大气污染控制工程第三章剖析.ppt

第三章 大气污染气象学 主要内容： 1.大气圈结构及气象要素 2.大气的热力过程 3.大气的运动和风 学习要求： 理解气象学基础知识 大气扩散 第一节 大气圈结构及气象要素 大气圈垂直结构 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0.650C 强烈对流作用 温度和湿度的水平分布不均 大气圈垂直结构 平流层（对流层顶～50~55km） 同温层－对流层顶35~40km，气温-550C左右 同温层以上，气温随高度增加而增加 集中了大部分臭氧， 20~25km高度达到最大值，形成臭氧层 没有对流运动，污染物停留时间很长 中间层（平流层顶～85km） 气温随高度升高而迅速降低,顶部达-830C以下 对流运动强烈，垂直混合明显 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 散逸层（暖层以上） 气温很高，空气稀薄 空气粒子可以摆脱地球引力而散逸 大气压力总是随高度的升高而降低 大气密度分布与压力相似 大气成分分布主要取决于分子扩散和湍流扩散的强弱；均质大气层－80～85km以下，成分基本不变 主要气象要素 气象要素：表示大气状态的物理量和物理现象。 1．气温 天气预报中：1.5m高、百叶箱内气温。 主要气象要素 3．气湿 绝对湿度－1m3湿空气中含有的水汽质量 (3-1) 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 (3-2) 含湿量－湿空气中1kg干空气包含的水汽质量 (3-3) 主要气象要素 由理想气体状态方程和式（3-1、2、3）得湿含量： （3-4、5） 工程上： （3-6、7） 水汽体积分数－水汽在湿空气中所占的体积分数 （3-8） 露点－同气压下空气达到饱和状态时的温度 主要气象要素 3．气湿 主要气象要素 ?4．风向和风速 水平方向的空气运动叫做风（垂直方向－升降气流） 风的来向叫风向（16个方位圆周等分） 风速：单位时间内空气在水平方向上运动距离（2或10min平均） (km/h) F－风力级（0～12级） 主要气象要素 ?4．风向和风速 风玫瑰图 主要气象要素 5．云况 大气中水汽的凝结现象叫做云（使气温随高度变化小） 云高:云底距地面底高度 低云（2500m以下） 中云（2500～5000m），由过冷的微小水滴和冰晶构成 高云（5000m以上），由冰晶组成 云量:天空被云遮蔽的成数（我国10分，国外8分） 云状:卷云（线）,积云（块）,层云（面),雨层云(无定形） 云 主要气象要素 6．能见度 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50～50000米） 第二节 大气的热力过程 太阳、大气和地面的热交换 太阳以紫外线、可见光、红外线的形式辐射热量 太阳辐射加热地球表面 地面长波辐射加热大气 近地层大气温度随地表温度变化 气温的垂直变化 大气的绝热过程与泊松方程 干空气绝热绘制温度递减率－ 干绝热直减率 （空气团） 一般满足，大气绝热过程，系统与周围环境无热交换? 气温直减率 热力学第一定律＋状态方程（dQ=0） 气温