第五章 大气静力稳定度

《大气污染控制工程》重要知识点汇总五121.大气静力稳定度大气静力稳定度是大气在静力作用下铅直方向的稳定程度。

某一气块受力作用产生向上或向下的运动以后可能有3种情况：运动逐渐减速，并有返回原位的趋势；运动逐渐加速，呈远离原位的趋势；运动既不加速，也不减速，可随处保持平衡。

第一种情况为大气稳定状态，第二种情况为不稳定状态，第三种情况称其为中性状态。

122.逆温大气温度层结一般是γ＞0，即气温随高度增加而降低，但在某些条件下也会出现γ=0或γ＜0。

通常将温度随高度增加而升高的空气层称为逆温层。

逆温层内空气铅直对流很弱，不利于污染物扩散。

高于地面的逆温层会阻挡下方的污染物向高空扩散。

所以空气污染事件大多数与逆温和静风等气象条件有关。

123.辐射逆温由于地表强烈辐射冷却形成的逆温。

晴朗少云、风速不大的夜晚，地表很快因辐射而降温，空气自下而上被冷却。

近地面空气降温多，远地面空气降温少，因而形成自地面起的逆温层。

日出后太阳辐射逐渐增强，地表升温，逆温层便自下而上逐渐消失。

辐射逆温在陆地上常年可见，冬季白天也可能出现。

在中纬度地区的冬季，辐射逆温层厚度可达200～300 m，有时可达400 m左右。

辐射逆温与大气污染关系最为密切。

124.下沉逆温由于空气下沉时受到压缩而引起的逆温。

高压区内某一空气团出现下沉运动，气压逐渐增大，气层在水平方向辐散，厚度减小。

由于气层顶部下沉距离比底部下沉距离大（H＞H′），绝热压缩升温程度比底部升温高，因而出现逆温，下沉逆温范围广、厚度大、持续时间长，一般出现在高空。

冬季下沉逆温与辐射逆温相结合，会形成很厚的逆温层。

125.平流逆温暖空气平流到冷地面上，下层空气受地面影响大，降温多，上部降温少，因而形成逆温。

海上暖空气平流到陆地上，或暖空气平流到低地，盆地聚集的冷空气上方，都可能形成平流逆温。

126.湍流逆温低层空气由于湍流混合，在混合层的上方形成逆温层。

在下部湍流混合层与上部未发生湍流混合层之间形成温度过渡的逆温层。

大气稳定度参数大气稳定度是指大气垂直运动的稳定性程度，它对于天气、气候和环境等方面都有着重要的影响。

通常情况下，大气稳定度可以通过温度、湿度、气压等参数来进行计算和判断。

一、计算公式大气稳定度的计算公式主要有两种，分别是折射指数法和位势能法。

1. 折射指数法折射指数法又称为Richardson数法，其计算公式为：Ri = (g / θ) * Δθ/ Δz其中，Ri为Richardson数；g为重力加速度；θ为平均温度；Δθ为温度差；Δz为高度差。

当Ri < 0时，大气处于不稳定状态；当Ri > 1时，大气处于稳定状态；当0 < Ri < 1时，大气处于较不稳定状态。

2. 位势能法位势能法主要是通过计算空气上升或下沉所需克服的重力势能来判断大气的稳定性。

其计算公式为：Ep = Cp * T + gz其中，Ep为位势能；Cp为空气比热容；T为温度；g为重力加速度；z为高度。

当Ep增大时，空气上升所需的能量也就越大，此时大气处于稳定状态；反之，当Ep减小时，空气上升所需的能量也就越小，此时大气处于不稳定状态。

二、等级划分根据大气稳定度的不同程度，可以将其划分为以下四个等级：1. 非常不稳定：当大气稳定度非常低时，空气上升非常容易，形成强烈对流运动。

这种情况通常出现在高温、高湿、高海拔的地区。

2. 不稳定：当大气稳定度较低时，空气上升比较容易，形成较强对流运动。

这种情况通常出现在夏季午后或晴朗天气中。

3. 稳定：当大气稳定度较高时，空气上升比较困难，形成的对流运动也比较弱。

这种情况通常出现在阴雨天气或夜间。

4. 非常稳定：当大气稳定度非常高时，空气上升非常困难，几乎没有对流运动。

这种情况通常出现在高压天气或秋季晴朗天气中。

三、判断方法大气稳定度的判断主要通过观测和计算来进行。

以下是几种常见的判断方法：1. 湿度法：当相对湿度高于80%时，大气通常处于不稳定状态；当相对湿度低于50%时，大气通常处于稳定状态。

大气稳定度的概念
《大气稳定度是啥玩意儿》
嘿，大家知道大气稳定度不？这可不是啥高深莫测的东西啦！
我记得有一次啊，我去爬山。

那天天气特别好，阳光明媚的。

我吭哧吭哧地往上爬，爬着爬着就感觉有点不一样了。

在山脚下的时候，风还挺平静的，可越往上走，那风就有点怪怪的了。

有时候突然一阵风刮过来，吹得我头发都乱了，树叶也跟着哗啦啦地响；但有时候又感觉风好像被什么东西压住了似的，半天都没动静。

这其实就和大气稳定度有关系呢！
大气稳定度啊，简单来说，就是大气是愿意安安静静的呢，还是喜欢瞎折腾。

如果大气比较稳定，就像个乖孩子一样，不怎么乱动，那空气啊啥的就比较平静；但要是大气不稳定，那可就热闹了，各种气流啊就会跑来跑去，一会儿有风一会儿没风的。

就像我爬山时遇到的情况，山脚下可能大气比较稳定，风就比较平和；到了山上，大气稳定度变了，风的表现也就不一样了。

总之呢，大气稳定度就是大气的一种状态，它会影响我们周围的天气和环境。

我们平时生活中也能感受到它的存在呢，比如有时候风平浪静，有时候又狂风大作。

所以啊，下次当你感觉到风的变化或者天气的不同时，说不定就是大气稳定度在搞鬼呢！哈哈！
这就是我对大气稳定度的理解啦，虽然不是啥专业的解释，但都是我亲身经历和感受到的哦，希望能让大家更容易明白这个概念呀！。

大气静力稳定度matlab1.引言1.1 概述大气静力稳定度是指在大气中物体在静止状态下受到的稳定力的性质和特征。

它是研究大气环境中物体静力平衡的重要参数，能够描述物体在大气中受到的平衡力的大小和方向。

了解大气静力稳定度对于设计和工程领域具有重要意义。

在很多工程项目中，如高层建筑、桥梁、天线塔等，大气静力稳定度都是必须要考虑的因素。

它直接关系到建筑物的结构安全和稳定性。

如果大气静力稳定度不足，建筑物在强风、地震等外力的作用下可能发生倾斜、破坏甚至坍塌的情况。

因此，了解大气静力稳定度的概念和计算方法对于工程结构的设计和风险评估具有重要意义。

本文将首先介绍大气静力稳定度的概念和意义，包括对其进行定义和解释，以及在实际工程中的应用场景和意义。

随后，文章将详细探讨大气静力稳定度的计算方法，涵盖了基本的理论原理和数学模型。

通过对大气静力稳定度的计算，可以对工程结构的稳定性进行评估和预测，从而采取相应的措施来确保其安全性和可靠性。

最后，本文将进行总结，并展望大气静力稳定度的应用前景。

大气静力稳定度的研究不仅对于目前的工程项目具有重要影响，也对于未来的建筑设计和风险评估提供了新的思路和方法。

希望通过本文的研究，能够为相关工程领域的专业人士提供有益的参考和指导，促进建筑安全和可持续发展的进程。

1.2文章结构文章结构的设计对于一篇文章的组织和阅读具有重要的指导作用。

本文的文章结构如下：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 大气静力稳定度的概念和意义2.2 大气静力稳定度的计算方法3. 结论3.1 总结3.2 对大气静力稳定度的应用前景展望在本文中，文章结构的设计旨在以一种清晰有序的方式呈现所述内容，使读者能够更好地理解大气静力稳定度的概念和意义，了解其计算方法，并对其应用前景展望进行总结。

1.3 目的本文的主要目的是研究和分析大气静力稳定度的计算方法，并探讨其在实际应用中的意义和潜在前景。

大气稳定度简介大气稳定度是指大气中空气的垂直运动和换热过程中的稳定性程度。

大气稳定度对于气象学和空气质量影响至关重要。

在不同的大气稳定度条件下，大气中的空气会有不同的运动方式和热量交换方式。

本文将介绍什么是大气稳定度，以及不同稳定度条件下的气象现象和影响。

大气稳定度的定义大气稳定度是指大气中空气受到地球引力和水平风的平衡作用后，在垂直方向上的运动特征。

在空气上升和下沉的过程中，大气稳定度决定了空气温度的变化和湿度的分布。

大气稳定度的主要决定因素包括温度、湿度和气压的垂直分布以及垂直运动的速度和方向。

大气稳定度的分类根据大气稳定度的不同条件，可以将大气稳定度分为三类：不稳定、稳定和中性。

不稳定不稳定条件下，大气中的空气上升速度较快，而下沉速度较慢。

在这种情况下，空气在上升过程中会迅速冷却并产生对流，从而形成云和降水。

不稳定条件通常出现在暴雨和雷暴天气中，会导致剧烈的气象现象发生。

稳定稳定条件下，大气中的空气上升速度较慢，而下沉速度较快。

这种情况下，空气在上升过程中会逐渐变暖，形成积云和层积云，但几乎不会产生降水。

稳定条件通常会使得空气污染物在近地层停留，导致空气质量下降。

中性中性条件下，大气中的空气上升和下沉速度相当。

在这种情况下，空气的上升和下沉几乎不会引起温度和湿度的显著变化，也不会产生明显的对流运动。

大气中的空气质量相对较好，空气污染物不易积聚。

大气稳定度的影响大气稳定度对气象和空气质量产生重要影响。

气象现象在不同的大气稳定度条件下，会出现不同的气象现象：•不稳定条件下，会出现强降雨和雷暴。

大气中的升力较强，空气上升快速冷却形成强对流云系，降水量较大。

•稳定条件下，会出现积云和层积云。

大气中的空气上升较慢，很少产生降水。

•中性条件下，天空晴朗，气候相对稳定。

空气质量大气稳定度对空气质量也有重要影响。

在稳定条件下，空气污染物往往会在近地层积聚，导致空气质量下降。

而在不稳定和中性条件下，空气污染物能够被更好地稀释和扩散，空气质量相对较好。

大气稳定度概念
大气稳定度是指上层大气阻力力学特征阻助或限制了空气团移动的程度。

大气
稳定度可以影响大气层中空气流动的特性，从而有效地影响大气污染物的分布特性、生态系统状态等。

大气稳定度有自然维持状态和强迫调整状态两种类型。

自然维持状态是本地大
气稳定性自身的变化，它是一个连续的过程，不会受控制或干预，而强迫调整状态则是一个非连续的过程，需要外部的影响因素和干预力。

大气稳定度对大气系统有着重要的影响，具体表现在以下几个方面：
首先，稳定的大气会增加污染物的排放量。

当大气稳定，污染物在中底层大气
中会扩散，而当大气不稳定时，污染物会停留在较高的层次中。

其次，大气稳定度会影响风速和风向。

当大气稳定度较低时，风速可能达到7
级以上，并且来自不同方向但稳定的大气，则可能产生比较小的风速和单一的风向。

再次，大气稳定度会影响大气状况，例如气压等。

如果气压高并且空气稳定，
那么常温高，湿度低，防止了降雨过程；如果气压低，空气不稳定，则有可能出现有风雨的天气。

最后，还有生态系统受到大气稳定度的影响。

当大气稳定时空气湿度会上升，
系统中植物减少，也会影响生态疏离和植物群落。

总之，大气稳定度是大气系统中受人们没有充分重视的重要概念，它不仅会影
响大气污染物、风速和风向、气压等，还会影响到地球上的生态，因此需要人们对其进行充分重视。

第五章云的形成水汽、大气运动、云和天气变化云在一天中可能的变化云的形成与消亡5.1 基本热力学过程稳定平衡与不稳定平衡气块与环境的概念大气环境的稳定程度稳定不稳定中性气块模型质量热量扰动气压相同⑴气温非绝热变化⑵气温绝热变化空气与外界没有热量交换，称为绝热变化。

气块(团)垂直运动（绝热变化）水平运动（非绝热变化）气块(团)气温的非绝热变化1. 热传导：依靠分子的微观热运动来传递热量空气密度小导热系数小来传递热量。

空气密度小，导热系数小，所以分子热传导只能影响到紧贴地面的传一薄层，对较大规模的热量传递来讲可忽略不计忽略不计。

2辐射2. 辐射：辐射是地面和大气之间热量传递的主要方式，但在完全没有空气运动时，地面辐射传热所及的高度也只是离地面较近的气层内。

因空气块运动而进行的热量交换，按促使空气运动的不同原因可分对流、湍流。

3对流对流层中热量由低层向高3.对流：对流层中热量由低层向高层传送的重要方式。

大气层不稳定时，层传的要方式大气层不稳定时对流热交换的高度可达对流层顶。

对流在夏季和午后较强而冬季和清晨流在夏季和午后较强，而冬季和清晨较弱。

4. 湍流湍流：湍流交换的热量远远大于分子传导交换的热量湍流不仅在热子传导交换的热量。

湍流不仅在热交换中起重要作用，蒸发扩散等交换中起重要作用，蒸发、扩散等的大小也取决于湍流运动145、蒸发（升华）和凝结（凝华）水在蒸发（或冰在升华）时要吸收热量；相反，水汽在凝结（或凝华）时，会放出潜热又会放出潜热。

如果蒸发（升华）的水汽，不是在原处凝结（凝华），而是被带到别处去凝结（凝华）就会使热量得到传送结（凝华），就会使热量得到传送。

热量传递和蒸发使大气获得热量，引起大气的温度变化这是大气温度引起大气的温度变化。

这是大气温度变化的一个方面，叫非绝热变化变化的个方面，叫非绝热变化5.1.1 干绝热过程干绝热方程（泊松方程）T⎞⎜⎛⎜=pTp⎟⎟⎜=⎟⎟⎜干绝热过程中，温度变化完全取决于气压的变化的变化。