第3章大气环境分解.ppt

对流层是大气最接近地球的一层，即最低层，其厚度（离地面高度）在赤道及低纬度区17~18km，中纬度10~12km，两极和高纬度8~9km。对流层呈夏季较厚、冬季较薄的变化规律。 该层特点：①气温随高度递减，每上升100m，温度降低0.6℃。②近地高温气流膨胀上升，上部冷空气下沉，形成垂向上的强烈对流；③密度大，该层大气质量为空气总质量的75%以上。 对流层又可细分为两层，1~2km以下受地表机械、热力强烈作用影响，为摩擦层或边界层，人为活动排入大气的污染物主要集中在此层，1~2km 以上为自由大气层，受地面影响小，主要天气现象雨、雪、雹均出现在此层。 对流层顶到50km 12~50km 的大气为平流层。 ①该层的下部温度变化小，气温趋于稳定（-55℃），故称同温层。②该层中上部气温随高 度而增高，其原因是在15~35km范围内，有厚约20km的一层臭氧层，吸收紫外线而分解出原子氧和分子氧，当它们重新化合成臭氧时，以热的形式释放出能量，故使平流层升温。 ③平流层无对流运动，平流运动占优势，空气干燥，水尘含量微，透明度高。 ⒊中间层 从平流层顶到80km（50~80 km）为中间层。①存在强烈的垂直对流。②气温随高度下降，顶部温度在-83~-113℃ ⒋热成层 大约80~800km。①该层下部基本上由分子氮组成，上部由原子氧组成。②气温随高度迅速上升，主要由原子氧吸收太阳辐射紫外线所致。③空气分子发生电离，也称电离层。 5.逸散层 800km以上的大气层。①空气分子电离，质子含量高。②空气密度小，气体及微粒向太空逸散，因受地球引力极小所致。③温度随高度略增。 1风的影响: 风在不同时刻有着相应的风向和风速。 风向：影响着污染物的扩散方向，对污染物起着平流输送的作用。 风速：其大小决定着污染物的扩散、稀释状况。一般来说，污染物在大气中的浓度与污染源的排放量成正比，而与平均风速成反比。 2大气湍流：即大气的无规则运动。湍流有极强的扩散能力，湍流运动的结果是使流场各部分得以充分混合，污染物也得到分散、混合与稀释。 气象的热力因素：温度层结与大气稳定度 温度层结：即气温的垂直分布，用气温垂直递减率R表示，（r -dt/dz）在低层大气中，气温的垂直变化很复杂，一般有四种情况： 1、r＞0 2、r rd （中性层结） 3、r＝0 （等温层结） 4、r＜0（逆温） 不同温度层结下大气的稳定 度不同,因而扩散稀释能力不同 ① 翻卷型（波浪型）：一般在晴朗的白天,出现于中午前后,温度层结处于不稳定状态, 即r－ rd ＞0时,扩散条件较好; ②锥型：发生在中性条件下，即 r － rd ≈0，气温随高度的变化不大，故烟气扩散向前推动良好。 ③平展型：逆温， r－ rd ＜－1; ④爬升型（屋脊型）：下部稳定,r－ rd ＜0 ，上部不稳定, r－ rd ＞0; ?⑤熏蒸型（漫烟型）：下部不稳,r－ rd ＞0 ，上部逆温,r－ rd ＜－1. 影响大气污染的因素——2.地理因素 地形和地物的影响：地面是一个凹凸不平的粗糙曲面，当气流沿地面流过时，必然要同各种地形地物发生摩擦作用，使风向风速同时发生安化，其影响程度与各障碍物的体积、形状、高低有密切关系。 山脉的阻滞作用,往往是静风、小风频率占很大比重，不利于大气污染物的扩散。 城市中的高层建筑物、体形大的建筑物和构筑物，都能造成气流在小范围内产生涡流，阻碍气流运动。一般规律是建筑物背风区风速下降，在局部地区产生涡流，不利于气体扩散。 不同温度层结下的烟型 影响大气污染的因素——2.地理因素 地形、地物的影响 山脉的阻滞作用、高大建筑物的阻挡作用 局地环流的影响（山谷风、海陆风、城市热岛环流等） 山谷风：是由于山坡和谷地受热不均而产生的 白天，山坡接受太阳光热较多，成为一只小小的“加热炉”，空气增温较多；而山谷上空，同高度上的空气因离地较远，增温较少。于是山坡上的暖空气不断上升，并在上层从山坡流向谷地，谷底的空气则沿山坡向山顶补充，这样便在山坡与山谷之间形成一个热力环流。下层风由谷底吹向山坡，称为谷风。到了夜间，山坡上的空气受山坡辐射冷却影响，“加热炉”变成了“冷却器”，空气降温较多；而谷地上空，同高度的空气因离地面较远，降温较少。于是山坡上的冷空气因密度大，顺山坡流入谷地，谷底的空气因汇合而上升，并从上面向山顶上空流去，形成与白天相反的热力环流。下层风由山坡吹向谷地，称为山风 海陆风：是由于海、陆热力差异不同而产生的 海陆风是近海和沿岸地区因热力性质不均匀而形成的风向昼夜间反向转变的风系，是海风和陆风的合称。海风白天从海上吹向陆地，陆地上的风在夜间又从陆地吹向海洋，周而复始。海陆风的存在对沿海地区的大气环境具有很大的影响。设想在海