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1、第三章第三章 气象与大气扩散广东环境保护职业技术学院 主要内容n1第一二章作业n21-3章单元测验n3第三章的学习n4预习第4-5章2主要内容:n大气的垂直结构n主要的气象要素(了解主要气象要素气温、气压、湿度、风、云等)；n大气稳定度及其分类；n大气污染与气象(了解风、湍流、大气稳定度、地形、地貌对大气污染物扩散的影响;n烟囱的有效高度概念；n主要大气扩散模式；n烟囱高度的设计与厂址选择.3一、大气圈垂直结构 自然地理学将受地心自然地理学将受地心引力而随地球旋转的引力而随地球旋转的大气层称为大气圈，大气层称为大气圈，具体地，大气圈指地具体地，大气圈指地面到大约面到大约1400km高高度处的大
2、气层。度处的大气层。4大气圈垂直结构对流层（10km左右）集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气，主要天气现象都发生在这一层温度随高度的增加而降低，每升高100m平均降温0.65强烈对流作用，大气污染也主要发生在这一层，特别是在靠近地面1-2Km的近地层更易造成污染。温度和湿度等各气象要素水平分布不均大气边界层大气边界层对流层下层对流层下层12km，地面阻滞和摩擦地面阻滞和摩擦 作用明显。作用明显。近地层近地层地面以上地面以上50100m，上下气温之差可达，上下气温之差可达12 。自由大气自由大气大气边界层以上，地面摩擦可以忽略大气边界层以上，地面摩擦可以忽略5大气圈垂直结构平流层（对流层顶50
3、55km）同温层对流层顶到30km左右，气温-55左右同温层以上，气温随高度增加而增加，亦称逆温层。集中了大部分臭氧。没有对流运动，污染物停留时间很长。大气很干燥，没有云、雨等现象，是飞机理想的飞行区域。中间层（平流层顶85km）气温随高度升高而迅速降低对流运动强烈，垂直混合明显。6大气圈垂直结构暖层（中间层顶800km）气温随高度升高而增高气体分子高度电离电离层。发电报是靠这层反射回来。散逸层（暖层以上）气温很高，空气稀薄。星际空间内每m3空间有数十个离子存在。空气粒子可以摆脱地球引力而散逸7二.主要气象要素二、主要气象要素气象要素（因子）：表示大气状态的物理现象和物理量，气象学中统称为。与
4、大气污染关系密切的气象要素主要有：气温气温 气压气压 空气湿度（气湿）、空气湿度（气湿）、风（风向、风速）风（风向、风速）云量云状云量云状 能见度能见度 降水降水 蒸发、日照时数、蒸发、日照时数、太阳辐射太阳辐射、地面辐射、大气辐射、地面辐射、大气辐射等。9气温n气象上讲的气温一般是指在离地面1.5m高处的百叶箱中观测到的空气温度。n单位一般用摄氏温度（），理论计算时则用绝对温度（K）来表示。两者的换算关系是：10气压n气压是指大气压强，即单位面积上所承受的大气柱的质量。n单位可用帕斯卡（Pa）、大气压（atm）、毫米汞柱（mmHg）及毫米水柱（mmH2O）来表示。在气象上常用百帕（hPa）、
5、毫巴（mbar）来表示。n国际上规定：温度为0时、在纬度是45的平均海平面上的气压为一个标准大气压，记作，1atm=1013.25mbar。单位：1Pa=1N/m2，mb毫巴1mb=100Pa=1hPa1atm101325Pa1013.25mb=760mmHg11气湿n大气的湿度简称为气湿，用来表示空气中水汽的含量。大气的湿度简称为气湿，用来表示空气中水汽的含量。n常用的表示方法有绝对湿度、水蒸气压、相对湿度、饱和度、常用的表示方法有绝对湿度、水蒸气压、相对湿度、饱和度、比湿（含湿量）和露点等。比湿（含湿量）和露点等。绝对湿度绝对湿度1m1m3 3湿空气中含有的水汽质量湿空气中含有的水汽质量相
6、对湿度空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度相对湿度空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度的百分比的百分比含湿量湿空气中含湿量湿空气中1kg1kg干空气包含的水汽质量干空气包含的水汽质量水汽体积分数水汽在湿空气中所占的体积分数水汽体积分数水汽在湿空气中所占的体积分数露点同气压下空气达到饱和状态时的温度露点同气压下空气达到饱和状态时的温度12风n空气的流动就形成风。气象学上把水平方向的空气运动称为风，垂直方向的空气运动则称为升降气流。n风向是指风的来向。风向可用8个方位或16个方位表示。也可用角度表示。(见下页图)n风速是指单位时间内空气在水平方向上移动的距离，单位用m/s或km/h来表
7、示。n由于地面对风产生摩擦，起阻碍作用，所以风速会随高度升高而增加，100m高处的风速，约为1m高处风速的3倍。（指数分布和对数分布）F风力级（012级）1314云n云是由漂浮在空气中的小水滴、小冰晶汇集而成的，可反映大气的运动状况。n云的状况可以用云高和云量表示。n云高是指云底距地面的高度。根据云高的不同可分为高云、中云和低云。n云的多少用云量表示云的多少用云量表示。云量是指云遮蔽天空的成数。我国规定，将天空分为10 10 等分等分，国外常将天空分为8等分。国外云量 1.25 我国的云量n在气象学中，云量是用总云量和低云量之比的形式表示的。15云高云（高云（5000m以上）以上）中中云云（2
8、500-5000m）低低云云（2500米米以以下下）16能见度:n在当时的天气条件下，视力正常的人能够从天空背在当时的天气条件下，视力正常的人能够从天空背景中看到或辨认出目标物的最大距离景中看到或辨认出目标物的最大距离级别（09级，相应距离为5050000米），单位：，单位：m，Km。n能见度的大小反应了大气的混浊现象，反映出大气能见度的大小反应了大气的混浊现象，反映出大气中杂质的多少。大气中的雾、水汽、烟尘等，可使中杂质的多少。大气中的雾、水汽、烟尘等，可使能见度降低。能见度降低。n见课本见课本31页页 表表3-1 17二、主要气象要素二、主要气象要素二、主要气象要素二、主要气象要素 太阳高
9、度角 太阳高度角为太阳光线与地平线间的夹角，是影响太阳辐射强弱的最主要的因子之一。ho即太阳高度角，它随时间而变化。降水 降水是指大气中降落至地面的液态或固态水的通称。如雨、雪等。降水是清除大气污染物的重要机制之一。18三 大气稳定度及其分类n气温垂直分布q高度每变化100m气温变化的度数叫作气温的垂直递减率，简称气温直减率：/100mq当气温随着高度的增加而降低时，0；反之,0；中性层结：1/100m等温层结气温随高度的增加不发生变化，0；逆温：气温随高度的增加而升高，d，大气不稳定；n15m）q颗粒物（电站烟囱）44烟囱高度设计注意事项n增加烟气抬升高度的措施q喷出速度，烟气温度n注意问题q注意上部逆温、辐射逆温（漫烟型）天气，应校核地面污染物浓度；q选择抬升公式适用条件和设计条件相近的公式，最好采用 GB/T13201-91推荐的公式；q气象参数的取值：均值和保证频率值q烟囱的最低高度应满足各行业大气污染物排放标准的要求；应符合批准的环境影响报告书（表）要求；还应高出周围200m半径范围的建筑3m以上（特殊情况5m以上）（不同标准有不同规定）。451.总结重点内容2.作业46