大气环境质量评价及影响预测课件.ppt

5.7大氣湍流擴散參數的計算和測量5.7.1由常規氣象資料求大氣穩定度我國的環境影響評價技術導則中推薦：當使用常規氣象資料時，大氣穩定度等級可採用修訂的帕斯奎爾（Pasquill）穩定度分級法（簡記P.S），分為強不穩定、不穩定、弱不穩定、中性、較穩定和穩定六級。它們分別表示為A、B、C、D、E、F。確定等級時,首先由雲量與太陽高度角（日高角）,查出太陽輻射等級數，再由太陽輻射等級數與地面風速確定穩定度等級。日高角和日高圖太陽高度角（或日高角）是指當時當地太陽實際照射到水平面上的角度。在當地真太陽時正午12點日高角hθ、太陽傾角δ（赤緯角）和當地緯度角φ之間的相互關係。由於太陽到地球的距離遠遠大於地球的半徑，因此α≈φ-δ；Sinhθ=COSα=COS(φ-δ)任一時刻日高角hθ的計算式：Sinhθ=SinφSinδ+CosφCosδCosω大氣環境品質評價及影響預測5.1大氣層和大氣污染1．低層大氣的組成2.描述大氣的物理量包圍地球的整個大氣圈的總體為大氣，大氣在地表的密度在標準狀態下每升重1.293克，愈向上愈稀薄。組成：幹潔空氣、水汽、污染物氣溫、氣濕、氣壓（大氣壓力的單位有毫米汞柱(mmHg)、標準大氣壓(atm)、巴(bar)、毫巴(mbar)、帕(Pa（N/m2）)；）1atm=76mmHg=101325Pa=1013．25mbar風力計算風速廓線大氣的結構和組成對流層平流層中間層外逸層臭氧熱成層大氣層的結構和組成大氣屬於混氣合氣體，氮、氧、氬合占總體積的９９.９６％，餘為氖、氦、氨、氙、氫等微氣量氣體。

自１１０千米向上原子氧逐漸增加，直到主要是原子氧的層，再向上為原子氦層（高１０００—２４００千米）和氣原子氫層（２４００千米以上）。臭氧主要分佈在１０—５０千米之間的氣層氣內，特別集中在２０—３０千米範圍內大氣按溫度高度的變化，可分為對流層、平流層、中層、熱層及外逸層。

1．對流層；對流層是指由下墊面算起，到平均高度為12km的一層大氣。

對流層的上界高度是隨緯度和季節而變化的，在熱帶平均為17—18km，溫帶平均為10一12km，高緯度和兩極地區為8—9km夏季對流層上界高度大於冬季的。對流層具有下述四個主要特點。(1)???氣溫隨高度的增加而降低，由下墊面至高空每高差109m氣溫約平均降低0.65℃。1．對流層；(2)???對流層內有強烈的對流運動。這主要是由於下墊面受熱不均勻及下墊面物性不同所產生的。一般是低緯度的對流運動較強，高緯度地區的對流運動較弱。由於對流運動的存在，使高低層之間發生空氣品質交換及熱量交換，大氣趨於均勻。(3)???對流層的空氣密度最大，雖然該層很薄，但卻集中了全部大氣品質的3/4並且幾乎集中了大氣中的全部水汽；雲、霧、雨、雪等大氣現象都發生在這層。(4)???氣象要素水準分佈不均勻，特別是冷、暖氣團的過渡帶，即所謂鋒區。在這裏往往有複雜的天氣現象發生，如寒潮、梅雨、暴雨、大風、冰雹等。2．平流層從對流層頂到離下墊面55km高度的一層稱為平流層。從對流層頂到30-35km這一層，氣溫幾乎不隨高度而變化，故有同溫層之稱。從這以上到平流層頂，氣溫隨高度升高而上升，形成逆溫層，故有暖層之稱。由於平流層基本是逆溫層，故沒有強烈的對流運動；空氣垂直混合微弱，氣流平穩。水汽、塵埃都很少，很少有雲出現，大氣透明度良好。對流層和平流層交界處的過渡層稱為對流層頂。它約數百米到2km厚；最大可達4—5km厚。對流層頂的氣溫在鉛直方向的分佈呈等溫或逆溫型。因此，它的氣溫直減率與對流層的相比發生了突變，往往利用這一點作為確定對流層頂高度的一種依據。3．中間層從下墊面算起的55—85km高度的一層稱為中間層。氣溫隨高度的增高而降低，大約高度每增高1km氣溫降：低1℃；空氣有強烈的對流運動，垂直混合明顯；故有高空對流層之稱。4．熱成層5．散逸層從下墊面算起85—800km左右高度的一層稱為熱成層或熱層。氣溫隨高度增高而迅速增高，在300km高度上，氣溫可達1000℃以上。該層空氣在強烈的太陽紫外線和宇宙射線作用下，處在高度的電離狀態，故有電離層之稱。電離層具有反射無線電波的能力。因此它在無線電通訊上有重要意義。熱成層頂以上的大氣層，統稱為散逸層。該層氣溫極高，空氣稀薄，大氣粒子運動速度很高，常可以擺脫地球引力而散逸到太空中去，故稱散逸層。5.2大氣邊界層的溫度場5.2.1氣溫的垂直分佈1.氣溫層結氣溫沿鉛直高度的變化，稱氣溫層結或層結。氣溫隨高度變化快慢這一特徵可用氣溫垂直遞減率來表示。氣溫垂直遞減率的數學定義式為,γ＝-dT