大气污染控制工程 第三章 大气污染气象学

第3章大气污染气象学教学内容§1大气圈结构及气象要素§2大气的热力过程§3大气的运动和风1大气扩散源受体大气扩散酸雨越境转移（日本、南朝鲜……）大气科学大气物理、化学……大气气象学……污染气象学……气象条件对污物的稀释、扩散作用污染物对气象的影响

第3章大气污染气象学2§1大气圈结构及气象要素一、大气圈垂直结构第3章大气污染气象学3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

41．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。

二、主要气象要素

摄氏温度热力学温度华氏温度52．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

二、主要气象要素

63．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。

二、主要气象要素

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二、主要气象要素

4.风向和风速（windspeedanddirection)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。8

4．风向和风速水平(horizontal)方向的空气运动称为风（垂直方向－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）

(km/h)

F－风力级（0～12级）

二、主要气象要素

910风玫瑰图

风速,m/s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。115、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。12

高云（5000m以上）中云（2500-5000m）低云（2500米以下）5、云13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。6、能见度14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15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％在波长0.48微米的地方，太阳辐射的能力达到最高值。1617二、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。

空气块膨胀（做功）耗内能T定性空气块压缩（外气对它做功）T内能（由压力变化引起）18定量：

T0,T——气块升降前后的温度，KP0,P——气块升降前后的压力，hPaR——干空气的气体常数，287.0J/kg/KCp——干空气的定压比热，1005J/kg/K课后3.3

绝热过程中气温的变化完全是由气压变化引起的二、气温的垂直变化192.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，1005J/kg/Kg——重力加速度，9.81m/s2二、气温的垂直变化203.气温放的垂直分抚布（温度叛层结）温度层功结：气温沿舰垂直高等度的分向布曲线气温直减遍率单位高度匠气温的变城化或递减卡层结21定义：大气在模垂直方撒向上稳欲定的程辆度，即奇是否容跃易对流定性描述星：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，中性不稳定条厨件下有利残于扩散三、大气北稳定度1.大气判稳定度的烈概念222.大气堪稳定度的题判据定量判断23则有判据：2.大床气稳定辟度的判炼据24例题卖3滋.7逆温稳定不稳定中性不稳定逆温25四、逆温逆温不矮利于扩神散辐射：太阳

地球

：短波

地球

大气层：长波

大气吸收长波强26四、逆温辐射逆暴温的生逼消过程1.辐射仍逆温：地面白天仙加热，大禽气自下而炭上变暖；地面夜间欺变冷，大笨气自下而拢上冷却27四、逆温2.下沉舍逆温（听多在高空杏大气中）很厚的气层下沉

压缩变扁

顶部增温比底部多28四、逆温3.平流般逆温：暖空气平流到冷地面委上而形成4.湍流逆温

下层湍流混合达上层出现过渡层逆温

29四、逆温5.锋面逆温对流层中奖冷、暖气漫团相遇冷暖间铺逆温暖气上爬凤，形成锋以面30五、烟流型奥与大气基稳定度吨的关系波浪型支（不稳途）锥型（粉中性）扇型（歇逆温）爬升型套（下稳宽，上不乡丰稳）漫烟型碎（上逆贸、下不沉稳）31§3大杏气的运喇动和风一、引起大梨气运动永的作用正力直接作用力

重力水平气压梯度力（垂直气压梯度力与重力基本平衡，水平气压梯度力是大气水平运动的直接动力）间接作用力地转偏向力（纬度越高，地转偏向力越大）惯性离心力（大气曲线运动：很小）摩擦力（近地1～2km内明显，摩擦层）

32二、近地层矛风速廓跳线模式1.对数姑律风速廓始线模式平均风盒速随高拼度变化中性层引结：对数律改，粗糙度阶和摩擦速违度—高度纷Z处平均伴风速—摩擦恩速度—卡门钩常数,0顷.4—地骨面粗糙命度33三、近地层风肢速廓线模攀式2.指撞数律风能速廓线兼模式平均风猫速随高狠度变化非中性凡层结：指数律，专稳定度参肉数—已知轰高度Z1处平均肥风速—稳定如度参数(赏表3-3菌)已知符和m左，可求得习题3.抱434四、地方性突风场1．海陆风35四、地方性考风场2．山谷个风363．城市热灶岛环流图城市堵热岛示意较图37本章小结1.影响大飞气污染篇的主要汽气象要顺素：气温、煌气压、弱空气湿止度（气谊湿）、冠风（风覆向、风拢速）、捉云况、仍能见度雾、降水抗、蒸发热、日照袄时数、什太阳辐丢射、杠地面脾辐射、做大气辐斯射等。2.热力因子替影响大气博污染的主胜要原因3.动力因据子影响胸大气污葛染的主伐要原因38谢谢观委看/欢迎下逗载BY梨FAI甘TH询IM屈EAN辈A泛VIS押ION香OF肉GO米OD络ONE