污染物扩散与各种气象的关系
污染物从污染源排放到大气中,只就是一系列复杂过程的开始,污染物在大气中的迁移、扩散就是这些复杂过程的重要方面。大气污染物在迁移、扩散过程中对生态环境产生影响与危害。因此,大气污染物的迁移、扩散规律为人们所关注。
一、影响大气污染的气象因子
大气污染物的行为都就是发生在千变万化的大气中,大气的性状在很大程度上影响污染物的时空分布,世界上一些著名大气污染事件都就是在特定气象条件下发生的。影响大气污染的气象因素最重要的就是流场与温度层结。
(一)风与大气湍流的影响
污染物在大气中的扩散取决于三个因素。风可使污染物向下风向扩散,湍流可使污染物向各方向扩散,浓度梯度可使污染物发生质量扩散,其中风与湍流起主导作用。湍流具有极强的扩散能力,它比分子扩散快105～10６倍,风速越大,湍流越强,污染物的扩散速度就越快,污染物浓度就越低。在自由大气中的乱流及其效应通常极微弱,污染物很少到达这里。
根据湍流形成的原因可分为两种湍流,一种就是动力湍流,它起因于有规律水平运动的气流遇到起伏不平的地形扰动所产生,它们主要取决于风速梯度与地面粗糙等;另一种就是热力湍流,它起因于地表面温度与地表面附近的温度不均一,近地面空气受热膨胀而上升,随之上面的冷空气下降,从而形成垂直运动。它们有时以动力湍流为主,有时动力湍流与热力湍流共存,且主次难分。这些都就是使大气中污染物迁移的主要原因。
(二)温度层结与大气稳定度
1. 大气温度层结
由于地球旋转作用以及距地面不同高度的各层次大气对太阳辐射吸收程度上的差异,使得描述大气状态的温度、密度等气象要素在垂直方向上呈不均匀的分布。人们通常把静大气的温度与密度在垂直方向
上的分布,称为大气温度层结。气温随高度的变化用气温垂直递减率γ来表示,γ = 其单位常用℃ ／１０0ｍ。
气温垂直递减率γ与另一个在空气污染气象学中经常用到的概念——干绝热垂直递减率γd就是不同的。γd表示干空气在绝热升降过程中每变化单位高度时干空气自身温度的变化,它表示干空气的热力学性质,就是一个气象常数,γd= ０．98 ℃ / 10０m 。而γ就是实际环境气温随高度的分布,因时因地而异。
大气中的温度层结有四种类型:( 1 )气温随高度增加而递减,即γ>0 ,称为正常分布层结或递减层结;( 2 )气温直减率等于或近似等于绝热直减率,即γ = γd,称为中性层结;( 3 )气温不随高度变化,即γ =0,称为等温层结;( 4 )气温随高度增加而增加,即γ<0 ,称为逆温。
2、大气稳定度
污染物在大气中的扩散与大气稳定度有密切的关系,大气稳定度就是指在垂直方向上大气稳定的程度。假如一空气块由于某种原因受到外力的作用,产生了上升或下降运动后,可能发生三种情况:( 1 )
当外力去除后,气块就减速并有返回原来高度的趋势,称这种大气就是稳定的;( 2 )当外力去除后,气块加速上升或下降,称这种大气就是不稳定的;( 3 )当外力去除后,气块静止或作等速运动,称这种大气就是中性的。这种大气静力稳定度与大气中污染物的扩散有密切的关系,当大气处于不稳定状态时,对排放到大气中的污染物扩散作用强烈。反之,大气处于稳定状态时,扩散作用微弱。大气静力稳定度可根据气温垂直递减率γ与干绝热垂直递减率来判断(图 5 －３ )。
当γ> γd时,大气处于不稳定状态
当γ ＝γｄ时,大气处于中性平衡状态
当γ <γｄ时,大气处于稳定平衡状态
逆温时γ <0,因此,γ <γd,这种大气处于非常稳定状态,就是一种最不利于污染物扩散的温度层结,在大气污染问题研究中特别引人注目,对流层逆温按其形成原因可分为以下几类。
( 1 )辐射逆温:辐射逆温经常发生在睛朗无风或小风的夜晚,由于强烈的有效辐射,使地面与近地层大气强烈冷却降温,上层降温较慢而形成上暖下冷的逆温现象,辐射逆温全年都可出现,但冬、秋季更易产生,且强度也大,高度也高。
( 2 )平流逆温:主要发生在冬季中纬度沿海地区,由于海陆之间存在温差,海上暖空气平流到陆地上空时形成。
( ３)下沉逆温:由于空气下沉压缩引起的增温作用,使下沉运动终止的高度上出现逆温,一般多发生在高压区。
此外还有峰面逆温、湍流逆温等。
实际逆温情况就是很复杂的,地形对逆温的形成与分布也有明显影响。通过一定方式了解各高度温度分布,就可以得知上空有无逆温、逆温高度、强度等。目前用于探测逆温的手段主要有:低空探空仪、系留气球、铁塔观测、遥感等。
二、影响大气污染的地理因素
空气质量与气象条件关系密切 多年调查研究表明,城市空气质量好坏与季节及气象条件的关系十分密切。在冬季采暖期，北京市和北方许多城市的大气污染元凶是燃煤烟雾，其次是汽车尾气，两者的共同作用使空气污染更加严重；而在非采暖期，则以大量的机动车尾气和悬浮颗粒物污染为主。相对于每周或每天而言，当污染源排放量没有大的变化情况下，风、雨、气压、温度等气象条件直接影响空气质量的好坏，使空气污染指数会有很大的差别。例如1998年9月下旬，北京市不少行人感到眼睛干，嗓子疼，街面空气呛人。这与当时静风天气闷热有密切关系。首先，大气逆温现象直接影响大气污染物的扩散。逆温是空气温度随高度增加而增高的大气垂直层结现象。一般来说，冬季逆温层较强较厚，维持时间较长；夏季则相对偏弱。通常在晴朗微风的夜间有逆温现象存在，使低层大气比较稳定，非常不利于污染物扩散。太阳出来后，随着地表温度的升高，使逆温层逐渐消失，大气湍流混合和垂直对流加强，有助于污染物质的扩散。冬天，一场冷空气过后，特别是其后连续几天不刮风或只刮微风，人们会渐渐感到空气污浊；如果近地面层空气湿度较大，又常常会有雾相伴随着。造成这种现象很大程度上与逆温有关。出现逆温天气会加重大气污染，危害人们健康，因此，有人称逆温是冬天的隐性杀人帮凶。一般条件下，气温是随着高度的增加而降低的，平均每上升100米，温度约降低0.6度，这样，大气低层温度高，空气密度小；高层温度低，空气密度相对较大，造成了“头重脚轻”的现象，大气层结就不稳定容易上下翻滚而形成对流，这样就会使低层特别是近地面层空气中的污染物和粉尘向高空移散，从而减轻在大气低层污染程度。可是，在某些特定条件下，比如上述的一场冷空气过后，却会出现气温随高度增加而升高的现象，导致空气“脚重头轻”，大气科学中称这种现象叫“逆温”。发生逆温的大气层叫“逆温层”。逆温层的厚度可从几十米到几百米，它就像一层厚厚的被子盖在地面上空，空气不能向上扩散，“无路可走”又向下蔓延，从而加重了大气污染。美国美丽的滨海城市洛杉矶，却被人们称为美国的“烟雾城”，这是因为每年从８月到10月，洛杉矶有60天左右笼罩在烟雾之中。1943年９月８日，洛杉矶城区被烟雾笼罩了整整一天，使上千人中毒，最后有400多人死亡，一夜之间，草木枯黄，使当时的洛杉矶失去了优美的环境。调查表明，是日益增多的现代化交通工具-汽车排放的尾气形成了这种烟雾。另外，还由于洛杉矶上空，一年中约有三百天出现逆温，使这种烟雾形成之后，常常积聚不散。震惊一时的伦敦烟雾事件，与出现逆温有关。在1952年12月５日至９日这几天里，由于冷空气过后，使得接近地面的空气温度
南京信息工程大学气象仪器实验(实习)报告系计算机与软件专业软件工程班级12姓名学号 一. 实验目的： 了解测风测雨气象仪器的原理、组成、作用等，通过实践课，对气象观测仪器加深了解。 二．实验内容： 1. 测风： 测量风的仪器主要有EL型电接风向风速仪、EN型系列测风数据处理仪、海岛自动测风站、轻便风向风速表、单翼风向传感器和风速传感器等。 (1) 测风塔 组成：包括塔底座、塔柱、横杆、斜杆、风速仪支架、避雷针、拉线 测风塔的主要功能：环境监测，风、气压、湿度等资源数据采集。为相应的仪器设备的安装做支撑。 优点：风荷载系数小，抗风能力强。塔身挡风面积小，利于采集数据准确客观，将实测数据和实际数据的差距降到最低。采集塔柱采用外法兰盘连接，螺栓受拉，不易破坏，钢绞线加固。塔柱正三角型布置,节约钢材,跟开小，占地面积小，节约土地资源，造价低廉(仅为角钢自立塔的1/3或更少)，选址便利，塔身自重轻，运输和安装便捷、建设工期短,塔型随风荷载曲线变化设计，线条流畅，遇罕遇风灾不易倒塌，安全系数高，设计符合国家钢结构设计规范和塔桅设计规程，结构安全可靠。
(2)EL型电接风向风速计 EL型电接风向风速计是由感应器、指示器、记录器组成的有线遥测仪器。感应器由风向和风速两部分风杯、交流发电机、蜗轮等组成。指示器由电源、瞬时风向指示盘、瞬时风速指示盘等组成。记录器由8个风向电磁铁、自记钟、自计笔、笔挡、充放电线路等部分组成。 EL型风向风向风速计感应部分
(3) EN型系列测风数据处理仪 EN型系列测风数据处理仪与特定感应器配套可以组成EN1型和EN2型两种自动测风仪。 主要功能有：定时打印输出二分钟、十分钟平均风向风速；打印输出大风报警、航危报大风报警及解除警报的风向、风速及其出现时间，发出报警信号； 每天20时打印输出日极大风速、最大风速及相应的风向、出现时间，日合计、日平均，并可随时显示各种瞬时值和平均值，存储24小时风向风速记录。可代替EL型电接风速风向计的记录器、指示器和大风报警器。 (4)海岛自动测风系统 用途：该系统是专门为测量海岛出现的强风而设计的，其特点是具有较好的测强风力。 系统由两个部分组成：一个是自动采集部分，另一个是接收部分。 采集部分由风向风速传感器、数据处理器、调制解调器、无线电收发讯机、太阳能板和蓄电池等组成。接收部分由计算机、调制解调器、无线电收发讯机和打印机组成。 原理：采集部分对风向风速传感器采样，然后计算出风向风速的平均值。通
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
一、实验目的及要求： 1.了解丰富我们的气象知识。 2.了解主要气象观测设备的使用。 3.了解天气预报的制作与发布过程。 二、实验内容： 1.气象知识讲座。 2.参观气象观测场。 3.参观气象台。 4.气象信息发布中心。 三、实验过程： 我们首先听取了气象知识的讲座，老师在讲座中阐述了许多气象的有关知识。气象能为地方经济服务，从气象灾害、气象与气候变化及气象对黔南州的三个大的方面来描述气象对地方经济的服务作用。首先老师通过毛泽东、邓小平、江泽民、胡锦涛、温家宝的“四个一流”、何良玉的话中表明气象的重要性，发展气象事业能为国家安全和社会进步起到重要基础性的作用，对经济发展也有很强的现实性作用，对可持续发展的深远前瞻性作用。老师再就国家安全方面说了气象的重要性，以前国家安全主要靠军事力量来衡量，而现在气象探测、观测及预测也影响到国家安全，各国对于气象的作用的认识也逐步加强。 其次，讲座中谈到气象灾害，它主要包括：干旱高温、暴雨、沙
尘暴、龙卷风、冰雹等气象灾害类型。近年来，许多气象异常现象时有发生，这就使的气象气象灾害越来越危及人类的生存与安全，如全球气候变暖引起的各地区的干旱与洪涝，使得粮食产量下降，许多旱灾、涝灾的发生，今年北方的大旱很可能就与此有关，以及厄尔尼诺现象，也使太平洋两岸雨水分布出现异常。总的来说，气候与气候变化已经是全球的重大课题，气候的变化严重威胁着国家的安全，特别是气象灾害的发生更加表现出人们在自然面前的脆弱性。 老师又引用了国家气象局局长郑国光的一句话，引出气象能为当地经济建设起很大的促进作用。在气象灾害面前我们并不是无能为力，我们可以利用气象的监测预警机制来防灾减灾，例如各种防霜、防雷电、人工增雨、防风的措施。如在降水较多的时候，在一小时以内降水达50mm可能更大时，就会发布蓝色暴雨信号，在三小时以内降水达100mm可能更大时，就会发布红色暴雨信号，就会产生滑坡、泥石流、洪涝灾害，提醒当地居民注意这几种气象灾害，还有我们对台风路径的观测和预报，会使沿海地区做好防灾减灾措施。因此，气象能对当地的防灾减灾工作做出很大贡献。另一方面，气象资源的开发和利用，也对当地经济产生巨大的推动作用，例如太阳能、风能、水能的利用，会给当地提供清洁无污染的能源，这几位当地解决了能源不足问题，有保护了当地的生态环境。还有为农村综合经济信息的服务，许多气象局都通过网站向农民提供各种信息，例如贵州的农经网。 我们参观了气象观测场，在该气象观测场我们认真学习和了解各种仪器的使用和作用，首先是百叶箱内的干湿温度表、最高温度表和
第四章 大气扩散浓度估算模式 第一节 湍流扩散的基本理论 一 湍流 1．定义：大气的无规则运动 风速的脉动 风向的摆动 2．类型： 按形成原因 热力湍流：温度垂直分布不均（不稳定）引起，取决于大气稳定度 机械湍流：垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度引起 3．扩散的要素 风：平流输送为主，风大则湍流大 湍流：扩散比分子扩散快105～106倍 二 湍流扩散理论（主要阐述湍流与烟流传播及湍流与物质浓度衰减的关系） 1.梯度输送理论 通过与菲克扩散理论类比建立起来的（菲克定律：单位时间内通过单位断面上的物质的数量与浓度梯 度呈正比） 类比于分子扩散，污染物的扩散速率与负浓度梯度成正比 x C k F ??-= 式中，F — 污染物的输送通量 k — 湍流扩散系数 C — 污染物的浓度 X — 与扩散截面垂直的空间坐标（扩散过程的长度） x C ??— 浓度梯度 要求得各种条件下某污染物的时、空分布，由于边界条件往往很复杂，不能求出严格的分析解，只能是在特定的条件下求出近似解，再根据实际情况进行修正。 2.湍流统计理论 泰勒首先将统计理论应用在湍流扩散上 图4-1显示：从原点O 放出的粒子，在风沿着x 方向吹的湍流大气中扩散。粒子的位置用y 表示，则结论为： ①y 随时间变化，但其变化的平均值为零 ②若从原点放出很多粒子，则在x 轴上粒子的浓度最高，浓席分布以x 轴为对称轴，并符合正态分布。 萨顿实用模式：解决污染物在大气中扩散的实用模式 高斯模式：应用湍流统计理论得出正态分布假设下的扩散模式 3.相似理论 第二节 高斯扩散模式 一 坐标系的建立—右手坐标系
1．原点O ：无界点源或地面源，O 为污染物的排放点 高架源，O 为污染物的排放点在地面上的投影点 补充：点源 高架源 连续源 固定源 线源 地面源 间歇源 流动源 面源 2．x 轴：正向为平均风向，烟流中心线与x 轴重合 3．y 轴：垂直于x 轴 4．z 轴：垂直于xoy 平面 二 高斯模式的有关假定 1．污染物浓度在y 、z 轴上的分布为正态分布； )2exp(21 )(22 y y y y f σπ σ-= )2exp(21 )(22 z z z z f σπ σ-= y σ，z σ— 分别为污染物在y 和z 方向上分布的标准差，m 2．全部高度风速均匀稳定，即风速u 为常数； 3．源强是连续均匀稳定的，源强Q 为定值； 4．扩散中污染物是守恒的，不考虑转化，即烟云在扩散过程中没有沉降、化合、分解及地面吸收、吸附作用发生； 0=??t C 5．在x 方向上，输送作用远远大于扩散作用，即 )(x C k x x C u x ????>>??； 6．地面足够平坦。
农业气象学 实验报告 姓名：罗意 学号：20152587 日期：2016年9月 地点：四川农业大学 专业班级：农业资源与环境
实验一、辐射与光照强度 实验目的： 1．了解天空辐射表的构造原理，掌握其使用方法 2．了解净辐射表的结构构造，掌握其使用方法 3．了解多探头照度计的构造原理，掌握其使用方法 使用的仪器： 实验内容与步骤： 一、总辐射的测量 1、天空辐射表的构造、原理：天空辐射表（总辐射表）由两部分组成，一部分是传感器， 另一部分是电流计，两部分由电线连接。天空辐射表是测定地平面上的太阳直接辐射、天空散射辐射和地面反射辐射仪器。 2、天空辐射表的安装、使用：用电线将传感器和电流表连接起来，传感器一端，电线末端 的螺丝帽应扭紧，电流表一端，红色黑色线头应接在电流表对应颜色的电线孔中。测定时，将传感器平置于架子上，并避免被遮挡物挡住光线，然后拿起电流计并离传感器一定距离，避免光线被挡，然后打开电源开关，待3-5秒后读出电流计上的视数。 3、观测与记录：观测时拿起电流计并离传感器一定距离，避免光线被挡，然后打开电源开 关，待3-5秒后读出电流计上的视数并记录在记录纸上，并根据电流表上的转换公式（辐射瞬时值=显示值x1000/灵敏度系数）计算出辐射值并记录在记录纸上。读数完毕后关闭电源。此次实验一共测定六次，每次测定时间间隔为四十分钟。（测定数据见最后附表） 二、净辐射量的测定 1、净辐射表的构造、原理：净辐射表由两部分组成，一部分是传感器，另一部分是电流计， 两部分由电线连接。TBB-1净辐射表被用来测量太阳辐射及地面辐射的净差值。它的测量范围为0.28—3μm的短波辐射和3—50μm的地球辐射。净辐射表的工作原理为热电效应，感应部分是由康铜镀铜组成的热电堆，热电堆的外面紧贴着涂有无光黑漆的上下两个感应面，由于上下感应面吸收辐照度不同，因此热电堆两端产生温差，其输出电动势与感应面黑体所接收的辐照度差值成正比。为了防止风的影响及保护感应面，该表装有即能透过长波辐射、又能透过短波辐射的聚乙烯薄膜罩。
气象学与气候学实验指导 前言：根据高等专科师范院校地理系教学大纲的要求，为了配合《气象学与气候学》的教学，帮助学生掌握气象观测、天气图分析的技能，了解天气预报的方法，并能进行气候资料的统计和气候调查，编写了《气象学与气候学实习》试用教材。本教材包括三部分内容：一是气象观测：着重介绍地面气象要素（包括气温、湿度、气压、风、云、天气现象、能见度等）的观测；二是天气预报简介：如何看电视中的天气预报，天气预报中的符号，如何看天气预报图；三是气候资料整理和气候调查。 一·观测场地的要求： 1、观测的目的： （1）通过大量的、系统的、连续的观测，掌握大气中不断发生的各种物理现象和物理过程的基本规律和特点，并将所观测的资料进行分析综合整理得出正确的结论。 （2）通过观测使学生熟悉气象观测仪器的使用，同时加深和验证课堂上所学的内容。 （3）通过观测初步学会气象观测的基本技能和方法。 （4）通过观测初步学会建立小型气象园的步骤、要求等。 2、环境要求： 场地代表本地区较大范围气象要素特点和天气、气候特征的地方，避免局部地形的影响。一般要求场地平坦空旷，四周没有高大建筑物、树林和大水池的地方。观测场地的边缘与四周孤立障碍物的距离，至少是该障碍物高度的三倍以上，成排的障碍物，至少是该障碍物高度的10倍以上，四周不应种高秆作物，以保证气流的通畅。 3、场地大小的要求： 观测场地大小应为25×25m2；如果条件限制，可为16（东西向）×20（南北向）m2。中学气象园的大小可根据学校场地的条件而定，尽可能符合国家气象局的规定，可采用16×20m2的面积，但不要小于5×4m2，否则仪器相距太近，相互遮挡，影响观测质量，而且影响活动的进行。 4、观测场内的要求： 观测场地要求平整，不应有洞穴、坑洼，突起的地方，否则仪器安置不易达到水平的要求。由于一般地区下垫面绿色植物分布的面积最广，所以观测场内应种植浅草，土壤应保持当地的结构特征，同时在场内要铺设0.3－0.5米宽的小路（不能用沥青铺面），保持场内整洁，方便行走，以免踏平草层。为了保护场内仪器设备，观测场四周应设高度为1.2米的稀疏围栏（铁丝网、铁栏杆、竹围栏等),保持气流通畅。围栏的北面正中开一个小门，方便出入。要保持场内整洁，当草高超过20厘米时，要剪短，将草及时运出场地。在冬季降雪时，除小路和百叶箱顶壁的积雪可以清除外，场内积雪应保持原状，使其自然融化。 二·观测场内的仪器的安置 观测场内仪器的安置应当保持一定距离，互不影响，具体要求如下： 1.仪器高的安排在北面，低的安在南面，东西成行，大体对称。 2.仪器设备应安置在东西走向的小路的南侧，便于观测人员观测时能迅 速从北面接近仪器。观测次数多的仪器，尽量接近中间小路。 3.百叶箱内的温度表安置的高度规定为1.5米。 4.测量降雨量的雨量器的安置高度规定为70厘米。 5.测量风的仪器安置在距地面10米以上。 6.观测场内的日射、日照仪器应在开阔的地方，并放在平台上。而且日
影响大气污染物扩散的热力因素 热力因子主要是指大气的温度层结和大气稳定度。 温度层结是指崔埤球表面上方大气的温度随髙度变化的情况，即在垂直方向上的气温分布。气温购垂直分布抉定着大气的稳定度，而大气稳定程度又影响着湍流的强度，因而温度 -层结与大气污染程度有着紧密的关系。 2,2.2.1大气边界层的温度场 为了推述气温垂直分布的特点，经常运用气温垂直递减率这个概念。气温（T)随高度(Z)的升高而條低的快慢用每上升单位高度（100m)的降低值即气温垂直递减率y = —dT/dZ 表不。 通常气温垂直递减率y平均为0.65°c/100m，气温随高度的升高而降低时y>o，气温随温度度的并高而增加时y<0,气温随高度的升高不变时r=0。 空气与外界无热量交换，但由于外界压力的变化使其被压缩或向外膨胀时所引起的温度变化称为气温的绝热变化。在绝热过程中.，空气内能的变化是由外力对空气做功，或空气以膨胀的形式反抗外力做功的结果，当空气上升时，由于周围气压的降低，使空气膨胀而降温。相反，空气下降时，由于气压的增加，使空气被压缩而增温。 干空气绝热上升单位距离时的温度降低值，称为干空气的绝热垂直递减率，简称干绝热直减率，通常以—表示。T;为干空气团的温度，据计算，其值约为1°C/ 100m,也就是说，干空气在绝热上升中，每上升100m，温度约降低1°C。相反，在绝热下降时， 与y (气温垂直递减率）是截然不同的。是干空气每下降100m，温度约升高1°0。必须注意：y d 在绝热升降过程中本身的变温率，它近似为常数。而y表示周围大气的温度随高度的分布状况，它可以有不同的数值，既可大于7d,也可以等于或小于 饱和湿空气绝热上升单位距离时的温度降低值，称为湿空气温度的绝热垂直递减率，简称湿绝表示。未饱和湿空气的绝热垂直递减率与干绝热垂直递减率相热直减率，通常以y m 同。但是，当它绝热上升到使湿空气达到饱和后，水汽就要发生凝结并释放出潜热。反之，饱和的湿空气绝热下降，水汽凝结物就要蒸发而消耗热量，因此，湿绝热直减率总比干绝热直减率要小，而且也是一个变化的数值，通常在0.4 ?0.7°C/100m之间。 2. 2. 2. 2大气稳定度 大气稳定度是指在垂直方向上大气稳定的程度，即大气是否易于发生对流。它与气温垂直递减 密切相关。 率y和干绝热递减率y d 任何物体都具有三种不同的状态稳萣平衡、不稳定乎If和中性平衡。取大气中某一高度上的一团空气，假如它受到了某种外力的作用产生了向上或向下的运动，那么就会出现上述三种状态。如果它移动以后逐渐减速，并有返回原来髙度的趋势，这时的大气是稳定的；如果它一离开原位就加速地向前运动，这时大气是不稳定的；如果将它推到某一高度以后，它既不加速也不减速，这时的大气是处于中性平衡状态。当一团空气在大气中上升时，它受到周围大气的压力逐
南京信息工程大学气象仪器实验(实习)报告 系专业班级姓名学号 一、风的测量 1、测风的仪器有：测量风的仪器主要有EL型电接风向风速仪、 EN型系列测风数据处理仪、海岛自动测风站、轻便风向风速表、单翼风向传感器和风杯风速传感器等 （1）测风仪：测风设备由气象传感器、数据记录仪、电源系统、轻型百叶箱、野外防护箱和不锈钢支架等部分构成。 风速风向等传感器为气象专用传感器，具有高精 度高可靠性的特点。数据记录仪具有风能数据采 集、实时时钟、风能数据定时存储、参数设定、 友好的人机界面和标准通信功能。广泛应用于风 电、气象、环保、机场、农林、水文、军事、仓 储、科学研究等领域。 应用范围：可用于风能、气象，工业，农业，水文水利，环保，高速公路，机场和港口等
风杯：测量风的大小 利用的原理：风能转换为机械 能，天气预报风的大小为多个测 量值的平均值。 风向标：测量风的方向 利用的原理：当风的来向与风 向标成某一交角时，风对风向标 产生压力，这个力可以分解成平图为风杯和风向标 行和垂直于风向标的两个风力。由于风向标头部受风面积比较小，尾翼受风面积比较大，因而感受的风压不相等，垂直于尾翼的风压产生风压力矩，使风向标绕垂直轴旋转，直至风向标头部正好对风的来向时，由于翼板两边受力平衡，风向标就稳定在某一方位。 风向标的箭头永远指向风的来源，其原理其实非常简单：箭尾受风面积比箭头大，若箭头及箭尾均受风，箭尾必会被风推后，使箭头移往风的来源。风向标装置于高杆子上，为使风向纪录更准确，必须于杆底用指南针测定10秒的风向(当时风向须稳定)。 （2）测风塔： 测风塔的组成：包括塔底座、塔柱、横杆、斜杆、风速仪支架、避雷针、拉线等。 测风塔的主要功能：环境监测，风、气压、湿度等资源数据采集。
大气污染物扩散的影响因素探究 地形地势对大气污染物的扩散和浓度分布有重要影响，下面是小编搜集整理的一篇探究大气污染物扩散影响因素的论文范文，供大家阅读了解。 1大气污染物扩散影响因素辨析 污染物从污染源排放到大气中，只是一系列复杂过程的开始，污染物在大气中的迁移、扩散是这些复杂过程的重要方面。这些过程都是发生在大气中，大气的性状在很大程度上影响污染物的时空分布。实践证明，风向、风速、大气稳定度、温度的空间差异、地面粗糙度、雨和雾等，是影响大气污染的主要因素。 污染物在大气中的扩散与过境风、湍流和温度梯度密切相关，过境风可使污染物向下风向迁移和扩散，湍流可使污染物向各方向扩散，温度梯度可使污染物发生质量扩散，风和湍流在污染物迁移过程中起主导作用。 根据湍流形成的原因可分为两种湍流，一种是动力湍流，它起因于有规律水平运动的气流遇到起伏不平的地形扰动所产生，它们主要取决于风速梯度和地面粗糙等;另一种是热力湍流，它起因于地表面温度与地表面附近的温度不均一，近地面部分空气受热膨胀而上升，随之上面的冷空气下降，从而形成垂直运动。湍流具极强的扩散能力，它比分子扩散快105-106倍，湍流越剧烈，污染物的扩散速度就越快，污染物浓度就越接近区域平均水平。 降水能有效地吸收、淋洗空气中的各种污染物;雾像一顶盖子，
虽然能稀释部分酸性污染物，却会使空气污染状况短时间内加剧。 地形地势对大气污染物的扩散和浓度分布有重要影响。山区地形、海陆界面、大中城市等复杂地形均对大气污染物扩散产生影响。 城市建筑密集，高度参差不齐，因此城市下垫面有较大的粗糙度，对风向、风速影响很大，一般说城市风速小于郊区，但由于有较大的粗糙度，城市上空的动力湍流明显大于郊区。 2各因素对大气污染物扩散的影响 2.1城市“热岛效应”.城市“热岛效应”的影响效果与城市规模有关。一般大城市中心区域与周围乡村温差可达7℃以上，而中等城市可达5℃左右。城市“热岛效应”对城市大气污染物扩散的主要影响体现在：加大了市中心区域空气扰动，其产生的热力湍流加速了该区域的污染物混合，同时在静小风情况下阻碍污染物向周边区域输送，使大气污染物更易于在城市中心区域聚集并滞留，所以一般城市中心区域大气污染物浓度较高。 2.2大气稳定度。大气稳定度对大气污染物扩散影响较大，大气稳定度从稳定到不稳定，决定了大气对污染物的扩散能力从难以扩散到有利于污染物扩散的过程。 2.3粗糙度。粗糙度对污染物扩散的影响分两方面：一是形成湍流，加快大气污染物混合，避免局部浓度过高现象发生;二是高层建筑容易形成类似过山气流的污染物闭塞区，使大气污染物在高层建筑背后避风区聚集并滞留，不容易向其它区域扩散。这也是大中城市中心区域大气污染物浓度一般高于周边地区的一个原因。
污染物扩散与各种气象的关系 污染物从污染源排放到大气中,只就是一系列复杂过程的开始,污染物在大气中的迁移、扩散就是这些复杂过程的重要方面。大气污染物在迁移、扩散过程中对生态环境产生影响与危害。因此,大气污染物的迁移、扩散规律为人们所关注。 一、影响大气污染的气象因子 大气污染物的行为都就是发生在千变万化的大气中,大气的性状在很大程度上影响污染物的时空分布,世界上一些著名大气污染事件都就是在特定气象条件下发生的。影响大气污染的气象因素最重要的就是流场与温度层结。 (一)风与大气湍流的影响 污染物在大气中的扩散取决于三个因素。风可使污染物向下风向扩散,湍流可使污染物向各方向扩散,浓度梯度可使污染物发生质量扩散,其中风与湍流起主导作用。湍流具有极强的扩散能力,它比分子扩散快105～10６倍,风速越大,湍流越强,污染物的扩散速度就越快,污染物浓度就越低。在自由大气中的乱流及其效应通常极微弱,污染物很少到达这里。 根据湍流形成的原因可分为两种湍流,一种就是动力湍流,它起因于有规律水平运动的气流遇到起伏不平的地形扰动所产生,它们主要取决于风速梯度与地面粗糙等;另一种就是热力湍流,它起因于地表面温度与地表面附近的温度不均一,近地面空气受热膨胀而上升,随之上面的冷空气下降,从而形成垂直运动。它们有时以动力湍流为主,有时动力湍流与热力湍流共存,且主次难分。这些都就是使大气中污染物迁移的主要原因。 (二)温度层结与大气稳定度 1. 大气温度层结 由于地球旋转作用以及距地面不同高度的各层次大气对太阳辐射吸收程度上的差异,使得描述大气状态的温度、密度等气象要素在垂直方向上呈不均匀的分布。人们通常把静大气的温度与密度在垂直方向
资环学院实验教学中心介绍 资源与环境学院实验中心设3个实验室，分别为服务农业资源与环境本科教学的“资源与环境”实验室，主要服务土地资源管理、人文地理与城乡规划和地理信息科学专业的“信息技术与规划”实验室，和服务环境工程专业的“环境工程”实验室。 资源与环境实验室由土壤物理室、农化分析室、微生物室、气象室4个功能室组成。 信息技术与规划实验室由土地资源室、信息技术室和地信专用室3个功能室组成。 环境工程实验室由水处理室、烟气处理室和环境监测室3个功能室组成。 土壤物理室 土壤物理实验室主要承担农学、草业、林学、资源与环境4个学院，农学、园艺、设施农业科学与工程、种子科学与工程、草业科学、植物保护、林学、园林、水土保持与荒漠化防治、农业资源与环境、环境工程11个本科专业土壤学、环境土壤学、土壤肥料学、土壤地理学、土壤学与土地资源学课程的实验教学。该实验室面积为42 m2，主要仪器设备有团粒分析器、田间便携式张力仪、离心机、电热恒温鼓风干燥器等。主要实验项目：土壤样品的采集与制备、土壤含水量、容重的测定、土壤比重的测定、土壤质地测定、土壤机械分析、土壤腐殖质分离、土壤水分常数的测定、土壤最大吸湿水含量、最大持水量的测定、凋萎湿度的计算、土壤水张（吸）力的测定、土壤剖面的观察等，该实验室年人·时数为15000左右。 农化分析室 土壤农化分析实验室主要承担资源与环境学院农业资源与环境本科专业的土壤农化分析和植物营养学课程的实验教学。该实验室面积为42 m2，主要仪器设备有火焰光度计、定氮仪、电热恒温鼓风干燥器、旋光仪、阿贝折射仪、糖量计、分光光度计、紫外分光光度计、箱式电炉、微型植物试样粉碎机等。主要实验项目：土壤有机质测定及方法比较、土壤全氮测定、土壤碱解氮的测定及还原剂还原效果分析、土壤全磷的测定、土壤全钾测定、土壤速效磷测定、土壤速效钾的测定、土壤有效钾的测定、土壤水溶性盐的测定、土壤不溶性碳酸盐的测定、土壤PH测定、植物中锰的测定、植物水分测定、植物样品还原糖的测定、果品有机酸测定、果品维C含量的测定、谷物中淀粉的测定、铵态氮肥中全氮的测定、
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。
南京信息工程大学实验（实习）报告 实验（实习）名称气象仪器实验实验（实习）日期2012.11得分指导教师 院计算机与软件专业软件工程年级2010班次1姓名学号 一、实验内容： 1.测风： 测量风的仪器主要有EL型电接风向风速仪、EN型系列测风数据处理仪、海岛自动测风站、轻便风向风速表、单翼风向传感器和风杯风速传感器等。（1）.测风塔的组成：包括塔底座、塔柱、横杆、斜杆、风速仪支架、避雷针、拉线 测风塔的主要功能：环境监测，风、气压、湿度等资源数据采集。为相应的仪器设备的安装做支撑。 优点：风荷载系数小，抗风能力强。塔身挡风面积小，利于采集数据准确客观，将实测数据和实际数据的差距降到最低。采集塔柱采用外法兰盘连接，螺栓受拉，不易破坏，钢绞线加固。塔柱正三角型布置,节约钢材,跟开小，占地面积小，节约土地资源，造价低廉(仅为角钢自立塔的1/3或更少)，选址便利，塔身自重轻，运输和安装便捷、建设工期短,塔型随风荷载曲线变化设计，线条流畅，遇罕遇风灾不易倒塌，安全系数高，设计符合国家钢结构设计规范和塔桅设计规程，结构安全可靠。 （2）.EL型电接风向风速计是由感应器、指示器、记录器组成的有线遥测仪器。感应器由风向和风速俩部分组成。风向部分由风标、风向方位块、导电环、接触簧片等组成；风速部分由风杯、交流发电机、蜗轮等组成。指示器由电源、瞬时
风向指示盘、瞬时风速指示盘等组成。记录器由8个风向电磁铁、自记钟、自计笔、笔挡、充放电线路等部分组成。 EL型电接风向风速计 (3).热线风速计 一根被电流加热的金属丝，流动的空气使它散热，利用散热速率和风速的平方根成线性关系，再通过电子线路线性化（以便于刻度和读数），即可制成热线风速计。热线风速计分旁热式和直热式两种。旁热式的热线一般为锰铜丝，其电阻温度系数近于零，它的表面另置有测温元件。直热式的热线多为铂丝，在测量风速的同时可以直接测定热线本身的温度。热线风速计在小风速时灵敏度较高，适用于对小风速测量。它的时间常数只有百分之几秒，是大气湍流和农业气象测量的重要工具。 优点：感应速度快，时间常数只有百分之几秒，在小风速时灵敏度较高，探头体积小，对流场干扰小，响应快，能测量非定常流速；宜应用于室内和野外的大气湍流实验。 缺点：金属色过细，易断；对工作环境要求较高，灰尘不易过多 热线测量的主要误差：气温变化造成的误差、测风热线方向与气流方向不垂直造成的误差（要求夹角10度）、空气密度的改变造成的误差 (4).声学风速表 在声波传播方向的风速分量将增加（或减低）声波传播速度，利用这种特性制作的声学风速表可用来测量风速分量。声学风速表至少有两对感应元件，每对
室内气象条件测定 一、实验目的 采暖通风空调装置的任务在于创造保持一种适合于健康卫生的劳动条件及 适宜居住的室内气象条件。这些气象条件。包括空气温度、湿度、气流速度及洁净度。 用来测定室内空气参数的仪器有各种温度计、湿度计、卡他温度计、风速仪、辐射热计等。本试验的目的即在于学会掌握这些仪表的测定方法。以便对某一气象条件作出的评价。 二、实验方法 1、室内温度的测定 测量室内空气温度，最常用的是水银温度计。在离地0.5~1.5米高度上房间的中间位置上测定室温，将温度读书记录下来。 2、空气湿度的测定 测定空气湿度的方法很多：有湿球温度计、手摇干湿球温度计、毛发湿度计，以及电阻湿度计等。一般常用的是干湿温度计和毛发湿度计。实验室和精度要求较高的地方用通风干湿球温度计或手摇干湿球温度计。通风干湿球的作用原理基本上和干湿球温度计相同，即是由两支相同的并经过精确校正的水银温度计组成的。其中一支水银温度计的水银球部缠有纱布，测定时先用蒸馏水浸湿纱布。这一温度计称为湿球温度计，而另一个即为干球温度计。空气的湿度越小，则湿球温度计水银球表面上水分的蒸发越强，湿球温度就越低，因此干湿球温度计读数的差值是由空气中的湿度所决定的。因此可以根据干湿球温度计的读数差值就可以获得空气的湿度。 空气的相对湿度可由下式求得： ()1 100%100%q s s b b p p A t t B p p ??=--?????＝ （10-1） 式中：q p ——被测定空气中的水蒸汽分压力， mmHg ； b p ——被测定空气的饱和水蒸汽分压力， mmHg ； s p ——湿球温度条件下的饱和水蒸汽分压力， mmHg ； t ——干球温度，℃； s t ——湿球温度，℃； B ——大气压力，mmHg ； A ——干湿球温度计系数（与温度计构造和周围空气流速有关） 0.750.0000165A v ? ?=?+ ?? ? v ——空气流过湿球温度表面的流速，m s
目录 天气（简易活动） 活动一：倒空气 活动二：空气占据的空间 活动三：空气有重量 活动四：空气的压力 活动五：空气的运动 活动六：风轮 活动七：电闪，雷鸣！ 天气（复杂活动） 活动一：制云 活动二：制造雨 活动三：对雪的研究 活动四：雪花 活动五：冰柱 活动六：小气候 活动七：警惕：火险 天气（举一反三） 活动一：温度： 活动二：风的速度 活动三：风的方向 活动四：风的运动和种类 活动五：云的种类 活动六：温度 活动七：露点 活动八：降水 活动十：预报工作
天气（简易活动） “葱皮薄，暖冬到；葱皮厚而硬，严冬则一定。”这句古话的园丁押韵谚语中蕴含着一些真理。夏季空气和土壤的平均温度不同，会对洋葱的生长产生影响，夏季空气和土壤的温度与即将到来的冬天的气候情况是有联系的。科学研究已证实 其它一些植物也能够提供预测天气的线索。 全世界有7000多家气象观测站。除此之外，在运输船和飞机上还有成千上万的人定期收集天气方面的数据。 在许多传说中，动物能够预测天气情况。科学研究证明大部分传说并不准确。例如：有人说如果即将冬天会特别冷的话，一些动物就会长出超厚的毛。这种说法并不正确。黑尾鹿就是一种由于不能在需要时，长出超厚的毛而常常被冻死的动物。 “千帕”和“摄氏度”两个单位是以从事气象研究的两位欧洲科学先驱的姓氏命名的。他们是瑞典天文学家安德斯，塞尔歇斯和法国科学家、哲学家布雷斯，帕斯卡。 ? 如果科学家学会了控制天气，世界会变成什么样子？ ? 这意味着什么？ ? 人类控制天气会影响自然的平衡吗？ ? 我们该怎样决定下雨或晴天的时间和地点呢？ ? 控制天气是否有任何军事或政治意义？ ? 如果这一知识落入了无能的人的手中，会怎样？从长远角度出发，控制天气是有利还是有弊？ 数一下一只栖息在树上的知了（可以在茂密的灌木和2米或更高的树上找到；它在每天的傍晚鸣叫）在八秒钟内鸣叫的次数。它鸣叫的次数加上四，就得到了以摄氏度为单位的气温度数。几乎每次所得到的结果与真实值间的差异在1摄氏度之内。随着空气湿度的升高，知了鸣叫的频率也会加快。 活动一：倒空气 空气的特性对天气的变化起着主要作用。空气占据一定空间，具有重量和压力。下面试着在水下“倒”空气 材料：两个透明的玻璃杯；一个大容器或盛满水的水槽 步骤： 1. 把一个玻璃杯倒过来，直立着按入水中，杯中仍充满空气吗？ 2. 用另一只手把另一个杯子斜着放入水中，使杯子灌满水。 3. 把两个杯子移到一起，倾斜第一个杯子，使它里面的气泡飘到第二个杯子里。第一个和第二个杯子各会发生什么现象？ 4. 你能把所有的空气都从第一个杯子转移到第二个杯子中吗？会有多少空空气是由氮（约80%）和 氧（月20%）以及其它少 量水蒸气、氩和二氧化碳组成的混合物。
第一节大气污染物的扩散 一、湍流与湍流扩散理论 1. 湍流 低层大气中的风向是不断地变化，上下左右出现摆动；同时，风速也是时强时弱，形成迅速的阵风起伏。风的这种强度与方向随时间不规则的变化形成的空气运动称为大气湍流。湍流运动是由无数结构紧密的流体微团——湍涡组成，其特征量的时间与空间分布都具有随机性，但它们的统计平均值仍然遵循一定的规律。大气湍流的流动特征尺度一般取离地面的高度，比流体在管道内流动时要大得多，湍涡的大小及其发展基本不受空间的限制，因此在较小的平均风速下就能有很高的雷诺数，从而达到湍流状态。所以近地层的大气始终处于湍流状态，尤其在大气边界层内，气流受下垫面影响，湍流运动更为剧烈。大气湍流造成流场各部分强烈混合，能使局部的污染气体或微粒迅速扩散。烟团在大气的湍流混合作用下，由湍涡不断把烟气推向周围空气中，同时又将周围的空气卷入烟团，从而形成烟气的快速扩散稀释过程。 烟气在大气中的扩散特征取决于是否存在 湍流以及湍涡的尺度(直径)，如图5－7所示。 图5－7（a）为无湍流时，烟团仅仅依靠分子 扩散使烟团长大，烟团的扩散速率非常缓慢， 其扩散速率比湍流扩散小5～6个数量级；图5 －7（b）为烟团在远小于其尺度的湍涡中扩散， 由于烟团边缘受到小湍涡的扰动，逐渐与周边 空气混合而缓慢膨胀，浓度逐渐降低，烟流几乎呈直线向下风运动；图5－7（c）为烟团在与其尺度接近的湍涡中扩散，在湍涡的切入卷出作用下烟团被迅速撕裂，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；图5－7（d）为烟团在远大于其尺度的湍涡中扩散，烟团受大湍涡的卷吸扰动影响较弱，其本身膨胀有限，烟团在大湍涡的夹带下作较大摆幅的蛇形曲线运动。实际上烟云的扩散过程通常不是仅由上述单一情况所完成，因为大气中同时并存的湍涡具有各种不同的尺度。 根据湍流的形成与发展趋势，大气湍流可分为机械湍流和热力湍流两种形式。机械湍流是因地面的摩擦力使风在垂直方向产生速度梯度，或者由于地面障碍物(如山丘、树木与建筑物等)导致风向与风速的突然改变而造成的。热力湍流主要是由于地表受热不均匀，或因大气温度层结不稳定，在垂直方向产生温度梯度而造成的。一般近地面的大气湍流总是机械湍流和热力湍流的共同作用，其发展、结构特征及强弱决定于风速的大小、地面障碍物形成的粗糙度和低层大气的温度层结状况。 2. 湍流扩散与正态分布的基本理论 气体污染物进入大气后，一面随大气整体飘移，同时由于湍流混合，使污染物从高浓度区向低浓度区扩散稀释，其扩散程度取决于大气湍流的强度。大气污染的形成及其危害程度在于有害物质的浓度及其持续时间，大气扩散理论就是用数理方法来模拟各种大气污染源在
大气污染控制工程 复习资料 1、大气污染：系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。 2、二次污染物：是指一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新的污染物质。 3、空气过剩系数：实际空气量V 0与理论空气量之比V a. 4、集气罩：用以收集污染气体的装置。 5、挥发性有机污染物：是一类有机化合物的统称，在常温下它们的蒸发速率大，易挥发。 6、温室效应2.大气中的二氧化碳和其他微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳、水蒸气等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象。 7、理论空气量：.单位量燃料按燃烧反映方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量。 8、大气稳定度：.指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。 9、气体吸收：.气体吸收是溶质从气相传递到液相的相际间传质过程。 10、气体吸附：气体吸附是用多孔固体吸附剂将气体混合物中一种或数祖分被浓集于固体表面，而与其他组分分离的过程。 11、气溶胶.系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。 12、环境空气：.指人类、植物、动物和建筑物报露于其中的室外空气。 13、空燃比.单位质量燃料燃烧所需要的空气质量，它可以由燃烧方程式直接求得。 14、能见度：.能见度是指视力正常的人在当时的天气条件下，能够从天空背景中看到或辨认出的目标物的最大水平距离，单位用m或km。 15、有效躯进速度：在实际中常常根据除尘器结构型式和运行条件下测得除尘效率，代入德意希方程反算出相应的躯进速度。 16、城市热岛效应：是指城市中的气温明显高于外围郊区气温的现象。 17、烟气脱销：除通过改进燃烧技术控制NO x 排放外，有些情况还要对冷却后的烟 气进行处理，以降低NO x 排放量 18、控制流速法：系指在罩口前污染物扩散方向的任意点上均能使污染物随吸入气流流入并将其捕集所必须的最小吸气速度。 填空题： 1、煤中的可燃组分有 C、H、O、N、S ，有害成分主要是灰分、挥发分 1.化石燃料分为：煤炭、石油、天然气 3.煤的工业分析包括测定煤中：水分、灰分、挥发分固定碳 2、气态污染物控制技术基础是气体扩散、气体吸收、气体吸附、气体催化转化 3、根据燃料的性质和大气污染物的组成，把大气污染分煤烟型、石油型、混合型和特殊型四类。 4、大气污染侵入人体主要途径有：表面接触、食入含污染物的食物、吸入被污染的空气 5、旋风除尘器的分割粒径是指除尘效率为50%时的粒径。若除尘器的分割粒径越小，除尘效率越高。