污染气象课件

污染气象污染气象 2009 2009年年1010月月1414日晚上，第日晚上，第3030届尤金史密斯人道主义纪实基届尤金史密斯人道主义纪实基金在美国纽约美国亚洲协会举行隆重的颁奖仪式，来自中国的金在美国纽约美国亚洲协会举行隆重的颁奖仪式，来自中国的卢广以卢广以关注中国污染关注中国污染的专题摄影获得了尤金史密斯人道主的专题摄影获得了尤金史密斯人道主义摄影奖义摄影奖 污染气象 河南安阳市范家庄离炼钢炉只有一墙之隔，村里每天都下河南安阳市范家庄离炼钢炉只有一墙之隔，村里每天都下铁雨，村民在这污染严重的环境下生活铁雨，村民在这污染严重的环境下生活 20082008年年3 3月月2424日日 污染气象宁夏石嘴山湖滨工业园区高大的烟囱上粉尘从天而降，当地宁夏石嘴山湖滨工业园区高大的烟囱上粉尘从天而降，当地居民叫苦连天，他们出门就得做好防范措施居民叫苦连天，他们出门就得做好防范措施 20062006年年4 4月月2222日日 污染气象内蒙古拉僧庙发电厂二条黑色的巨龙覆盖着村庄内蒙古拉僧庙发电厂二条黑色的巨龙覆盖着村庄 20052005年年7 7月月2626日日 污染气象河北省涉县天津钢铁厂是重污染企业，企业规模还在不断扩河北省涉县天津钢铁厂是重污染企业，企业规模还在不断扩大，严重影响当地居民的生活大，严重影响当地居民的生活 20082008年年3 3月月1818日日 11azVVz污染气象江西省胡口县化工园区在长江边上，化工厂私自填埋长江堤江西省胡口县化工园区在长江边上，化工厂私自填埋长江堤岸，扩大化工厂规模。岸，扩大化工厂规模。20092009年年6 6月月2525日日 Tz污染气象l在黄河边放羊的老汉受不了第三排水沟散发的臭气 2006年4月23日 污染气象l15岁的甘肃天水人杨新闰，上完小学二年级就辍学了，跟着父母来到黑龙贵工业区，他一天能赚16元 2005年4月8日 污染气象l江苏连云港盐场工人在愤怒地说，风往我们这边吹时，化工厂排入的气体又臭又刺鼻受不了，到了晚上毒气放得更多 2008年7月19日 污染气象l每天大量粉尘吸进肺部。在这里干一、二年，他们就感到身体不适，甚至发病，这些民工大多是贫困地区来的污染气象 电厂和炼油厂的污染可使附近果树不结实，农作物减产，电厂和炼油厂的污染可使附近果树不结实，农作物减产，牲畜死亡。牲畜死亡。如我国在如我国在2020世纪世纪5050年代投产的望亭电厂、微水电年代投产的望亭电厂、微水电厂，因粉尘与二氧化硫污染，向附近农民赔过款。厂，因粉尘与二氧化硫污染，向附近农民赔过款。广东马坝广东马坝冶炼厂，在不利的气象条件下，烟雾排不出去，曾经被迫停冶炼厂，在不利的气象条件下，烟雾排不出去，曾经被迫停产。产。19521952年年1212月月5 58 8日英国伦敦的严重污染事故曾一次使日英国伦敦的严重污染事故曾一次使3000300040004000人死亡。人死亡。寂静的春天寂静的春天19621962年在美国问世时，年在美国问世时，是一本很有争议的书，是标志着人类首是一本很有争议的书，是标志着人类首次关注环境问题的著作。它那惊世骇俗次关注环境问题的著作。它那惊世骇俗的关于农药危害人类环境的预言，不仅的关于农药危害人类环境的预言，不仅受到与之利害攸关的生产与经济部门的受到与之利害攸关的生产与经济部门的猛烈抨击，而且也强烈震撼了社会广大猛烈抨击，而且也强烈震撼了社会广大民众。民众。污染气象 寂静的春天寂静的春天是一本引发了全世界环境保护事业是一本引发了全世界环境保护事业的书，书中描述人类可能将面临一个没有鸟、蜜蜂和的书，书中描述人类可能将面临一个没有鸟、蜜蜂和蝴蝶的世界。作者是美国海洋生物学家蕾切尔蝴蝶的世界。作者是美国海洋生物学家蕾切尔卡逊，卡逊，于于19621962年出版。这是这本不寻常的书，在世界范围内年出版。这是这本不寻常的书，在世界范围内引起人们对野生动物的关注，唤起了人们的环境意识，引起人们对野生动物的关注，唤起了人们的环境意识，这本书同时引发了公众对环境问题的注意，促使环境这本书同时引发了公众对环境问题的注意，促使环境保护问题提到了各国政府面前，各种环境保护组织纷保护问题提到了各国政府面前，各种环境保护组织纷纷成立，从而促使联合国于纷成立，从而促使联合国于19721972年年6 6月月1212日在斯德哥日在斯德哥尔摩召开了尔摩召开了“人类环境大会人类环境大会”，并由各国签署了，并由各国签署了“人人类环境宣言类环境宣言”，开始了环境保护事业。，开始了环境保护事业。化学研究进入误区。化学研究进入误区。污染气象 4.1 4.1 气象与大气污染气象与大气污染l4.1.1 4.1.1 大气污染概述大气污染概述l4.1.2 4.1.2 大气污染的危害和影响大气污染的危害和影响l4.1.3 4.1.3 影响大气污染的气象因子和天气形势影响大气污染的气象因子和天气形势 4.2 4.2 大气污染浓度计算大气污染浓度计算l4.2.1 4.2.1 大气扩散的基本理论大气扩散的基本理论l4.2.2 4.2.2 大气扩散模式大气扩散模式l4.2.3 4.2.3 扩散参数的估计扩散参数的估计污染气象 4.3 4.3 大气污染的控制与管理大气污染的控制与管理l4.3.1 4.3.1 城市的全面规划和合理布局城市的全面规划和合理布局l4.3.2 4.3.2 工厂厂址选择和烟囱高度设计工厂厂址选择和烟囱高度设计l4.3.3 4.3.3 城区集中供暖、供热城区集中供暖、供热l4.3.4 4.3.4 改变燃料构成和净化汽车尾气改变燃料构成和净化汽车尾气l4.3.5 4.3.5 增大城市绿化面积增大城市绿化面积l4.3.6 4.3.6 大气质量标准大气质量标准l4.3.7 4.3.7 主要大气污染物的治理技术主要大气污染物的治理技术 4.4 4.4 空气污染预报空气污染预报l4.4.1 4.4.1 空气污染气象条件预报空气污染气象条件预报l4.4.2 4.4.2 空气污染浓度预报空气污染浓度预报污染气象4.1 气象与大气污染气象与大气污染4.1.1 大气污染概述大气污染概述可变的可变的不定的不定的 恒定的恒定的 氮、氧、氩等含量几乎不变氮、氧、氩等含量几乎不变二氧化碳、水汽、臭氧二氧化碳、水汽、臭氧灰尘、烟粒、氮氧化物、硫灰尘、烟粒、氮氧化物、硫化物等化物等大大气气4.14.14.14.1污染气象 大气污染大气污染与与空气污染空气污染没有实质的差别，严格没有实质的差别，严格来说是研究的范围不同，大气污染是指大区来说是研究的范围不同，大气污染是指大区域或全球性的，空气污染是指某个场所或局域或全球性的，空气污染是指某个场所或局部地区的污染。部地区的污染。1、大气污染的含义、大气污染的含义 当大气中的人为废弃（包括可变成分和微量成当大气中的人为废弃（包括可变成分和微量成分）含量及存在时间达到一定限值，对人、动分）含量及存在时间达到一定限值，对人、动物、植物产生的有害影响达到可监测程度时，物、植物产生的有害影响达到可监测程度时，大气就被污染了。大气就被污染了。4.14.14.14.1污染气象2、大气污染源、大气污染源工工业业生生产产交交通通运运输输城城市市生生产产农农业业污污染染军军事事活活动动火火山山爆爆发发森森林林火火灾灾沙沙尘尘暴暴图图4.14.1大气污染源分类大气污染源分类4.14.1大气污染源大气污染源人人 类类 活活 动动自自 然然 污污 染染污染气象 一个能将污染排放到大气中的装备，称为一个能将污染排放到大气中的装备，称为污污染源染源或或排放源排放源，如烟囱、汽车、核反应堆等。，如烟囱、汽车、核反应堆等。4.14.1 连续点源一般指排放大量污染物的烟囱、放散管、连续点源一般指排放大量污染物的烟囱、放散管、通风口等。通风口等。按污染源的形状和大小按污染源的形状和大小点源、面源、线源、体积源点源、面源、线源、体积源按污染物的排放时间按污染物的排放时间连续源、瞬时源连续源、瞬时源污染气象4.14.1按污染源排放量的变化按污染源排放量的变化稳定源、可变源、稳定源、可变源、按污染源的高度按污染源的高度高架源、地面源高架源、地面源污染气象4.1.2 4.1.2 大气污染的危害和影响大气污染的危害和影响1、对人体健康的危害、对人体健康的危害（1 1）烟尘和粉尘）烟尘和粉尘 大于大于10m10m的颗粒物，大多被鼻腔和咽喉所捕的颗粒物，大多被鼻腔和咽喉所捕集，但不进入肺部；集，但不进入肺部；小于小于10m10m的飘尘经过呼吸的飘尘经过呼吸道沉积于肺泡，部分飘尘被溶解后进入血液，道沉积于肺泡，部分飘尘被溶解后进入血液，造成血液中毒，未溶解的部分造成血液中毒，未溶解的部分被细胞吸收被细胞吸收。4.14.1PM2.5PM2.5可可入肺颗入肺颗粒物粒物 污染气象（2 2）二氧化硫）二氧化硫 主要刺激人体呼吸道，通常与主要刺激人体呼吸道，通常与多种污染物共存，危害更大。多种污染物共存，危害更大。表表4.1 SO4.1 SO2 2浓度对人体的影响浓度对人体的影响SOSO2 2浓度（浓度（ppm)ppm)症状症状1.0胸部稍有压迫感胸部稍有压迫感3-5嗅到臭味嗅到臭味6.5-11.5吸入吸入10-15min后鼻腔有刺激感后鼻腔有刺激感20眼睛有明显刺激感并咳嗽眼睛有明显刺激感并咳嗽30-37初接触者初接触者15min后打喷嚏、咳嗽后打喷嚏、咳嗽100-200吸收吸收30min后出现喷嚏、眼泪后出现喷嚏、眼泪300不能吸入不能吸入400呼吸困难呼吸困难4.14.1污染气象（4 4）光化学氧化剂）光化学氧化剂（3 3）氮氧化物（）氮氧化物（NONO、NONO2 2）NONO对人的生理影响目前不十分清楚，但高浓度对人的生理影响目前不十分清楚，但高浓度的的NONO会使动物的中枢神经发生病变；会使动物的中枢神经发生病变；NONO2 2会引起肺会引起肺水肿或慢性支气管炎，水肿或慢性支气管炎，NONO2 2的飘尘最易侵入肺部。的飘尘最易侵入肺部。氮氧化合物和碳氢化合物进入大气后，在阳光照氮氧化合物和碳氢化合物进入大气后，在阳光照射下，经光化学反应形成二次污染射下，经光化学反应形成二次污染光化学烟雾光化学烟雾。浓度高时对眼睛、呼吸道影响。浓度高时对眼睛、呼吸道影响。4.14.1污染气象 一氧化碳（一氧化碳（COCO）浓度为浓度为900ppm900ppm时，人接触时，人接触1 1小小时后头痛、眼睛呆滞；浓度为时后头痛、眼睛呆滞；浓度为1200ppm1200ppm时，人神经时，人神经麻痹，有生命危险。麻痹，有生命危险。（5 5）其它有害物质）其它有害物质 碳氧化物碳氧化物 种类很多，对眼、鼻和呼吸道都有种类很多，对眼、鼻和呼吸道都有强烈的刺激作用，在一定的条件下，对肝、肾和强烈的刺激作用，在一定的条件下，对肝、肾和心血管系统的功能产生破坏作用。心血管系统的功能产生破坏作用。氟化物氟化物对眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用。高对眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用。高浓度的氟化物可引起肺水肿和支气管炎，对骨骼、浓度的氟化物可引起肺水肿和支气管炎，对骨骼、造血系统、神经系统、牙齿造成损坏。造血系统、神经系统、牙齿造成损坏。4.14.1污染气象2、对气候的影响、对气候的影响（1 1）对太阳辐射能的影响）对太阳辐射能的影响以南京为例，冬季大气污染以南京为例，冬季大气污染物随耗煤量的增加，到达地物随耗煤量的增加，到达地面的直接辐射逐年减少面的直接辐射逐年减少明显增加（见表明显增加（见表2 2）总辐射（城市比郊区低总辐射（城市比郊区低10%-10%-20%20%），），辐射平衡（见表辐射平衡（见表4.34.3）、）、紫外线紫外线三者都减少三者都减少 太阳高度角较小时减弱太阳高度角较小时减弱30%-50%30%-50%，角度大时削，角度大时削减减5%-10%5%-10%4.14.1太阳辐射太阳辐射直接辐射直接辐射辐射平衡辐射平衡紫外线紫外线总辐射总辐射散射辐射散射辐射污染气象表表4.2 4.2 不同风向的散射辐射不同风向的散射辐射大气质大气质量（量（m)绝对湿度绝对湿度(mmHg）污染区下风方污染区下风方污染区上风方污染区上风方下风向较上风向下风向较上风向增加的百分数增加的百分数（%）D（cal/cm2.min)样本数样本数D（cal/cm2.min)样本数样本数1.73.0-3.90.204170.18124131.83.0-3.90.214130.19318111.71.0-1.90.211210.1617311.81.0-1.90.192200.133344平平 均均 0.2050.16725测测站在下站在下风风向向时时，散射，散射辐辐射增大明射增大明显显4.14.1污染气象表表4.3 4.3 混合污染物对辐射平衡的影响混合污染物对辐射平衡的影响污染区下风方向污染区下风方向污染区上风方向污染区上风方向样本数样本数减少数（减少数（%）0.58（cal/cm2.min)0.908（cal/cm2.min)5136（2 2）对温度的影响）对温度的影响污染区下风方向的辐射平衡要比上风方向减少污染区下风方向的辐射平衡要比上风方向减少36%36%（表（表4-34-3）大气中的二氧化碳大气中的二氧化碳COCO2 2对太阳的短波辐射几乎没有对太阳的短波辐射几乎没有消弱作用，但对地表来的长波辐射有较强的吸收作消弱作用，但对地表来的长波辐射有较强的吸收作用。因此用。因此COCO2 2对地表有保温作用。如果对地表有保温作用。如果COCO2 2浓度增加，浓度增加，保温作用增强；大气中的尘埃，犹如地球的遮阳伞，保温作用增强；大气中的尘埃，犹如地球的遮阳伞，反射和吸收太阳辐射，降低地面温度。尘埃作为凝结反射和吸收太阳辐射，降低地面温度。尘埃作为凝结核使云雾降水的频率增加，对地表也有冷却作用。核使云雾降水的频率增加，对地表也有冷却作用。4.14.1污染气象（3 3）对能见度的影响）对能见度的影响 大气中的污染物愈多，大气愈浑浊，能见度降低大气中的污染物愈多，大气愈浑浊，能见度降低（见表（见表4.44.4）。能见度较低时，交通事故明显增多。）。能见度较低时，交通事故明显增多。由于能见度的观测比大气污染浓度测定方便，因此由于能见度的观测比大气污染浓度测定方便，因此有时用能见度估计大气污染的程度。有时用能见度估计大气污染的程度。表表4.4 4.4 不同风向的散射辐射不同风向的散射辐射大气污染浓度（大气污染浓度（g/mg/m）100 200 300能见度（能见度（km）14.86.92.8 能见度是影响海、陆、空交通运输的重要因能见度是影响海、陆、空交通运输的重要因素素而低能见度的出现不但影响交通运输的正而低能见度的出现不但影响交通运输的正常进行常进行还具有极大的危险性还具有极大的危险性是诱发重大是诱发重大交通事故的主要气象条件交通事故的主要气象条件4.14.1污染气象 由于大气中的污染浓度的增加，特别是二氧化碳浓度的由于大气中的污染浓度的增加，特别是二氧化碳浓度的增加，使气温上升（图增加，使气温上升（图4-24-2），），但大气中的尘埃等混合污染但大气中的尘埃等混合污染物的增加，使到达地表的太阳辐射减小而使温度降低。物的增加，使到达地表的太阳辐射减小而使温度降低。近近污染浓度的增加导致大气浑浊度的增加，如华盛顿上污染浓度的增加导致大气浑浊度的增加，如华盛顿上空的浑浊度增加了空的浑浊度增加了57%57%，瑞士增加了，瑞士增加了70%70%。浑浊度的增加使太。浑浊度的增加使太阳光的反射率也增加，导致到达地面的太阳辐射能减少，气阳光的反射率也增加，导致到达地面的太阳辐射能减少，气温下降。当反射率增加温下降。当反射率增加1%1%，大气温度下降，大气温度下降1.71.7。如果大气。如果大气中浑浊度按每中浑浊度按每1010年年30%30%的速度增加，则几十年后，北半球就的速度增加，则几十年后，北半球就会降到过去冰河时期的低温。会降到过去冰河时期的低温。二氧化碳的二氧化碳的保温效应保温效应不可忽视浑浊不可忽视浑浊度的降温作用度的降温作用4.14.1（4 4）对气候变化的影响）对气候变化的影响污染气象大气浑浊度（大气浑浊度（atmospheric turbidity atmospheric turbidity）大气浑浊度是指大气浑浊度是指无云无云大气铅直气柱中气溶大气铅直气柱中气溶胶散射造成的消光程度。铅直气柱中气溶胶胶散射造成的消光程度。铅直气柱中气溶胶含量越大，大气浑浊度也越大。大气浑浊度含量越大，大气浑浊度也越大。大气浑浊度T T的定义有两种：的定义有两种：铅直气柱中实测气溶胶与分子消光的总光学铅直气柱中实测气溶胶与分子消光的总光学厚度厚度与分子消光的光学厚度与分子消光的光学厚度h h之比，即之比，即T T/h/h，林克浑浊因子（林克浑浊因子（F.LinkeF.Linke于于19221922年提出）即属此年提出）即属此范畴。范畴。铅直气柱中气溶胶的光学厚度。埃斯屈朗铅直气柱中气溶胶的光学厚度。埃斯屈朗（A.ngstrmA.ngstrm）发现与波长）发现与波长的关系。的关系。4.14.1污染气象 大气浑浊度随时间和地理位置而变化。一大气浑浊度随时间和地理位置而变化。一般夏季高于冬季，下午高于上午，并在夏季般夏季高于冬季，下午高于上午，并在夏季中午前后达最大值，冬季日变化较小。在北中午前后达最大值，冬季日变化较小。在北半球，从高纬度地区向赤道，大气浑浊度可半球，从高纬度地区向赤道，大气浑浊度可增加约增加约1 12 2倍，冬季增加的幅度最大。其变倍，冬季增加的幅度最大。其变化规律对于研究大气气溶胶的分布和输送、化规律对于研究大气气溶胶的分布和输送、垦荒的气候效应、大气污染及全球辐射平衡垦荒的气候效应、大气污染及全球辐射平衡过程都有一定价值。过程都有一定价值。4.14.1污染气象00lnln()()lnln()LLEE mT mEEm E EL L（m m）是干洁大气状态到达地面的辐射能（不）是干洁大气状态到达地面的辐射能（不涉及水汽杂质等）涉及水汽杂质等）E E（m m）是到达地面的辐射能）是到达地面的辐射能 E E0 0是到达大气外界辐射能（太阳常数）是到达大气外界辐射能（太阳常数）4.14.1污染气象3 3、使酸沉降增多、使酸沉降增多 酸沉降酸沉降是指大气中的污染物如氧化硫和氧化氮等是指大气中的污染物如氧化硫和氧化氮等在空气中发生反应后形成含有硫酸或硝酸的雨雪雾在空气中发生反应后形成含有硫酸或硝酸的雨雪雾露等露等湿沉降湿沉降与酸性气体、颗粒等物质的与酸性气体、颗粒等物质的干沉降干沉降的总的总称。是大气污染带来的直接后果。称。是大气污染带来的直接后果。酸沉降造成湖泊和土壤的酸化、危害森林和农作酸沉降造成湖泊和土壤的酸化、危害森林和农作物、直接威胁人类的健康，诱发各种疾病、腐蚀金物、直接威胁人类的健康，诱发各种疾病、腐蚀金属、建筑物和文明古迹等，严重破坏了生态平衡属、建筑物和文明古迹等，严重破坏了生态平衡 4.14.1污染气象大气污染物的分布，取决于当时当大气污染物的分布，取决于当时当地的大气层结、风向风速、温度地的大气层结、风向风速、温度的水平分布等气象要素的影响的水平分布等气象要素的影响4.1.3 影响大气污染的气象因子和天气形势影响大气污染的气象因子和天气形势影影响响最最大大4.14.1污染源性质污染源性质地形条件地形条件气象条件气象条件功能分布功能分布工业结构工业结构一个地区大气一个地区大气中的有害气体中的有害气体成分和含量成分和含量污染气象4.14.11 1、大气湍流与稳定度、大气湍流与稳定度（1 1）大气湍流）大气湍流 湍流是指没有规则的流体运动，也称为乱流。是湍流是指没有规则的流体运动，也称为乱流。是大气运动的主要形式，大气运动是由大小不一的大气运动的主要形式，大气运动是由大小不一的湍涡、在近地层进行极其复杂的、无规则的随机湍涡、在近地层进行极其复杂的、无规则的随机运动构成的。运动构成的。0110ln lnln lnz ZVVz Z 无湍流时，烟团仅仅依靠分子无湍流时，烟团仅仅依靠分子扩散使烟团长大（如右图），烟团扩散使烟团长大（如右图），烟团的扩散速率非常缓慢，其扩散速率的扩散速率非常缓慢，其扩散速率比湍流扩散小比湍流扩散小5 56 6个数量级；个数量级；a a污染气象4.14.1 当湍流的尺度远比烟团尺度小时（如图当湍流的尺度远比烟团尺度小时（如图b b），），烟团沿风向水平漂流，同时由于湍涡的搅拌，烟团沿风向水平漂流，同时由于湍涡的搅拌，其边缘和周围空气混合，体积缓慢扩大，烟团其边缘和周围空气混合，体积缓慢扩大，烟团内污染物浓度缓慢降低。内污染物浓度缓慢降低。烟流几乎呈直线向下烟流几乎呈直线向下风运动风运动 。0110ln lnln lnz ZV VzZ风向风向b b污染气象4.14.12igzRuz 当烟团进入比自己大得多的湍涡流场中时（如当烟团进入比自己大得多的湍涡流场中时（如图图c c），烟团被湍流运动所挟带，随湍涡环流绕），烟团被湍流运动所挟带，随湍涡环流绕行，本身增长有限。烟团在大湍涡的夹带下作行，本身增长有限。烟团在大湍涡的夹带下作较大摆幅的蛇形曲线运动较大摆幅的蛇形曲线运动(下风方向）下风方向）c c污染气象4.14.12igzRuz 当烟团尺度与湍涡的大小相仿时（如图当烟团尺度与湍涡的大小相仿时（如图d d），烟团），烟团被湍涡迅速拉开撕裂而大幅度变形，横截面快速膨被湍涡迅速拉开撕裂而大幅度变形，横截面快速膨胀，因而扩散较快，烟流呈小摆幅曲线向下风运动胀，因而扩散较快，烟流呈小摆幅曲线向下风运动烟团内污染物浓度快速降低。烟团内污染物浓度快速降低。实际大气湍流中，以上三种方式同时存在，当大实际大气湍流中，以上三种方式同时存在，当大气湍流越强时，污染物散布的范围越大，大气中污气湍流越强时，污染物散布的范围越大，大气中污染物的浓度越低染物的浓度越低d d污染气象4.14.1（2 2）大气稳定度）大气稳定度 因下垫面摩擦力和空气粘因下垫面摩擦力和空气粘滞性引起的风速垂直切变滞性引起的风速垂直切变造成的，称为动力湍流造成的，称为动力湍流 热力条件引热力条件引起的对流起的对流大气湍流产生的原因大气湍流产生的原因动力原因动力原因热力原因热力原因污染气象4.14.1 低层大气中，大气的温度层结对湍流的强弱起主低层大气中，大气的温度层结对湍流的强弱起主要作用，层结越不稳定，湍流越强。在大气污染的要作用，层结越不稳定，湍流越强。在大气污染的研究及大气环境评价中，通常以大气稳定度反映湍研究及大气环境评价中，通常以大气稳定度反映湍流的强弱，以及污染物的扩散和稀释状况。流的强弱，以及污染物的扩散和稀释状况。温度（位温）梯度方法温度（位温）梯度方法大气稳定度分类法大气稳定度分类法理查孙数理查孙数R Ri i帕斯圭尔帕斯圭尔-特纳尔方法特纳尔方法风廓线方法风廓线方法帕斯圭尔方法帕斯圭尔方法污染气象4.14.1理查孙（理查孙（.ichardsonichardson）数）数i i重力加速度重力加速度平均风速平均风速位温在铅直位温在铅直方向的变化方向的变化风速在铅直方向的变化风速在铅直方向的变化位温位温热力热力和动和动力因力因素的素的对比对比关系关系R Ri i1 1，湍流易于发展，湍流易于发展，R Ri i1 1不易发展不易发展污染气象4.14.1帕斯圭尔（帕斯圭尔（Pasquill)Pasquill)方法方法 按风速、日射、按风速、日射、云量（云状）分成云量（云状）分成六个稳定度等级六个稳定度等级 表表4.54.5帕斯圭尔稳定度分级帕斯圭尔稳定度分级1010米高米高处风速处风速（米（米/秒秒)白天（日射）白天（日射）阴云密布阴云密布的白天或的白天或夜晚夜晚夜间夜间强强中中弱弱天空为薄云遮蔽天空为薄云遮蔽云量云量5/10云量云量4/102 2A AA AB BB BD D2 23 3A AB BB BC CD DE(E(弱稳定）弱稳定）F F3 35 5B BB BC CC CD DD D（中性）（中性）E E5 56 6C CC CD DD DD DD DE E6 6C CD DD DD DD DD DAFAF，极不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、弱稳定、稳定，极不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、弱稳定、稳定中纬度地区盛夏的晴中纬度地区盛夏的晴天中午为强日照，冬天中午为强日照，冬季中午为弱日照。此季中午为弱日照。此方法仅适宜平坦开阔地方法仅适宜平坦开阔地污染气象4.14.1帕斯圭尔帕斯圭尔-特纳尔（特纳尔（Pasquill-Turner)Pasquill-Turner)方法方法简称简称P-TP-T法法 由于帕斯圭尔划分稳定度的方法带有一定的主由于帕斯圭尔划分稳定度的方法带有一定的主观性，特别是精确确定日射等级较困难，特纳尔观性，特别是精确确定日射等级较困难，特纳尔提出依据太阳高度角、云量确定辐射等级，再利提出依据太阳高度角、云量确定辐射等级，再利用辐射等级和风速来确定稳定度分类的方法。如用辐射等级和风速来确定稳定度分类的方法。如表表4.64.6和和4.7.4.7.此方法仅仅利用气象常规资料就可以划分稳定此方法仅仅利用气象常规资料就可以划分稳定度的类别，简单易行，而且有一定的物理意义和度的类别，简单易行，而且有一定的物理意义和气象意义，应用较广。气象意义，应用较广。污染气象4.14.1表表4.6 P-T4.6 P-T太阳辐射等级太阳辐射等级各个高度上的各个高度上的云量（总云量云量（总云量/低云量）低云量）夜间夜间白天太阳高度（白天太阳高度（h）151515h3515h3565654/44/4-2-2-1-1+1+1+2+2+3+35-7/5-7/44-1-10 0+1+1+2+2+3+38/48/4-1-10 00 0+1+1+1+17/5-77/5-70 00 00 00 0+1+18/80 00 00 00 00 0污染气象4.14.1表表4.7 P-T4.7 P-T大气稳定度等级大气稳定度等级1010米高处风速米高处风速（m/s)m/s)辐射等级辐射等级+3+3+2+2+1+10 0-1-1-2-21.91.9A AA AB BB BD DE EF F2 22.92.9A AB BB BC CD DE EF F3 34.94.9B BB BC CC CD DD DE E5 55.95.9C CC CD DD DD DD DD D66D DD DD DD DD DD D 大气层结较稳定时，不利于污染物的扩散，因大气层结较稳定时，不利于污染物的扩散，因此一个地方污染物的排放时间要根据大气层结稳此一个地方污染物的排放时间要根据大气层结稳定度合理安排。定度合理安排。污染气象4.14.1风廓线方法风廓线方法近地层风随高度的变化常近地层风随高度的变化常用幂函数来表示，即：用幂函数来表示，即：风廓线指数风廓线指数用用5050米和米和1010米两个米两个高度的风高度的风速资料确速资料确定定表表4.8 4.8 风廓线大气稳定度等级风廓线大气稳定度等级大气稳定度大气稳定度级别级别ABCDEFa a值值0.190.190.210.210.230.230.300.300.360.360.460.46Roland(Roland(洛兰德洛兰德,1980,1980年年)给出的给出的a a值值污染气象4.14.1表表4.9 4.9 各稳定度对应的温度梯度各稳定度对应的温度梯度温度（位温）梯度法温度（位温）梯度法 根据北京根据北京320320米高度铁塔的温度资料，对于帕斯圭尔大气米高度铁塔的温度资料，对于帕斯圭尔大气稳定度类别的温度梯度值，划分大气稳定度（表稳定度类别的温度梯度值，划分大气稳定度（表4-94-9）稳定度级稳定度级别别r r（）（）（/100m)/100m)（）(/100m)/100m)Ar-2.2-0.8B-2.2r-1.8-0.8-0.6C-1.8r-1.5-0.6-0.3D-1.5r-0.1-0.30.5E-0.1r1.60.52.5F1.6r 2.5 资料来源资料来源北京近郊北京近郊南京近郊南京近郊污染气象 位温：气体从原有的压强与温度出发，绝热位温：气体从原有的压强与温度出发，绝热膨胀或压缩到标准压强时的温度。可用来比较膨胀或压缩到标准压强时的温度。可用来比较不同气压下的气体热状态。用不同气压下的气体热状态。用表示表示气象方面上的定义气象方面上的定义4.14.1污染气象 把某一水样从任一深度以绝热方式提升到海面时把某一水样从任一深度以绝热方式提升到海面时所具有的温度，叫做位温。常以所具有的温度，叫做位温。常以表示，即位温。表示，即位温。如现场水温如现场水温55，把它从，把它从60006000米深处绝热提升到海面米深处绝热提升到海面时的时的=0.80=0.80，故海水位温，故海水位温=5-0.80=5-0.80=4.20=4.20。位温可根据绝热温度。位温可根据绝热温度梯度梯度计算，由于海水计算，由于海水具有压缩性，当水块上升时，因压力减小而体积膨具有压缩性，当水块上升时，因压力减小而体积膨胀，内能减小，温度降低；当水块下降时，因压力胀，内能减小，温度降低；当水块下降时，因压力加大而使其体积缩小，内能增加，温度升高。位温加大而使其体积缩小，内能增加，温度升高。位温不是深度的函数，它是海水热性质的一种指标，可不是深度的函数，它是海水热性质的一种指标，可用来研究水团运动的途径。用来研究水团运动的途径。污染气象4.14.12 2、温度、温度（1 1）温度的垂直分布）温度的垂直分布即温度层结，即温度层结，是衡量大气稳是衡量大气稳定度的标志定度的标志 气温沿铅直高度的变化，气温沿铅直高度的变化，称温度层结或层结称温度层结或层结。气温随高度变化快慢这一特征可用气温垂直递减率气温随高度变化快慢这一特征可用气温垂直递减率来表示。气温垂直递减率的数学定义式为来表示。气温垂直递减率的数学定义式为,-dT/dzdT/dz；它是指单位；它是指单位(通常取通常取100m)100m)高差气温变化速高差气温变化速率的负值。如果气温随高度增高而降低，率的负值。如果气温随高度增高而降低，为正为正值，如果气温随高度增高而增高，值，如果气温随高度增高而增高，为负值。为负值。污染气象zT01234四种典型的气温层结四种典型的气温层结气温随高度的增加而递减，气温随高度的增加而递减，dd ，递减层结，递减层结 气温随高度增加是不变的，气温随高度增加是不变的，=0 0 ，称为等温层结，称为等温层结气温随高度的增加而增加气温随高度的增加而增加0 0 ，逆温，逆温气温的变化近似于干绝热直减气温的变化近似于干绝热直减率，率，=dd称为中性层结；称为中性层结；污染气象(1)avav(2)(3)a=0v处于不同处于不同平衡状态平衡状态的小球的小球1 12 23 3 一空气块受到外部作用，获得了向上或向下一空气块受到外部作用，获得了向上或向下的初始运动速度后，可能发生三种情况的初始运动速度后，可能发生三种情况 气块加速上升或气块加速上升或下降，称这种大下降，称这种大气是不稳定的气是不稳定的气块逐渐减速并气块逐渐减速并有返回原来高度有返回原来高度 的趋势，称这种的趋势，称这种大气是稳定的大气是稳定的气块做等速直线气块做等速直线运动，称这种大运动，称这种大气是中性的气是中性的污染气象 层结稳定，湍流减弱，层结不稳定，湍流加强。层结稳定，湍流减弱，层结不稳定，湍流加强。在在不同的温度层结下烟云类型可分为以下不同的温度层结下烟云类型可分为以下5 5类。类。4.14.1波浪型（翻卷波浪型（翻卷型、环链型）型、环链型）整层空气处于不稳定状整层空气处于不稳定状态（态（），烟云摆），烟云摆动大，扩散快动大，扩散快 一般出现在夏季晴天日一般出现在夏季晴天日射强的中午，此时对流射强的中午，此时对流强，有微风，一般不会发强，有微风，一般不会发生污染危害，但在烟囱比生污染危害，但在烟囱比较密集的地方，烟囱附近较密集的地方，烟囱附近会出现高浓度污染。会出现高浓度污染。污染气象锥型锥型 当地面和上空的气温差别不大时，即温度的垂直递当地面和上空的气温差别不大时，即温度的垂直递减率小于干绝热递减率（减率小于干绝热递减率（），空气层呈中性），空气层呈中性或稳定状态，这时垂直扩散较慢。当高空风较大时，或稳定状态，这时垂直扩散较慢。当高空风较大时，出现水平扩散大于垂直扩散，烟云呈横向圆锥形。出现水平扩散大于垂直扩散，烟云呈横向圆锥形。多发生在阴天多发生在阴天的中午和冬季的中午和冬季的夜间，地面的夜间，地面污染浓度较低污染浓度较低4.14.1污染气象扇型扇型（平展型）（平展型）当从地面到上空，气层很稳定或有一个深厚的逆温当从地面到上空，气层很稳定或有一个深厚的逆温层时，烟囱排除的烟气既不能向上扩散也不能向下层时，烟囱排除的烟气既不能向上扩散也不能向下扩散，只能在水平方向呈扇型逐渐散开。扩散，只能在水平方向呈扇型逐渐散开。4.14.1多发生在晴天的夜间多发生在晴天的夜间或清晨、微风、湍流或清晨、微风、湍流很弱时。地面浓度较很弱时。地面浓度较低，但遇到山或高大低，但遇到山或高大的建筑物阻挡时，该的建筑物阻挡时，该地区会造成严重污染地区会造成严重污染污染气象熏烟型（下扩散熏烟型（下扩散型、漫烟型）型、漫烟型）当从地面到烟囱大气层结不稳定，烟囱以上的层当从地面到烟囱大气层结不稳定，烟囱以上的层结是稳定的或有逆温层存在，烟气只能在烟囱以下结是稳定的或有逆温层存在，烟气只能在烟囱以下的区域扩散，不能向上扩散，形成的区域扩散，不能向上扩散，形成地面下风方向地面下风方向的的严重污染。严重污染。4.14.1多发生在冬季早晨多发生在冬季早晨逆温比较深厚时，逆温比较深厚时，日出后，下部的逆日出后，下部的逆温层破坏，但上面温层破坏，但上面的逆温层仍然存在的逆温层仍然存在的状况下的状况下污染气象4.14.1 大气层结与熏烟型相反，从地面到烟囱顶部大大气层结与熏烟型相反，从地面到烟囱顶部大气层结稳定或有逆温层，烟囱顶部以上大气层结不气层结稳定或有逆温层，烟囱顶部以上大气层结不稳定，烟气下部平直，上部有一定的扩散，是最佳稳定，烟气下部平直，上部有一定的扩散，是最佳的扩散条件。的扩散条件。多发生在多发生在傍晚时傍晚时 屋脊型（上升屋脊型（上升型、城堡型）型、城堡型）污染气象4.14.1 由于温度层结对污染的扩散有很大的影响，因由于温度层结对污染的扩散有很大的影响，因此在实际工作中用来分析污染物单位扩散程度。此在实际工作中用来分析污染物单位扩散程度。也可用逆温强度、厚度、频率来分析大气温度层也可用逆温强度、厚度、频率来分析大气温度层结对污染物扩散的影响。结对污染物扩散的影响。逆温是指气温随高度的增加而增加的现象逆温是指气温随高度的增加而增加的现象 下沉逆温下沉逆温平流逆温平流逆温锋面逆温锋面逆温湍流逆温湍流逆温地形逆温地形逆温辐射逆温辐射逆温大大气气层层结结稳稳定定污染气象 由于逆温层的阻挡作用（阻碍空气对流运动），使由于逆温层的阻挡作用（阻碍空气对流运动），使近地层的污染物不易穿过逆温层的屏障向上扩散，在近地层的污染物不易穿过逆温层的屏障向上扩散，在逆温层的下部有限的空间内聚集，形成高浓度的污染逆温层的下部有限的空间内聚集，形成高浓度的污染区域。逆温层强度越大，厚度越厚、维持时间越长，区域。逆温层强度越大，厚度越厚、维持时间越长，造成的污染危害越大。造成的污染危害越大。污染气污染气象学中象学中常分析常分析逆温的强度（逆温的强度（？/100/100米米）逆温的顶、底高度（逆温的顶、底高度（距离地面距离地面）逆温的厚度（逆温的厚度（顶、底高度之差顶、底高度之差）逆温的频率（逆温的频率（出现次数占总观测次数出现次数占总观测次数）逆温的生消规律、逆温与污染源高度之间的逆温的生消规律、逆温与污染源高度之间的关系、有逆温时污染浓度分布特点关系、有逆温时污染浓度分布特点4.14.1污染气象zT0az0bzzz000TTTTedc接地逆温层厚度逆温强度逆温层高度上部逆温层厚度4.14.1污染气象下沉逆温的生成过程下沉逆温的生成过程hhHH4.14.1污染气象（2 2）温度的水平分布）温度的水平分布4.14.1 由于不同下垫面的物理性质的差异，引起热状况由于不同下垫面的物理性质的差异，引起热状况在水平方向上分布的不均匀。特别是在弱的天气在水平方向上分布的不均匀。特别是在弱的天气系统条件下，这种热力差异会产生一些局地环流，系统条件下，这种热力差异会产生一些局地环流，如海陆风、城郊风、山谷风等地方性环流（如海陆风、城郊风、山谷风等地方性环流（影响影响污染物输送范围和路径，影响污染浓度污染物输送范围和路径，影响污染浓度）海陆风对沿海陆风对沿岸地区空气岸地区空气污染的影响污染的影响 沿海和大湖沿岸常见沿海和大湖沿岸常见的局地环流的局地环流白天吹海风白天吹海风水体水体陆地陆地晚上吹陆风晚上吹陆风陆地陆地水体水体污染气象4.14.1污染气象4.14.1污染气象 当海风入侵时，海洋的冷空气位于陆地暖空气之当海风入侵时，海洋的冷空气位于陆地暖空气之下，如图下，如图4.54.5，称为海风锋面。锋面的弱逆温层结。，称为海风锋面。锋面的弱逆温层结。对锋面下得污染物扩散构成一个倾斜的对锋面下得污染物扩散构成一个倾斜的“顶盖顶盖”，阻碍污染物向上扩散。因此在海风锋面路径上有阻碍污染物向上扩散。因此在海风锋面路径上有较大的排放源时，地面污染浓度会骤然增加，一较大的排放源时，地面污染浓度会骤然增加，一般维持几十分钟到一个小时。锋面过后，海风风般维持几十分钟到一个小时。锋面过后，海风风速较大，也清洁，对空气有净化作用。速较大，也清洁，对空气有净化作用。有可能形成沿岸的循环污染（海陆风的日变有可能形成沿岸的循环污染（海陆风的日变化）。另外在白天地面盛行海风，高空盛行陆风，化）。另外在白天地面盛行海风，高空盛行陆风，当污染源抬升较强时，也可形成污染物的倒流。当污染源抬升较强时，也可形成污染物的倒流。4.14.1污染气象4.14.1 城市的年平均气温比城市的年平均气温比郊区高郊区高0.3-1.80.3-1.8，在，在特殊气象条件下可高达特殊气象条件下可高达4-64-6，这种现象称为，这种现象称为热岛效应。城市与郊区热岛效应。城市与郊区形成热岛环流（城郊形成热岛环流（城郊风）。污染物在局地环风）。污染物在局地环流的作用下，聚集在城流的作用下，聚集在城市上空，形成烟幕。市上空，形成烟幕。城郊风对市区空城郊风对市区空气污染的影响气污染的影响污染气象静风时城郊静风时城郊之间的环流之间的环流有地方性风有地方性风时城郊之间时城郊之间的环流的环流4.14.1污染气象 城市内街道和建筑物吸热和放热的不均匀性，还城市内街道和建筑物吸热和放热的不均匀性，还会在群体空间形成类似山谷风的小型环流或涡流。这会在群体空间形成类似山谷风的小型环流或涡流。这些热力环流使得不同方位街道的扩散能力受到影响，些热力环流使得不同方位街道的扩散能力受到影响，尤其对汽车尾气污染物扩散的影响最为突出。如建筑尤其对汽车尾气污染物扩散的影响最为突出。如建筑物与在其之间的东西走向街道，白天屋顶吸热强而街物与在其之间的东西走向街道，白天屋顶吸热强而街道受热弱，屋顶上方的热空气上升，街道上空的冷空道受热弱，屋顶上方的热空气上升，街道上空的冷空气下降，构成谷风式环流。晚上屋顶冷却速度比街面气下降，构成谷风式环流。晚上屋顶冷却速度比街面快，使得街道内的热空气上升而屋顶上空的冷空气下快，使得街道内的热空气上升而屋顶上空的冷空气下沉，反向形成山风式环流。由于建筑物一般为锐边形沉，反向形成山风式环流。由于建筑物一般为锐边形状，环流在靠近建筑物处还会生成涡流。当污染物被状，环流在靠近建筑物处还会生成涡流。当污染物被环流卷吸后就不利于向高空的扩散。环流卷吸后就不利于向高空的扩散。4.14.1污染气象 排放源附近的高大密集的建筑物对烟流的扩散有明排放源附近的高大密集的建筑物对烟流的扩散有明显影响（阻碍了气流运动，引起局部环流）例如，显影响（阻碍了气流运动，引起局部环流）例如，当烟流掠过高大建筑物时，建筑物的背面会出现气当烟流掠过高大建筑物时，建筑物的背面会出现气流下沉现象，并在接近地面处形成返回气流，从而流下沉现象，并在接近地面处形成返回气流，从而产生涡流。结果，建筑物背风侧的烟流很容易卷入产生涡流。结果，建筑物背风侧的烟流很容易卷入涡流之中，使靠近建筑物背风侧的污染物浓度增大，涡流之中，使靠近建筑物背风侧的污染物浓度增大，明显高于迎风侧，如图所示。如果建筑物高于排放明显高于迎风侧，如图所示。如果建筑物高于排放源，这种情况将更加严重。通常，当排放源的高度源，这种情况将更加严重。通常，当排放源的高度超过附近建筑物高度超过附近建筑物高度2.52.5倍或倍或5 5倍以上时，建筑物背倍以上时，建筑物背面的涡流才不对烟流的扩散产生影响。面的涡流才不对烟流的扩散产生影响。4.14.1污染气象污染气象4.14.1 山谷风是山区常见的一种局地环流。白天谷底山谷风是山区常见的一种局地环流。白天谷底的冷空气沿坡向上爬行形成谷风，夜间坡上的的冷空气沿坡向上爬行形成谷风，夜间坡上的冷空气向下流泄形成山风。冷空气向下流泄形成山风。山谷风对山谷风对空气污染的空气污染的影响影响288.000/00)1000()1000(PTPTPCR污染气象（1 1）风对大气污染物的输送扩散）风对大气污染物的输送扩散4.14.1风对污染的作用风对污染的作用地面至地面至1-1.5km1-1.5km之间的大气层，称为之间的大气层，称为边界层（行星边界层或摩擦层）边界层（行星边界层或摩擦层）3 3、风、风污染物的污染物的主要扩散层主要扩散层 一是将污染物整体输一是将污染物整体输送到下风方向，风速即送到下风方向，风速即污染物的移动速度，风污染物的移动速度，风速越大，烟云移动越快速越大，烟云移动越快 二是污染物在被风二是污染物在被风吹离的过程中不断与吹离的过程中不断与干净空气混合，浓度干净空气混合，浓度降低降低污染气象 风对污染物的输送扩散作用除受风速大小、风对污染物的输送扩散作用除受风速大小、风向变化影响外，还受下垫面（建筑物、地形、风向变化影响外，还受下垫面（建筑物、地形、水体、植被）的影响。当风速增大时，有利于水体、植被）的影响。当风速增大时，有利于高架连续电源烟气的水平输送和稀释作用，但高架连续电源烟气的水平输送和稀释作用，但风速增大又压低了烟气的上升高度，而使地面风速增大又压低了烟气的上升高度，而使地面污染物增加。当风速增大到某一临界值时，地污染物增加。当风速增大到某一临界值时，地面可能出现最大浓度（一般情况最大浓度出现面可能出现最大浓度（一般情况最大浓度出现在烟气轴线上），称为在烟气轴线上），称为地面绝对最大浓度地面绝对最大浓度，此，此时的风速称为时的风速称为临界风速临界风速。4.14.1污染气象该图是某城市该图是某城市1111月份和月份和1212月份月份SOSO2 2浓度的观测数据。浓度的观测数据。随着风速的提高，随着风速的提高，SOSO2 2浓度浓度值降低，但变化趋势有所值降低，但变化趋势有所不同。当不同。当u u（2 23 3）m/sm/s时，时，SOSO2 2浓度值随着风速的浓度值随着风速的增加迅速减小，而增加迅速减小，而u u（2 23 3）m/sm/s后，后，SOSO2 2浓度浓度值基本不变，表明此时的值基本不变，表明此时的风速对污染物的扩散稀释风速对污染物的扩散稀释影响甚微。影响甚微。4.14.1污染气象（2 2）边界层内）边界层内风速风速随高度的变化随高度的变化4.14.1 风随高度的变化，除用幂函数（风随高度的变化，除用幂函数（100100米高度以上）米高度以上）外，还用对数形式（地面到几十米高度）表示，外，还用对数形式（地面到几十米高度）表示，如：如：高度高度z z处的风速处的风速 高度高度z z1 1处的风速处的风速 Z Z0 0为下垫面为下垫面的粗糙度的粗糙度（4-34-3）污染气象 表表4-10 4-10 各类下垫面的粗糙度各类下垫面的粗糙度Z Z0 0值值下垫面下垫面类别类别平坦平坦地面地面雪面雪面短草短草积雪积雪面面*半沙半沙漠漠裸露裸露土地土地耕地耕地45cm短草短草地地长草长草地地1120cm市镇市镇城市城市Z Z0 0值值0.0010.050.10.31.02.03.04.0100200注：注：*表示积雪高表示积雪高1010时的时的Z Z0 0 下垫面愈粗糙，下垫面愈粗糙，Z Z0 0愈大愈大 风廓线指数风廓线指数a a除与大气稳定度有关（表除与大气稳定度有关（表4-84-8），），还与粗糙度有关，粗糙度愈大，大气层结越稳定，还与粗糙度有关，粗糙度愈大，大气层结越稳定，a a值就越大。值就越大。4.14.1污染气象（3 3）边界层内）边界层内风向风向随高度的变化随高度的变化4.14.1 在大气边界层内，风向随高度的变化一般遵循爱在大气边界层内，风向随高度的变化一般遵循爱克曼（克曼（V.W.EkmanV.W.Ekman）螺线，即风向随高度向右偏转。）螺线，即风向随高度向右偏转。在各季节均存在风向右偏的现象，只是在夏季由在各季节均存在风向右偏的现象，只是在夏季由于湍流运动较强，偏转频率和角度均较少，冬季于湍流运动较强，偏转频率和角度均较少，冬季偏转较多。偏转较多。污染气象4.14.1 降水对大气污染物有净化作用，除了雨雪对污染降水对大气污染物有净化作用，除了雨雪对污染物颗粒的冲洗和对污染气体的溶解外，还包括云雾物颗粒的冲洗和对污染气体的溶解外，还包括云雾对污染物的吸收溶解。净化作用的大小取决于降水对污染物的吸收溶解。净化作用的大小取决于降水量的大小、持续时间、污染气体的溶解度、雨滴量的大小、持续时间、污染气体的溶解度、雨滴（云滴、雾滴）污染物颗粒的大小等。表（云滴、雾滴）污染物颗粒的大小等。表4.114.11降水降水前后大气中气溶胶的比较前后大气中气溶胶的比较4 4、降水、降水 自然降水净化了大气。但却使地面污染加剧。自然降水净化了大气。但却使地面污染加剧。被云滴雾滴吸附的污染物，云雾消散时就会重新被云滴雾滴吸附的污染物，云雾消散时就会重新进入大气中。低层大气中的雾与氮氧化物和硫化进入大气中。低层大气中的雾与氮氧化物和硫化物的反应，产生的次生污染会在大气低层形成酸物的反应，产生的次生污染会在大气低层形成酸沉降。不仅影响污染物的扩散，还危害生态。沉降。不仅影响污染物的扩散，还危害生态。污染气象 表表4.11 4.11 降雨前后大气层中气溶胶和气体浓度降雨前后大气层中气溶胶和气体浓度比较比较（德国，法兰克福，德国，法兰克福，g/mg/m）项目项目气溶胶气溶胶气体气体NHNH4 4+NONO3 3-SOSO4 4-NHNH3 3NONO2 2SOSO2 2ClCl2 2雨雨 前前6.76.76.06.016.716.721.621.611.911.9238.0238.014.314.3雨雨 后后4.74.71.61.69.79.711.011.09.19.1212.0212.05.35.3减少率（减少率（%）30.030.073.073.042.042.049.049.024.024.035.035.063.063.02 2 2002 ()TtyLyv Rd d t污染气象4.14.15 5、天气形势、天气形势全球污染全球污染区域污染区域污染局地污染局地污染 主要与当时的气主要与当时的气象条件（温度、象条件（温度、风、云大气稳定风、云大气稳定度等有关度等有关 与天气形势密切相关，如与天气形势密切相关，如移动缓慢的反气旋与地形移动缓慢的反气旋与地形结合，污染加重结合，污染加重 受大范围受大范围的天气形势的天气形势和大气环流和大气环流所制约所制约污染气象4.14.1气象在气象在防止大防止大气污染气污染中的作中的作用用工业废气排放标准的制定工业废气排放标准的制定污染浓度的测定和计算污染浓度的测定和计算城市和工业区的布局城市和工业区的布局烟囱高度的设计烟囱高度的设计空气质量的预报和控制空气质量的预报和控制qFKx污染气象 4.2.1 4.2.1 大气扩散的基本理论大气扩散的基本理论4.24.21 1、梯度、梯度-输送理论（输送理论（K K理论）理论）通过与菲克分通过与菲克分子扩散理论子扩散理论的类比建立的类比建立菲克（菲克（FickFic