第三章大气污染气象学
讲授2学时
教学要求
要求了解与大气污染相关的气象学基本知识，
理解和掌握大气圈的结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念。
教学重点
掌握大气层结构及大气的热力过程。
教学难点
大气的热力过程、大气稳定度和逆温。
教学内容：
§3-1大气圈结构及气象要素
§3-2大气的热力过程
§3-3大气的运动和风
污染物排入大气后是否引起严重大气污染除取决于污染物的排入量外与污染物在大气中的扩散稀释速度关系极大。各区域常常进行环境监测，测定各污染物的情况，我们会发现在同天大气监测值差别很大。而统一污染源不可能差别很大，有时监测值会几百倍，造成这种现象的原因是与污染物的传输扩散与气象条件有着密切的关系。近年来，在研究各种气象条件对大气污染物的传输扩散作用和大气污染物质对天气和气候的影响条件中逐渐形成了一门新的分支学科——大气污染气象学。本章只讨论气象条件对大气污染物的传输扩散作用，初步掌握厂址选择和烟囱设计中的一些问题，为进一步学习污染气象学知识打下基础。
§3-1 概述
一．低层大气的成分：干洁空气、水汽、气溶胶粒子。
二．大气的垂直结构
三．影响大气污染的主要气象要素
气象要素（因子）：表示大气状态和物理现象的物理量在气象上称之。气象要素的数值是直接观测获得的，主要有：气温、气湿、气压、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，下面分别介绍几个：
1. 气温：空气湿度是反映空气中水汽含量和空气潮湿程度的一个物理量，常用的表示方法有：绝对湿度、水蒸气压力、体积百分比、含湿量、相对湿度、露点等。
2.风
a)定义：什么是风？空气水平方向的流动叫风。
b)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湿度
分布不均造成。
风的特性用风向与风速表示，它是一向量。
由于温度分布不均而形成的风
从图a看出地面AB上，t1 = t2 ,水平方向上的温度和气压到处相等，AB上空各高度在水平方向上的T、P也到处相等，则等压（各处气都相等的面）与地面平行，此时大气静止状（无风）。
B来看，A、B两地受热不均，A地气温高于B地（t1>t2），A地的空气因受热膨胀上升而使等压面抬高，因而在A地上空各高度上的气压比B地上空间高度要高，造成等压面自A 地的气压必高于B地的气压，在水平气压梯度力的作用下，空气自A地某高度流向B地。C来看，由于b空气流动的结果，B地上空因空气流入造成堆积而使质量增加，地面气压升高。A地上空空气质量减少，地面气压下降，于是地面上产生了自B地指向A地的水平气
压梯度，因此空气自B地流向A地这样形成了高空自A地流向B地，地面自B地流向A地的空气环流。
风的形成除热力原因外，还有动力原因，自然界的风是由于这两种原因综合作用的结果，但只要有温差存在，空气就不会停止运动。
a)风的度量
风的大小有叫风速：在单位时间内，空气水平流动的距离，m/s。
风速的测定：EL型电接风向风速仪（连续自动测定每10分钟的平均风速值），通常，气象台站测得的风向、风速都是指一定时间的平均值。
小时平均风速（一般在一年期间）；10分钟平均风速（在实验室）
风向：分为16方位，见图2-2，还有一表示方法，以北为零点，沿顺时针方向旋转。
注意字的写法：
NE 东北NNE 北东北
b)性质：
随时在变化，如我国季风是我们的特色（冬天东北风）；
（1）随高度变化，在一定范围内，风随高度的增大而增大。地面有建
筑物，树木的影响。
风速随高度变化的曲线叫风速廓线，其数学表达式叫风速廓线模式。风
速廓线模式都是在气象要素正常分布的情况下推导出来的。在近地层中
性层结情况下推导的两个表达式分别为：
对数律：Z-------离地面的高度
Z0-------粗糙度（m）
M-------系数
指数律：Z1-------风速仪的高度
------- Z1高度处的平均风速（m/s）
m---------指数
（2）随地理位置而变
山区会产生山风、谷风，海区有海陆风（上海大连等）3．云
云是发生在高空的水汽凝结现象。
形成的基本条件：水蒸汽和使水蒸汽达到饱和凝结的环境。
云的分类：高云：离地面5000m以上，冰晶构成；
中云：离地面2500—5000m间，过冷的微小水滴及冰晶构成；
低云：离地面2500m以下，由微小水滴和冰晶构成。
云量：云量是指云遮蔽天空的成数。将天空分为十份。这十分中被云所遮盖的成数称为云量。如在云层中还有少量空隙（空隙总量不到天空的1/20）记为10 ；当天空无云或云量不到1/20时，云量为0。
国外云量与我国云量间的关系，国际云量（8分）
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。
云量的纪录：一般云量/低云量的形式记录如10/7。
云状：多种多样，1932年国际云学委员会出版的国际云图，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。
测定方法：激光测云仪、弧光测云仪等，目力测定法。
4．能见度
在当时的天气情况下，正常人的眼睛所能看到的最大距离叫能见度。
能见就是能把目标物的轮廓从它的天空背景上分辨出来，为了知道能见距离的远近，首先必须选择若干固定的目标物，量出他们距测点的距离。
四．能见度的大小反应了大气的混浊程度，反应出大气中杂质的多少。气压与高度的关系任一点的气压值等于该地单位面积上的大气柱重量，可见气压总是随高度的增加而降低的。气压随高度递减关系式可用气体静力学方程式描述
设一单位截面积的垂直气柱，在Z高度上气压为P，在（Z+ΔZ）气压下降数量等ΔZ这段气柱的重量，即：（P-ΔP）-P=ρgΔZ则ΔP=-ρgΔZ。
g---重力加速度；ρ----空气的密度
微分式：dp=-ρgdz-------(a)
即静力方程式，它表示空气在静止状态下，气压随高度的变化规律称为气压梯度或单位高度的气压差将气体状态方程式
P V = n R T
以T m平均气温代替真实气温T分别从P1P2、Z1 Z2积分得：
此式即压高公式------静力方程式得积分式
据实测近地层高度每升高100米，气压平均降低约12.4毫巴，在高层小于此值。
§3-2 大气的热力过程
一．太阳辐射
太阳的辐射能是地球表面和大气的唯一能量来源，地面和大气获得辐射能增热的同时，本身放出热辐射而冷却，所以大气内部始终存在着冷与暖的变化，冷、暖在某种意义上讲决定着空气的干湿与降水，决定着低气压的分布，影响着大气的运动，也就影响了排放至大气的污染物质的扩散稀释。
1．什么是辐射
自然界中的一切物体都以电磁波的形式时刻不停的向外传递能量，这种传递能量的方式称为辐射，以辐射的方式向四周输送的能量称辐射能，有时简称辐射。
辐射能的不同，在于电磁波的波长不同，波长即指两连续波间波峰至波峰的距离，物体放射的波长视物体的温度而定，物体的温度增加放射的波长减短，太阳由于温度很高，它的辐射波长在0.15—4.0μm（10-4cm）之间。辐射最强在0.475μm附近。地球表面平均温度在15℃，辐射最强是在10μm附近，太阳放出主要辐射的波长只有地球放出的波长的，所以我们称太阳辐射是短波，地球辐射是长波，太阳、地球和大气的辐射波长在0.15—120μm 之间，其中0.4—0.76μm可见光波长。波长<0.4μm为紫外线，波长>0.76μm的为红外线。
据估算一年中整个地球可以从太阳获得1.3×1024卡热量，在不计大气影响条件下，一分钟内太阳投射到地球表面每一平方厘米面积上的能量称为太阳辐射强度。据计算，在大气上界，即无大气影响条件下，与太阳成垂直的平面上，每平方厘米面积上每分钟获得的热量为1.94卡，这是在日地平均距离下求得的，称为太阳常数。概括而言：
（1）太阳表面温度6000K，它的辐射波长0.15—4.0μm，辐射最强在0.475μm长波；
地球表面温度15℃，它的辐射波长2.0—120μm，辐射最强在10μm短波。
（2）各种物体接受辐射波长有选择性。
（3）各种物体高于0℃，就可辐射波长，也可接受辐射波。
（4）太阳辐射的波长是地球的。
2．大气对太阳辐射的减弱及影响因素
地球周围若没有大气圈，地面可能获得同样的太阳辐射强度，但由于大气的存在使到达地面的太阳辐射强度远比7.94卡少，这主要由于大气对太阳辐射有减弱、消耗等影响，主要通过下述作用。
（1）吸收辐射
大气中的水蒸汽、CO2、吸收波长较长的红外部分，O3能强烈吸收紫外线（0.255μm 的吸收99%），N2不吸收太阳辐射。大气吸收太阳辐射后变成了热能，因此在平流层臭氧比较集中的地方温度较高。
（2）散射作用
散射：使太阳辐射的直线射程发生偏斜，向四面八方散开的现象称为散射。大气中的云滴、尘粒、空气分子对太阳辐射有散射作用，散射只改变太阳辐射的方向，对大气的热能无影响，经散射，一部分到地面，一部分返宇宙。
（3）反射
大气层云层和较大颗粒的尘埃能将一部分太阳辐射反射到空间去，所以阴天地面得到的太阳辐射很少。
上述三种作用以反射作用最大，散射次之，吸收最小。
（4）透过大气层
辐射能传递关系：
上述中反射和散射返回宇宙空间的占43%，大气直接吸收的占14%，其余43%到达地面被地面吸收。（包括直接到达地面的27%和散射回地面的16%两部分）3．大气温度依地面温度的变化关系
辐射能力极大值对应的波长（λmax）同辐射体的绝对温度T成反比。温度越高，辐射波长越短。
地面温度为200—300K，据此下地面辐射是种长波辐射，大气也以长波辐射方式向四周输送热量，其中一部分投向地面称为大气的逆辐射。这样大气能防止地面热量的大量散失，对地面有保温作用。地面辐射G1与被地面吸收的大气逆辐射G2之差称为地面有效辐射或称夜间有效辐射R=G1-G2。
若无大气，地面的温度不是15℃，而是-23℃（据计算）大气圈的存在防止了夜间地面热量迅速散失引起的急剧降温，因而减少了温度的日变辐。
大气对太阳的短波辐射吸收很少（仅臭氧对其有吸收），而大气中的水汽、CO2能大量吸收地面的长波辐射，因此太阳辐射不是大气，特别不是近地层大气的主要热源。近地层大气温度主要受地表温度的影响，据统计约有75—95%的地面长波辐射被大气吸收，而且几乎在近地面40—50米的气层中就完全被吸收了。所以地面温度的同期性变化自然会引起空气温度的自然性变化。
地面温度（土壤温度）的日变化是周期性的，具有一最高值和最低值，在一天里地表温度最高值在13点左右，最低温度在日出前后。
在陆地上，大气温度的波动传播基本遵从土壤中温度波动传播规律，离地面越高，振幅越小，位相越落后，陆地上最高气温出现在14点到5点，最低气温出现在日出时。
海洋气温日变辐稍大于水面温度日变辐，一般洋面温度昼夜都比气温高，洋面气温日变辐为1—2℃；内陆湖面气温日变幅较大，可达10℃左右，水面最高气温出现在12点半
左右，最低气温出现在日出前后。洋面气温日变化是有太阳辐射直接作用造成的。因为海洋水面温度几乎昼夜不变，是洋面上空气含水汽量较多的结果，其日变辐的极值都比水温提前些。
气温的年变化曲线与地表温度年变化曲线平行，但振幅较小。陆地最高月温在7月，最低月温在1月。海洋或海滨地带最高月温发生在在8月，最低月温在2月或3月初。
1．热力学第一定律
大气中的热力学过程遵循热力学第一定律，即能量守恒定律。加于任一封闭物质（气体）的热量等于该物系内能的变化和物系对外所做的功即：
在无非膨胀功时，其微分表达式为
式中：dQ--------加入物系的热量R---------气体常数
Cp-------恒压比2．大气绝热过程
绝热过程：运动中跟外部无热的交换，由于压力的变化而引起内部的能量的变化。
非绝热过程：运动中跟外部有热的交换。
实际中大气中的变化是非绝热变化，但计算时我们近似认为是绝热变化（气块在大气中的运动）。
原因有三：
（1）空气的导热率较小，变化慢；
（2）气块大气中运动很快；
（3）气压变化很大。
大气的绝热方程：
绝热：
由T1、P1到T2、P2作定积分得
因C P - C V = R C P/C V = K 空气=1.404的大气绝热方程：
3．干绝热递减率：
一干气块在大气中上升运动时，四周围气压减小而膨胀（P’
绝热垂直递减率：气块在绝热过程中，垂直方向上每升降单位距离的温度变化值称为绝热垂直递减率（通常取100米），单位：度/100米。
干绝热垂直递减率(γd): 干气块在绝热过程中，垂直方向上每升降单位距离的温度变化值称为绝热垂直递减率（通常取100米），通常10/100米。
（1）准静力条件
绝热过程中气温、气压都是指大气中气块本身的特性，但是对于气压而言，一般情况P≠P环，若过程进行的十分缓慢，可使外界气压变化与系统内部气压变化充分平衡，每一瞬间外部气压与内部气压看成是相等的，即P=P环这个条件称为准静力条件。讨论的大多数过程我们认为满足准静力条件，即P=P’。
（2）干绝热直减率γd
定义：（一般dZ=100米）
T’-------气块温度；
T-------环境温度。实际中T’与T之差不超过100，T’/T≈1
干绝热气团是未饱和状态，不会有状态的变化，负数表示气块在干绝热上升过程中温度随高度的降低，若不计高度纬度影响取g=9.18m/s2，C P=1004.8J/Kg*K则γd = 1K/100m
这表示干空气在作干绝热上升（或下降）运动时，每升高（或下降）100米，温度降低（或升高）1度。
（3）湿空气的绝热变化
湿空气团作绝热升降时情况较复杂，在升降过程中若无相变化，其温度直减率和干绝热直减率一样，每升降100米温度变化10C，若有相变化，每升高100米，温度变化小于10C。湿空气上升达到饱和状态并开始凝结的高度称为凝结高度，在凝结高度以下，其温度变化同干空气一样；在凝结高度以上，温度变化小于干空气的变化值，饱和空气每上升（或下降）单位距离空气的温度变化称为湿绝热递减率γm，约为0.50C/100米。
一、大气的静力稳定度
1．气温的垂直分布
1）温度层结：温度随高度的分布情况称之温度层结。它影响了大气中垂直方向的流动情况，由于地面构筑物不同，温度层结不同。
2）温度层结类型
a．温度随高度的增加而降低，一般情况是这种规律。
b．温度梯度等于或近似于1℃/100m称中性。
c．温度随高度增加而升高，称为逆温。
温度不随高度变化，称为等温。见图：
层结曲线
3）温度层结日变化
H H H
夜里午上
H t H t H t
中午下午落日夜里
t t t
4）温度变化的实质
温度变化的实质是内能变化。
5）环境温度直减率（定义是干绝热直减率相同），环境温度的变化。
γ不是一常数，随太阳辐射、气候等而变化，对流层环境温度直减率的平均值为0.65℃/100m。
大气环境的各种状态：
H
γ=0 γ<0
t
①(平均状态)
②(干绝热状态)
③γ=0（等温状态）
④γ<0 (逆温状态)
⑤γ>γd(超绝热状态) 6）位温（θ）
气块在不同高度有不同温度，不好比较，为便于比较，引出位温。把各层中的气块循着干绝热的程序订正到一个标准高度10000hPa处，这里具有的温度称之为位温（θ）。
任何一气块的位温是不变的。（干绝热情况）
T、P分别为气块最初的压力和温度，而非绝热情况下，位温是变化的。1标准大气压力=1013.32mb（毫巴）1mb=103达因/cm2
P0=13.596g/cm3×76cm×g×=1013.32mb
2．大气稳定度
1）准静力条件：
大气稳定度：表示空气是否安于原来的层次，是否易于发生垂直运动。即指大气沿铅直方向稳定的程度。
2）大气稳定度的分类（3类）
①如果气块受力离开原来的位置，仍加速前进，这时，大气是不稳定的。
②如果气块受力离开原来的位置，气块逐渐减速并有返回原来高度的趋势，这是稳定
状态。
③如果气块受力离开原来的位置，就停在哪里，既不加速也不减速，中性状态。
3）如何判别稳定度
a．设气块状态为T’、P’、ρ’,环境大气状态为T、P、ρ,气块受到的浮力为：重力为：它的静浮力为：
因为P=ρRT
到达某一位置时P= P’(达准静力条件)
设气块在起始位置高度的温度和环境温度相同，等于T0
∵带入得对于未饱和空气，干空气按γd变化。
（认为起始T0’与T0项等）讨论：
①气块上升时,dZ上升。
气块下降时,dZ下降。
∴无论上升，下降均属于不稳定状态。
②气块上升，dZ上升，
气块下降，dZ下降，
在此状态下不易扩散。γ=0等温；γ<0逆温是稳定状态中更稳定的状态。
③F=0 a=0 中性状态
>
∴判断大气是否稳定可利用来判断。一般实验时用此法。
<
>
同时对饱和空b．用位温梯度判别
∵∴
c．用层结曲线和状态曲线（上升空气块温度随高度的变化）判别气而言可用判别。
二、逆温
逆温的定义：温度随高度的增加而增加，此时
逆温的最危险状况是逆温层正好处于烟囱排放口。
跟我们研究污染有关的因素：
①逆温层的消失时间
②逆温层低的高度
③逆温层的厚度
④逆温的强度（温度随高度的变化情况）
不同季节都应掌握上述数据。
形成逆温的过程多种多样，最主要有以下几种：
①辐射逆温（较常见）②平流逆温③锋面逆温④湍流逆温⑤下沉逆温
自学、要求掌握辐射逆温的形成机理，了解其它辐射逆温的形成机理。
1．辐射逆温
白天由于太阳射来的辐射能是地面收入的能量比支出的多，地面温度升高；夜间，地面支出的能量比收入多，地面温度下降。由于大气是直接吸收从地面来的辐射能，愈靠近地
面的空气受地表的影响越大，所以接近地面的空气层在夜间也随之降温，而上层空气的温度下降得不如近地层空气快，因此，使近地层气温形成上高下低的逆温层，这种因地面辐射冷却而形成的气温随高度增加而递增现象叫辐射逆温。
辐射逆温开始于日落（图a），随着夜深，地面消失的热量越多，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强。日出后（图b），太阳辐射逐渐加强，地面很快增温，逆温便自下而上逐渐消失。
辐射逆温在大陆常年出现，以冬季最强。因夏季夜短，逆温层较薄，消失也快；冬季夜长，逆温层较厚，消失也慢。在山谷与盆地区域，由于冷却的空气沿斜坡流入低谷和盆地，因而常使低谷和盆地的辐射逆温得到加强，往往持续数天而不消失。
辐射逆温对污染极不利。
2．平流逆温
因空气的平流而产生的逆温，称平流逆温。
形成：暖空气平流到冷的地面或冷的水面上会发生接触冷却的作用，下层空气受地面影响大，降温愈多，而上层空气受冷地面的影响小，降温较少，产生逆温现象。
平流逆温的形成还与湍流和辐射作用有关。湍流愈强，逆温层底部气温降得愈低，逆温愈明显。
3．湍流逆温
低层空气的湍流混合而形成的逆温叫湍流逆温。形成过程见图：
a．图中的AB是气层未经湍流
混合前的气温分布，可以看到当时的γ<γd；低层经湍流混合后，气温直减率将逐渐接近干绝热直减率。这是因为在湍流运动中空气将上下运动，上升或下沉的空气温度都将按干绝热直减率变化。因此，升到混合层上部的空气由于降温比周围空气迅速，其温度比周围空气低。
同理，下沉空气比周围空气温度高，这样混合的结果将是混合层以上的混合层与不受湍流混合影响的上层空气中间出现了过渡层DC层（逆温层）。
图a 图b
4．下沉逆温
由于空气下沉压缩增温形成的逆温称为下沉逆温。
形成：当某一层空气发生下沉运动时，因气压逐渐增大，以及气层向水平方向辐射，其厚度减少（h’ 下沉逆温多出现在高压区内，范围较广，厚度很大，冬天常与辐射逆温结合在一起，它对高架源影响较大。 严格讲，扩散荷点也受电场强弱的影响，因为离子的运动除受扩散力支配外也受电场力支配，如忽略电场力的影响，简化为只取决于气体的动力状况，还将在此条件下（忽略）给出了扩散荷电量的计算公式：（6-6式，P15） 卫生学综述之大气污染 泰山医学院基础医学院临床医学2013级本科11班朱梦婷 摘要： 随着我国经济的快速发展，特别是改革开放以来，全国各地逐渐以破坏环境为代价，追求GDP的变态畸形不可持续发展，以GDP为衡量政绩的“最佳”标准。经过二、三十年的发展，我国的经济社会已经发生了翻天覆地的变化，2010年我国经济总量超过日本，成为全球第二大经济体，目前正全力追赶美国。而中国经济高速发展所付出的代价便是环境污染 关键词：大气，环境，污染，防治 前言： 最近几年，全国各地频繁出现的雾霾事件，严重危害着人们的身体健康，生活质量得不到保证，人们也逐渐认识到大气污染的危害性，纷纷举起环保的旗积，向雾霾宣战。而政府在医疗方面的支出也日益增多，并且逐渐意识到大气污染的严重性以及治理污染的重要性。污染问题不仅会严重制约社会经济的健康发展，还严重侵害人们的身心健康。环境问题就像一颗定时炸弹，若不及时处理，久则危矣。1987年，世界环境与发展委员会发布了长篇报告《我们共同的未来》。该报告首次提出了“可持续发展”的定义，即“既满足当代人的需要，又不对后代满足其需要的能力够成危害的发展”。这个定义鲜明的表达了两个基本观点：人类要发展，尤其是贫困地区的发展；发展要有限度，不应危及后代人的发展。但是，经济的快速增长带来了严重的环境问题。而其中，尤以大气污染最为突出。 1、我国大气污染的现状 近年来，虽然我国大气污染防治工作取得了很大的成效，但由于各种原因，我国大气环境面临的形势仍然非常严峻。大气污染物排放总量居高不下。全国大多数城市的大气环境质量超过国家规定的标准。 当前，我国大气污染状况十分严重，主要呈现为煤烟型污染特征。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标；二氧化硫污染保持在较高水平；机动车尾气污染物排放总量迅速增加；氮氧化物污染呈加重趋势；全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区。 我国大气污染的主要来源是生产和生活用燃煤，主要污染物是二氧化硫和烟尘。在某些城市除燃煤污染外，还有与当地工业污染和气象地理条件密切关联的地方特点。我国城市大气污染时空分布特征明显，大气污染冬季最严重，其次为春秋季节，夏季最好；污染总体上北方重于南方。城市大气污染由人类活动及当地特殊的地理位置综合影响形成，沙尘天气加重了北方大气污染。目前，全国只有占国民生产总值的0.7%的投资用于污染治理和防治的基础设施建设，环保投资与经济发展严重不成正比。虽然我们在大气污染的治理设备和技术的研制、开发和推广等方面取得了长足的进步，但较之大阿奇污染控制的需求方面，则是供不应求的局面。人力、资金的投入远不如发达国家。煤烟型污染占重要地位，燃煤是形成我国大气污染的根本原因。我国能源结构中煤炭占76．12%，工业能源结构中燃煤占73.9%，在工业燃煤的设备中又以中小型为主。预测表明，我国国内生产总值每增加1%，废气排放量增长0.55% 第三章大气污染气象学 讲授2学时 教学要求 要求了解与大气污染相关的气象学基本知识， 理解和掌握大气圈的结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念。 教学重点 掌握大气层结构及大气的热力过程。 教学难点 大气的热力过程、大气稳定度和逆温。 教学内容： §3-1大气圈结构及气象要素 §3-2大气的热力过程 §3-3大气的运动和风 污染物排入大气后是否引起严重大气污染除取决于污染物的排入量外与污染物在大气中的扩散稀释速度关系极大。各区域常常进行环境监测，测定各污染物的情况，我们会发现在同天大气监测值差别很大。而统一污染源不可能差别很大，有时监测值会几百倍，造成这种现象的原因是与污染物的传输扩散与气象条件有着密切的关系。近年来，在研究各种气象条件对大气污染物的传输扩散作用和大气污染物质对天气和气候的影响条件中逐渐形成了一门新的分支学科——大气污染气象学。本章只讨论气象条件对大气污染物的传输扩散作用，初步掌握厂址选择和烟囱设计中的一些问题，为进一步学习污染气象学知识打下基础。 §3-1 概述 一．低层大气的成分：干洁空气、水汽、气溶胶粒子。 二．大气的垂直结构 三．影响大气污染的主要气象要素 气象要素（因子）：表示大气状态和物理现象的物理量在气象上称之。气象要素的数值是直接观测获得的，主要有：气温、气湿、气压、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，下面分别介绍几个： 1. 气温：空气湿度是反映空气中水汽含量和空气潮湿程度的一个物理量，常用的表示方法有：绝对湿度、水蒸气压力、体积百分比、含湿量、相对湿度、露点等。 2.风 a)定义：什么是风？空气水平方向的流动叫风。 b)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湿度 分布不均造成。 风的特性用风向与风速表示，它是一向量。 由于温度分布不均而形成的风 从图a看出地面AB上，t1 = t2 ,水平方向上的温度和气压到处相等，AB上空各高度在水平方向上的T、P也到处相等，则等压（各处气都相等的面）与地面平行，此时大气静止状（无风）。 B来看，A、B两地受热不均，A地气温高于B地（t1>t2），A地的空气因受热膨胀上升而使等压面抬高，因而在A地上空各高度上的气压比B地上空间高度要高，造成等压面自A 地的气压必高于B地的气压，在水平气压梯度力的作用下，空气自A地某高度流向B地。C来看，由于b空气流动的结果，B地上空因空气流入造成堆积而使质量增加，地面气压升高。A地上空空气质量减少，地面气压下降，于是地面上产生了自B地指向A地的水平气 大气污染与危害及防治对策研究文献综述 、尸■、亠 前言 随着社会经济的高速发展，人民生活水平的不断提高，人们对环境的要求不断提高，人们在追求生活完美的同时，却带来了新的问题——大气污染。空气质量的好坏与人们的健康和生活质量有着极为密切的联系。本文的目的，即是通过对空气污染的危害及其防治对策的研究，并经过大量资料调查，吸收国内外空气检测方面和防治对策的有益经验，找到符合我国解决空气污染及防治对策的有效方法。 正文 室外是现代人类的主要生存场所之一。提高室外空气质量，对于缓解大气污染带来的身体健康问题将起到十分积极的作用。 我国大气环境中的污染物主要有传统煤烟型与机动车尾气型污 染共存的复合型特征。颗粒物（PM）仍为我国绝大部分城市的首要大气污染物, 但是我国部分地区霾和光化学烟雾频繁, 区域性的大气污染污染问题愈加明显。 随着工业化、机动化步伐的加快, 上海、北京等中国东部发达地区城市的空气质量受到来自本地排放和区域输送的双重影响, 工业活动中煤等化石燃料的燃烧以及城市机动车保有量的急剧增加, 致使大气污染物含量增加以至大气能见度显著降低是亟待解决的环境问题。大气颗粒物中的非水溶性有机成分, 如多环芳烃、脂肪酸等；水溶性有 机成分, 如二元羧酸中的草酸；硝酸盐、铵盐等含氮营养盐及相关物质以及典型的大气污染气体二氧化氮及二氧化硫是大气中的典型人为污染物。 然而,我国大气污染与健康的研究起步较晚,开展得较少,尤其缺乏对多个城市同时开展研究多中心流行病学研究, 难以反映我国复合 型大气污染的健康危害特征 我国大气环境污染现状及防治措施有：2012 年开始实施的火电厂污染排放新标准大幅下调了氮氧化物、二氧化硫和烟尘的排放限值针对重点地区制定了更加严格的特别排放限值, 增设了汞的排放限值。新标准的实施将有利于控制电力行业污染物排放, 促进我国大气环境质量的改善。现阶段, 治理大气污染应构建包括目标协同、政策协同、主体协同、区域协同、技术协同在内的五大协同机制。从具体策略来看, 要调整大气污染物控制战略, 完善大气污染综合治理政策体系;完善大气污染评价制度, 建立科学的大气质量标准体系;加强大气污染防治法律法规建设, 强化惩罚和监督力度; 完善信息公开制度, 提高公民参与积极性; 创新大气污染治理的融资模式, 拓展融资渠道。 当前粒物成为我国大气污染最主要的污染物, 且成为城市环境质量达标的关键指标, 而目前大气环境质量管理体制和政策不能有效地 解决颗粒物污染问题。因此,必须以保护人民身体健康为出发点, 以改善城市和区域大气环境质量为目标, 以削减一次颗粒物排放量为主线 以控制PM10 PM2.5以及其他污染物为重点，以科学的环境政策和产业与能源战略优化经济发展, 综合运用法律、经济、信息、行政、技术 《气象学与气候学》教案 第一章绪论 气候学历经经典、天气气候到现代气候学的发展过程是科学观念的革命，它包括认识和研究方法的根本变革，启示我们从系统中学习气候，学习气候又是为了更好的认识这个地球表层系统。 一、现代自然地理学与气象气候学 1、人类赖以生存的地球——地球表层系统——个相互作用的整体 任何子系统的变化都会影响其他子系统 2、气候系统与地球表层系统——几乎相互覆盖的研究客体，但重点不尽相同。 3、气候系统也包括了地球表层系统中的几个子系统 4、其中，大气圈与自然地理系统其他圈层相互作用中，大气圈最为活跃，是联系各子系统相互作用的重要纽带，是形成自然地理要素地 带性与非地带性分布特点的主要背景之一，也是构成地球表层系统重要圈层 二、大气圈——是处于特定条件下及具有特定成分的气圈 1、气候系统如何起动与运动，其中的热力、动力过程 2、气候系统中各部分的联系，相互作用与耦合的整体过程以及对气候的影响 3、气候的综合性与地域的差异性，以及气候系统的稳定性与敏感性等 三、特定成分及其影响： 1、主要及微量成分 2、微量成分及其特殊作用：—温室气体 —平流层与臭氧层--生命保护层， —三态共存，参与能量，辐射，及天气 过程 四、重力场对大气层的约束及影响： —在重力的作用下，以地面为下边界，绕地球旋转的圈层。 —影响之一：垂直层结的形成——大气分层： 水平尺度>>垂直尺度。 五、对流层： 是深受下边界(热力及动力)影响的大气最底层，集中了80％的大气质量，也是大气圈层与其它圈层相互作用的主要场所。 六、水汽对大气状态影响之——湿空气状态方程 七、微量气体： 在气候系统中存在着短周期的微循环，成分可变。含量虽少，但对热辐射非常敏感，因而对大气热状态影响很大，人类活动参与了微循环一可造成对大气行为有意或无意的干扰。 影响举例：臭氧层 问题：地面条件如何影响大气活动(热力及动力)—相互作用 第二章大气的热能和温度 ——气候系统物理过程之一 太阳能启动气候系统的物理过程—形成全球温度差异的地带性与非地带性分布以及周期和非周期变化。地气间的热能交换过程是地表系统中最基本的相互作用和影响过程，它从能量上把几个圈层连接在一起。 一、太阳能进入气候系统 1、主要途径：太阳辐射能地面大气 太阳短波辐射经大气削弱到达地面，吸收成为地面热能 《气象学与气候学》复习思考题及答案 一、名词解释 1、天气：指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（如气温、湿度、压强等）和大气现象（如风、云、雾、降水等）的综合。 2、干洁大气：除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。 3、气候：一个地区在太阳辐射，下垫面性质，大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。 4、气候系统：由大气圈、水圈、岩石圈、冰雪圈和生物圈组成的整个系统，以及系统内各子系统间一系列复杂的相互作用过程统称为气候系统。 5、辐射地面有效辐射：指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。 6、黑体：对于投射到该物体上所有波长的辐射都能全部吸收的物体称为绝对黑体。 7、深厚系统：温压场对称的天气系统，如暖高压和冷低压。。 8、大气窗：大气中对地面长波辐射在8－12微米的吸收几乎为零，地面辐射直接透过大气层进入宇宙中。 9、温室效应：大气对太阳短波辐射吸收很少，能让大量的太阳短波辐射穿过大气到达地面，但由于大气中二氧化碳、水汽、氧化亚氮、氯氟烃等温室气体成分的存在，使大气能强烈地吸收地面的长波辐射而增热，并又以大气逆辐射的形式返回给地面一部分，对地表有保温效应，称为大气的温室效应，亦称花房效应。 10、大气污染：大气污染物在大气中达到一定的浓度，而对人类生产和健康造成直接或间接危害时。 11、暖锋：是暖气团起主导作用，推动锋线向冷气团一侧移动。 12、辐射：物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式。 13、辐射能：辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量，它们的传播速度等于光速，它们透过空间并不需要媒介物质，由辐射传播的能量称为辐射能。 14、大气逆辐射：指向地面的那部分大气辐射称为大气逆辐射。 15、地面有效辐射：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。 16、地面辐射差额：在单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，称为地面辐射差额。 17、大气稳定度：处在静力平衡状态中的空气块因受外力因子的扰动后，大气层结（温度和湿度的垂直分布）有使其返回或远离原来平衡位置的趋势或程度，称之为大气稳定度。 18、干绝热过程：干空气或未饱和的湿空气作垂直升降运动时，既没有与外界交换热量，又没有发生水相变化的过程。 19、干绝热直减率：干空气或未饱和湿空气绝热上升单位距离时的温度降低值。 20、逆温：对流层中出现的气温随高度升高而递增的反常现象。 21、辐射逆温：在晴朗无风或微风的夜晚，因地面、雪面或冰面、云层顶部等的强烈辐射冷却，使紧贴其上的气层比上层空气有较大的降温而形成的的逆温。 22、阳伞效应：大气中云和气溶胶对太阳辐射的强烈散射和反射作用，减弱了到达地面的太阳辐射，对地面有降温作用。 23、温室效应：大气对太阳短波辐射吸收很少，能让大量的太阳短波辐射穿过大气到达地面，但大气能强烈地吸收地面的长波辐射而增热，并又以大气逆辐射的形式返回给地面一部分，对地表有保温效应。 24、气温年较差：一年中的最冷月的平均温度与最热月的平均温度之差。 25、虚温：在同一压强下，干空气密度等于湿空气密度时，干空气应有的温度。 26、露点：湿空气在水汽含量不变条件下，等压降温达到饱和时的温度。 27、位温：气块循着干绝热过程移动到同一个标准高度1000hPa 处，所具有的温度。 28、相对湿度：空气的实际水汽压与同一温度下的饱和水汽压之比。 29、饱和水汽压：在一定温度下，从水面或冰面进入空气中的水分子数与从空气中进入水面或冰面的水分子数相等时的水汽压。 30、位势高度：是指单位质量的物体从海平面抬升到某一高度克服重力所作的功。 31、高气压；由闭合等压线构成的高气压，水平气压梯度自中心指向外圈。 大气污染与危害及防治对策研究文献综述 前言 随着社会经济的高速发展，人民生活水平的不断提高，人们对环境的要求不断提高，人们在追求生活完美的同时，却带来了新的问题——大气污染。空气质量的好坏与人们的健康和生活质量有着极为密切的联系。本文的目的，即是通过对空气污染的危害及其防治对策的研究，并经过大量资料调查，吸收国内外空气检测方面和防治对策的有益经验，找到符合我国解决空气污染及防治对策的有效方法。 正文 室外是现代人类的主要生存场所之一。提高室外空气质量，对于缓解大气污染带来的身体健康问题将起到十分积极的作用。 我国大气环境中的污染物主要有传统煤烟型与机动车尾气型污染共存的复合型特征。颗粒物(PM)仍为我国绝大部分城市的首要大气污染物,但是我国部分地区霾和光化学烟雾频繁,区域性的大气污染污染问题愈加明显。 随着工业化、机动化步伐的加快,上海、北京等中国东部发达地区城市的空气质量受到来自本地排放和区域输送的双重影响,工业活动中煤等化石燃料的燃烧以及城市机动车保有量的急剧增加,致使大气污染物含量增加以至大气能见度显著降低是亟待解决的环境问题。大气颗粒物中的非水溶性有机成分,如多环芳烃、脂肪酸等；水溶性有机成分,如二元羧酸中的草酸；硝酸盐、铵盐等含氮营养盐及相关物质以及典型的大气污染气体二氧化氮及二氧化硫是大气中的典型人为污染物。 然而,我国大气污染与健康的研究起步较晚,开展得较少,尤其缺乏对多个城市同时开展研究多中心流行病学研究,难以反映我国复合型大气污染的健康危害特征 我国大气环境污染现状及防治措施有：2012年开始实施的火电厂污染排放新标准大幅下调了氮氧化物、二氧化硫和烟尘的排放限值,针对重点地区制定了更加严格的特别排放限值,增设了汞的排放限值。新标准的实施将有利于控制电力行业污染物排放,促进我国大气环境质量的改善。现阶段,治理大气污染应构建包括目标协同、政策协同、主体协同、区域协同、技术协同在内的五大协同机制。从具体策略来看,要调整大气污染物控制战略,完善大气污染综合治理政策体系;完善大气污染评价制度,建立科学的大气质量标准体系;加强大气污染防治法律法规建设,强化惩罚和监督力度;完善信息公开制度,提高公民参与积极性;创新大气污染治理的融资模式,拓展融资渠道。 当前粒物成为我国大气污染最主要的污染物,且成为城市环境质量达标的关键指标,而目前大气环境质量管理体制和政策不能有效地解决颗粒物污染问题。因此,必须以保护人民身体健康为出发点,以改善城市和区域大气环境质量为目标,以削减一次颗粒物排放量为主线,以控制PM10、PM2.5以及其他污染物为重点,以科学的环境政策和产业与能源战略优化经济发展,综合运用法律、经济、信息、行政、技术等综合措施,尽快制定实施《城市环境空气质量综合管理办法》和《城市环境空气质量达标规划编制技术指南》,构建全国大气颗粒物污染控制政策措施体系。 结论 气象学与气候学第三章复习资料 1.饱和水汽压(E)：①温度低的未饱和空气，只要降低较少温度，空气很快出现饱和。②降低相同温度，温度高的饱和空气被凝结的水汽多，相反则少。③温度高E值大，温度低E值小。 2.影响蒸发速度快慢的主要因素：①蒸发的温度—蒸发的温度愈高，蒸发愈快，相反，愈慢。②蒸发的性质—同温度时，水面蒸发快于冰面、淡水快于海水。③空气湿度和风—空气湿度大的蒸发速度小于空气干燥时，有风时大于无风。 3.露：傍晚或夜间，地面或地物由于辐射冷却，使贴近地表面的空气层也随之降温，当空气中水汽含量过饱和时，在地面或地物的表面就有水汽的凝结物，如果此时的露点温度在0℃以上，在地面或地物上就出现微小的水滴，称为露。如果露点温度在0℃以下，则水汽直接在地面或地物上凝华成白色的冰晶，称为霜。4．露、霜差异：共同点——天气条件均为晴朗微风的夜晚，不同点——温度要求一个在0℃以上，一个在0℃以下。露、霜常被人们作为“晴天”的预兆（露水起晴天、霜重见晴天）。 雾：是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶，使水平能风度小于1KM的物理现象。如果能风度在1-10KM范围内，则称为轻雾。 5.积状云 形成方式——由热力对流、冷锋面对流、地形抬升等形成。 特征——云块孤立分散，呈白色菜花状。 一般，积云出现晴好天气，积雨云出现雷阵雨或冰雹天气。 6.云量带分布 1）赤道多云带：赤道地区气温高、水汽来源充沛，全年以上升气流为主，是全球的高云量带，平均云量约为6。 2）纬度20-30°少云带：全年以下沉气流为主，空气下沉绝热增温、十分干燥，是全球天空相对明净的少云带，平均云量4左右，荒漠地带不足2。 3）中纬度多云带：该带内气团活动频繁，冷暖空气常在此形成锋面，是全球的高云量带，平均云量为6.5-7。 7.大气降水 降水的形成：凝结，冰晶效应，冲并 降水类型：地形雨、对流雨、锋面雨 降水的时间分配：常用降水量、降水时间、降水强度及降水季节变化、降水变率等表示。 8.降水的地理分布： 1）赤道多雨带——受赤道热带气团控制，全年多雨，年降水量1500—3000mm，个别>3000—4000mm。 2）20—30o少雨带——受副高控制，年降水量<500mm，但受季风、台风和地形因素影响，少数地区降水丰富（乞拉齐朋、福建、广东…） 3）中纬度多雨带——受锋面影响，年降水量500—1000mm。尤其大陆沿岸受季风影响降水十分丰富。 4）高纬度少雨带——受极地高压影响，气温低、蒸发弱，年降 空气污染气象学提纲 第一章绪论 基本概念、基本问题、研究方法 1.空气污染及其三要素 2.大气环境容量 3.空气污染物及其浓度浓度表示：质量浓度、体积浓度 4.空气污染的危害与影响对人、动植物、物品、气候、酸雨 5.影响空气污染物散布的主要因子：风湍流；湍流扩散相对扩散 连续扩散；气温层结稳定度；辐射云天气形势；下垫面 6.不同温度层结下的烟流形状 7.空气污染气象学研究方法实验外场室内；数值模拟，数值计算 8.空气污染气象学研究内容理想情形大气扩散-广义，非理想情形 大气扩散、预测，大气环境规划管理，相关实验方法应用和研发第二章空气污染物散布的基本理论处理 1.湍流扩散三种理论：湍流统计、K理论、相似理论 2.描述大气扩散的两种基本途径 欧拉系统、拉格朗日系统分别怎样描述扩散？怎样观测？ 欧拉系统与拉格朗日系统时间尺度的关系 3.浓度分布标准差 4.烟流宽度、半宽度 5.K理论(梯度输送理论)基本假设 6.K模式（平流扩散方程模式）简化解，及其物理意义 7.关于K的分布形式 8.K模式（平流扩散方程模式）的优、缺点 9.湍流泰勒公式是怎样来的？推论，谱函数形式，物理意义 10.湍流扩散统计理的优、缺点 11.湍流相似理论的基本假设、问题的提法 12.中性层结条件下的平均位移 13.湍流相似理论的优、缺点 14.三种理论（湍流统计、K理论、相似理论）的比较 15.随机游动扩散模式的基本思路、主要优点 16.高阶闭合模拟的主要思路、优点、缺点。 第三章理想条件下空气污染物散布的模式处理 1.连续点源高斯扩散公式 有界；地面源、高架源、地面浓度、地面最大浓度 2.线源公式有限无限 3.面源公式虚拟点源 4.体源公式 5.大气扩散参数的计算、处理 BNL、Hay-Pasquill、P-G曲线、扩散函数法 6.稳定度划分 P-G-T，中国国家标准 风向脉动标准差，与温度梯度有关的分类，Ri，L 7.稳定度频率随高度的变化 8.稳定度随下垫面粗糙度的变化 9.扩散参数随高度的变化 10.扩散参数的小结横风向，垂直向 我国大气污染现状及其对健康的影响 姓名：张珊珊 班级;医检本科2班 摘要：我国近年来大气污染日益严重，虽然一些常规污染物得到一定的控制，但是新的污染接踵而来。环境污染已日趋严重，环境问题已危机到人类的生存，使得健康受到严重的影响，许多流行病不断出现，为此，我们应尽自己最大的努力去阻止大气污染态势的发展。该文主要阐述了中国大气污染现阶段所面临的情况和趋势，及一些相应的防治对策和对人类健康的危害问题的简要分析。 关键词：大气污染现状对策人体健康 前言：地球上人口在急剧增加，人类经济在急速增长，地球上的大气污染也日趋严重。目前，全球性大气污染问题主要表现在温室效应、酸雨和臭氧层遭到破坏三个方面。中国是一个工业化程度还比较低的发展中国家，2012年国内能源消费中煤炭占比67%，相比2011年略有下降，但是从资源禀赋及当前和未来技术条件判断，我们坚持认为至少10年内中国高度依赖煤炭资源的能源格局将不会有明显改变，因此大气污染相当严重。近年来我国经济获得了长足的发展，生产力水平大大提高。但是，传统模式下的生产力的提高在驱动经济增长和为企业带来的利润的同时，却使我们的地球家园变得千疮百孔，不堪重负。中国经济要发展，但是不应该以破坏环境为代价。要全面贯彻落实可持续发展战略和科学发展观重要思想，对我国大气污染状况有一个全局性认识，并采取积极措施对大气污染进行综合防治。 正文： 1.我国城市大气污染现状 我国城市大气污染主要呈现为煤烟型污染。城市大气中悬浮颗粒物含量普遍超标、机动车尾气排放量快速增长、二氧化硫污染较为严重，全国华东、华南、华中、西南已经形成多个酸雨区，其中华中酸雨区污染程度最深。在以往调查的三百四十多个城市中，总悬浮颗粒物平均浓度超过国家空气质量二级标准规定浓度的城市占64%，其中近30%的城市颗粒物平均浓度超过三级标准规定浓度。 1.1二氧化硫排放 二氧化硫排放总量随着煤炭消费量的增长而增加。08年全国二氧化硫排放量2321.2万顿比07年减少6%，其中工业和生活的二氧化硫排放量分别占二氧化硫排放总量的86%和14%。 1.2悬浮颗粒物污染 有关资料分析结果表明：北方多数大型城市大气中的首要污染物是总悬浮颗粒物，并且较为频繁。这些颗粒物主要来本地粉尘污染和自沙尘暴。其中本地粉尘主要来自于拆迁工地、建筑工地和市政 管线工地等施工场所的扬尘。近年来我国沙尘暴呈现逐渐频繁的趋势，大规模的沙尘天气严重影响了空气的质量，给人民生活环境和 交通运输带来了众多的不便。 1.3机动车尾气排放 自上世纪80年代以后我国汽车数量逐步增长。自2009年起中国已经成为世界第一大汽车生产和销售国，全国机动车保有量超过1.7亿辆。汽车数量在持续的增多的同时也使得汽车排放的一氧化碳和氮氧化物的排放总量逐年上升。因城市人口密集，交通运输量相对大，我国90%以上的汽车集中在城市，这就造成了汽车尾气污染在城市大气 地方性氟中毒与人体健康的研究 XXXXXX 基础医学院临床医学XXXX级本科XX班 摘要氟是维持正常生命活动不可缺少的一种必需微量元素．动物通过多种途径摄入，但动物对其需求量很低，适量的氟有利于机体对钙和磷的利用及防止龋齿，而过量的氟则易导致人富氟中毒。地方性氟中毒（endemic fluorosis）是由于一定地区外环境中氟元素含量过多，而致生活在该环境中的居民饮水、食物、空气等途径长期摄入过量氟所引起的一种慢性全身性疾病。 关键词地方性氟中毒氟中毒类型全身性疾病治疗和预防 地方性氟中毒又称地氟病，是全世界公认的一类人畜共患病，由于人和动物长期摄入过量氟导致牙齿和骨骼发生病变。我国是氟中毒较严重的国家之一，全国除了上海市以外，均有发生[1]。 1 地方性氟中毒的流行病学特征 地方性氟病是地球上分布最广的地方病之一。世界五大洲的50多个国家都有本病的存在，我国除上海市外全国各省、市、自治区都有不同程度的流行。我国的长白山以西、长江以北广大区域为浅层高氟地下水病区;渤海湾滨海平原和河北泥州等地为深层高氟地下水病区;北京小汤山、广东丰顺、福建龙溪等地是高氟泉水病区;河南的方城、云南的昆明、贵州的贵阳、新疆的温宿等地区为高氟岩矿病区;另外四川、广西、湖南及湖北等12个省150个县中的病区主要为生活燃煤污染型病区，其中湖北省的鄂西自治州、四川的彭水、陕西的安康等地区病情较为严重。2005年报道，全国有病区县1308个，氟斑牙 患者3950万，氟骨症患者287万，病区影响人口仍是1.1亿。地方性氟中毒是我国危害最严重的地方病[2]。 2 地方性氟中毒类型 造成地方性氟污染原因可分为三种，第一种为饮水型，主要分布在我国的天津、河北、新疆和江苏等省；第二种为燃煤型，主要出现在我国的贵州、山西、辽宁、云南、四川和北京等省市；第三种为饮茶型，在我国四川省的阿坝州和甘孜州，以及西藏、甘肃、青海、新疆和中国内蒙古。上世纪30年代至60年代，一些研究者分别对北京、河北、福建、山东、贵州、辽宁、吉林、黑龙江、宁夏、山东和中国内蒙古进行地氟病调查，到70年代后，相应的发现一些省市和自治区有地方性氟中毒，其中儿童氟斑牙患病率接近100％，青壮年氟骨症患病率高达70％～80％[3]。 2.1 饮水型氟中毒 高氟地下水一般形成于干旱-半干旱的华北、西北等地区，并具有明显的地带性。它主要分布于：(1)地下水径流缓慢受强烈蒸发的山前平原；(2)绿洲边缘与沙漠接壤的坳陷洼地及沙漠地带。高氟地下水的水化学类型一般为HC03-Na型[4]。饮水型地方性氟中毒发现可分为浅层高氟地下型深层高氟地下水型、高氟温泉水型、高氟岩矿水型和高氟茶水型等。 2.2 燃煤型氟中毒 燃煤释放的氟化物污染了室内外环境，并且氟不能被生物降解，反而通过生物的富集作用，由食物链进入人体。所以氟对人和动植物 18气象学习题(有答案)-3 5.在气温为℃时，测得水汽压为；7.简述水汽压、相对湿度的日变化、年变化特征和原；9.土壤中的水分是通过哪些方式蒸发的试针对这些；10.在什么条件下容易形成露和霜为什么；11.某日晨最低气温tm＝10℃，露点td＝9℃；12.降水是如何形成的为什么在云中，冰水共存或；14.降水变率的意义是什么为什么降水变率大的地；15.一团温度为 5. 在气温为℃时，测得水汽压为，气压为 hPa，试求比湿、相对湿度、饱和差和露点温度。 6. 开水杯上和夏天冰块周围均可出现水汽凝结成的水雾，试分析这两种现象形成的原因并比较其形成过程的异同点。 7. 简述水汽压、相对湿度的日变化、年变化特征和原因。 8. 某日气温为℃，水温为℃，相对湿度为70%，水面蒸发速率为日，如果次日水温升为℃，其它条件不变，则水面蒸发速率变为多少 9. 土壤中的水分是通过哪些方式蒸发的试针对这些方式提出保墒措施。 10. 在什么条件下容易形成露和霜为什么 11. 某日晨最低气温tm ＝10℃，露点td ＝9℃，据预报次日晨tm ＝8℃，t d 不变，试估计次日晨是否有雾如有的话可能是什么雾为什么 12. 降水是如何形成的为什么在云中，冰水共存或大小水滴共存时有利于降水的形成 13. 简述人工降水的原理和方法。 14. 降水变率的意义是什么为什么降水变率大的地区易发生旱涝 15. 一团温度为15℃，相对湿度为80%的空气块，从海平面处开始翻越一座2 000米高的山脉，忽略饱和前水汽压的变化，求迎风坡的云高和山顶处的水汽压。 16. 解释名词：水汽压、比湿、相对湿度、饱和差、露点温度、农田蒸散、平流雾、降水量、降水距平、降水相对变率、干燥度、水分利用率、蒸腾系数。 第五章 一、名词解释题： 低气压：又称气旋，是中心气压低，四周气压高的闭合气压系统。 高气压：又称反气旋，是中心气压高，四周气压低的闭合气压系统。 地转风：当地转偏向力与气压梯度力大小相等，方向相反达到平衡时，空气沿等压线作直线运动所形成的风。季风：大范围地区的盛行风向随季节而改变的风，其中1月和7月风向变换需在120°以上。 海陆风：在沿海地区，由于海陆热力差异，形成白天由海洋吹向陆地，夜间风由陆地吹向海洋，这样一种昼夜风向转变的现象。 山谷风：在山区，白天风从谷地吹向山坡，夜间由山坡吹向山谷这样一种以日为周期的地方性风。 焚风：气流越山后在山的背风坡绝热下沉而形成的干而热的风。 标准大气压：温度为0℃，在纬度45°的海平面上的大气压力，其值为。 二、填空题： 卫生学 绪论 卫生学 是在“预防为主”的卫生工作方针指导下，以人群及其周围的环境为研究对象，研究外界环境因素与人群健康的关系，阐明环境因素对人群健康影响的规律，提出利用有益环境因素和控制有害环境因素的卫生要求及 第一篇第一章第一节 环境与健康 人类和环境 人类的环境 环境的定义和分类 环境是指在特定时刻由物理、化学、生物及社会各种因素构成的整体状态，这些因素可能对生命机体或人类活动直接地或间接地产生现时或远期作用。 环境包括自然环境和社会环境。 自然环境可分为原生环境和次生环境。 构成环境的主要因素： 1，生物因素 2，化学因素 3，物理因素 4，社会心理因素 生物富集作用 环境污染物被生物体吸收后，通过酶的催化分解可转化成另一种物质，一些有毒金属和难分解的有机化学物则可在生物体内蓄积，使生物体内的浓度大大高于环境的浓度，这种作 用称为生物富集作用。 生物放大作用 环境中某些污染物沿着食物链在生物体间转移并在生物体内浓度逐级增高，使高位营养级生物体内浓度高于低位营养级生物体内浓度，此称为生物放大作用。 人类与环境的关系 1，人与环境的统一性 2，人与环境的适应性 3，人与环境的相互作用 第二节环境污染及对健康的影响 环境污染 由于各种人为的或自然的原因，使环境的构成发生重大变化，造成环境质量恶化，破坏了生态平衡，对人类健康造成直接、间接或潜在的有害影响，称之为环境污染。 公害 严重的环境污染叫做公害。 环境污染物 进入环境并能引起环境污染的物质叫做环境污染物。 环境污染物的来源 1，生产性污染 2，生活性污染 3，其他污染 致死剂量 毒物使受试对象死亡所需的剂量，称致死剂量。包括： 《气象学及气候学》教案 第一章绪论 气候学历经经典、天气气候到现代气候学的发展过程是科学观念的革命，它包括认识和研究方法的根本变革，启示我们从系统中学习气候，学习气候又是为了更好的认识这个地球表层系统。 一、现代自然地理学及气象气候学 1、人类赖以生存的地球——地球表层系统——个相互作用的整体 任何子系统的变化都会影响其他子系统 2、气候系统及地球表层系统——几乎相互覆盖的研究客体，但重点不尽相同。 3、气候系统也包括了地球表层系统中的几个子系统 4、其中，大气圈及自然地理系统其他圈层相互作用中，大气圈最为活跃，是联系各子系统相互作用的重要纽带，是形成自然地理要素地 带性及非地带性分布特点的主要背景之一，也是构成地球表层系统重要圈层 二、大气圈——是处于特定条件下及具有特定成分的气圈 1、气候系统如何起动及运动，其中的热力、动力过程 2、气候系统中各部分的联系，相互作用及耦合的整体过程以及对气候的影响 3、气候的综合性及地域的差异性，以及气候系统的稳定性及敏感性等 三、特定成分及其影响： 1、主要及微量成分 2、微量成分及其特殊作用：—温室气体 —平流层及臭氧层--生命保护层， —三态共存，参及能量，辐射，及天气过程 四、重力场对大气层的约束及影响： —在重力的作用下，以地面为下边界，绕地球旋转的圈层。 —影响之一：垂直层结的形成——大气分层： 水平尺度>>垂直尺度。 五、对流层： 是深受下边界(热力及动力)影响的大气最底层，集中了80％的大气质量，也是大气圈层及其它圈层相互作用的主要场所。 六、水汽对大气状态影响之——湿空气状态方程 七、微量气体： 在气候系统中存在着短周期的微循环，成分可变。含量虽少，但对热辐射非常敏感，因而对大气热状态影响很大，人类活动参及了微循环一可造成对大气行为有意或无意的干扰。 影响举例：臭氧层 问题：地面条件如何影响大气活动(热力及动力)—相互作用 第二章大气的热能和温度 ——气候系统物理过程之一太阳能启动气候系统的物理过程—形成全球温度差异的地带性及非地带性分布以及周期和非周期变化。地气间的热能交换过程是地表系统中最基本的相互作用和影响过程，它从能量上把几个圈层连接在一起。 卫生学模拟试题及答案 C.大气污染物 D.化肥及农药的使用 E.地质环境中区域性差异导致土壤中某些元素过高 56.痛痛病是一种 A.职业病 B.公害病 C.地方病 D.传染病 E.职业性多发病 57.使某毒物在体内达到一定的蓄积水平引起一定损害时所需的剂量称为 A.中毒阈 B.人体最高允许浓度 C.最大无作用剂量 D.最大有作用剂量 E.LD50 58.下列食物中粗蛋白含量最高的是 A.粮谷类 B.鸡蛋 C.大豆 D.牛奶 59.能用来全面评价脂肪酸的含量的是 A.脂溶性维生素含量 B.脂肪消化率、必需脂肪酸含量、脂溶性维生素含量 C.食物中脂的含量 D.消化率 E.维生素的含量 60.脚气病的病因是 A.维生素D缺乏 B.铁缺乏 C.维生素PP缺乏 D.维生素E缺乏 E.维生素B1缺乏 61.我国推荐的每口膳食中热能供给量（极轻体力劳动）成年男子，女子分别为 A.100MJ8.8MJ B.9.5MJ8.5MJ C. 11.OMJ 10.OMJ D.8.5MJ 7.8MJ E.12.OMJ 10.OMJ 62.儿童、青少年尤应补充的维生素是 A.维生素B1 B.维生素A D.维生素D E.维生素PP 63.对于老年人脂肪不宜摄入过多，以摄入的脂肪量占膳食总热能的多少为宜 A. 30％ B. 35％ C. 38％ D. 20 ％ E. 25％ 64.肥胖度的公式是 A.身高（c）一105 B.实测体重一标准身高体重 C.（实测体重一标准身高体重）/ 标准身高体重x 100％ D.体重（mg）/ 身高（cm） E.实测体重（kg）／标准身高体重（cm） 65.对于低蛋白饮食的说法，不正确的是 A.适用于急性肾炎、尿毒症、肝功能衰竭病人 B.选用优质蛋白质 C.每日蛋白质供给80g D.每日蛋白质供给40g E.用蔬菜及淀粉取代部分粮食 66.以下不属于糖尿病饮食的是 大气污染与健康研究综述 张金刚泰山医学院 摘要：近年来我国大气污染问题日益严重，国内外的大量研究表明：大气污染与许多健康效应直接或间接相关，可对人体呼吸、循环、等多个系统产生不良影响，造成肺功能下降、心血管疾病发生率和死亡率升高。目前，在国家规定的个空气污染防治重点城市中有约三分之二的城市的大气质量尚未达到标准。我国北方城市居民呼吸系统疾病发病率和死亡率比发达国家高出几倍【1】。该文综述了大气污染物与人群健康的关系，为控制大气危害和解决政策提出依据，为今后开展此类研究提出建议。 关键词：大气污染健康流行病学疾病 1、大气污染的概况 大气污染物是由诸多污染物组成的复杂混合物，可以分为化学性、生物性和物理性污染物三类。根据其存在状态，可分为气态和气溶胶两类。气态污染物主要有：二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、一氧化碳（CO）和臭氧（O3）。气溶胶态的大气污染物即大气颗粒物（ambient particulate matter），按空气动力学直径可分为：总悬浮颗粒物（total suspendedparticulates，TSP；粒径≤100μm）、可吸入颗粒物（inhalable particle，IP；PM10；粒径≤10μm）、细颗粒物（fine particle；fine particulate matter，PM2.5；粒径≤2.5μm）和超细颗粒物（ultrafine particle；ultra-fine partieu- late matter，PM0.1；粒径≤0.1μm）。WHO在2005年修订了世界卫生组织大气质量基准（AQG）提出目前全球主要大气污染物为以下4 项：大气颗粒物、二氧化硫、二氧化氮和臭氧。【2】 1、1 颗粒物 近年来，细颗粒物对心血管系统的影响被尤为关注。BROOK等[2]认为短期暴露于细颗粒物可诱发心律失常、心肌梗死、心肌缺血、心力衰竭、中风、外周动脉疾病的加重以及猝死。长期暴露也可增加高血压和全身性动脉粥样硬化等多种心血管疾病的风险。颗粒物的大小和形状决定颗粒最终进入人体的部位和对人体的危害程度，d<5.0μm的尘埃则能进入肺中，其中粒径为0.5～5.0μm的可以沉积在细支气管中，经数小时后可由纤毛作用排除掉，而d<0.5μm的可到达并滞留于肺泡中达数周、数月或数年，甚至可能进入血液通往全身。PM2.5 粒径小，表面积相对大，更易富集空气中的有毒重金属、酸性 大气污染气象学 第三章大气污染气象学 讲授2学时 教学要求 要求了解和大气污染关联的气象学基本知识， 理解和掌握大气圈的结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念。 教学重点 掌握大气层结构及大气的热力过程。 教学难点 大气的热力过程、大气稳定度和逆温。 教学内容： §3-1大气圈结构及气象要素 §3-2大气的热力过程 §3-3大气的运动和风 污染物排入大气后是否引起严重大气污染除取决于污染物的排入量外和污染物于大气中的扩散稀释速度关系极大。各区域常常进行环境监测，测定各污染物的情况，我们会发当下同天大气监测值差别很大。而统壹污染源不可能差别很大，有时监测值会几百倍，造成这种现象的原因是和污染物的传输扩散和气象条件有着密切的关系。近年来，于研究各种气象条件对大气污染物的传输扩散作用和大气污染物质对天气和气候的影响条件中逐渐形成了壹门新的分支学科——大气污染气象学。本章只讨论气象条件对大气污染物的传输扩散作用，初步掌握厂址选择和烟囱设计中的壹些问题，为进壹步学习污染气象学知识打下基础。 §3-1概述 一．低层大气的成分：干洁空气、水汽、气溶胶粒子。 二．大气的垂直结构 三．影响大气污染的主要气象要素 气象要素（因子）：表示大气状态和物理现象的物理量于气象上称之。气象要素的数值是直接观测获得的，主要有：气温、气湿、气压、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，下面分别介绍几个： 1.气温：空气湿度是反映空气中水汽含量和空气潮湿程度的壹个物理量，常用的表示方法有：绝对湿度、水蒸气压力、体积百分比、含湿量、相对湿度、露点等。 2.风 a)定义：什么是风？空气水平方向的流动叫风。 b)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湿度 分布不均造成。 风的特性用风向和风速表示，它是壹向量。 由于温度分布不均而形成的风 从图a见出地面AB上，t1=t2,水平方向上的温度和气压到处相等，AB上空各高度于水平方向上的T、P也到处相等，则等压（各处气均相等的面）和地面平行，此时大气静止状（无风）。 B来见，A、B俩地受热不均，A地气温高于B地（t1>t2），A地的空气因受热膨胀上升而使等压面抬高，因而于A地上空各高度上的气压比B地上空间高度要高，造成等压面自A地的气压必高于B地的气压，于水平气压梯度力的作用下，空气自A地某高度流向B地。 C来见，由于b空气流动的结果，B地上空因空气流入造成堆积而使质量增加，地面气压升高。A地上空空气质量减少，地面气压下降，于是地面上产生了自B地指向A地的水平气压梯度，因此空气自B地流向A地这样形成了高空自A地流向B地，地面自B地流向A地的空气环流。 大气污染案例讨论 案例1 时至1952年，地处泰晤士河河谷地带的英国首都伦敦仍用煤发电，距市中心不远有许多工厂，居民家庭用煤取暖，蒸汽机车拖着列车穿梭于伦敦和各大城市之间，对卡车和小汽车尾气污染也不加控制。1952年12月5日～9日，伦敦城市上空处于高压中心，气温在-3℃～4℃之间，连续几日无风，空气静止，风速表读数为零，大雾笼罩着伦敦城，能见度极低，大气呈逆温状态。当时正是冬季，城市大量燃煤，排放的煤烟粉尘在无风状态下蓄积不散，烟和湿气积聚在大气层中，致使城市上空连续四五天烟雾弥漫，空气中的污染物浓度不断 的最高浓度达到1.34 增高，烟尘浓度最高达4.46mg/m3，为平时的10倍。SO 2 mg/m3，为平时的6倍。数千市民出现胸闷、咳嗽、咽痛、呕吐、呼吸困难等症状，患有慢性呼吸道疾病或心脏病的死亡人数骤增，死亡总数为4703人，与1947年～1951年同期相比要多死亡2851人。之后的第二周内，死亡人数为3138人，仍较平时成倍增加。在此后两个月内，还陆续有8000人死亡。对当时的数据进行重新分析后表明，这次事件造成的超额死亡人数高于以前的估计，达12000人。 问题 1.此次大气污染事件是何种性质？ 2.造成此次污染事件的原因是什么？ 3.此次污染事件对人群产生哪些危害？ 案例2 洛杉矶市位于美国西南海岸，西面临海，三面环山，是个阳光明媚，气候温暖，风景宜人的地方。20世纪30年代中期在该地区开发石油以来，特别是第二次世界大战之后，当地的工业迅速发展，人口激增，从20世纪40年代初开始，每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红、咽喉疼痛、呼吸憋闷、头昏、头痛。该城市先后于1943、1946、1954、1955年发生 污染可能是洛杉矶烟雾事件发生的主光化学型烟雾事件，起初的调查认为，SO 2卫生学综述之大气污染
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