大气污染气象学课件.ppt

太陽常數地球在日地平均距離處時，和太陽光垂直的大氣上界單位面積每單位時間所接收的所有波長的太陽輻射總能量它常以S表示，其值為：1.96卡／（釐米2·分）1367瓦／米2多數文獻上：1370瓦／米2一年中由於日地距離的變化所引起太陽輻射強度的變化不超過上3.4％*太陽輻射光譜太陽輻射的能量主要分佈在可見光區和紅外區可見光區占太陽輻射總量的50％紅外區占43％紫外區只占能量的7％在波長0.48微米的地方，太陽輻射的能力達到最高值，數值約為3.0卡/cm2.分以上***輻射的規律(1)所有物體不論其溫度如何，都向外放射輻射能。高溫的太陽和地球都在不停地向外輻射能量(2)溫度較高的物體單位面積放射的總能量，要比溫度低的物體放射多。如太陽表面溫度為6000°K，而地球表面的平均溫度為288°K，因而，太陽表面單位面積上放射的能量要比地球表面放射的能量大幾百萬倍(3)物體溫度愈高，其放射的最大輻射的波長愈短；反之，物體的溫度愈低，其放射的最大輻射波長愈長。例如，太陽放射的最大輻射波長0.5微米，而地球放射的最大輻射波長為10微米。(4)輻射能力強的物體，其吸收輻射的能力也強；反之，輻射能力弱的物體，吸收能力也弱。黑體吸收能力最強，放射能力也最強。地球和太陽，對於它們各自的溫度而言，都是吸收和放射能力很強的物體，可看作是近似黑體。而地球大氣則是選擇性的吸收和輻射體。對於某種確定波長的輻射可讓其透過(即不吸收)；對於另外波長的輻射，則近乎不透明的(即吸收很強)*太陽輻射在大氣中的減弱太陽輻射通過大氣時，分別受到大氣中的水汽、二氧化碳、微塵、氧和臭氧以及雲滴、霧、冰晶、空氣分子的吸收、散射、反射等作用，而使投射到大氣上界的太陽輻射不能完全到達地面假設大氣層頂的太陽輻射是100％。那麼太陽輻射通過大氣後發生散射、吸收和反射(反射雲量反射表示)，向上散射占4％，大氣吸收占21％,雲量吸收占3％,雲量反射占23％30％反射和散射回宇宙20％被大氣吸收50％被地面吸收*大氣中雲層和較大顆粒的埃塵能將太陽輻射中的一部分能量反射到宇宙空間去。其中反射最明顯的是雲。不同的雲量，不同的雲狀，雲的不同厚度所發生的反射是不同的。高雲：平均反射25％中雲：平均反射50％低雲：平均反射65％稀薄雲：10-20%很厚的雲層：反射可達90％雲量反射平均：達50～55大氣對太陽輻射的反射*二、氣溫的垂直變化氣溫直減率（大氣）幹空氣絕熱繪製溫度遞減率－幹絕熱直減率（空氣團）一般滿足，大氣絕熱過程，系統與周圍環境無熱交換?空氣塊膨脹（做功）耗內能T定性空氣塊壓縮（外氣對它做功）T內能（由壓力變化引起）*1.氣溫直減率定量：熱力學第一定律（第一定律＋狀態方程）其中*1.氣溫直減率*1.氣溫直減率代入上式得：實際中，Ti、T相差10K，則*2.氣溫的垂直分佈（溫度層結）?氣溫的垂直分佈－溫度層結*1.大氣穩定度的概念定義：大氣在垂直方向上穩定的程度；反映其是否容易對流?定性描述：外力使氣塊上升或下降氣塊去掉外力氣塊減速，有返回趨勢，穩定氣塊加速上升或下降，不穩定氣塊停在外力去掉處，中性不穩定條件下有利於擴散三、大氣穩定度*2.大氣穩定度的判據定量判斷三、大氣穩定度*則有判據：?2.大氣穩定度的判據*四、逆溫逆溫不利於擴散輻射：1.輻射逆溫：地面白天加熱，大氣自下而上變暖；地面夜間變冷，大氣自下而上冷卻太陽地球：短波地球大氣層：長波大氣吸收長波強***四、逆溫輻射逆溫的生消過程*四、逆溫2.下沉逆溫（多在高空大氣中，高壓控制區內）很厚的氣層下沉壓縮變扁頂部增溫比底部多***大氣污染氣象學**大氣擴散源受體大氣擴散酸雨越境轉移（日本、南朝鮮……）大氣科學