉的存在会影响风向和风速分布,从而改变污染物的传播路径和速度。
山脉的存在会形成气流的散射和阻挡,导致山脉背风面的污染物浓度较高。
而山谷地形则更易积累污染物,使污染物浓度增加。
大气污染物的扩散与气象条件密切相关,了解气象条件对大气污染物的影响,可以帮助我们预测和控制大气污染物的传播和扩散。
在城市规划和环境保护中,必须考虑气象条件对污染物排放的影响,合理布局和控制污染源,以降低大气污染物的扩散范围和浓度。
同时,合理利用气象条件,可以通过调整工业排放时间和控制农作物燃烧等措施来减少大气污染物的排放量。
总之,大气污染物的扩散与气象条件密切相关。
风向、风速、湿度、气温、气压和地形等气象条件对污染物的扩散路径、速度和浓度分布产生显著影响。
了解气象条件的变化对预测和控制大气污染物的传播具有重要意义,也为制定有效的防治措施提供了科学依据。
大气污染物扩散的理论和试验研究
3、大气污染物的控制措施和未 来展望
3、大气污染物的控制措施和未来展望
为了减轻大气污染物的危害,需要采取一系列控制措施,包括减少污染物排 放、加强污染物治理、优化能源结构等。未来,随着科技的不断进步和环保政策 的完善,大气污染物的控制措施将更加严格,主要表现在以下几个方面:
3、大气污染物的控制措施和未来展望
2、大气污染物扩散的影响因素
2、大气污染物扩散的影响因素
通过对比分析监测数据和气象资料,我们发现风向、风速、温度和湿度对阳 泉市区大气污染物扩散具有显著影响。其中,风向和风速的影响最为显著,当风 向与污染源方向一致时,污染物扩散范围更广;而当风速增大时,污染物扩散速 度更快。此外,温度和湿度的变化也会影响大气污染物的扩散。
四、结论与展望
然而,数值模拟也存在一定的局限性和不确定性。例如,模型的参数选择和 气象数据的准确性都会对模拟结果产生影响。此外,由于实际环境的复杂性和不 确定性,数值模拟结果可能无法完全反映实际情况。
四、结论与展望
展望未来,钢铁工业大气污染物扩散数值模拟研究可以从以下几个方面展开: 1、加强多种因素的综合考虑。除了气象和地形因素,还需要考虑钢铁厂的排 放特征、生产工艺、能源结构等多方面因素对污染物扩散的影响。
3、大气污染物扩散的影响因素和规律
理论分析和结论根据试验结果,可以对大气污染物扩散的理论进行分析和验 证。通过将试验数据与理论模型进行比较,可以评估模型的准确性和可靠性。同 时,还可以进一步分析不同因素对大气污染物扩散的影响机制和程度,为制定更 加有效的污染防治措施提供理论支持。
3、大气污染物扩散的影响因素和规律
三、模拟结果分析
3、地形因素对污染物扩散也有一定影响。对于复杂地形,污染物可能在山体 背面等地区聚集,形成“污染窝”。因此,在钢铁厂的选址和布局过程中,应尽 量避免在山体背面或低洼地带建设工厂。
大气污染物扩散模式
四、烟流型与大气稳定度的关系
波浪型(不稳)
锥型(中性or弱稳)
扇型(逆温) 爬升型(下稳,上不稳) 漫烟型(上逆、下不稳)
第二节 高斯扩散模式
一、高斯模式的有关假定
(一)坐标系 原点为排放点或高架源排放点在地面上的
三、高架连续点源扩散模式
(一)实际浓度
镜像全反射---->像源法
实源: c(x, y, z, H z)
像源: c(x, y, z, H z)
实源的贡献
c(x, y, z, H ) Qq exp( y2 ) exp[ (z H )2 ]
2 u y z
2
2 y
2
2 y
像源的贡献
c(x,
车流量 Ql = 平均车速 ×每辆车单位时间污染物排放量
c(x,0,0)
2Ql
2 u
z
• exp
H
2 e
2
2 z
(三)形成原因与两种形式 热力:温度垂直分布不均(不稳定) 机械:垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度
二、大气稳定度
(一)概念
指气层的稳定度,即大气中某一高度上的气团在垂直方 向上相对稳定的程度。
受密度层结和温度层结共同作用。
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
H
2 2
1
2
(五)地面连续点源扩散模式(令H=0):
c(x,
y, z, 0)
u y z
exp[(
y2
2
2 y
风速及风向的时空分布与大气污染物扩散的关系分析
风速及风向的时空分布与大气污染物扩散的关系分析引言大气污染已经成为全球范围内的一大环境问题,严重影响着人类的健康和生态系统的平衡。
而大气污染物的扩散与风速及风向密切相关,因此了解它们之间的关系对于有效应对大气污染具有重要的意义。
本文将就风速及风向的时空分布与大气污染物扩散的关系进行分析和探讨。
一、风速及风向的时空分布风是大气中气压差所引起的气体运动,风速是指单位时间内空气流经单位面积的体积。
风向则是风的运动方向。
风速和风向的时空分布对大气污染物的扩散具有重要的影响。
风速的时空变化是由地球热力运动所决定的。
通常,赤道附近的风速较大,而极地地区的风速相对较小。
此外,由于地形、海陆分布以及气候等因素的不同,不同地区的风速也存在明显的差异。
例如,山地地区由于地形阻挡,导致风速较低。
风速的季节变化也较为显著,夏季风速一般较大,而冬季风速相对较小。
风向的时空分布与风速有着密切的关系。
一般来说,风速较大时,风向会相对稳定;而风速较小时,风向则较为变化。
地表形态、地物覆盖以及地形起伏等因素均会对风向产生一定的影响。
同时,气候系统的季节变化也会导致风向的变化,例如夏季风、冬季风的切换。
二、大气污染物扩散的特点大气污染物的扩散是指污染物在大气中的传播和分布过程。
它的特点主要包括以下几个方面:1. 污染物具有流动性,可以在空气中通过扩散和对流进行传播。
2. 污染物的扩散受到大气环流和风的影响,不同的风速和风向会导致污染物的传播路径和范围不同。
3. 污染物的扩散还受到地形、建筑物和植被等人为和自然因素的限制。
4. 大气污染物的排放源可以是点源,也可以是面源或线源,不同类型的排放源对扩散的影响也有所不同。
三、风速及风向与大气污染物扩散的关系风速及风向对大气污染物扩散具有重要的影响,主要表现在以下几个方面:1. 高风速有利于污染物的扩散。
当风速较大时,空气流动较快,污染物的迁移距离相对较远,扩散范围更广。
因此,如果大气污染物的排放源位于风速较大的区域,其扩散程度比风速较小的区域要大。
大气环境污染物的迁移与扩散
大气环境污染物的迁移与扩散大气环境污染物是指在大气中存在的并对环境和人类健康造成负面影响的物质,包括但不限于颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物和重金属等。
这些污染物的迁移与扩散过程对于评估和治理大气污染至关重要。
本文将探讨大气环境污染物的迁移与扩散机制、影响因素及相关治理措施。
一、迁移与扩散机制1.湍流扩散湍流扩散是大气污染物迁移与扩散的主要机制之一。
大气中存在着各种气流运动,如对流和湍流。
污染物的扩散过程会受到这些气流运动的影响,形成不同尺度上的湍流涡旋,使得污染物在大气中的传输产生随机性。
2.稳定层限制稳定层限制是另一个影响大气污染物扩散的重要因素。
稳定层限制时,大气中的温度垂直分布呈现逆温趋势,导致污染物在较低的空间高度上聚集,难以扩散到更高空间层次。
3.地理地形地理地形对大气污染物的迁移与扩散也有显著影响。
山脉、山谷和海洋等地形特征会改变风向和风速,影响大气污染物的传输路径和速度。
二、影响因素1.气象条件气象条件是影响大气污染物迁移与扩散的关键因素之一。
风向、风速、温度和湿度等气象要素都会对污染物的传输路径和速度产生重要影响。
2.排放源强度和位置污染物的排放强度和位置直接决定了污染物释放到大气中的数量和速率。
高排放源和密集排放源会导致周围地区的浓度升高,使得污染物在迁移和扩散过程中产生更大的影响。
3.化学性质不同污染物的化学性质有所不同,这会影响它们的迁移与扩散行为。
一些污染物在不同环境条件下会发生化学反应,形成新的物种,进而影响它们的迁移和扩散特性。
三、治理措施1.源头治理源头治理是最为有效的大气污染物治理措施之一。
通过控制工业排放、交通尾气和机动车污染等措施,减少大气污染物的排放量,从根本上降低污染物的迁移与扩散程度。
2.空气净化技术空气净化技术可以有效去除大气中的污染物,改善空气质量。
常见的空气净化技术包括静电吸附、活性炭吸附和光催化等方法。
3.政策与法规完善的政策与法规对于大气污染物的治理至关重要。
大气污染扩散计算方法
二、有限长线源扩散模式
线源扩 散模型
(4)计祘源强 Ql 90 / 150 0.6( g / sm)
(5)计算浓度
A( y ) 2
p2
1 2
p1
exp(0.5 p )dp
2
0.918
1 2
0.918
exp(0.5 p 2 )dp
0.918
1 2
0
exp(0.5 p 2 )dp 2 * 0.3159
C
0.22x(1+0.0004x)-1/2
0.20x
D
0.16x(1+0.0004x)-1/2
0.14x(1+0.0003x)-1/2
E-F 0.11x(1+0.0004x)-1/2
0.08x(1+0.0015x)-1/2
六、实例计算
某火力发电厂的烟囱高度为50m,烟囱口直径1.5m,烟气出口速度 为:5m/s,烟气出口温度600K,SO2的排放率为270g/s,地面10m高的 风速为4.0m/s,太阳高度角>60度,气温为37C, 试计算下风侧地面x 轴线500m处SO2的浓度为多少?最大浓度?最大浓度位于何处?
……………………..(A)
三、高架点源高斯扩散模型
点源扩 散模型
地面浓度模式:取z=0代入上式,得
y2 H2 c( x, y ,0, H ) exp( 2 ) exp( 2 ) 2 y 2 z πu y z q
…………..(B)
地面轴线浓度模式:再取y=0代入上式
H2 c( x,0,0, H ) exp( 2 ) 2 z πu y z q
m
u1 —Z1 高度处的平均风速(m/s) Z1—风速仪的高度; ;m—指数;
大气污染物扩散模式
扩散参数的确定-P-G曲线法
P-G曲线的应用 根据常规资料确定稳定度级别
*
扩散参数的确定-P-G曲线法
P-G曲线的应用 利用扩散曲线确定 和
*
扩散参数的确定-P-G曲线法
P-G曲线的应用 地面最大浓度估算
*
扩散参数的确定-中国国家标准规定的方法
我国在修订P-T法基础上产生了国家标准法(GB/T 13201-91)。
*
(3)我国“制订地方大气污染物排放标准的技术方法” (GB/T13201-91)中的公式——在没有特别要求时,应优先使用国家标准规定的方法。
*
例:某市远郊区电厂烟囱高160m,烟囱排出口内径5m,排烟速度12m/s。烟气温度135℃,周围大气温度15 ℃。大气稳定度C级,源高处风速6 12m/s。 试分别用霍兰德、布里格斯、国家标准公式计算烟气抬升高度(假设下风向距离x=2km)
*
例:某冶炼厂烟囱高150m,烟气抬升高度75m,SO2排放量1000g/s 。估算风速3m/s,大气稳定度C级时地面最大浓度是多少?发生在什么位置? (分别用P-G法和国家标准方法计算)
第二步:确定出现地面最大浓度的下风向距离。
第一步:确定出现地面最大浓度的Z向扩散参数。
第三步:确定出现地面最大浓度的y向扩散参数。
*
*
公式中与气象有关的参数取值方法: ū的取值:①取多年平均值;②取某一保证率的值:如已知ū>3m/s的频率为80%,取3m/s可保证有80%不超标,而地面平均最大浓度可能比规定标准更低。
烟囱出口直径的计算:
*
例:地处丘陵的某炼油厂进行扩建,拟新建一烟囱排放污染物。烟囱排放条件为:出口内径3m,出口速度15m/s,烟温140 ℃ ,大气温度17 ℃ , H2S排放量7.2kg/h。离该厂2500m处有一城镇,大气中H2S现状浓度是0.5μg/m3,为使该城镇H2S的浓度低于10 μg/m3 ,问要建多高的烟囱才能满足要求?设计风速取3m/s。
空气污染物扩散条件分析
空气污染物扩散条件分析空气污染是一个全球性问题,对人类健康和环境造成了严重威胁。
为了更好地理解和应对这一问题,需要进行空气污染物扩散条件的分析。
本文将从几个关键方面进行讨论和分析。
首先,气象条件是影响空气污染物扩散的重要因素之一。
风速和风向对于空气污染物的传播具有决定性的影响。
风速越大,空气污染物的扩散能力就越强,因为风能将其带走。
而风向则决定了污染物传播的方向。
例如,如果污染物扩散方向与人口密集区相同,将对居民的健康造成直接威胁。
此外,气温和大气稳定度也是影响空气污染物扩散的因素。
较高的气温和强烈的大气对流会促使空气混合,使污染物更容易被稀释和扩散。
而较低的气温和较弱的大气对流则会导致污染物积聚,造成污染严重的情况。
地形条件也对空气污染物的扩散起着重要作用。
山脉、山谷和河流等地形特征都会影响风的流动和空气的稀释。
例如,山脉会阻碍风的流动,从而使空气污染物积聚在山谷中。
而河流则可以促使污染物快速扩散,因为河流可以将污染物迅速输送到更远的地方。
此外,排放源的位置和性质也会对空气污染物扩散条件产生影响。
如果排放源位于人口密集区附近,将对当地居民的健康产生重大影响。
而排放源的性质,如排放浓度和排放方式,也会对污染物在大气中的扩散形式产生重要影响。
在实际情况中,经常会出现多种污染物同时排放的情况。
这些污染物的相互作用也会对空气污染物的扩散产生重要影响。
有些污染物具有协同作用,互相加强其毒性和危害程度。
因此,不仅需要考虑单一污染物的扩散条件,还需要综合考虑多污染物排放的影响。
综上所述,空气污染物扩散条件的分析涉及多个因素,包括气象条件、地形条件、排放源的位置和性质以及多种污染物的相互作用等。
只有综合考虑这些因素,才能更好地理解和应对空气污染问题,保障人类健康和环境的可持续发展。
不同气象条件下大气污染物扩散规律研究
不同气象条件下大气污染物扩散规律研究近年来,大气污染问题备受人们关注。
大气污染物的排放不仅影响着人类的健康与生活质量,也对环境产生了严重的影响。
不同气象条件下,大气污染物的扩散规律也存在一定的差异,因此研究气象条件对扩散规律的影响,对于有效应对大气污染具有重要意义。
首先,气象条件对大气污染物扩散的影响不可忽视。
温度、湿度、风速和风向等因素都会对大气污染物的扩散产生重要影响。
在温度较高的日子里,大气层的对流活动会增强,污染物容易扩散到较高层次的大气中,从而减少地面浓度。
而在温度较低的情况下,污染物容易在地面层积聚,形成雾霾等严重的空气污染现象。
湿度也会影响大气污染物的扩散,高湿度的情况会使得污染物的气溶胶颗粒变得较为重,扩散能力降低。
而在干燥的天气条件下,污染物的扩散能力会增强。
此外,风速和风向也会对大气污染物的传播产生影响,风速越大,污染物传播的范围和速度就越大,而风向则决定了污染物会被传输到哪个地区。
其次,不同地理环境下的大气污染物扩散规律也存在差异。
一方面,山地地理环境会对大气污染物的传输产生一定的限制。
山地的地形造成了气流的上升和下沉,从而影响了大气污染物的垂直扩散。
山地地区的气候条件也比较特殊,湿度和温度的变化较大,导致污染物的扩散规律与平原地区存在差异。
另一方面,海洋与湖泊等水体也会对大气污染物扩散产生影响。
水面上的蒸发以及水波的作用会削弱大气污染物的扩散能力,造成区域性的空气污染。
同时,水体上的风向和风力也会影响大气污染物的方向和速度,从而对大气污染的扩散规律产生影响。
此外,不同季节对大气污染物扩散规律的影响也是不可忽视的。
在冬季,温度较低,湿度较高,大气对流较弱的情况下,污染物扩散受到限制,易造成雾霾等重污染现象。
而在夏季,温度较高,湿度较低,大气对流较强,污染物的扩散能力增强,有利于减少污染物的累积和传播。
为了更好地应对大气污染问题,科学家们一直在积极研究气象条件对大气污染物扩散规律的影响。
主要污染物在大气中的扩散与迁移
主要污染物在大气中的扩散与迁移随着城市化的进程加快,汽车尾气、工厂排放等各种污染源不断释放出来的废气大量排入空气中,成为人们面临的主要环境问题。
主要污染物在大气中不断扩散与迁移,直接关系到我们的环境质量和健康安全。
因此,了解主要污染物在大气中的扩散与迁移,对于我们控制空气污染、保护环境,具有重要的意义。
一、主要污染物的种类大气污染物是指在大气中出现的,对环境和公共健康产生不利影响的化学物质和颗粒物。
据统计,目前大气中主要的污染物种类有:二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、可吸入颗粒物。
二、扩散与迁移的方式污染物在空气中的扩散和迁移主要分为三个方面:1、大气稳定度在相同的气流速度和大气的水平运动下,大气稳定度的高低对其传播影响较大。
稳定大气容易形成温度逆压力,温度逆压力会阻碍爆散体向上扩散,使得To垂直高度大约在500m左右;不稳定大气比较会出现垂直波动,更有利于污染物向上扩散。
2、气象条件气象条件主要包括风速、风向以及气团的边界条件等。
共定性地说,风速越大,扩散就越广,污染物要达到同样的浓度阻力或距离的时间也越短。
气象条件的变化,决定了污染物在大气中运动的轨迹。
3、地形条件地形条件对大气运动的影响主要表现在水平流与地面之间的摩擦,如平地与山地,山谷与山间盆地,山地与山地之间的相互影响等。
山区的气流是垂直于地面的,在山草地之间的山谷流线受到制约更强,所以容易出现污染物浓度最大的区域。
山地之间的空气动力学过程比较复杂,需要做详细的大气模型来进行相应的分析。
三、主要污染物的扩散与迁移1、二氧化硫的扩散与迁移二氧化硫是一种颜色无味的气体,臭味难闻,极易接触到鼻黏膜和气管,引起咳嗽、喘息等不适症状。
二氧化硫主要来自于煤炭的燃烧,工业污染等。
二氧化硫的扩散和迁移主要受到地形和大气条件的影响。
处于山区的东南沿海地区,由于地形起伏的影响,山顶易形成对流污染层,增加了空气中的二氧化硫浓度;而在平原地区,则以扩散为主,吸附在颗粒物上进行迁移运输。
大气污染物的扩散与气象条件
学表达式称为风速廓线模式。建立起风速廓线模式,就可以利
○ 用已有的地面风资料,模拟计箅出不同高度的风速。近地面层常 ○ 用的两种风速廓线模式是对数律和指数律。
气象条件对大气污染物扩散的影响
温度层结
A
温度是决定烟气抬升的一个 重要因索;
B
温廓线是表示温度随髙度增 加而发生的变化, 能够反映 温度随高度的变化影响热力 湍流扩散的能力。
量同。 任何情况下,低云量不得大于总云量。
表征大气状态的基本气象要素
5、能见度
能见度是指视力正常(对比感阈为0.05〉的人, 在当时天
表1气-5能见条度级数件与白曰下视程 ,能够从天空背景中为单位。能见度表
示 了大能气见清度级洁、
白日视程/m
三是气温随高度递增,即通常 所称的逆温现象或稳定层结, 一般 出现在少云、无风或小 风的傍晚到夜间直至早晨日出。
气象条件对大气污染物扩散的影响
温度层结
逆温是对大气污染物扩散、稀释非常不利的气象条件之一。
逆温层是非常稳定的气层,阻碍烟流向上和向下扩散,只在水 平 方向有扩散,在空中形成一个扇形的污染带;而且,一旦逆 温层消退,在近地面会有短时间 的熏烟污染现象,可能会造成 相对较高浓度污染。
大气污染物的扩散与气象条件
大气污染物的扩散:进入大气中的污染物, 受大气水平运动、湍流扩散运动以及大 气的各种不同尺度的扰动的影响,而被 输送、混合和稀释。
大气污染物的扩散与气象条件
❖ 影响大气污染物扩散的范围、 强度和程度的因素 (1)污染物的性质(物理的和化学的,颗粒污染物与气态污物〉; (2)污染源的参数(污染物的排放量、组成、排放方式、排放源的几何高度及形状、密集
大气中污染物的扩散
五 绿化造林
绿色植物除有调节气候、吸尘、降噪的功效外,还可 吸取大气中的有害的污染物,起到净化大气污染的作 用。针对大气污染区的特点,结合多个绿色植物的特 性,筛选多个对大气污染物有较强的抵抗和吸取能力 的绿色植物,努力扩大绿化面积,既能美化居室环境, 又能大大减少大气污染的危害,是进一步改善大气环 境质量的重要方法。
1.地形和地物的影响 2.山沟风 3.海陆风 4.都市热岛环流
一、重要大气污染物控制技术: (一)烟尘 1.机械式除尘装置 2.袋式除尘装置 3.湿式除尘装置 4.电除尘装置
(二)SO2 1.燃料脱硫
2.燃烧脱硫
3.流化床燃烧脱硫
全方面规划、合理布局 选择有利污染物扩散的排放方式 区域集中供暖、供热 变化燃料构成 绿化造林 大气污染控制技术
对气温垂直递减率与干绝热垂直递减率进行比较 能够判断大气与否稳定。
在对流层中,普通状况下气温随高度的增加而递 减,每上升单位高度气温减少的度数称为气温直 减率,以r表达 。在对流层中,气温直减率平均是 0.65℃/100m,但有时在局部地区气温随高度的增 加而逐步升高,即出现逆温。也有时在局部地区 气温随高度的增加而递减很快。
一、天然水在环境中的循环:
(一)地球上天然水资源的分布
(二)天然水在环境中的循环。
海洋:2500年,深层地下水:1400年,湖泊:17年, 土壤水:1年,河川水:16天,大气水:8天,生物 水:几小时。
二、天然水的水质:
(一)天然水水接触的物质的成分和溶解度;另首先取决于 这一作用进行的条件。
(一)气温垂直递减率 (二)大气稳定度 (三)逆温 (四)影响大气污染物扩散的气象因素
(一)气温垂直递减率
干空气块或未饱和的湿空气块在绝热条
大气污染物气象扩散条件研究
大气污染物气象扩散条件研究大气污染是当今社会面临的重要环境问题之一,而气象扩散条件作为影响大气污染物传输和扩散的重要因素,受到了广泛的关注和研究。
在这篇文章中,我们将探讨大气污染物气象扩散条件的研究及其对环境保护的意义。
首先,什么是大气污染物气象扩散条件?简单来说,它是指影响污染物在大气中传输和扩散的气象条件。
一般来说,气象扩散条件由风速、风向、大气稳定度等多个因素共同决定。
风速和风向直接影响着污染物的传输方向和速度,而大气的稳定度则决定了污染物在大气中的扩散能力。
那么,为什么大气污染物气象扩散条件的研究十分重要呢?首先,它有助于我们了解大气污染物的来源和传输路径。
通过分析气象扩散条件,可以确定大气中的污染物是从何处来的,这对环境管理和污染防治具有重要意义。
其次,研究气象扩散条件可以帮助我们预测和预防大气污染事件的发生。
通过对气象条件的准确把握,有助于我们提前采取相应的措施,避免或减轻污染物的扩散和影响。
最后,研究气象扩散条件对于制定环境保护政策和控制大气污染物的排放量也具有一定的指导意义。
通过科学分析和研究,可以找出影响污染物扩散的关键因素,从而有针对性地制定相应的环保政策和排放限制。
接下来,我们将详细探讨一下影响大气污染物扩散的气象因素。
首先是风速和风向。
风向决定了污染物的传输路径,当风向一直保持不变时,污染物容易积聚在某一区域,造成严重的大气污染。
而风速的变化则决定了污染物的传输速度,当风速较低时,污染物容易停留在一定区域内,导致污染物浓度升高。
其次是大气稳定度。
大气稳定度越高,污染物的扩散能力越差,容易导致污染物积聚和累积,从而增加了大气污染的风险。
相反,大气稳定度越低,有利于污染物的扩散和稀释,减少了大气污染的可能。
同时,除了风速、风向和大气稳定度外,温度、湿度等气象因素也会对大气污染物的传输和扩散产生一定的影响。
例如,温度的升高会使空气分子更加活跃,加速了污染物的扩散。
而湿度的增加则可以促进大气污染物的溶解和沉降,减少污染物对环境的影响。
大气压力对环境污染物扩散的影响研究
大气压力对环境污染物扩散的影响研究近年来,环境污染问题已经成为全球范围内关注的焦点。
环境污染物的扩散是导致空气和水体污染的重要原因之一。
而大气压力作为大气环境的一个重要参数,对环境污染物的扩散具有重要影响。
大气压力是指每单位面积上所受到的气体单位重量的力量。
它对于环境污染物的扩散主要通过控制气流的运动和速度来影响。
一般情况下,大气压力越高,气流的垂直运动越小,污染物的扩散范围也就越小。
相反,大气压力越低,气流的垂直运动越大,污染物的扩散范围也就越广。
为了深入研究大气压力对环境污染物扩散的影响,许多学者进行了相关研究。
他们通过数值模拟和实地观测等方法,得出了一些有关大气压力对环境污染物扩散的重要结论。
比如,在大气压力较高的情况下,空气中的污染物浓度会更集中,污染范围较小;而在大气压力较低的情况下,空气中的污染物容易扩散到较远的地方。
这些研究成果为我们更好地认识环境污染物的扩散规律,制定有效的污染治理措施提供了重要的科学依据。
除了研究大气压力对污染物扩散的影响,还有一些学者进一步探讨了污染物扩散与气象要素之间的关系。
他们发现,大气压力不仅会影响污染物的扩散范围,还与温度、湿度、风速等气象要素密切相关。
在气象情况相对稳定的日子,大气压力对污染物扩散的影响更加显著;而在气象情况较为复杂的日子,大气压力因素在污染物扩散中的作用较为有限。
除了以上这些方面的研究,还有一些学者从微观角度出发,利用实验设备和模型,研究了大气压力对污染物扩散的细节影响。
例如,他们发现大气压力变化对气溶胶颗粒的大小和分布有很大影响。
随着大气压力的增大,气溶胶颗粒会扩散到更远的地方,并且分布更广泛。
综上所述,大气压力对环境污染物扩散具有重要影响。
研究发现,大气压力越高,污染物的扩散范围越小,污染物浓度会更集中;而大气压力越低,污染物越容易扩散到较远的地方。
此外,大气压力与其他气象要素也有着紧密的联系,共同影响着污染物的扩散过程。
未来,我们还需进一步深入研究大气压力与环境污染物扩散之间的关系,从而为环境保护和污染治理提供更科学的决策依据。
大气边界层中污染物的扩散与输送
大气边界层中污染物的扩散与输送大气边界层是地球上大气中最底部的一层,也是我们所生活的活动空间。
然而,随着工业化和城市化的迅速发展,大气中的污染物正逐渐增加,给我们的环境和健康带来了严重威胁。
因此,了解大气边界层中污染物的扩散与输送方式至关重要。
大气边界层中的污染物主要是由两种方式输送:一种是通过空气对流传输,另一种是通过大气动力学输送。
首先,空气对流传输是指空气的垂直运动和大气中温度、湿度等因素的影响而产生的。
在大气边界层中,太阳辐射加热地面,使地面温度升高,而空气受热上升,形成热对流。
这种热对流运动可以将地面上的污染物带到大气边界层上层。
此外,湿对流也是空气对流传输的重要方式,当空气中的水蒸汽饱和,并发生凝结成云或雨滴的现象时,污染物也会随之扩散和输送。
这种对流传输方式使得污染物在大气中的输送距离较短,局限于靠近污染源的附近。
其次,大气动力学输送是指大气环流和风的作用下,将污染物从源地扩散至较远的地区。
大气动力学输送的主要形式有水平输送和垂直输送。
水平输送是指在大气环流和风场的作用下,污染物被高速气流捎带向远离污染源的方向传输。
例如,东亚地区常年存在的东亚季风系统,会将来自中国东部大城市的污染物输送至日本和韩国等周边地区。
垂直输送是指大气中的垂直气流将污染物从地面抬升至高空,然后再随着气流的运动向各个方向传输。
这种垂直输送方式使得污染物的扩散范围更广,时间更长,可能对更远的地区产生影响。
总的来说,大气边界层中污染物的扩散和输送方式是多种多样的。
除了上述提到的空气对流和大气动力学输送外,还会受到地形和气象条件等因素的影响。
例如,山脉、海洋等地形特征会对大气中的污染物形成阻挡或加速的作用。
而气象条件如温度、湿度、风速和风向等,也会决定污染物的扩散范围和速度。
因此,在研究大气边界层中污染物扩散和输送的过程中,需要综合考虑这些因素的综合影响。
污染物在大气边界层中的扩散和输送过程不仅仅是学术研究的问题,更是人们关心的环境和生活质量问题。
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大气边界层(或摩擦层):对流层的下层,厚度为1~2km,其中气流受地 面阻滞和摩擦影响很大。
自由大气:在大气边界层以上的气流,几乎不受地面摩擦的影响。 近地层:从地面到50~100m的一层。在近地层中,垂直方向上的热量和动 量的交换甚微,所以上下气温只差很大,可达1~2℃。在近地层以上,气流受 地面摩擦的影响越来越小。
风 弯曲的(如图2-2)
速
①风速大,地面污染物浓度就小;
对
烟 ②对于地面污染源来说 ②风速小,地面污染物浓度就大; 流
扩
③无风时,近污染源处地而污染更为严重。
散
影
①一方面,风速达会降低抬升高度,使烟染源, 地浓度增大; 风速影响具有双重
性
②另一方面,风速达能增加湍流,加快污染物的
在大气边界层中,由于受地面冷热的直接影响,所以气温的日变化很明显, 特别是近地层,昼夜可相差十几乃至几十度。由于气流运动受地面摩擦的影 响,风速随高度的增加而增大。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。
2.平流层(从对流层顶到50~55km高度的一层)
大气的运动除了风以外,还存在着不同于主流方向(平均风向)的 各种尺寸的次生运动或漩涡运动,即湍流运动。如果大气中只有层流而 无湍流运动,则污染物除了在烟囱口被直接冲淡稀释外,向下风向飘逸 时,就只能靠分子扩散缓慢向四周扩散,污染物的扩散速率就很慢。实 际上,低层大气的运动总是具有湍流的性质,大气湍流运动造成流场各 部分之间的强烈混合,将大大加快烟气的扩散速率。实践证明,湍流扩 散速率比分子扩散速率快105~106倍。
在平流层中,几乎没有大气对流运动,大气垂直混合微弱,极少 出现雨雪天气,所以进入平流层中的大气污染物的停留时间很长。特 别是进入平流层的氟氯碳(CFCs)等大气污染物,能与臭氧发生过化 学反应,致使臭氧层的臭氧逐渐减少。
臭氧层:平流层中集中了大气中的大部分臭氧,并在20~25㎞高度上 达到最大值,形成臭氧层。臭氧层能强烈吸收波长为200~300nm的太阳 紫外线,保护了地球上的生命免受紫外线伤害。
同温层:从对流层顶到35~40㎞的一层气温几乎不随高度变化,为-55℃。
逆温层:从同温层以上到平流层顶,气温随高度增高而增高,至平流层 顶达-3℃左右。
3.中间层
从平流层顶到85㎞高度的一层。
特点是:气温随高度升高而迅速降低,其顶部气温可达-83℃以下。 因此大气的对流运动强烈,垂直混合明显。
4.暖层(或电离层)
从污染源排放出的污染物在大气中的传输
和扩散过程,与污染源本身特性、气象条件、 地面特征和周围地区建筑物分布等因素皆有密 切关系,特别是与气象条件的关系更为密切。 随着风向、风速、大气湍流运动、气温垂直分 布及大气稳定度等气象因素的变化,污染物在 大气中的扩散稀释情况千差万别,所造成的污 染程度有很大不同。因此,为了有效的控制大 气污染,除应采取各种综合防治措施外,还应 充分利用大气污染物的扩散和稀释能力。本章 主要对污染物大气扩散的基本知识作一扼要介 绍。
(1)较薄,但集中了整个大气质量的¾ 和几乎全部水蒸气,主 要的大气现象都发生在这一层,它是天气变化最复杂、对人类活 动影响最大的一层。 (2)大气温度随高度增加降低,每升高100m平均降温约0.65℃。
(3)空气具有强烈的对流运动,主要是由于下垫面受热不均及 其本身特性不同造成。
(4)温度和适度的水平分布不均,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。
基于这个道理,在工业布 局上应将污染源安排在易 于扩散的城市的下风向。
风速越大,单位时间风与污染混合的清洁空气量就越多。一般来说,污
染物在大气中的浓度与污染物的排放总量成正比,与平均风速成反比,若风 速提高一倍,则在下风向的污染物浓度减少一半。
① 在无风火风速很小时,烟流几乎是垂直的;当风速较大时,烟流则是
第二节、气象条件对烟气扩散的影响
影响烟气扩散的气象条件主要有:风向、大气湍流、大气温度的垂 直分布和大气稳定度等。
一、风和湍流对污染物扩散的影响
1.风对大气污染扩散的影响 风:空气的水平运动。 风对污染物浓度分布的作用
(1)整体输送作用,因 而污染区总是在污染源 的下风向。
(2)对污染物的冲 淡稀释作用。
从中间层顶到85㎞高度的一层。
特点是:在强烈的太阳紫外线和宇宙射线的作用下,再 度出现气温随高度升高而增加的现象。暖层气体分子被高度 电离,存在着大量的离子和电子,故又称为电离层。
5 散逸层
暖层以上的大气层。
它是大气的外层,气温很高,空气极为稀薄,空气粒子的 运动速度很高,可以摆脱地球引力而散逸到太空中去。
第一节、大气圈垂直结构及气象要素
环境大气或地球大气 (简称大气):地球 表面环绕着一层很厚 的气体。
大气圈:自然地理学 将受地心引力而随地 球旋转的大气层。
大气圈的垂直结构: 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。
根据气温垂直于下 垫面(即地球表面 情况)方向上的分 布,可将大气圈分 为5层(如图2-1):
大气压力的垂直分布总是随着高度的升高降低,并 可用气体静力学方程来描述。
大气密度随高度的变化几乎和压力的变化规律相同。
大气成分的垂直分布主要取决于分子的扩散和湍流扩 散的强弱。
均质大气层(均质层):在80~85㎞以下的大气层 中,以湍流扩散为主,大气的主要成分氮和氧的组成比 例几乎不变。
非均质层:在均质层以上的大气层中以分子扩散为 主,气体组成随高度变化而变化。这层中较轻的气体 成分明显增加。
• 对流层
• 平流层
• 中间层
•暖 层
• 散逸层
散 逸 层 暖 层
中 间 层 平 流 层 对 流 层
1.对流层
是大气圈最低的一层。由于对流程度在热带要比寒带强,故 自下垫面算起的对流层厚度随纬度增加而降低;赤道处为 16~17km,中纬度地区为10~12km,两极附近只有8~9km。
对流层主要特征:
扩散,使烟气的着地浓度降低。
对于某一高架源,存 在危险风速,在该风 速下地面可能出现最 高污染物浓度。但对 于下风向所有点的平 均浓度而言,风速大 对减轻污染是比较有 利的。
2.湍流对大气污染扩散的影响
大气湍流:大气因受动力湍流影响所形成的不规则运动气流。这种运动普 遍存在,树叶的摆动,纸片的飞舞及炊烟的缭绕等现象均因湍流引起。