大气污染物的扩散与气象条件2.ppt

3、山谷风 白天：山坡升温快，山坡气流快速上升，空气由谷底补充山坡——谷风 夜间：山坡降温快，山坡冷空气流向谷底——山风 处于山谷地区的污染源很难扩散，早期一些大气污染事件都发生在山区，马斯河谷烟雾事件。如今人们认识到这一常识，山区成为旅游胜地，而不再是建造工业企业的胜地。 山谷风 山谷风：谷风 (1)波浪型。 气温直减率大于干绝热递减率,大气处于不稳定状态时，烟形摆动大、 扩散快，大气污染物很快扩散到地面，对附近居民有害，但对距离较远 的区域影响小，一般不易发生烟雾事件。这种类型多发生在夏天或晴天 的中午。 (2）锥型。当气温直减率与干绝热递减率差别不太大，或风速较大时， 大气稳定度呈中性，此时水平扩散大于垂直扩散，因而烟形呈圆锥型。 这种烟形多发生在阴天或大风天气条件下。 气象条件对大气污染物扩散的影响 (3)扇型。当气温自下向上增加，大气处于稳定状态，一般风速微弱，烟 气在逆温层内只能在水平方向呈扇型逐渐散开，扩散极慢。 这种烟形的大气污染物可传输到很远的地方，如遇山丘或高建筑物 则发生下沉作用，以致对该地区造成严重污染。 如果污染源排放的烟羽髙度高于逆温层，则近源处地面的污染物浓低； 如果污染源排放的烟羽位于逆温层内，则污染物难以稀释扩散，易造成大气污染。其多发生在晴天的夜间或清晨，风速 较小的情况下。 气象条件对大气污染物扩散的影响 (4)熏烟型。 在烟囱顶部以上的大气层处于稳定状态，烟囱高度以下的大气层处于不稳定状态，此时上面的逆温层好像一个“锅盖”，使污染源排放的烟气不能向上扩散，而只能大量下沉，在下风向地面造成严重污染，许多烟雾事件均是在此条件下形成的。这种烟形通常发生在冬季日出后1~2 h，持续时间约0.5?1 h。 气象条件对大气污染物扩散的影响 (5)屋脊型。 其成因与熏烟型的大气状况正好相反，烟囱高度以下的大气层处于稳 定状态，烟囱髙度顶部以上的大气层处于不稳定状态，此时下面的逆温层阻止烟气向下扩 散，而只向上部扩散，烟形呈屋脊型。 这种烟形下部浓度小，如不与山丘或建筑相遇，不会造成严重污染。这种情况下多发生于晴天傍晚。 气象条件对大气污染物扩散的影响 气象条件对大气污染物扩散的影响 气象条件对大气污染物扩散的影响 气象条件对大气污染物扩散的影响 气象条件对大气污染物扩散的影响 气象条件对大气污染物扩散的影响 气象条件对大气污染物扩散的影响 5、混合层厚度 概念 由于热力和动力作用，大气边界层内会出现上、下层湍流强度不同的现象。 若下层空气湍流强，上层空气湍流弱，中间存在一个湍流强度不连续面，此时湍流不连续面上下两侧污染物浓度差别很大，该不连续面犹如一个盖子一样，抑制下层空气向上输送，污染物在下层空气强烈混合，称不连续面以下能发生强烈湍流混合的层次为混合层，其髙度称为混合层高度或混合层厚度。 气象条件对大气污染物扩散的影响 在混合层内气温随高度呈中性或不稳定分布，在混合层以上 则是稳定分布。 混合层厚度是地面热空气对流所能到达的高度，因此它是影响大气污染 物铅直扩散的重要因索，它表示污染物在垂直方向上能被热力湍流影响的范围。 气象条件对大气污染物扩散的影响 大气混合层产生的主要原因是温度层结的不连续性，即有上部逆温的存在。根据成 因的不同，混合层可分为以下几类： 1、逆温破坏产生的混合层 2、对流混合层 3、下沉逆温混合层 4、城市热岛混合层 5、海陆边界混合层(海陆热力内边界层〕 下沉逆温（地面逆温） 下沉压缩增温效应引起，一般上升降温，下沉增温； h h’ H H’ 气团下沉过程中，由于受到压缩，顶部下降距离大，增温多，底部下降距离相对小，增温少，因此形成顶部温度高，底部温度低的气团。 因为hh’,所以HH’ 陆边界混合层(海陆热力内边界层〕 在海岸地带，白天有海风吹向陆地时，因陆地白日的气温比海面髙，由海洋吹向陆地 的气流下部逐渐被陆地地面加热，湍流增强，层结变为不稳定或中性。 而其上部仍然保持 来自海洋上的稳定层结，此时气流下部即形成混合层，也称该层为热力内边界层。 该混合 层的髙度随离开海陆交界处的距离而变化，越深入内陆，混合层髙度越髙。 陆边界混合层(海陆热力内边界层〕 由于温度层结昼夜不同，因此混合层厚度也有日变化。 晴朗微风的夜间，乡村地区可 能不存在混合层，城市由于热岛效应，会有一定髙度的混合层。 日出后，随着地面温度的 升高，湍流增强，混合层厚度开始增加，到午后达最大值。 可见,混合层厚度对大气污染物的稀释扩散影响很大 如果污染源处在混合层内，由于上部逆温的存在强烈抑制了污染物的向上扩散，可近似将混合层顶看作是污染物不能 穿越的上界面，污染物到达混合层顶时要向下反射,加重近地面层的空气污染。 如果污染 源的高