环境化学课件(第二章大气).pptx

第二章 大气环境化学;第一节 大气层的结构和性质;二、大气组成的分类;三、大气的垂直结构;1. 对流层（0-17 km）特点： 气温随高度上升而降低大（约每升高100 m，温度降低0.65?C）；密度大，75%以上的大气总质量和90%的水蒸气在对流层；污染物的迁移转化过程及天气过程（云、雾、雨、雪、霜和雹等）均发生在对流层。 2. 平流层（17-55 km）特点： 空气没有对流运动，平流运动占显著优势；空气比对流层稀薄得多，水汽、尘埃含量甚微；15-35 km 范围内有厚约20 km的臭氧层（保护地球生物??受紫外线的辐射，同时又对地球起保温作用）。;????3. 中间层（55-85 km）特点： 气温随高度的增加而降低，顶部可达-92℃左右。垂直温度分布与对流层相似。 4. 热成层（85-800 km）特点： 气温随高度的增加而迅速上升，顶部可达到1000 K以上。该层空气在太阳紫外线和宇宙射线的辐射下，空气处于电离状态，也称为电离层。 ;5. 散逸层（800 km以外）特点： 该层空气极为稀薄，气温高，分子运动速度快，受地球引力小，因而大气质点会不断向星际空间逃逸。;四、气温垂直递减率和逆温现象;Г大小;2、气温不随高度变化 即Г＝0，称为等温层结。多出现在阴天和风速较大的天气，地面接受太阳辐射少，近地层大气升温小。 如在夜间则由于存在云层而加强大气的逆辐射，使近地层大气冷却慢，或由于大风而使大气快速混合，导致大气温差变小，分布相对均匀。 ;3、气温随高度增加 即Г 0，称为逆温，与对流层中气温垂直分布的正常情况相反。 逆温影响大气垂直运动，不利于污染物扩散。 ;（二）逆温;2、平流逆温 平流逆温主要发生在中纬度沿海地区的冬季。当海面上空的暖气流吹到大陆上空时，下层大气受到冷地面的影响，降温较多，而上层大气降温较少，形成了气温上高下低的逆温层。 暖气流和地面温差越大，逆温越强.;3、地形逆温 由于盆地和山谷在日落后，高处山坡地面散热较快，坡面上大气温度比谷地或盆地底部的大气温度要低而且密度大，这样冷气流沿着山坡的坡面下滑，沉入谷地或盆地底部，谷地或盆地底部的暖气流被抬升，形成气温上高下低的逆温现象。;4、下沉逆温 又称为压缩逆温，由于大规模气流在下沉过程中受到压缩，处于该气流不同部位的大气就会同时增温，但其上部下沉距离比下部下沉距离要远，导致大气层顶部增温速率大于底部的增温速率，从而形成逆温层。 多数情况下，下沉逆温出现在大气高压控制区内，逆温的范围广，厚度大，一般可达几百米。由于下沉气流达到某一高度就停止了，所以，下沉逆温多发生在高空大气中。;5、锋面逆温 在对流层中，当冷暖二股气流相遇时，由于暖气流密度小，暖气流就会爬到冷气流的上面，形成一个倾斜的过渡区，称为锋面。在锋面上，如果下冷上暖的大气层气温相差比较大，就出现逆温。;五、气团的绝热过程和干绝热直减率;根据热力学第一定律 干气团或未饱和的湿气团在作绝热上升或绝热下降运动时，每升高或下降100m，温度降低或上升0.98℃，称为干绝热直减率，以Γd表示 ； 应注意的是干绝热直减率Γd与气温垂直递减率Γ的概念和涵义都不同。气温垂直递减率在不同时间，不同地点，不同高度上的数值可能不同，由实际测定得出，而干绝热直减率则是常数，即0.98℃/100m。 ;六、大气稳定度;当Г－Гd＞0时，α＞0，气团加速运动，大气不稳定； 当Г－Гd＜0时，α＜0，气团减速运动，大气稳定； 当Г－Гd = 0时，α＝0，大气是中性的。 一般来讲，大气温度垂直递减率Г越大，大气越不稳定，湍流充分发展，有利于大气中污染物的扩散和稀释。 相反，气温垂直递减率Г越小，大气越稳定，不利于污染物的扩散和稀释。如果气温垂直递减率等于零或小于零，形成等温或逆温状态。这时，对大气垂直对流运动形成巨大的障碍，地面气流不易上升，污染物难以借气流上升而扩散 ;大气稳定度 （3）表现 ①波浪型烟流（翻卷型） ②圆锥型烟流 ③扇形烟流（平展型，逆温） ④屋脊型烟流（上升型或爬升型） ⑤熏烟型烟流（漫烟型）;七、影响污染物迁移的因素;（二）气象动力学因子 ;;（三）、影响大气污染的地理因素 ;（三）、影响大气污染的地理因素 ;（三）、影响大气污染的地理因素 ; ; ;（三）、影响大气污染的地理因素 ;第二节 影响大气污染源因素 ;市区;第三节 大气中的自由基;一、氢氧自由基（hydroxyl radical，·OH）;·OH