大气环境影响评价(I)

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1、环境质量评价第五章大气环境影响评价嘉兴学院环境工程系大气环境质量评价及影响预测5.1大气层和大气污染5.2大气边界层的温度场5.3湍流扩散的基本理论5.4烟气抬升与地面最大浓度计算5.5点源特殊扩散模式5.6非点源扩散模式5.7大气湍流扩散参数的计算和测量5.8大气环境影响评价及预测5.1大气层和大气污染1．低层大气的组成2.描述大气的物理量包围地球的整个大气圈的总体为大气，大气在地表的密度在标准状态下每升重1.293克，愈向上愈稀薄。组成：干洁空气、水汽、污染物气温、气湿、气压（大气压力的单位有毫米汞柱(mmHg)、标准大气压(atm)、巴(b

2、ar)、毫巴(mbar)、帕(Pa（N/m2）)；）1atm=76mmHg=101325Pa=1013．25mbar风力计算风速廓线大气的结构和组成对流层平流层中间层外逸层臭氧热成层大气层的结构和组成大气属于混气合气体，氮、氧、氩合占总体积的９９.９６％，余为氖、氦、氨、氙、氢等微气量气体。自１１０千米向上原子氧逐渐增加，直到主要是原子氧的层，再向上为原子氦层（高１０００—２４００千米）和气原子氢层（２４００千米以上）。臭氧主要分布在１０—５０千米之间的气层气内，特别集中在２０—３０千米范围内。大气按温度高度的变化，可分为对流层、平流层、中层、

3、热层及外逸层。1．对流层：对流层是指由下垫面算起，到平均高度为12km的一层大气。对流层的上界高度是随纬度和季节而变化的，在热带平均为17—18km，温带平均为10一12km，高纬度和两极地区为8—9km夏季对流层上界高度大于冬季的。对流层具有下述四个主要特点。(1)气温随高度的增加而降低，由下垫面至高空每高差109m气温约平均降低0.65℃。1．对流层(2)对流层内有强烈的对流运动。这主要是由于下垫面受热不均匀及下垫面物性不同所产生的。一般是低纬度的对流运动较强，高纬度地区的对流运动较弱。由于对流运动的存在，使高低层之间发生空气质量交换及热量交

4、换，大气趋于均匀。(3)对流层的空气密度最大，虽然该层很薄，但却集中了全部大气质量的3/4并且几乎集中了大气中的全部水汽；云、雾、雨、雪等大气现象都发生在这层。(4)气象要素水平分布不均匀，特别是冷、暖气团的过渡带，即所谓锋区。在这里往往有复杂的天气现象发生，如寒潮、梅雨、暴雨、大风、冰雹等。2．平流层从对流层顶到离下垫面55km高度的一层称为平流层。从对流层顶到30-35km这一层，气温几乎不随高度而变化，故有同温层之称。从这以上到平流层顶，气温随高度升高而上升，形成逆温层，故有暖层之称。由于平流层基本是逆温层，故没有强烈的对流运动；空气垂直混

5、合微弱，气流平稳。水汽、尘埃都很少，很少有云出现，大气透明度良好。对流层和平流层交界处的过渡层称为对流层顶。它约数百米到2km厚；最大可达4—5km厚。对流层顶的气温在铅直方向的分布呈等温或逆温型。因此，它的气温直减率与对流层的相比发生了突变，往往利用这一点作为确定对流层顶高度的一种依据。3．中间层从下垫面算起的55—85km高度的一层称为中间层。气温随高度的增高而降低，大约高度每增高1km气温降：低1℃；空气有强烈的对流运动，垂直混合明显；故有高空对流层之称。4、热成层从下垫面算起85—800km左右高度的一层称为热成层或热层。气温随高度增高而

6、迅速增高，在300km高度上，气温可达1000℃以上。该层空气在强烈的太阳紫外线和宇宙射线作用下，处在高度的电离状态，故有电离层之称。电离层具有反射无线电波的能力。因此它在无线电通讯上有重要意义。5、散逸层热成层顶以上的大气层，统称为散逸层。该层气温极高，空气稀薄，大气粒子运动速度很高，常可以摆脱地球引力而散逸到太空中去，故称散逸层。5.2大气边界层的温度场5.2.1气温的垂直分布1.气温层结气温沿铅直高度的变化，称气温层结或层结。气温随高度变化快慢这一特征可用气温垂直递减率来表示。气温垂直递减率的数学定义式为,γ＝-dT/dz；它系指单位(通常

7、取100m)高差气温变化速率的负值。如果气温随高度增高而降低，γ为正值，如果气温随高度增高而增高，γ为负值。大气中的气温层结有四种典型情况，气温随高度的增加而递减，γ>0，称为正常分布层结，或递减层结；气温随高度的增加而增加，γ<0，称为气温逆转，简称逆温；气温随铅直高度的变化等于或近似等于干绝热直减率，γ=γd称为中性层结；气温随铅直高度增加是不变的，γ=0，称为等温层结。2.干绝热直减率一个质量恒定的空气块，从地面绝热上升时，将因周围气压的减小而膨胀，一部分内能用于反抗外压力膨胀，而做了功，因而它的温度将逐渐下降；反之，当一个质量恒定的空气块

8、从高空绝热下降时，由于外界气压逐渐增大，外压力对气块做压缩功，并转化为它的内能，因而它的温度将逐渐上升。这种性质可用干绝热直减率表示。5