资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第3章 大气污染气象学,教学内容,1大气圈结构及气象要素,2大气的热力过程,3大气的运动和风,1,第3章 大气污染气象学教学内容1,大气扩散,源,受体,大气扩散,酸雨越境转移（日本、南朝鲜）,大气科学,大气物理、化学,大气气象学,污染气象学,气象条件对污物的稀释、扩散作用,污染物对气象的影响,第3章 大气污染气象学,2,大气扩散源受体大气扩散酸雨越境转移（日本、南朝鲜）,1大气圈结构及气象要素,一、大气圈垂直结构,第3章 大气污染气象学,3,1大气圈结构及气象要素一、大气圈垂直结构第3章 大气污染气,气象要素（因子）：,表示大气状态的物理现象和物理量，气象学中统称为。,与大气污染关系密切的气象要素主要有：,气温,气压,空气湿度（气湿）,风（风向、风速）,云量,能见度,蒸发、日照时数、太阳辐射、地面辐射、大气辐射等。,二、主要气象要素,4,气象要素（因子）：4,1气温,表示大气温度高低的物理量。,天气预报中：1.5m高、百叶箱内气温。,二、主要气象要素,摄氏温度,热力学温度,华氏温度,5,1气温 摄氏温度5,2气压,即大气的压强。,任一点的气压值等于该地单位面积上的大气柱重量。,气压总是随高度的增加而降低的。,据实测，近地层高度每升高100米，气压平均降低约12.4毫巴（1mb=100Pa=1hPa)，在高层小于此值。,单位：mb（毫巴）,1atm101325Pa1013.25mb=760mmHg,二、主要气象要素,6,2气压 6,3气湿:,空气湿度,反映空气中水汽含量和空气潮湿程度的一个物理量。,常用的表示方法：,绝对湿度1m,3,湿空气中含有的水汽质量(kg),相对湿度空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度之百分比,含湿量(比湿)湿空气中1kg干空气包含的水汽质量(kg),水汽体积分数水汽在湿空气中所占的体积分数,露点在一定气压下空气达到饱和状态时的温度。,二、主要气象要素,7,3气湿:空气湿度 7,二、主要气象要素,4.,风向和风速（,wind speed and direction,),什么是风？,空气的流动就形成风。,风的形成：,风主要由于,气压的水平分布不均匀,而引起的，而气压的水平分布不均是由,温度分布不均,造成。,8,4.风向和风速（wind speed and direc,4风向和风速,水平(,horizontal,),方向的空气运动称为,风,（垂直方向升降气流）,风的来向叫,风向,（16个方位圆周等分）,风速：,单位时间内空气在水平方向上运动距离（m/s或km/h）,(km/h),F,风力级（012级）,二、主要气象要素,9,4风向和风速 9,10,10,风玫瑰图,风速,m/s,某地区1988年的风玫瑰图。同心圆表示风的频率，例如，吹南风的频率约为11，其中风速大于10.82m/s的频率约为1，风速在3.355.41m/s的频率为3.5%左右。,11,风玫瑰图风速,m/s 某地区1988年的风玫瑰图。同,5、云,云：,漂浮在空中的水汽凝结物。,云量：,指云遮蔽天空的成数。在我国，将天空分为10等份，有几分天空被云遮盖，云量就是几。如：碧空无云，云量为0；阴天云量为10；云占天空的1/10，云量记为1。,国外，将天空分为8等份。国外云量1.25=我国云量,云高:,云底距地面底高度,低云（2500m以下）,中云（2500-5000m）,高云（5000m以上）,总云量：,指所有云遮蔽天空的成数，不论云的层次和高度。,低云量：,低云的云掩盖天空的成数。,云量的记录：,观测中以总云量/低云量的形式记录，如10/7。,12,5、云云：漂浮在空中的水汽凝结物。12,高云（,5000,m以上）,中云（,2500-5000m,）,低云（,2500米以下）,5、云,13,高云（5000m以上）中云（2500-5000m）低云（25,能见度：在当时的天气条件下，视力正常的人能够从天空背景中看到或辨认出目标物的最大距离（09级，相应距离为5050000米）,。,能见度的大小反应了大气的混浊现象，反映出大气中杂质的多少。大气中的雾、水汽、烟尘等，可使能见度降低。,6、能见度,14,能见度：在当时的天气条件下，视力正常的人能够从天空背景中看到,第二节 大气的热力过程,一、太阳、大气和地面的热交换,太阳以紫外线、可见光、红外线的形式辐射热量,太阳辐射加热地球表面,地面长波辐射加热大气,近地层大气温度随地表温度变化,15,第二节 大气的热力过程一、太阳、大气和地面的热交换15,太阳辐射光谱,太阳辐射的能量主要分布在可见光区和红外区,可见光区占太阳辐射总量的50,红外区占43,紫外区只占能量的7,在波长0.48微米的地方，太阳辐射的能力达到最高值。,16,太阳辐射光谱太阳辐射的能量主要分布在可见光区和红外区16,17,17,二、气温的垂直变化,1.大气的绝热过程：,某一空气块作垂直运动时与周围空气不发生热量交换，这样的状态变化过程称为大气的绝热过程。,空气块,膨胀（做功）,耗内 能,T,定性,空气块,压缩（外气对它做功）,T,内能,（由压力变化引起）,18,二、气温的垂直变化1.大气的绝热过程：某一空气块作垂直运动,定量：,T,0,T气,块升降前后的温度，K,P,0,P,气,块升降前后的压力，hPa,R干空气的气体常数，287.0 J/kg/K,Cp干空气的定压比热，1005 J/kg/K,课后 3.3,绝热过程中气温的变化完全是由气压变化引起的,二、气温的垂直变化,19,定量：T0,T气块升降前后的温度，K课后 3.3 绝热过,2.干绝热直减率：,干空气块(包括未饱和湿空气块)绝热上升或下降,单位高度,时，温度降低或升高的数值。,Cp干空气的定压比热，1005 J/kg/K,g重力加速度，9.81 m/s,2,二、气温的垂直变化,20,2.干绝热直减率：干空气块(包括未饱和湿空气块)绝热上升或,3.气温的垂直分布（温度层结）,温度层结：,气温沿垂直高度的分布曲线,气温直减率,单位高度气温的变化,或递减层结,21,3.气温的垂直分布（温度层结）温度层结：气温沿垂直高度的,定义：,大气在垂直方向上稳定的程度，即是否容易对流,定性描述：,外力使气块上升或下降,气块去掉外力,气块减速，有返回趋势，稳定,气块加速上升或下降，不稳定,气块停在外力去掉处，中性,不稳定条件下有利于扩散,三、大气稳定度,1.大气稳定度的概念,22,定义：大气在垂直方向上稳定的程度，即是否容易对流外力使气块上,2.大气稳定度的判据,定量判断,23,2.大气稳定度的判据定量判断 23,则有,判据：,2.大气稳定度的判据,24,则有2.大气稳定度的判,例题 3.7,逆温,稳定,不稳定,中性,不稳定,逆温,25,例题 3.7逆温稳定不稳定中性不稳定逆温25,四,、,逆温,逆温不利于扩散,辐射：,太阳,地球,：短波,地球,大气层：长波,大气吸收长波强,26,四、逆温逆温不利于扩散太阳 地球：短波 大气吸收,四,、,逆温,辐射逆温的生消过程,1.辐射逆温：,地面白天加热，大气自下而上变暖；,地面夜间变冷，大气自下而上冷却,27,四、逆温辐射逆温的生消过程1.辐射逆温：地面白天加热，大气自,四,、,逆温,2.下沉逆温（多在高空大气中）,很厚的气层下沉,压缩变扁,顶部增温比底部多,28,四、逆温2.下沉逆温（多在高空大气中）很厚的气层下沉,四,、,逆温,3.平流逆温：,暖空气,平流,到冷地面上而形成,4.湍流逆温,下层湍流混合达 上层出现过渡层 逆温,29,四、逆温3.平流逆温：暖空气平流到冷地面上而形成4.湍流逆温,四,、,逆温,5.,锋面逆温,对流层中冷、暖气团相遇,冷暖间逆温,暖气上爬，形成锋面,30,四、逆温5.锋面逆温 对流层中冷、暖气团相遇冷暖间逆温 暖气,五,、,烟流型与大气稳定度的关系,波浪型（不稳）,锥型（中性）,扇型（逆温）,爬升型（下稳，上不稳）,漫烟型（上逆、下不稳）,31,五、烟流型与大气稳定度的关系 波浪型（不稳）31,3大气的运动和风,一,、,引起大气运动的作用力,直接作用力,重力,水平气压梯度力（垂直气压梯度力与重力基本平衡，,水平气压梯度力是大气水平运动的直接动力）,间接作用力,地转偏向力（纬度越高，地转偏向力越大）,惯性离心力（大气曲线运动：很小）,摩擦力（近地12km内明显，摩擦层）,32,3大气的运动和风一、引起大气运动的作用力,二,、,近地层风速廓线模式,1.对数律风速廓线模式,平均风速随高度变化,中性层结,：对数律，粗糙度和摩擦速度,高度Z处平均风速,摩擦速度,卡门常数,0.4,地面粗糙度,33,二、近地层风速廓线模式 1.对数律风速廓线模式 高度Z处平,三,、,近地层风速廓线模式,2.指数律风速廓线模式,平均风速随高度变化,非中性层结,：,指数律，稳定度参数,已知高度Z,1,处平均风速,稳定度参数(表3-3),已知 和m，可求得,习题3.4,34,三、近地层风速廓线模式 2.指数律风速廓线模式 已知高度Z,四,、,地方性风场,1,海陆风,35,四、地方性风场 1海陆风 35,四,、,地方性风场,2,山谷风,36,四、地方性风场 2山谷风 36,3,城市热岛环流,图 城市热岛示意图,37,3城市热岛环流 图 城市热岛示意图37,本章小结,1.,影响大气污染的主要气象要素：,气温、气压、空气湿度（气湿）、风（风向、风速）、云况、能见度、降水、蒸发、日照时数、太阳辐射、地面辐射、大气辐射等。,2.,热力因子影响大气污染的主要原因,3.,动力因子影响大气污染的主要原因,38,本章小结1.影响大气污染的主要气象要素：38,树立质量法制观念、提高全员质量意识。,11月-24,11月-24,Thursday,November 14,2024,人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。,16:45:31,16:45:31,16:45,11/14/2024 4:45:31 PM,安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。,11月-24,16:45:31,16:45,Nov-24,14-Nov-24,加强交通建设管理，确保工程建设质量。,16:45:31,16:45:31,16:45,Thursday,November 14,2024,安全在于心细，事故出在麻痹。,11月-24,11月-24,16:45:31,16:45:31,November 14,2024,踏实肯干，努力奋斗。,2024年11月14日,4:45 下午,11月-24,11月-24,追求至善凭技术开拓市场，凭管理增创效益，凭服务树立形象。,14 十一月 2024,4:45:31 下午,16:45:31,11月-24,严格把控质量关，让生产更加有保障。,十一月 24,4:45 下午,11月-24,16:45,November 14,2024,作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。,2024/11/14 16:45:31,16:45:31,14 November 2024,好的事情马上就会到来，一切都是最好的安排。,4:45:31 下午,4:45 下午,16:45:31,11月-24,专注今天，好好努力，剩下的交给时间。,11月-24,11月-24,16:45,16:45:31,16:45:31,Nov-24,牢记安全之责，善谋安全之策，力务安全之实。,2024/11/14 16:45:31,Thursday,November 14,2024,相信相信得力量。,11月-24,2024/11/14 16:45:31,11月-24,谢谢大家！,树立质量法制观念、提高全员质量意识。9月-239月-23We,
展开阅读全文