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文檔簡介

3主要氣象要素(1)氣溫距離地面1.5m高處百葉箱中的空氣溫度

T(K)=T(℃)+273T(F)=9T(℃)/5+32(2)氣壓

近底層中每升高100m,氣壓平均下降1240Pa1Pa=1N/m21atm=101325Pa=101.325kPa=760mmHg(3)氣濕

絕對濕度:1m3濕空氣中含有的水汽質量(kg)

相對濕度:絕對濕度ρw與同溫度下飽和空氣的絕對濕度ρv之百分比。ρw=Pw/RwTφ=ρw/ρv×100%=Pw/Pv×100%P64T1含濕量:濕空氣中1kg干空氣所包含的水汽質量(kg)露點:在一定氣壓下空氣中的水汽達到飽和狀態時的溫度.d=ρw/ρdd-空氣含濕量,kg水汽/kg干空氣ρd-干空氣的密度,kg/m3(4)能見度5(4)風向與風速(5)云量

無云為0,陰天被云覆蓋為10(6)能見度

視力正常的人能夠從天空背景中看到或辨認出目標物的最大水平距離。(0-9)(7)降水§3.2污染物濃度的估算§3.2.1實用的高斯擴散模式(1)高斯分布的假設條件①污染物濃度在y、z軸上的分布符合正態分布;②在全部空間中風速是均勻的、穩定的;③污染源的源強是連續的,均勻的;④在擴散過程中,污染物質量是守恒的(即污染物不發生化學反應,地面對其起全反射作用,不發生吸收和吸附作用⑤地表面充分平坦?!?.2污染物濃度的估算§3.2污染物濃度的估算§3.2污染物濃度的估算ρ(x,y,z,H)——任一點污染物的濃度,mg/m3;

Q——源強,單位時間污染源排放的污染物,mg/s;H——有效源排放高度(源高),m;σy——水平(y)方向上任一點煙氣分布曲線的標準偏差,即水平擴散系數,m;σz——垂直(z)方向上任一點煙氣分布曲線的標準偏差,即垂直擴散系數,m;u——平均風速,m/s;高斯連續點源擴散模式§3.2污染物濃度的估算§3.2污染物濃度的估算當y=0時,ρ(x,0,z,H)即為煙流中心線上的污染物濃度;當z=0時,ρ(x,y,0,H)即為污染物的地面濃度;當y=0,z=0時,ρ(x,0,0,H)即為煙流地面中心線上的污染物濃度;當z=0,H=0時,ρ(x,y,0,0)即為地面連續點源的污染物在地面濃度;當y=0,z=0,H=0時,ρ(x,0,0,0)即為地面連續點源地面中心線上污染物濃度?!?.1影響煙氣擴散的因素§3.1.1氣象條件對煙氣擴散的影響

(1)風向風速

無風或風速很小時風速較大時候風速對污染物擴散的影響風速的換算14§3.1影響煙氣擴散的因素(2)大氣湍流

除風向方向外,還存在著各種尺度的次生運動,湍流運行。

加速污染物擴散的速度,湍流擴散是分子擴散的105-106倍。風速越大,湍流越強,污染物的稀釋擴散速率就越快,大氣污染物的濃度就越低。(3)大氣穩定度氣溫的垂直分布A干絕熱直減率γd=-(dT/dZ)=0.98≈1K/(100m)表示干空氣絕熱每上升100m,溫度下降1K。B氣溫垂直遞減率γ。①遞減層結氣溫隨高度遞減,γ>0②逆溫層結氣溫隨高度遞增,γ<0③等溫層結氣溫隨高度基本不變,γ=0

對流層大氣的平均狀態γ=0.65℃/100m判斷γ為2、1.5、0.98、0.8、0、-1時的溫度層結。§3.1影響煙氣擴散的因素C大氣穩定度大氣穩定度是表示空氣塊在豎直方向的穩定程度。

大氣做垂直運動的強弱程度;反映大氣是否容易對流。不穩定中性穩定γ>γdγ=γdγ<γd§3.1影響煙氣擴散的因素大氣穩定度對大氣污染物擴散有重要影響,不穩定時擴散迅速,地面受到的污染?。粡姺€定時,易出現逆溫層,使煙氣無法擴散,污染物聚集在地面,造成嚴重污染。判斷γ為2、1.5、0.98、0.8、0、-1時的溫度層結和穩定情況。P64,習題2從煙流的形狀可以看出大氣穩定度和風對污染物擴散的影響:§3.1影響煙氣擴散的因素①波浪型(looping)γ>γd多出現在太陽光較強的晴朗中午,大氣處于不穩定狀態,對流強烈,微風,伴隨較強的熱擴散。煙羽由連續及孤立的煙團組成,在上下左右方向上擺動很大,呈波浪形,擴散速度較快,煙團向下風向輸送。

②錐型(coning)γ≈

γd大氣處于近中性或弱不穩定狀態。高空風較大,擴散主要靠熱和動力因子作用。煙羽離開排放口一定距離后,中心軸線仍基本保持水平,外形似一個橢圓錐。擴散速度比波浪型低,污染物輸送較遠?!?.1影響煙氣擴散的因素③扇型(fanning)γ<γd在煙囪的出口處于逆溫層中,上下層大氣均屬于強穩定狀態,幾乎無湍流發生。從上面看,煙羽呈扇形展開,故稱扇型。由于煙羽在垂直方向擴散很小,象一條帶子飄向遠方,因此又稱長帶型。污染物可傳輸到較遠地方,遇山或高大建筑物阻擋時,污染物不易擴散稀釋。當有效源高度很低時,在近距離的地面上會造成嚴重污染。④爬升型(lofting)上γ>γd

下γ<γd多出現在日落后,地面有輻射逆溫,大氣穩定,而高空受冷空氣影響,大氣不穩定。煙羽的下側邊緣清晰,呈平直狀,而上部出現湍流擴散,又稱上揚型。若煙囪高度處于不穩定層時,煙氣中污染物不向下擴散,一般來說不會對地面造成污染。

§3.1影響煙氣擴散的因素§3.1影響煙氣擴散的因素⑤漫煙型(trapping)上γ<γd

下γ>γd多發生在日出之后的8~10時之間,由于地面增熱,低層空氣被加熱,使下層輻射逆溫被逐漸破壞,而此時上層大氣仍處于逆溫狀態。煙囪上面的逆溫層就象一個“鍋蓋”,阻止煙氣向上擴散,大量下沉,因此又稱下噴形。在污染源附近的下風向,地面污染物濃度很高,造成嚴重污染。通過觀察煙型試判斷大氣穩定情況?!?.1影響煙氣擴散的因素§3.1.2下墊面(地形)對煙氣擴散的影響(1)城市下墊面對煙氣擴散的影響城市風城市下墊面特點:

1、人口密集、工業集中,能耗高

2、城市覆蓋物比熱容小

3、籠罩煙霧和CO2,削弱輻射作用

城市年平均氣溫比農村高0.4-1.5℃,有時6-8℃。城市風將郊區污染物吹向城市中心。丘陵對煙氣擴散的影響§3.1影響煙氣擴散的因素(2)地形對大氣擴散的影響丘陵的背風面形成渦流,出現嚴重污染。微風或無風的夜間凹地容易形成逆溫層

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