大气污染气象学

污染气象学大气扩散参数大气扩散参数是指用于描述污染物在大气中传输和扩散的各种参数，包括平流、湍流和稳定度等。

这些参数主要通过气象观测和模拟来获得，并在大气扩散模型中应用，以预测和评估大气污染物的扩散范围和浓度分布。

首先，平流是指大气中水平风速和风向的变化情况。

平流对大气扩散起着主导作用，因为它决定了污染物在大气中的传输距离和速度。

平流可以通过气象观测和数值模拟来确定，常用的平流参数有水平风速、风向、风切变等。

其次，湍流是指大气中垂直风速和湍流强度的变化情况。

湍流对大气扩散起着重要作用，因为它决定了污染物在垂直方向上的混合和扩散效果。

湍流可以通过气象观测和湍流模型来确定，常用的湍流参数有垂直风速、湍流强度、湍流释放系数等。

最后，稳定度是指大气中温度垂直分布的变化情况。

稳定度对大气扩散也有重要影响，因为它决定了污染物在大气中的上升和下沉运动。

不同稳定度条件下的大气扩散情况差异很大，所以稳定度是影响空气质量的关键因素。

稳定度可以通过气象观测和数值模拟来计算，常用的稳定度参数有温度垂直梯度、温度倾角、位温等。

需要注意的是，大气扩散参数的确定和应用需要考虑多种因素的综合影响。

例如，在复杂地形和复杂气象条件下，大气扩散参数的计算和模拟更为困难，结果也更不准确。

此外，大气污染物的种类、浓度、释放方式等因素也会对大气扩散参数产生影响。

综上所述，大气扩散参数是研究大气污染传输和空气质量的关键指标，其包括平流、湍流和稳定度等参数。

这些参数通过气象观测和模拟来获得，并在大气扩散模型中应用，以预测和评估大气污染物的扩散范围和浓度分布。

了解和掌握这些参数对于污染物源治理和环境保护具有重要意义。

第三章 大气污染气象学3.1 一登山运动员在山脚处测得气压为1000 hPa ，登山到达某高度后又测得气压为500 hPa ，试问登山运动员从山脚向上爬了多少米？ 解：由气体静力学方程式，大气中气压随高度的变化可用下式描述：dP g dZ ρ=-⋅ （1）将空气视为理想气体，即有m PV RT M =可写为 m PMV RTρ==（2） 将（2）式带入（1），并整理，得到以下方程：dP gM dZ P RT=- 假定在一定范围内温度T 的变化很小，可以忽略。

对上式进行积分得：ln gMP Z C RT =-+ 即 2211ln ()P gM Z Z P RT =--（3） 假设山脚下的气温为10。

C ，带入（3）式得：5009.80.029ln10008.314283Z ⨯=-∆⨯ 得 5.7Z km ∆= 即登山运动员从山脚向上爬了约5.7km 。

3.2 在铁塔上观测的气温资料如下表所示，试计算各层大气的气温直减率：105.1-γ，3010-γ，5030-γ，305.1-γ，505.1-γ，并判断各层大气稳定度。

解：d m K z T γγ>=---=∆∆-=-100/35.25.1102988.297105.1，不稳定d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/5.110308.2975.2973010，不稳定d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/0.130505.2973.2975030，不稳定d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/75.15.1302985.297305.1，不稳定d m K zTγγ>=---=∆∆-=-100/44.15.1502983.297505.1，不稳定。

3.3 在气压为400 hPa 处，气块温度为230K 。

若气块绝热下降到气压为600 hPa 处，气块温度变为多少？解：288.00101)(P PT T =， K P P T T 49.258)400600(230)(288.0288.00101===解：由《大气污染控制工程》P80 （3－23），m Z Z u u )(11=，取对数得)lg(lg 11Z Zm u u =设y u u=1lg ，x Z Z =)lg(1，由实测数据得由excel 进行直线拟合，取截距为0，直线方程为：y=0.2442x故m ＝0.2442。

空⽓污染⽓象学复习资料名词解释：1、空⽓污染⽓象学：是近代⼤⽓科学研究的⼀个新的分⽀学科，研究⼤⽓运动同⼤⽓中污染物相互作⽤的学科，它作为⼤⽓环境问题研究与应⽤的⼀个重要领域，研究排放进⼊⼤⽓层的空⽓污染物的扩散稀释、转化、迁移和清楚的规律，模拟并预测空⽓污染物的浓度分布及其对环境空⽓质量的影响。

2、⽓象要素：构成和反映⼤⽓状态和⼤⽓现象的基本因素，简称为⼤⽓状态的物理现象和物理量。

3、风：空⽓相对于地⾯的⽔平运动成为风，它有⽅向和⼤⼩，是⽮量。

4、湍流：是⼀种不规则运动，其特征是时空随机变量，包括机械因素和热⼒因素，由机械或动⼒作⽤⽣成的是机械湍流，地表⾮均⼀性和粗糙度均可产⽣这种机械湍流活动。

由各种热⼒因⼦的热⼒作⽤诱发形成的湍流称热⼒湍流，⼀般情况下，⼤⽓湍流的强弱取决于热⼒和动⼒两种因⼦。

在⽓温垂直分布呈强递减时，热⼒因⼦起主要作⽤，⽽在中性层结情况下，动⼒因⼦往往起主要作⽤。

5、⼤⽓温度：指1.5⽶的百叶箱温度。

6、⼲绝热递减率：绝热垂直递减率（绝热直减率）：⽓块在绝热过程中，垂直⽅向上每升降单位距离时的温度变化值。

（通常取100m ），单位：℃/100m 。

7、⼲绝热垂直递减率γd （⼲绝热直减率）: ⼲⽓块（包括未饱和湿空⽓）在绝热过程中，垂直⽅向上每升降单位距离的温度变化值。

（通常取100⽶），根据计算，得到γd 约为0.98℃/100m ，近似1℃/100m 。

8、混合层⾼度：在实践中，经常会出现这样的温度层结：低层是不稳定的⼤⽓，在离地⾯⼏百到上千⽶⾼空存在⼀个明显的逆温层，即通常所说的上部逆温的情况，它使污染物的垂直扩散受到限制，实际上只能在地⾯⾄逆温的扩散叫“封闭型”扩散。

存在封闭型扩散的空⽓层称混合层。

上部稳定层结的底部的⾼度称为混合层⾼度。

9、地⾯绝对最⼤浓度：两种作⽤的结果:定会在某⼀风速下出现地⾯最⼤浓度的极⼤值,称为地⾯绝对最⼤浓度,⽤Cabsm ，出现最⼤浓度的风速称为危险风速10、烟⽓抬升⾼度：烟囱⾼度He 为烟囱的有效⾼度.这个⾼度就是烟流中⼼线完全变成⽔平时的⾼度.它等于烟囱的实际⾼度Hs 和烟⽓的抬升⾼度△H 之和.He= Hs+ △H11、烟流宽度2y0(或2z0)定义为烟流中⼼线⾄等于烟流中⼼线浓度⼗分之⼀处的距离的⼆倍。

气象学在大气环境污染治理中的应用在当今社会，大气环境污染已成为全球面临的严峻挑战之一，对人类的健康和生态系统的平衡造成了巨大威胁。

而气象学作为一门研究大气现象和规律的科学，在大气环境污染治理中发挥着至关重要的作用。

通过对气象条件的深入研究和分析，我们能够更好地理解污染物的扩散、传输和转化过程，从而为制定有效的治理策略提供科学依据。

气象学在大气环境污染治理中的应用首先体现在对污染物扩散的预测和模拟方面。

气象因素如风速、风向、温度、湿度、大气稳定度等都会显著影响污染物在大气中的扩散和传输。

通过建立气象模型和污染物扩散模型，可以较为准确地预测污染物在不同时间和空间的分布情况。

这有助于提前采取措施，如调整工业生产布局、限制车辆行驶等，以减少污染物对人口密集区和生态敏感区的影响。

例如，在一个城市中，如果预计将出现不利于污染物扩散的气象条件，如静稳天气，环保部门可以提前通知相关企业减少污染物排放，并加强对空气质量的监测。

同时，公众也可以提前做好防护措施，减少户外活动，降低污染物对健康的危害。

气象学还能帮助我们分析大气污染物的来源和成因。

通过对气象数据的长期观测和分析，可以发现某些污染物浓度的变化与特定的气象条件之间存在关联。

比如，在特定的季节或天气条件下，某些地区的污染物浓度会明显升高。

这可能是由于当地的污染源排放增加，也可能是由于气象条件不利于污染物的扩散和稀释。

通过深入研究这些关联，可以有针对性地制定减排措施，从源头上控制污染物的排放。

此外，气象学在大气环境监测中也发挥着重要作用。

传统的大气环境监测主要依靠地面监测站点，但这些站点的分布往往有限，难以全面反映大气污染物的空间分布情况。

而气象卫星、气象雷达等先进的气象观测手段可以提供大范围、高时空分辨率的大气信息，有助于更全面、准确地监测大气污染物的分布和变化。

例如，气象卫星可以监测到大气中的气溶胶、颗粒物等污染物的分布情况，为评估大气污染的范围和程度提供重要依据。

气象学中的大气颗粒物和空气污染空气污染是现代社会公认的环境问题之一。

与此同时，气象学家对大气中颗粒物的关注也越来越多。

这些颗粒物不仅会对人类健康造成损害，还可能干扰气象现象的发展。

1. 大气颗粒物的种类和来源大气颗粒物是指在空气中悬浮的微小固体或液态物质，其直径一般小于10微米，其中更细小的颗粒物还被称作细颗粒物(PM2.5)。

这种颗粒物的来源复杂，包括自然因素（如沙尘暴、火山喷发等）、人为因素（如工业废气、机动车排放等）以及生物因素（如花粉、微生物等）。

这些颗粒物对人体健康的影响一直备受关注。

细颗粒物能够进入人体肺部和血液循环系统，引起呼吸系统疾病、心血管疾病等健康问题。

2. 大气颗粒物的分布和扩散大气颗粒物的分布和扩散是气象学家的研究重点之一。

大气中存在着复杂的气流、温度、湿度等因素，这些因素之间相互作用，影响着颗粒物在空气中的行为。

例如，气流的作用会使颗粒物向上或向下运动，更高的湿度则会让它们更容易被转化为液态形式，降落到地表。

这些因素的变化也会导致颗粒物浓度分布的变化。

3. 大气颗粒物的影响除了对人类健康造成的危害外，大气颗粒物还可能干扰气象现象的发展。

例如，云的形成和降水的发生都与颗粒物有关。

颗粒物会作为云凝结核，引导云的形成；而当颗粒物浓度过高时，它们也会影响降水的形成和降雨量。

此外，大气颗粒物还可能会影响光线的传播，潜在影响着气象探测技术、卫星遥感技术等。

4. 控制大气颗粒物控制大气颗粒物是一项重要的任务。

各国需要采取严格的法律法规和措施来防止大气污染和控制颗粒物排放，包括工业、交通等行业的限制和管理。

气象学家也需要加强研究，以便更好地评估和理解气象现象和空气质量之间的关系，为制定公共决策提供科学依据。

结语：空气污染和大气颗粒物的问题需要全球共同应对。

除了国际合作，各国还需要加强监测、研究和管理，积极探索新的减排技术和解决方案，共同打造一个更加健康的生态环境。

大气污染的检测方法大气污染严重威胁人类健康和环境质量。

现代生活中的一些工业活动和交通运输等对大气环境的影响越来越大，因此大气污染的检测方法也显得越来越重要。

本文将介绍一些目前常见的大气污染检测方法。

一、传统方法传统的大气污染检测方法主要是基于物理化学性质的，比如测量大气中某些化学物质的浓度、PH值和其他一些物理和化学指标。

这种方法在数十年前应用广泛，检测手段多样，比如重量法、容积法和光电法等。

但是，这种方法有许多局限性，比如测量准确性较低、需要人工操作、需要复杂的仪器等。

二、光谱法随着科技的进步，光谱法成为一种新型的大气污染检测方法。

从目前的研究来看，光谱法检测大气污染的准确性和灵敏度都比传统方法高，而且不需要样品的预处理。

这种方法主要是通过光谱设备测量样品的光谱信号，从而分析出样品的成分和浓度。

光谱法分为很多类型，比如红外光谱法、紫外光谱法、拉曼光谱法和荧光光谱法等。

其中，拉曼光谱法和荧光光谱法相对于其他光谱法具有更高的灵敏度和选择性。

不同类型的光谱法适用于不同的样品类型和检测目的，需要根据实际情况进行选择。

三、电化学传感器电化学传感器是一种载体较小、且灵敏度高的大气污染检测方法，大量使用于现代环保领域。

它通过电极与化学物质之间的相互作用，测量被检测物质的电化学性质来实现检测。

电化学传感器的设计非常灵活，可以根据需求进行自定义。

电化学传感器最大的优势在于其采集数据的实时性和连续性，同时还具有自动化操作和质量控制的能力。

四、气象学方法另一种常见的大气污染检测方法是气象学方法。

这种方法主要是基于大气运动规律的研究，比如分析云的运动轨迹和分布情况，以及分析大气温度、动力和湛蓝天率等指标。

通过这些指标可以推断出大气中的污染物种类和浓度等信息。

气象学方法主要是基于大气中污染物浓度的分布规律，相对于物理化学性质测量方法更能全面而准确的解决现代化产生的大气污染问题。

总之，不同的大气污染检测方法各具特色，适用于不同的检测环境和监测目的。

一. 简答1. 简述大气稳定度的主要判据令气块离开平衡位置作微小的虚拟位移，如果气块到达新位置后有继续移动的趋势，则此气层的大气层结是不稳定的；气块有回到原平衡位置的趋势，则这种大气层结是稳定的。

如果气块既不远离平衡位置也无返回原平衡位置的趋势，而是随机平衡，就是中性的。

对此定量描述：γ和Γ分别表示气块和环境气层的垂直减温率。

且假设Γ是常数，则气块加速度为由于干绝热线和假绝热线同时又是等位温线和等相当位温线，所以也有以下判据:2. 干沉降, 湿沉降干沉降：重力沉降，与植物、建筑物或地面(土壤)相碰撞而被捕获(被表面吸附或吸收)的过程，统称为干沉降(dry deposition)。

湿沉降：大气中的物质通过降水而落到地面的过程，称湿沉降(wet deposition)，湿沉降有两类：雨除( rainout)和冲刷(洗脱)( washout)。

3.气溶胶及其分类，在大气过程中有何作用（1）气溶胶：指悬浮在气体中的固体和(或)液体微粒与气体载体组成的多相体系。

（2）习惯上，按尺度大小将气溶胶粒子分成三类: 爱根核(半径r< 0.1µm)、大粒子(0. 1µm <r<l. 0µm)和巨粒子(r>1µm). ①按其粒径大小：总悬浮颗粒物、飘尘、降尘、可吸入粒子、细粒子②按颗粒物成因：分散性气溶胶、凝聚性气溶胶③按组成特征主要有:尘、烟、熏烟、雾、霜、烟雾；④以形成过程可区分为一次气溶胶和二次气溶胶；（3）①气溶胶能作为水滴和冰晶的凝结核，促进成云致雨②气溶胶粒子是太阳辐射的吸收体和散射体，一方面可以将太阳光反射到太空中，从而冷却大气，另一方面却能通过微粒散射、漫射和吸收一部分太阳辐射，减少地面长波辐射的外逸，使大气升温③气溶胶粒子浓度大时可以导致大气能见度的降低，到达地面的太阳光减少，降低地表温度，影响植物的生长④气溶胶能为酸雨的形成提供良好的反应条件，促进酸雨的形成⑤不仅对能见度和气候有巨大的作用，而且对人体健康也有巨大的影响⑥参与各种化学循环，是大气的重要组成部分。

第三章一、单项选择题1、在气压为400kPa处，气块温度为230K。

若气块绝热下降到气压为600kPa。

若气块绝热下降到气压为600 kPa处，则气块温度变为＿＿＿＿＿。

A.204.7KB.240.7KC.258.5KD.285.5K2、按照大气的热状况可以将大气结构分为对流层、平流层、中间层、＿＿＿＿＿、散逸层。

A.均质层B.热成层C.摩擦层D.过渡层3、从平流层顶到85km高空是中间层，该层内O3甚微，大气温度随着高度的增加而＿＿＿＿＿。

A.无明显变化B.升高C.下降D.无规律4、当空气中＿＿＿＿＿积累到一定量，并遇到强烈阳光、逆温和静风等条件，便参与光化学反应而形成毒性更大的光化学烟雾，而且容易造成低空臭氧污染。

A.NOB.NO2 C.N2O5D.N2O5、化石燃料燃烧过程中的NOx90%以上是＿＿＿＿＿。

A.NOB.NO2 C.N2O5D.N2O6、在大气压为99.975kPa，热力学温度为293.15K时，采样器通过气量1.4m3,采得TSP为0.2mg。

则标准状态下的空气中TSP的质量浓度为＿＿＿＿＿。

A.0.155mg/m3B.1.55 mg/m3C.0.155μg/m3D.1.55μg/m37、粉尘密度为1400kg/m3,平均粒径1.4μm，在大气中的浓度为0.2 mg/m3，对光的折射率为2.2，大气的最大能见度为＿＿＿＿＿。

A.15425.2mB.11581.8mC.10254.5mD.9854.8m8、对流层中，气温随着高度的增加而降低，每升高100m平均气温下降＿＿＿＿＿。

A.0.65℃B.1.89℃C.5.81℃D.0.098℃9、人类活动排放的污染物绝大多数聚集以及大气污染主要发生在＿＿＿＿＿。

A.对流层B.平流层C.中间层D.热层10、大气中悬浮颗粒物的平均粒径为1.0μm，密度为2500kg/m3，如果散射率为2，能见度为8000m时颗粒物的浓度为＿＿＿＿＿。

A.0.258 mg/m3B. 0.291 mg/m3C.0.854 mg/m3D. 0.406 mg/11、已知干空气中N2和O2的质量分数分别为76.7%和23.3%，空气的总压力为101325Pa，则它们质量分率为＿＿＿＿＿。