1、第三章大氣污染氣象學一登山運動員在山腳處測得氣壓為1000hPa，登山到達某高度后又測得氣壓為500hPa，試問登山運動員從山腳向上爬了多少米解：由氣體靜力學方程式，大氣中氣壓隨高度的變化可用下式描述：dPgdZ（1）將空氣視為理想氣體，即有PVmRT可寫為mPM（2）MVRT將（2）式帶入（1），并整理，獲取以下方程：dPgMPdZRT假設在必然范圍內溫度T的變化很小，可以忽略。對上式進行積分得lnPgMZC即lnP2gM(Z2Z1)（3）RTP1RT假設山腳下的氣溫為10。C，帶入（3）式得：ln500Z10008.314283Z5.7km即登山運動員從山腳向上爬了約5.7km。在鐵塔上察

2、看的氣溫資料以下表所示，試計算各層大氣的氣溫直減率：1.510，1030，3050，1.530，1.550，并判斷各層大氣牢固度。高度Z/m103050氣溫T/K298解：1.510303050.530.550T297.8298z102.35K/100m1.5T297.5297.8z301.5K/100m10T297.3297.5z501.0K/100m30T297.5298z301.75K/100m1.5T297.3298z501.44K/100m1.5，不牢固，不牢固，不牢固，不牢固，不牢固。在氣壓為400hPa處，氣塊溫度為230K。若氣塊絕熱下降到氣壓為600hPa處，氣塊溫度變為多少

3、解：T1(P1)0.288，T0P0T1T0(P1)0.288230(600)0.288258.49KP0400試用以下實測數據計算這一層大氣的冪指數m值。高度Z/m1020304050風速u/1解：由大氣污染控制工程P80（323），uu1(Z)m，取對數得lgumlg(Z)Z1u1Z1設lguy，lg(Z)x，由實測數據得u1Z1xy由excel進行直線擬合，取截距為0，直線方程為：y=故m。某市郊區地面10m高處的風速為2m/s，估計50m、100m、200m、300m、400m高度處在牢固度為B、D、F時的風速，并以高度為縱坐標，風速為橫坐標作出風速廓線圖。解：u1u0(Z1)0.07

4、2(50)0.072.24m/s，u2u0(Z2)0.072(100)0.072.35m/sZ010Z010Z30.072000.07Z40.073000.07u3u0(Z0)2(10)2.47m/s，u4u0(Z0)2(10)2.54m/su5Z5)0.072(4000.072.59m/s。u0(10)Z0牢固度D，m=u1u0(Z1)0.152(50)0.152.55m/s，u2u0(Z2)0.152(100)0.152.82m/sZ010Z010u3u0(Z3)0.152(200)0.153.13m/s，u4u0(Z4)0.152(300)0.153.33m/sZ010Z010u5Z5)

5、0.1524000.153.48m/s。u0()Z010牢固度F，m=u1u0(Z1)0.252(50)0.252.99m/s，u2u0(Z2)0.252(100)0.253.56m/sZ010Z010u3u0(Z3)0.252(200)0.254.23m/s，u4u0(Z4)0.252(300)0.254.68m/sZ010Z010u5u0(Z5)0.252(400)0.255.03m/sZ010風速廓線圖略。一個在30m高度釋放的探空氣球，釋放時記錄的溫度為。C，氣壓為1023hPa。釋放后陸續發回相應的氣溫平易壓記錄以下表所給。1）估計每一組數據發出的高度；2）以高度為縱坐標，以氣溫為橫

6、坐標，作出氣溫廓線圖；3）判斷各層大氣的牢固情況。測定地址。氣溫/C氣壓/hPa解：23456789107001）依照AirPollutionControlEngineering可得高度與壓強的關系為dPgMdzdPT。PRT將g=9.81m/s2、M=0.029kg、R=代入上式得dz29.21Pt=。C，氣壓為1023hPa；當t=。C，氣壓為1012hPa，P=（1023+1012）/2=1018Pa，T=（+）/2=。C=，dP=1012-1023=11Pa。因此dz29.2111283.4m89m，z=119m。1018同理可計算其他測定地址高度，結果列表以下：測定地址。氣溫/C氣壓

7、/hPa高度差/m2）圖略23456789101012100098896990987885072570089991011635362902711299281119218319482101813071578287731583）12T12119.8d，不牢固；z11.35K/100m289T239.8120，逆溫；232.22K/100mz2399T3412140，逆溫；341.98K/100mz34101T4514150，逆溫；450.61K/100mz45163T561513d，牢固；560.37K/100mz56536T671313670z67290T781312.6d，牢固；780.15K

8、/100mz78271T8912.61.6d，牢固；890.85K/100mz891299T9101.60.8d，牢固。9100.28K/100mz910281用測得的地面氣平易必然高度的氣溫數據，按平均溫度梯度對大氣牢固度進行分類。測定編號123456地面溫度/。C高度/m4587635802000500700相應溫度/。C解：T126.721.10，故G10，逆溫；G11.22K/100m1z1458T215.621.1G20.72K/100md，牢固；G20.72K/100m，故2z2763T38.915.6G31.16K/100md，不牢固；G31.16K/100m，故3z3580T4

9、5.025.0G41K/100md，不牢固；G41K/100m，故4z42000T520.030.0G52K/100md，不牢固；G52K/100m，故5z5500T628.025.00，故G60逆溫。G60.43K/100m6z6700確定題中所給的每種條件下的位溫梯度。解：以第一組數據為例進行計算：假設地面大氣壓強為1013hPa，則由習題推導獲取的公式lnP2gM(Z2Z1)，代入已知數據（溫度T取兩高度處的平均值）即P1RTlnP29.80.029458，由此解得P2=961hPa。10138.314297由大氣污染控制工程P72（315）可分別計算地面處位平易給定高度處位溫：地面T地

10、面(1000)0.288294.1(1000)0.288293K，P地面10131T1(1000)0.288299.7(1000)0.288303.16K，P1961故位溫梯度=2933032.18K/100m0458同理可計算獲取其他數據的位溫梯度，結果列表以下：測定編號123456地面溫度/。C高度/m4587635802000500700相應溫度/。C位溫梯度/K/100m假如題中各種高度處的氣壓相應為970、925、935、820、950、930hPa，確定地面上的位溫。解：以第一組數據為例進行計算，由習題推導獲取的公式lnP2gM(Z2Z1)，設地面壓強P1RT為P1，代入數據獲?。簂n970458，解得P1=1023hPa。因此P18.31