大气污染控制工程课程(Air Pollution Control Engineering)第三章大气污染气象学02课_第1页
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文档简介

第二节大气的热力过程太阳、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气温的垂直变化气温直减率

（大气）干空气绝热绘制温度递减率－

干绝热直减率

（空气团）一般满足，大气绝热过程，系统与周围环境无热交换

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）气温直减率定量：热力学第一定律

（第一定律＋状态方程）

其中

气温直减率气块：环境：

（大气）（气块）

（高度）对气团：

流体准静力学条件：，由

代入上式可得：气温直减率代入上式得：－泊松方程（空气

）由定义：（）位温:各高度均把压力换算为1000mb时的温度（绝热）实际中，TiT相差<10K，则气温的垂直分布（温度层结）

气温的垂直分布－温度层结

>0，正常分布层结

＝，

中性层结（绝热直减率）

＝0，

等温层结<0，逆温层结

大气稳定度及其判据定义：大气在垂直方向上稳定的程度；反映其是否容易对流

定性描述：

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及其判据定量判断

气块：

环境：（单位体积块）加速度，将代入上式得：气块：

环境：高度

（一般均满足绝热条件）大气稳定度及其判据则有判据：

混合层>0,a>0不稳定<0,a<0稳定

中性层

＝0，a=0中性

稳定层<0，a<0逆温，非常稳定

逆温逆温不利于扩散辐射：1.辐射逆温：

地面白天加热，大气自下而上变暖；

地面夜间变冷，大气自下而上冷却

太阳

地球

：短波

地球

大气层：长波

大气吸收长波强逆温辐射逆温的生消过程逆温2.下沉逆温（多在高空大气中，高压控制压内）很厚的气层下沉

压缩变扁

顶部增温比底部多逆温3.平流逆温暖空气平流到冷地面上而下部降温而形成4.湍流逆温下层湍流混合达上层出现过度逆温

逆温5.锋面逆温冷、暖气团相遇冷暖间逆温

暖气上爬，形成锋面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）

第三节大气的运动和风引起大气运动的作用力

直接作用力

重力水平气压梯度力（垂直上与重力基本平衡）间接作用力地转偏向力（相对运动：方向改变）惯性偏向力（大气曲线运动：很小）摩擦力（近地1～2km内明显）

大气边界层中风随高度变化

Ekman螺旋线（北半球下视，地偏力指向运动右方，故顺时针；南半球则相反）

高度增高，风速增大，方向逐渐接近地转风。

近地层风速廓线模式

平均风速

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