大氣污染物的擴(kuò)散與氣象條件2課件

(1)波浪型。氣溫直減率大于干絕熱遞減率,大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，煙形擺動(dòng)大、擴(kuò)散快，大氣污染物很快擴(kuò)散到地面，對(duì)附近居民有害，但對(duì)距離較遠(yuǎn)的區(qū)域影響小，一般不易發(fā)生煙霧事件。這種類型多發(fā)生在夏天或晴天的中午。(2）錐型。當(dāng)氣溫直減率與干絕熱遞減率差別不太大，或風(fēng)速較大時(shí)，大氣穩(wěn)定度呈中性，此時(shí)水平擴(kuò)散大于垂直擴(kuò)散，因而煙形呈圓錐型。這種煙形多發(fā)生在陰天或大風(fēng)天氣條件下。氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響(1)波浪型。氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響(3)扇型。當(dāng)氣溫自下向上增加，大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)，一般風(fēng)速微弱，煙氣在逆溫層內(nèi)只能在水平方向呈扇型逐漸散開(kāi)，擴(kuò)散極慢。這種煙形的大氣污染物可傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)的地方，如遇山丘或高建筑物則發(fā)生下沉作用，以致對(duì)該地區(qū)造成嚴(yán)重污染。如果污染源排放的煙羽髙度高于逆溫層，則近源處地面的污染物濃低；如果污染源排放的煙羽位于逆溫層內(nèi)，則污染物難以稀釋擴(kuò)散，易造成大氣污染。其多發(fā)生在晴天的夜間或清晨，風(fēng)速較小的情況下。氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響(4)熏煙型。在煙囪頂部以上的大氣層處于穩(wěn)定狀態(tài)，煙囪高度以下的大氣層處于不穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)上面的逆溫層好像一個(gè)“鍋蓋”，使污染源排放的煙氣不能向上擴(kuò)散，而只能大量下沉，在下風(fēng)向地面造成嚴(yán)重污染，許多煙霧事件均是在此條件下形成的。這種煙形通常發(fā)生在冬季日出后1~2h，持續(xù)時(shí)間約0.5?1h。氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響(4)熏煙型。氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響(5)屋脊型。其成因與熏煙型的大氣狀況正好相反，煙囪高度以下的大氣層處于穩(wěn)定狀態(tài)，煙囪髙度頂部以上的大氣層處于不穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)下面的逆溫層阻止煙氣向下擴(kuò)散，而只向上部擴(kuò)散，煙形呈屋脊型。這種煙形下部濃度小，如不與山丘或建筑相遇，不會(huì)造成嚴(yán)重污染。這種情況下多發(fā)生于晴天傍晚。氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響(5)屋脊型。氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響5、混合層厚度概念由于熱力和動(dòng)力作用，大氣邊界層內(nèi)會(huì)出現(xiàn)上、下層湍流強(qiáng)度不同的現(xiàn)象。若下層空氣湍流強(qiáng)，上層空氣湍流弱，中間存在一個(gè)湍流強(qiáng)度不連續(xù)面，此時(shí)湍流不連續(xù)面上下兩側(cè)污染物濃度差別很大，該不連續(xù)面猶如一個(gè)蓋子一樣，抑制下層空氣向上輸送，污染物在下層空氣強(qiáng)烈混合，稱不連續(xù)面以下能發(fā)生強(qiáng)烈湍流混合的層次為混合層，其髙度稱為混合層高度或混合層厚度。

氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響5、混合層厚度概念氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響在混合層內(nèi)氣溫隨高度呈中性或不穩(wěn)定分布，在混合層以上則是穩(wěn)定分布。混合層厚度是地面熱空氣對(duì)流所能到達(dá)的高度，因此它是影響大氣污染物鉛直擴(kuò)散的重要因索，它表示污染物在垂直方向上能被熱力湍流影響的范圍。氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響在混合層內(nèi)氣溫隨高度呈中性或氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響大氣混合層產(chǎn)生的主要原因是溫度層結(jié)的不連續(xù)性，即有上部逆溫的存在。根據(jù)成因的不同，混合層可分為以下幾類：

1、逆溫破壞產(chǎn)生的混合層2、對(duì)流混合層3、下沉逆溫混合層4、城市熱島混合層5、海陸邊界混合層(海陸熱力內(nèi)邊界層〕

氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響大氣混合層產(chǎn)生的主要原因是溫下沉逆溫（地面逆溫）下沉壓縮增溫效應(yīng)引起，一般上升降溫，下沉增溫；

hh’HH’氣團(tuán)下沉過(guò)程中，由于受到壓縮，頂部下降距離大，增溫多，底部下降距離相對(duì)小，增溫少，因此形成頂部溫度高，底部溫度低的氣團(tuán)。因?yàn)閔>h’,所以H>H’下沉逆溫（地面逆溫）hh’HH’氣團(tuán)下沉過(guò)程中，由陸邊界混合層(海陸熱力內(nèi)邊界層〕在海岸地帶，白天有海風(fēng)吹向陸地時(shí)，因陸地白日的氣溫比海面髙，由海洋吹向陸地的氣流下部逐漸被陸地地面加熱，湍流增強(qiáng)，層結(jié)變?yōu)椴环€(wěn)定或中性。而其上部仍然保持來(lái)自海洋上的穩(wěn)定層結(jié)，此時(shí)氣流下部即形成混合層，也稱該層為熱力內(nèi)邊界層。該混合層的髙度隨離開(kāi)海陸交界處的距離而變化，越深入內(nèi)陸，混合層髙度越髙。陸邊界混合層(海陸熱力內(nèi)邊界層〕在海岸地帶，白天有海風(fēng)吹向陸陸邊界混合層(海陸熱力內(nèi)邊界層〕由于溫度層結(jié)晝夜不同，因此混合層厚度也有日變化。晴朗微風(fēng)的夜間，鄉(xiāng)村地區(qū)可能不存在混合層，城市由于熱島效應(yīng)，會(huì)有一定髙度的混合層。日出后，隨著地面溫度的升高，湍流增強(qiáng)，混合層厚度開(kāi)始增加，到午后達(dá)最大值。陸邊界混合層(海陸熱力內(nèi)邊界層〕可見(jiàn),混合層厚度對(duì)大氣污染物的稀釋擴(kuò)散影響很大如果污染源處在混合層內(nèi)，由于上部逆溫的存在強(qiáng)烈抑制了污染物的向上擴(kuò)散，可近似將混合層頂看作是污染物不能穿越的上界面，污染物到達(dá)混合層頂時(shí)要向下反射,加重近地面層的空氣污染。如果污染源的高度髙于混合層頂，則上部逆溫的存在可抑制污染物向近地面的擴(kuò)散，從而使地面濃度降低?；旌蠈痈叨纫矔?huì)通過(guò)影響煙氣的抬升高度而影響污染物的落地濃度?？梢?jiàn),混合層厚度對(duì)大氣污染物的稀釋擴(kuò)散影響很大如果污染源處在大氣污染物的擴(kuò)散與氣象條件2課件6、降水對(duì)大氣污染物的凈化作用降水的凈化作用包括云的吸收、降水對(duì)顆粒物的沖洗和捕集，降水對(duì)污染氣體的捕集作用等。這些凈化過(guò)程不同，凈化效果也不相同。降水的凈化作用與降水強(qiáng)度有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，1h降水量在1mm以下的，對(duì)污染物的凈化作用不大,對(duì)較髙濃度的S02尤其如此；1h降水量在2mm以上時(shí)，污染物濃度才有所降低；降水量大時(shí)，污染物濃度降低比較大。可見(jiàn)降水是凈化空氣的有效因子。氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響6、降水對(duì)大氣污染物的凈化作用氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響正因?yàn)榻邓莾艋諝獾挠行б蜃?，因此環(huán)評(píng)在進(jìn)行環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)時(shí)，為了能使監(jiān)測(cè)結(jié)果代表和反映評(píng)價(jià)區(qū)域的正常背景濃度，一般不要在大雨或雪后監(jiān)測(cè)。當(dāng)然按照采樣的有關(guān)規(guī)定，也不能在降水時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。霧是懸浮在大氣近地面層的小水滴或小冰晶。霧是在近地面層氣層非常穩(wěn)定的條件下產(chǎn)生的，因此在有霧存在的條件下，近地面層的污染物難以擴(kuò)散，往往造成空氣的髙濃度污染；但霧也可清洗空氣中的一些粒子或氣體污染物，因此在霧消散后，顆粒物可比霧、形成前減少。

氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響正因?yàn)榻邓莾艋諝獾挠行б蜃?，因此環(huán)評(píng)在進(jìn)行環(huán)境7、天氣形勢(shì)影響近地面污染物濃度變化的各個(gè)氣象要素不是獨(dú)立的，也不是各自單獨(dú)對(duì)落地濃度起作用。為了判斷各個(gè)氣象要素對(duì)污染物濃度的綜合影響，應(yīng)分折天氣系統(tǒng)和大氣環(huán)流形勢(shì)與污染的關(guān)系。天氣形勢(shì)是指大范圍氣壓分布狀況。局地氣象條件總是受天氣形勢(shì)的影響和制約的，因此局地?cái)U(kuò)散條件與大型天氣條件相聯(lián)系。氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響7、天氣形勢(shì)氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響7、天氣形勢(shì)一般的污染物高濃度往往出現(xiàn)在準(zhǔn)靜止反氣旋控制的區(qū)域內(nèi)。這類反氣旋的結(jié)構(gòu)特征為地面是高氣壓，高空有暖溫度脊與之相伴。在這種情況下，一般天氣比較晴朗，風(fēng)速較小，并伴有空氣的下沉運(yùn)動(dòng)，往往在幾百米或1?2km的高度上形成下沉逆溫，阻止污染物的擴(kuò)散，抑制湍流的向上發(fā)展，容易造成地面污染。氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響7、天氣形勢(shì)氣象條件對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響

復(fù)雜風(fēng)場(chǎng),是指評(píng)價(jià)范圍內(nèi)存在局地風(fēng)速、風(fēng)向等因子不一致的風(fēng)場(chǎng)。一般是由于地表的地理特征或土地利用不一致，形成局地風(fēng)場(chǎng)或局地環(huán)流，如海邊、山谷、城市等地帶會(huì)形成海陸風(fēng)、山谷風(fēng)、城市熱島環(huán)流等。復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的彩響復(fù)雜風(fēng)場(chǎng),是指評(píng)價(jià)范圍內(nèi)存在局地風(fēng)速、風(fēng)向等因子不一海洋和大陸在白天和夜間的熱力差異，導(dǎo)致的白天和夜間海洋和陸地之間的風(fēng)向轉(zhuǎn)換。白天：海風(fēng)，夜晚：陸風(fēng)對(duì)污染擴(kuò)散的影響：白天海風(fēng)吹向陸地，海風(fēng)處于下層，溫度較低，易于形成逆溫。夜間陸風(fēng)吹向海洋，陸風(fēng)處于下層，溫度和海洋差別不大，不易形成逆溫易造成污染物往返，海陸風(fēng)轉(zhuǎn)換期間，原隨陸風(fēng)吹向海洋的污染物又會(huì)被吹會(huì)陸地。循環(huán)作用，如果污染源處于海路風(fēng)交界處，并處于局地環(huán)流，則污染物很難擴(kuò)散出去，并不斷累積達(dá)到很高的濃度。1、海陸風(fēng)

海洋和大陸在白天和夜間的熱力差異，導(dǎo)致的白天和夜間海洋和陸地?zé)釟饬魃仙錃饬飨陆店懙睾Ｑ蠛ｏL(fēng)陸風(fēng)白天夜晚表面溫度高表面溫度低表面溫度高表面溫度低海陸風(fēng)熱冷陸地海洋海風(fēng)陸風(fēng)白天夜晚表面溫度高表面溫度低熱氣流上升冷氣流下降陸地海洋海風(fēng)白天表面溫度高表面溫度低陸風(fēng)海陸風(fēng)海風(fēng)熱冷陸地海洋海風(fēng)白天表面溫度高表面溫度低陸風(fēng)海熱氣流上升冷氣流下降陸地海洋陸風(fēng)夜晚表面溫度高表面溫度低海風(fēng)海陸風(fēng)陸風(fēng)熱冷陸地海洋陸風(fēng)夜晚表面溫度高表面溫度低海風(fēng)海大氣污染物的擴(kuò)散與氣象條件2課件3、熱力內(nèi)邊界層（簡(jiǎn)稱丁TIBL)與海岸線熏煙在沿?；蜓卮笮秃吹人w附近，當(dāng)出現(xiàn)向岸氣流(海風(fēng)〉時(shí)，由于水陸間的溫差和粗糙度不同，原處于穩(wěn)定層結(jié)的海上空氣流向陸地時(shí)，將發(fā)生較強(qiáng)烈的變性，從而形成一個(gè)自岸邊伸向內(nèi)陸在鉛垂方向逐漸增厚的熱力內(nèi)邊界層（TIBL)。TIBL是一種上邊界受逆溫抑制的對(duì)流邊界層。當(dāng)處于穩(wěn)定大氣中的煙羽進(jìn)人這一混合層后，會(huì)出現(xiàn)較高濃度污染，這種狀況通常稱為海岸線熏煙復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的彩響3、熱力內(nèi)邊界層（簡(jiǎn)稱丁TIBL)與海岸線熏煙復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)對(duì)大復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的彩響復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的彩響

這種熏煙狀態(tài)下的最大地面濃度有可能比通常不穩(wěn)定狀態(tài)下的最大地面濃度高幾倍，且由于海風(fēng)出現(xiàn)頻率較髙、持續(xù)較長(zhǎng)導(dǎo)致海岸線熏煙出現(xiàn)的頻率較高、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的彩響這種熏煙狀態(tài)下的最大地面濃度有可能比通