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1、1大气污染限制工程授课院系：机械学院建环系授课院系：机械学院建环系 授课老师：袁艳平授课老师：袁艳平 教授教授电电 话：话：138 808 71068138 808 71068电子邮箱电子邮箱:ypyuanhome.swjtu.edu:ypyuanhome.swjtu.edu 其次章 气象与大气扩散2v大气的垂直结构大气的垂直结构v主要气象要素主要气象要素v大气稳定度及其分类大气稳定度及其分类v大气污染与气象大气污染与气象主主 要要 内内 容容袁艳平3v烟囱的有效高度烟囱的有效高度v大气扩散模式及污染物浓度估算方法大气扩散模式及污染物浓度估算方法v烟囱高度的设计烟囱高度的设计v厂址的选择厂址的
2、选择主主 要要 内内 容容袁艳平4v对流层对流层v平流层平流层v中间层中间层v热热 层层v外逸层外逸层2.1 大气的垂直结构大气的垂直结构袁艳平5v分为摩擦层（大气边界层）和自由大气层分为摩擦层（大气边界层）和自由大气层v每上升每上升100米，温度平均降低米，温度平均降低0.65度度v自地面对上延长自地面对上延长1-2km，为摩擦层，为摩擦层v自由大气层受地表面影响很小自由大气层受地表面影响很小v集中集中3/4的质量，几乎全部的水汽的质量，几乎全部的水汽对对 流流 层层袁艳平6v从对流层顶到从对流层顶到50km左右称为平流层左右称为平流层v22km以下，气温几乎不随高度变更以下，气温几乎不随高
3、度变更v22km以上，气温随高度增加而快速增加以上，气温随高度增加而快速增加v空气几乎没有对流运动空气几乎没有对流运动v22km-25km称为臭氧层称为臭氧层平平 流流 层层袁艳平7v从平流层顶到从平流层顶到85km85km左右称为中间层左右称为中间层v气温随高度增加而下降气温随高度增加而下降v空气作水平和垂直运动空气作水平和垂直运动v中间顶层温度微小值为中间顶层温度微小值为180K180K中中 间间 层层袁艳平8v空气呈高度电离状态，又称电离层空气呈高度电离状态，又称电离层v气温随高度增加而增加气温随高度增加而增加v顶层温度可达顶层温度可达500K 2000K500K 2000Kv又称热成层
4、又称热成层热热 层层袁艳平9v空气粒子速度极高，可摆脱地球引力空气粒子速度极高，可摆脱地球引力v空气极为淡薄空气极为淡薄v又称外大气层又称外大气层外外 逸逸 层层袁艳平10v气温气温v湿度湿度v风风v湍流湍流2.2 主要的气象要素主要的气象要素袁艳平v太阳高度角太阳高度角v能见度能见度v云云112.2.1 气温气温袁艳平 摄氏温标摄氏温标 CC，确定温标，确定温标 K K，华氏温华氏温标标 F F 天气预报中：天气预报中：1.5m1.5m高、百叶箱内气温。高、百叶箱内气温。122.2.2 气压气压单位：单位：mbmb（毫巴）（毫巴）大气的压强大气的压强1atm1atm101326Pa10132
5、6Pa1013.26mb=760mmHg1013.26mb=760mmHg大气压强随高度增加而降低大气压强随高度增加而降低 ：(压差压差=空气重力空气重力)气压随高度降低的规律气压随高度降低的规律袁艳平132.2.3 湿度湿度袁艳平 大气的湿度简称为气湿，用来表示空气中水汽的含量，即空气的潮湿程度。常用的表示方法有：确定湿度、水蒸气压、相对湿度、饱和度、比湿和露点。142.2.4 风风袁艳平 水平方向的空气运动叫做风水平方向的空气运动叫做风,m/s(km/h),m/s(km/h)（垂直方向升降气流）；（垂直方向升降气流）；风的来向叫风向（风的来向叫风向（1616个方位圆周等分）；个方位圆周等分
6、）；风速：单位时间内空气在水平方向上运动距风速：单位时间内空气在水平方向上运动距离，离，(km/h)(km/h)；F F风力级（风力级（0 01212级）级）；15v大气湍流，是指大气不规则的运动。v湍流分为两种，一种是机械湍流；另一种是热力湍流。2.2.5 湍流湍流袁艳平162.2.6 云云袁艳平 大气中水汽的凝合现象叫做云 云量:天空被云遮挡的成数（我国10分，国外8分）云高:云底距地面的高度 低云（2500m以下）中云（25005000m）高云（5000m以上）172.2.6 云云袁艳平 云高云高:云底距地面的高度云底距地面的高度 低云（低云（2500m2500m以下）以下）中云（中云（
7、250025005000m5000m）高云（高云（5000m5000m以上）以上）低低云云中云中云高云（高云（5000m以上）以上）182.2.7 太阳高度角太阳高度角袁艳平太阳高度角是太阳光线与地平面间的夹角。192.2.8 能见度能见度袁艳平 正常视力的人，在天空背景下能看清的水平距离级别（0-9级，相应距离为5050,000米）20v气温的垂直分布气温的垂直分布v干绝热直减率干绝热直减率v大气稳定度大气稳定度v大气稳定度的分类方法大气稳定度的分类方法2.3 大气稳定度及其分类大气稳定度及其分类袁艳平21气温的垂直分布气温的垂直分布u气温的垂直分布也叫温度层结（变更曲线的叫法）u 0，正常
8、分布层结u 1，中性层结（干绝热直减率）u 0，等温层结u 0，逆温层结 袁艳平气温的垂直递减率气温的垂直递减率22干绝热过程干绝热过程袁艳平干绝热直减率干绝热直减率 一小块空气在大气中做垂直运动，并且不与四周空气发生热量交换，这称干绝热过程。干空气块在绝热过程中，每上升（或下降）干空气块在绝热过程中，每上升（或下降）100米时，温米时，温度降低（或上升）的数值称为干空气的绝热垂直减率，简称干度降低（或上升）的数值称为干空气的绝热垂直减率，简称干绝热直减率。绝热直减率。23大气稳定度大气稳定度袁艳平 大气中任一高度上的空气块在垂直方向上的相对稳定程度。24帕斯奎尔帕斯奎尔(Pasquill)(
9、Pasquill)分类分类 依据地表依据地表1010米高处的平均风速、太阳辐射和米高处的平均风速、太阳辐射和云量等常规气象资料，将大气稳定度分为云量等常规气象资料，将大气稳定度分为A A、B B、C C、D D、E E、F F六个级别。六个级别。大气稳定度的分类方法大气稳定度的分类方法袁艳平25分类表的几点说明分类表的几点说明 大气稳定度的分类方法大气稳定度的分类方法袁艳平v仲夏晴天中午为强日照，寒冬晴天中午为弱日照。v对于开阔的乡村地区比较适合，对于城市不精确。因为城市有较大的粗糙度及热岛效应。26分类表的几点说明分类表的几点说明 大气稳定度的分类方法大气稳定度的分类方法袁艳平v稳定度级别中
10、，A为极不稳定，B为不稳定，C为弱不稳定，D为中性，E为弱稳定，F为稳定。v稳定度AB表示按A、B级的数据内插。v夜间的定义为日落前1小时至日出后1小时。v不论何种天空状况，夜间前后1小时算作中性，即D级稳定度。27v气象要素对大气污染的影响气象要素对大气污染的影响v地形、地物对大气污染的影响地形、地物对大气污染的影响2.4 大气污染与气象大气污染与气象袁艳平28v风的影响风的影响v大气湍流的影响大气湍流的影响v大气稳定度的影响大气稳定度的影响2.4.1 2.4.1 气象要素对大气污染的影响气象要素对大气污染的影响袁艳平29风的影响风的影响2.4.1 2.4.1 气象要素对大气污染的影响气象要
11、素对大气污染的影响袁艳平30湍流的影响湍流的影响 2.4.1 2.4.1 气象要素对大气污染的影响气象要素对大气污染的影响袁艳平31大气稳定度的影响大气稳定度的影响 2.4.1 2.4.1 气象要素对大气污染的影响气象要素对大气污染的影响袁艳平32v地形地形v地物地物2.4.2 2.4.2 地形、地物地形、地物对大气污染的影响对大气污染的影响袁艳平33v地形地形2.4.2 2.4.2 地形、地物地形、地物对大气污染的影响对大气污染的影响袁艳平34v地形地形2.4.2 2.4.2 地形、地物地形、地物对大气污染的影响对大气污染的影响袁艳平35v地物地物2.4.2 2.4.2 地形、地物地形、地物
12、对大气污染的影响对大气污染的影响袁艳平36v烟囱的有效高度烟囱的有效高度v烟气抬上升度的计算公式烟气抬上升度的计算公式2.5 烟囱的有效高度烟囱的有效高度袁艳平37v烟气抬上升度的计算公式烟气抬上升度的计算公式2.5 烟囱的有效高度烟囱的有效高度袁艳平38v厂址选择须要的气象参数厂址选择须要的气象参数v长期平均浓度的计算长期平均浓度的计算v厂址选择厂址选择2.6 大气扩散模式及污染物浓度估算方法大气扩散模式及污染物浓度估算方法袁艳平392.6 大气扩散模式及污染物浓度估算方法大气扩散模式及污染物浓度估算方法袁艳平40v烟囱高度的计算方法烟囱高度的计算方法v烟囱设计中的几个问题烟囱设计中的几个问题2.7 烟囱的高度设计烟囱的高度设计袁艳平41v厂址选择须要的气象参数厂址选择须要的气象参数v长期平均浓度的计算长期平均浓度的计算v厂址选择厂址选择2.8 厂址选择厂址选择袁艳平