《污染气象学》第2章气象条件等因素对空气污染的影响.pptx

第二章

气象条件对空气污染的影响

;大气边界层结构及其特征

1大气边界层

;大气边界层是指大气层最底下的一个薄层，大约1~2公里厚度，是大气与下垫面直接发生相互作用的层次;是人类生命和工程活动的主要场所;是地表与大气之间物质和能量交换的通道;是空气污染和许多气象灾害的发生地……;2湍流现象;湍流是如何发生的？

层流失稳（剪切和热对流）

雷诺：在实验室模拟湍流

雷诺数Re=UL/v

雷诺数小，意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，流体各质点平行于管路内壁有规则地流动，呈层流流动状态。雷诺数大，意味着惯性力占主要地位，流体呈紊流流动状态，一般管道雷诺数Re＜2000为层流状态，Re＞4000为紊流状态，Re＝2000～4000为过渡状态。在不同的流动状态下，流体的运动规律．流速的分布等都是不同的，因而管道内流体的平均流速υ与最大流速υmax的比值也是不同的。因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性。

;湍流至今没有严格的科学定义。但目前已知

它有如下11个主要特点：

1、不规则性和随机性2、扩散性

3、大雷诺数性质 4、涡旋运动

5、耗散性 6、连续性

7、流动属性 8、记忆特性

9、间歇性 10、猝发与拟序结构

11、混沌特性;3湍流稳定度参数－理查孙数;4湍流相关概念;5.1垂直结构

贴地层：1m，分子粘性力占主要，湍流应力

近地层：50－100m，湍流应力超过分子粘性力

上部摩擦层：柯氏力、湍流应力、气压梯度力三力平衡;;5.2大气边界层主要特征;5.3边界层结构日变化;边界层的发展具有明显的日变化特点：（高压区、小风、无云条件）;对流边界层结构及其流场图象。（引自Wyngaard,1990);5.4大气边界层内的流动形式;平均风：明显的日变化

风速和风向及其相关边界层属性具有明显的垂直梯度

一般量级：水平风为米的量级

垂直风为毫米-米的量级

波动：有规则和一定的周期变化，形式多样，常见：

重力波、惯性波

湍流：大气边界层的运动形态，剪切和不稳定特性等，

湍流对大气边界层的发展和演变有关键作用。

大气???流和波动叠加在平均场上，表现为风的起伏和扰动。;§2.2风和湍流;分子扩散湍流扩散;;§2.3气温和大气稳定度;§2.1辐射与云;§2.5天气形势;§2.6下垫面条件;海陆风环流;本章重点