《大气污染气象学》PPT课件

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1、第三章大气污染气象学第一节大气圈结构及气象要素第二节大气的热力过程第三节大气的运动和风第一节大气圈结构及气象要素一、大气圈的垂直结构1、定义：自然地理学将受地心引力而随地球旋转的大气层，称为大气圈大气圈和宇宙空间之间很难确切划分，常把大气圈的上界定为1200-1400km。1400km以外，气体非常稀薄，就是宇宙空间了。2、大气结构的分类大气的化学成分和物理性质在垂直方向上有着显著的差异，根据大气在各个高度上不同的特征可分为若干层次。3种分类方法如下：2、大气结构的分类（1）按压力特性：气压层和外气压层（散逸层）（2）按分子组成：均质层和非均质层。均质层：在80-85

2、km（中间层）以下的大气层中，以湍流扩散为主，大气的主要成分氮和氧的组成比例几乎不变，称为均质大气层。非均质层：在均质层以上的大气层中，以分子扩散为主，气体组成随高度变化而变化。这层中较轻的气体成分有明显增加。（3）大气的热状况：对流层、平流层、中间层、暖层（热成层）和散逸层对流层1、范围：是大气圈最低的一层。高度随纬度增加而降低，由于对流程度在热带比在寒带要强烈。热带16-17km，温带10-12km，两极附近8-9km。2、特征：（1）是天气变化复杂多变（2）气温随高度增加而降低（3）空气具有强烈的对流运动（4）温度和湿度的水平分布不均匀。大气边界层或摩擦层：对流

3、层的下层约1-2km，其中从地面到100m左右的一层又称近地层，上下气温之差很大，可达1-2k。自由大气：在大气边界层以上的气流，几乎不受地面摩擦的影响，称为自由大气。平流层1、范围：从对流层顶到50-55km高度。对流层顶：在对流层到平流层间有一厚度为几百米到一千米的过渡层2、特点：分为两层，大气污染物停留时间长（1）同温层：从对流层顶到35-40km左右的一层，气温几乎不随高度变化，-55℃左右（2）逆温层。从这以上到平流层顶，气温随高度增高而增高，到平流层顶达-3℃左右，几乎没有空气对流运动。臭氧层：在20-25km高度臭氧的浓度达到最大值中间层1、范围：从平流

4、层顶到85km高度的一层2、特点：（1）气温随高度增高而降低，顶部气温达-85℃以下（2）空气具有强烈的对流运动，垂直混合明显。1、暖层范围：从中间层顶到800km2、特点：（1）强烈的太阳紫外线和宇宙射线的作用，温度随高度上升而增高。（2）空气处于高度电离状态，存在大量的离子和电子，又称电离层。1、散逸层范围：暖层以上，大气的外层。2、特点：气温很高，空气极为稀薄，空气粒子的运动速度很高，可以摆脱地球引力而散逸到太空中。暖层和散逸层二、气象要素气象要素：表示大气状态的物理量和物理现象。主要有气温、气压、气湿、风向、风速、云况、能见度等。1、气温：地面气温指距地面1.

5、5m高度在百叶箱中观测到的空气温度。2、气压：大气的压强。气象学上常用的单位百帕（hPa）。与其他气压单位的关系是：1atm=101325Pa=1013.25hPa=760mmHg3、气湿：空气的湿度。表示方法：绝对湿度、水汽压力、相对湿度、饱和气压、露点等。3、气湿3.1绝对湿度在1m3湿空气中含有的水汽质量kg,称为湿空气的绝对湿度。由理想状态方程可得：3、气湿3.2相对湿度空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度之百分比。3、气湿3.3含湿量湿空气中1kg干空气所包含的水汽质量（kg）。气象中也称为比湿3、气湿在工程常将湿空气的含湿量定义为1标准立方米干空气所

6、包括的水汽质量（kg),其单位为kg水汽/m3N干空气3.4水汽体积分数对于理想气体来说，混合气体中某一气体的体积分数等于其摩尔分数，说以水汽的体积分数可表示为：p:67例3-13、气湿3.5露点在一定的气压下，空气达到饱和状态时的温度，称为空气的露点。二、气象要素4.风向和风速：风：水平方向上的空气运动，风是一个矢量，有大小和方向。升降气流：垂直方向的空气运动风向：是指风的来向。可以用方位或角度表示。8或16个方位风速：是单位时间内空气在水平方向运动的距离。单位m/s或km/s。通常气象台所测定的风向、风速都是一定时间2min或10min内的平均值。风力：大小来估计

7、风速。根据将风力分为13个等级。风速和风力等级（F）之间的关系：风向指的是风的来向风力指的是风的强弱风级和符号名称风速（米）*陆地物象海面波浪浪高（米）0无风0.0-0.2烟直上平静0.01软风0.3-1.5烟示风向微波峰无飞沫0.12轻风1.6-3.3感觉有风小波峰未破碎0.23微风3.4-5.4旌旗展开小波峰顶破裂0.64和风5.5-7.9吹起尘土小浪白沫波峰1.05劲风8.0-10.7小树摇摆中浪折沫峰群2.06强风10.8-13.8电线有声大浪到个飞沫3.07疾风13.9-17.1步行困难破峰白沫成条4.08大风17.2-20