环境气象学-总结及复习

第六章城市烟雾警报小结

酿成伦敦烟雾事件主要的凶手有两个：冬季取暖燃煤和工业排放的烟雾是元凶，逆温层现象是帮凶

250年代以来，光化学烟雾事件在美国其他城市和世界各地也相继出现，如日本、加拿大、意大利、澳大利亚等国的一些大城市都发生过。1974年，中国的兰州化工区也出现过光化学烟雾。但因为光化学烟雾最早出现在洛杉矶，所以又称洛杉矶型烟雾。3灰霾现象成为城市群主要气候和气象灾害之一。珠江三角洲大气灰霾严重，显示出空气污染形势严峻。珠江三角洲普遍存在光化学烟雾形成的细粒子污染。

亚洲棕色云

1995～1999年科学家在印度洋上空发现厚约3公里、面积约900万平方公里的棕色污染尘霾笼罩在印度洋、南亚、东南亚和中国南部上空，形象地称其为亚洲棕色云。烟雾警报包括两个或三个阶段，较常见的是三个阶段：

第一阶段开始发布健康建议警报，同时要求采取自愿行动来减少排放，第二阶段采取强制性的污染控制措施，第三阶段要求采取更严格的措施。我国重点城市空气质量预报（烟雾预报）是空气污染指数预报，

包括空气污染指数、首要污染物、环境空气质量等级预报，考虑的污染物为二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物PM10的浓度，没有考虑O3浓度。新《环境空气质量标准》增加PM2.5，臭氧和一氧化碳。2012年，在京津冀、长三角以及珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展PM2.5和O3的监测，2013年在113个环境保护重点城市和环保模范城市开展监测，2015年在所有地级以上城市开展监测。2016年1月1日新《环境空气质量标准》在全国实施。

环境空气质量监测污染因子也有发展和完善的过程。我国的环境空气质量标准在逐步与国际接轨，但标准制定必须与环境质量现状和技术水平相适应。美国1987年将PM10列入环境空气质量标准，在基本解决PM10的污染问题后，于1997年发布PM2.5环境空气质量标准，着手解决PM2.5的污染问题。周生贤说，欧盟的情况也类似。

目前，我国空气污染依然十分严重，总悬浮颗粒物和PM10浓度水平较高，两种污染物问题还未根本解决，这决定了我国的标准与国际接轨需要一个渐进的过程。环境气象学

课程总结与复习

考试时间：2012年１月10日(周二)上午9：30-11：30考试地点：D301闭卷

监考人员：范绍佳、陈诗诗

《环境气象学》课程主要内容第一章绪论---环境气象学的概念及其发展第二章环境气象基础§2.1大气与城市大气环境保护§2.2气象条件对大气污染物扩散的影响第三章城市环境气象§3.1城市环境气象特点§3.2城市热岛效应§3.3城市雾与能见度§3.4城市雷电与城市气象灾害§3.5城市建设与城市可持续发展第四章环境气象与健康§4.1环境气象与健康概述§4.2气象因素对人体的影响§4.3城市大气污染对健康的影响§4.4气象疾病与防治

第五章城市环境气象预报§5.1城市环境气象预报概述§5.2城市环境气象预报技术§5.3常用城市环境气象预报指数§5.4城市环境气象灾害预报第六章城市烟雾警报§6.1城市烟雾案例§6.2城市烟雾警报系统第一章绪论

1、自然环境－－指环绕在我们周围的各种自然因素的总和。2、环境是由大气圈、水圈、岩石圈和生物圈所共同组成的。3、大气结构：对流层（大气边界层、自由大气），平流层（臭氧层），中层，热层，散逸层4、大气污染----当大气中有了本不属于大气成分的物质，或某种大气成分的浓度大大超过了正常值，就表明出现了大气污染。5、常见大气污染物：二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、悬浮颗粒物（烟雾、粉尘、PM10）、臭氧、挥发性有机化合物（VOC）、铅等。6、环境气象学包括的内容十分广泛，所有研究与人类生活息息相关的大气现象及其变化规律的学科，称之为环境气象学。7、环境气象学的基础知识相当广泛，涉及气象学、气候学、大气物理学、大气化学、地理学、生态学、生物学、农学、林学、水利学、工程学、流行病学、环境卫生学、社会学、经济学、法学等等。第二章环境气象基础

大气污染发展历程（尺度）：局地，区域，全球2大气污染类型：

SO2烟雾（酸雨），光化学烟雾（臭氧层破坏），气溶胶（细粒子），气候变化

(煤烟型,光化学烟雾型,室内空气污染型)我国大气环境问题：二氧化硫和酸雨，氮氧化物和光化学烟雾，颗粒物，臭氧层破坏，气候变化空气污染成因：经济增长，人口增长，能源结构和能源消费，城市化，贫困人口增加---能源消费增长---燃烧和交通工具排放增加—空气污染（酸雨，光化学烟雾，能见度变差）污染与气象关系：在同一地点来自同一排放源的污染物浓度监测结果却不一定相同，有时可测到很高的浓度，有时浓度却非常低，出现了很大差异。这种现象说明在不同的气象条件下，污染物的输送、扩散规律是不相同的。

影响空气污染物散布的气象因子主要有:

大气边界层，风和湍流，气温与大气稳定度，辐射与云，天气形势以及地形和下垫面的非均匀性大气边界层内,风、温度的垂直分布,特别是风的垂直切变、逆温层的厚度和强度、边界层或混合层厚度的演变特征等对大气污染物的输送和扩散起着主导作用,是空气污染预报的关键问题之一。8气温的垂直分布决定了大气层结的垂直稳定度,直接影响湍流活动的强弱,支配空气污染物的散布。9近地面的气温垂直分布有三种情况:递减--气温随高度递减,这种情况一般出现在晴朗的白天风不太大时。逆温--气温随高度递增，这种现象一般出现在少云、无风的夜间。等温--气温随高度基本不变,这种情况常出现于多云天或阴天。一般情况下，在低气压控制时，空气有上升运动，云量较多，如果风速稍大，大气多为中性或不稳定状态，有利于污染物的扩散。

在高气压控制下，一般天气晴朗，风较小，并伴有空气的下沉运动，往往在几百米到2千米的高度上形成下沉逆温，抑制湍流的向上发展，夜间有利于形成辐射逆温，不利于污染物的扩散，容易造成地面污染。第三章城市环境气象城市热岛效应----城市气温比周围农村高的现象。城市风-----在晴朗平稳的天气下可形成从周围农村吹向城市的局地风。城市作用------减小平均风速，降低风速梯度，市区上空的平均风速大难约比乡间上空的风速小30—40%左右城市的存在会使来流弯曲，使风向摆动增大，改变方向可达±30°。污染物浓度日变化：一是气象条件日变化，二是人为活动日变化雾是悬浮在近地面层大气中大量微细水滴的可见集合体。目标物水平能见度降低到1km以内称为雾；目标物水平能见度在1－10km，称为轻雾。

目标物水平能见度降低到200米以内，称为浓雾。雾升高离开地面就成为云，云降低到地面或云移动到高山时就称其为雾。浓雾发生与城市的空气污染、城市热岛等因素关系密切。10空气中的烟尘、硫酸等粒子也能使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化。如果水平能见度小于10km时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾。霾与雾的区别在于发生霾时相对湿度不大，而雾中的相对湿度是饱和的。霾天气时逆温层是接地的,且非常深厚；有雾时低层的中性层结14雷电是积云强烈发展阶段产生的闪电鸣雷现象，气象上称之为雷暴。15闪电分正闪电与负闪电。它可在云内、云间、云地之间产生。云地闪对人类的危害最大。16大城市上空的闪电往往比乡村地区更频繁。气温较高和空气中的污染物较多这两种因素不仅增加云量，还会增加城市的雷电。17复杂的天气变化，公众和单位防雷意识的淡薄、防雷设施不规范是造成雷击事故的三大原因。城市损害比较严重的城市气象灾害主要有:

暴雨洪涝、热带气旋(台风)、干旱、高温、龙卷风、冰雪、大雾、雷电等灾害。19城市发展对风的影响：存在城市风，城市高层建筑阻挡作用形成街道风、峡谷效应、城市急流，以及城市汽车风等

城市发展对大气环境的影响：通风能力下降、热岛强度增加、能见度降低、氧气缺乏等

我国城市化特点：城市化速度快，都市群沿交通线集中化加强。珠江三角洲、长江三角洲、京津唐地区为我国三大城市群。第四章环境气象与健康

人们生活在不同的地理环境条件下，受着不同水土性质、气候类型，以及由水土和气候而形成的生活习惯等的影响而形成了不同的体质。

一般地说，恶劣的气候环境培养了人的健壮的体魄和强悍的气质，舒适的气候环境则造就了人的娇弱的体质和温顺的性格。我国的地理条件，南方多湿热，北方多寒燥，东部沿海为海洋性气候，西部内地为大陆性气候。因此西北方人，形体多壮实；东南方人，体型多瘦弱。

气象病是指与气象变化有关的疾病。天气与气候是变化最多、最快、最显著的自然现象。它们的变化常常引起疾病的发生。环境气象因素引起的疾病大多具有季节性。3天气、气候对人体健康的影响有直接和间接原因:直接原因是天气、气候的异常而产生的疾病；间接原因则为气候变化导致空气、水源的污染和食物的短缺以及细菌、病毒的产生而影响健康。4气象因素对人们健康的影响的方式有对人体的影响、对人类生存环境的破坏对致病因子载体的作用对致病因子的作用。5气象要素引起疾病类型:一类是与气象要素直接有关的疾病，例如中暑、冻伤、气象官能症、高山病等；另一类是气象要素间接引起或诱发加重的疾病，例如流行性感冒、慢性支气管炎、支气管哮喘、心肌梗塞、关节炎、风湿病、皮肤病、高血压等。6风寒容易引起感冒，高温可以引起中暑，这是普通的生活常识，也是气象与健康密切相关具体体现。7利用气象指数可提高健康水平和生活质量。8目前气象部门制作的城市环境气象预报有几大类:包括气象与生活、气象与健康、气象与交通、气象与商业、气象与公共事业、气象与旅游、气象与建筑、气象与农业等。9常用与人们的健康密切相关的指数主要有：空气污染气象条件指数、紫外线强度指数、人体舒适度、体感温度、晨练指数、登山指数、着装指数、空气干湿指数、医疗气象指数等。10“舒适度”就是在不特意采取任何防寒保暖或防暑降温措施的前提下，人们在自然环境中是否感觉舒适及其达到怎样一种程度的具体描述。舒适度预报分为极冷、寒冷、偏凉、舒适、偏热、闷热、极热七个等级，分别表示人体对外界自然环境可能产生的各种生理感受。11体感温度就是考虑了空气的温度、湿度、风速以及天空云量和服装颜色等因素综合影响后，人体所实际感受到的温度。气候变化致病：春季多风病，盛夏多暑病，雨夏多湿病，秋季多燥病，隆冬多寒病。13中暑的发生不仅和气温有关，还与湿度、风速、劳动强度、高温环境曝晒时间、体质强弱、营养状况及水盐供给和健康情况等有关。中暑的诱发因素是复杂的，但最主要的诱因还是气温。大气污染对健康的影响

人类活动排出的污染物扩散到大气中，当这种污染物浓度超过大气自净能力时便构成大气污染，直接或间接地影响人体健康。例如引起感官的和生理机能的不适反应，产生亚临床的和病理的改变，出现临床体征或存在潜在的遗传效应，发生急、慢性中毒或死亡等。大气污染对健康影响，取决于大气中有害物质的种类、性质、浓度和持续时间，也取决于人体敏感性。17城市大气污染是慢性支气管炎、肺气肿和支气管哮喘等疾病的直接原因或诱因。大气污染严重的地区，呼吸道疾病总死亡率和发病率都高于轻污染区。慢性支气管炎症状随大气污染程度增高而加重。我国主要的空气污染问题与工业和城市发展直接相关。目前影响城市空气质量的主要污染物是颗粒物质。虽然表面上看来大气污染跟肺部疾病更为相关,但事实上,大气污染导致的死亡率上升的主要死因还是心血管疾病。室内空气污染称为人类第三污染时期。继“煤烟型”、“光化学烟雾型”污染后，现代人正进入以“室内空气污染”为标志的第三污染时期。第五章城市环境气象预报

城市环境气象预报是传统气象服务-天气预报的重要补充和深化。是气象科技服务于社会的进一步体现。

自2001年6月5日起，47个环境保护重点城市发布空气质量预报。广东省气象局城市环境气象预报内容:

污染气象条件、空气质量预报、人体舒适度、紫外线预报、负离子浓度、中暑指数、霉变指数、穿衣指数、雨伞晨练郊游指数、城市火险等。主要预报技术方法有：

污染潜势预报（扩散条件预报）、统计预报模式（城市空气污染预测系统（简称CAPPS），分类统计方法、神经网络方法、门限自回归方法）、数值扩散模式（高斯模式、K模式、model3等）、集成预报等。

气象部门开展城市环境气象预报指数主要项目有:

大气清洁度预报、人体舒适度指数预报、紫外线强度预报、雨伞指数预报、城市火险指教预报,花粉指数预报、啤酒指数预报、中暑指数预报、夏季空调指数预报、霉变指数预报、气象条件与健康和疾病预报、城市交通天气条件预报、城市雾的预报、城区强降水沥涝灾害预报、城区滑坡(泥石流)预报、旅游气象等特种气象预报。

气象部门和环保部门联合开展空气质量预报。

城市环境气象灾害:

高温灾害,城市洪灾,城市风灾,酸雨,酸雾,光化学烟雾等灾害。目前我国城市特别是大城市及周边地区灾害性天气监测能力相对较弱,不能满足小尺度监测预警需求，软件系统的相对滞后和探测产品的集成度不高。

上海市预警信号分为:

台风、暴雨、高温、寒潮低温、大雾、雷雨大风、大风、沙尘暴、冰雹、降雪和道路结冰预警信号十一类。目前我国一些城市已经或正在建立城市环境气象监测系统。需要大力加强大、中城市及周边区域的综合探测系统硬件建设,需要加强城市气象数值预报模式的应用研究,提高城市气象预报服务准确率第六章城市烟雾警报

酿成伦敦烟雾事件主要的凶手有两个：冬季取暖燃煤和工业排放的烟雾是元凶，逆温层现象是帮凶

250年代以来，光化学烟雾事件在美国其他城市和世界各地也相继出现，如日本、加拿大、意大利、澳大利亚等国的一些大城市都发生过。1974年，中国的兰州化工区也出现过光化学烟雾。但因为光化学烟雾最早出现在洛杉矶，所以又称洛杉矶型烟雾。3灰霾现象成为城市群主要气候和气象灾害之一。