第3章 大气污染气象学PPT讲稿.ppt
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1、第第3章章 大气污染气象学大气污染气象学1第1页,共40页,编辑于2022年,星期一第三章第三章 大气污染气象学大气污染气象学从污染源排放到大气中的污染物的传输和扩散过程,从污染源排放到大气中的污染物的传输和扩散过程,与污染源本身特性、气象条件、地面特征和周围地区建与污染源本身特性、气象条件、地面特征和周围地区建筑物分布等因素皆有密切关系。随着气象要素的变化,筑物分布等因素皆有密切关系。随着气象要素的变化,污染物在大气中的扩散稀释情况千差万别,所造成的污污染物在大气中的扩散稀释情况千差万别,所造成的污染程度有很大不同。染程度有很大不同。第三章 大气污染气象学第2页,共40页,编辑于2022年,
2、星期一第一节第一节 大气圈结构及气象要素大气圈结构及气象要素一、大气圈垂直结构一、大气圈垂直结构自然地理学将受地心引力而随地球旋转的大气层称自然地理学将受地心引力而随地球旋转的大气层称为为大气圈大气圈。大气圈的垂直结构是指气象要素的垂直分布情况,大气圈的垂直结构是指气象要素的垂直分布情况,如气温、气压、大气密度和大气成分等。根据气温在垂直如气温、气压、大气密度和大气成分等。根据气温在垂直于下垫面方向上的分布,可于下垫面方向上的分布,可将大气圈分为五层将大气圈分为五层:对流层、对流层、平流层、中间层、暖层平流层、中间层、暖层和和散逸层。散逸层。第三章 大气污染气象学第3页,共40页,编辑于202
3、2年,星期一一、大气圈垂直结构一、大气圈垂直结构第三章 大气污染气象学第4页,共40页,编辑于2022年,星期一一、大气圈垂直结构一、大气圈垂直结构对流层(对流层(10km左右)左右)集中了大气质量的集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气,主要天气和全部的水蒸气,主要天气现象都发生在这一层现象都发生在这一层温度随高度的增加而降低,每升高温度随高度的增加而降低,每升高100m平均降温平均降温0.650C强烈的对流作用强烈的对流作用温度和湿度的水平分布不均温度和湿度的水平分布不均大气边界层大气边界层对流层下层对流层下层12 km,地面阻滞和摩擦,地面阻滞和摩擦 作用明显作用明显自由大气自由大气大气边
4、界层以上,地面摩擦可以忽略大气边界层以上,地面摩擦可以忽略第5页,共40页,编辑于2022年,星期一一、大气圈垂直结构一、大气圈垂直结构平流层(对流层顶平流层(对流层顶505055km55km)同温层对流层顶同温层对流层顶353540km40km,气温,气温-55-550 0C C左右左右同温层以上,气温随高度增加而增加同温层以上,气温随高度增加而增加集中了大部分臭氧集中了大部分臭氧没有对流运动,污染物停留时间很长没有对流运动,污染物停留时间很长中间层中间层(平流层顶(平流层顶85km85km)气温随高度升高而迅速降低气温随高度升高而迅速降低对流运动强烈对流运动强烈第6页,共40页,编辑于20
5、22年,星期一一、大气圈垂直结构一、大气圈垂直结构暖层(中间层顶暖层(中间层顶800km800km)气温随高度升高而增高气温随高度升高而增高气体分子高度电离气体分子高度电离电离层电离层散逸层(暖层以上)散逸层(暖层以上)气温很高,空气稀薄气温很高,空气稀薄空气粒子可以摆脱地球引力而散逸空气粒子可以摆脱地球引力而散逸大气压力总是随高度的升高而降低大气压力总是随高度的升高而降低均质大气层均质大气层808085km85km以下,成分基本不变以下,成分基本不变第7页,共40页,编辑于2022年,星期一二、主要气象要素二、主要气象要素J 气象要素(因子):气象要素(因子):表示大气状态的物理现象和物理量
6、,称为气象要素。表示大气状态的物理现象和物理量,称为气象要素。主要的气象要素有:主要的气象要素有:气温、气压、气湿、风向、风速、云况、气温、气压、气湿、风向、风速、云况、能见度能见度等等J 1 1气温气温 表示大气温度高低的物理量。表示大气温度高低的物理量。地面温度是指距地地面温度是指距地1.5 m1.5 m高处百叶箱内气温。高处百叶箱内气温。表示气温的单位一般用摄氏温度表示气温的单位一般用摄氏温度 ,或用热力学温度,或用热力学温度K K。第三章 大气污染气象学第8页,共40页,编辑于2022年,星期一二、主要气象要素二、主要气象要素2气压气压气气压压是是指指大大气气的的压压强强。任任一一点点
7、的的气气压压值值等等于于该该地地单单位位面面积上的大气柱重量。积上的大气柱重量。气压总是随高度的增加而降低的。气压总是随高度的增加而降低的。气气压压单单位位用用帕帕(Pa),1Pa=1N/m2。气气象象上上采采用用百百帕帕(hPa)作单位。作单位。国国际际上上规规定定,温温度度0、纬纬度度45的的海海平平面面上上的的气气压压为为一一个标准大气压。个标准大气压。1个标准大气压个标准大气压P0=101325Pa=1013.25hPa第三章 大气污染气象学第9页,共40页,编辑于2022年,星期一二、主要气象要素二、主要气象要素3 3气湿气湿反映空气中水汽含量和空气潮湿程度的一个物理量。反映空气中水
8、汽含量和空气潮湿程度的一个物理量。常常用用的的表表示示方方法法有有:绝绝对对湿湿度度、水水蒸蒸气气压压力力、体体积积百百分比、含湿量、相对湿度、露点等。分比、含湿量、相对湿度、露点等。绝对湿度绝对湿度1m1m3 3湿空气中含有的水汽质量湿空气中含有的水汽质量相对湿度相对湿度空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度的百分比对湿度的百分比含湿量含湿量湿空气中湿空气中1kg1kg干空气包含的水汽质量干空气包含的水汽质量水汽体积分数水汽体积分数水汽在湿空气中所占的体积分数水汽在湿空气中所占的体积分数露点露点同气压下空气达到饱和状态时的温度同气压下空气达到饱和状态时
9、的温度第10页,共40页,编辑于2022年,星期一二、主要气象要素二、主要气象要素4 4风向和风速风向和风速水平方向的空气运动称为风。垂直方向的空气运动则称为水平方向的空气运动称为风。垂直方向的空气运动则称为升降气流。升降气流。风的来向叫风向风的来向叫风向(8 8个或个或1616个方位圆周等分表示)个方位圆周等分表示)风风速速:单单位位时时间间内内空空气气在在水水平平方方向向上上运运动动的的距距离离(2 2或或10min10min的平均值)。的平均值)。根根据据自自然然现现象象将将风风力力分分为为1313个个等等级级(0 01212级级)。若若用用F F表表示示风力等级,则风速风力等级,则风速
10、u(km/hkm/h):):第三章 大气污染气象学第11页,共40页,编辑于2022年,星期一第12页,共40页,编辑于2022年,星期一二、主要气象要素二、主要气象要素5 5、云、云云云:是发生在高空的水汽凝结现象。:是发生在高空的水汽凝结现象。云云量量:指指云云遮遮蔽蔽天天空空的的成成数数。在在我我国国,将将天天空空分分为为1010等等份份,有有几几分分天天空空被被云云遮遮盖盖,云云量量就就是是几几。如如:云云占占天天空空的的1/101/10,云云量量记记为为1 1;在在云云层层中中有有少少量量空空隙隙(空空隙隙总总量量不不到到天天空空的的1/201/20)记记为为1010;当天空无云或云
11、量不到;当天空无云或云量不到1/201/20时,云量为时,云量为0 0。第三章 大气污染气象学第13页,共40页,编辑于2022年,星期一5 5、云、云云量云量国外,将天空分为国外,将天空分为8 8等份。等份。国外云量与我国云量间的关系,国外云量国外云量与我国云量间的关系,国外云量1.25=1.25=我国云量我国云量总云量总云量低云量:低云的云掩盖天空的成数。低云量:低云的云掩盖天空的成数。云量的记录:以总云量云量的记录:以总云量/低云量的形式记录,如低云量的形式记录,如10/710/7。云状:多种多样,云状:多种多样,19321932年国际云学委员会出版的国际云图将年国际云学委员会出版的国际
12、云图将云状分为四族十属。云状分为四族十属。云高:指云底距地面的垂直距离,以米为单位。云高:指云底距地面的垂直距离,以米为单位。测定方法:激光测云仪、弧光测云仪等,目力测定法测定方法:激光测云仪、弧光测云仪等,目力测定法 第三章 大气污染气象学第14页,共40页,编辑于2022年,星期一云云高云(高云(5000m以上)以上)中中云云(2500-5000m)低低云云(2500米米以以下下)第15页,共40页,编辑于2022年,星期一二、主要气象要素二、主要气象要素6 6能见度能见度能见度:在当时的天能见度:在当时的天气条件下,视力正常的人气条件下,视力正常的人能够从天空背景中看到或能够从天空背景中
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