《城市环境气象学》学习资料：十二 城市气象学.ppt

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1、城市气象学复习总结城市气候所波及的范围城市的大气成分（1）干洁空气（2）水汽（3）固态、液态颗粒大气：由多种气体混合组成的气体及浮悬其中的液态和固态杂质所组成。干洁空气概念：大气中除水汽、液体和固体杂质外的整个混合气体。成分：主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，此外还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等稀有气体。特点：(1)组成干洁空气的各种成分总是维持基本恒定，(2)干洁空气的平均分子量是28.996，(3)在垂直高度90km以下干洁空气的主要成分所占比例不变，100km以上氧分子离解为氧原子，250km氮基本离解。•二氧化碳(CO2)占空气容积仅0.035％的二氧化碳，来源—地表火山喷发、

2、燃料燃烧、动植物呼吸及有机物腐败等，主要集中在20km以下大气浅薄底层。含量—城市工业中心、火山周围较高，农村较少。最大特点：对太阳辐射吸收很少，主要吸收和放射长波辐射。对大气有增温作用，被称为“温室气体”，直接干扰气温垂直变化规律，间接影响气候变化。臭氧最大特点：能大量吸收太阳紫外线增暖气温。直接影响气温垂直分布规律，但吸收高层大气大量太阳紫外线使地表生物和人类免遭伤害。臭氧受人类不自觉破坏已在极地上空等局部区域日趋变薄，并已行成空洞，使过多紫外线通过臭氧层空洞进入低层大气。导致人类众多疾病（皮肤癌、白内障、…）发生，危害人们健康。大气污染概念：指排入大气的污染物或由其转

3、化的二次污染物的数量、浓度及在空中的滞留时间达到了妨碍人体健康、影响动植物生存以及损坏各种设备、器物即破坏自然环境的危害现象。来源：自然过程和人为因素三个环节：污染物排放、大气传播、人与物受害8大气污染物的来源大气污染源天然源：自然界自行向大气排放污染物的污染源.人为源：人类的生产活动和生活活动所形成的污染源。1.2城市大气污染源9一次污染物：直接从污染源排放的污染物。主要有SO2、H2S、NO、NH3、CO、CO2、HF、HCl、C1—C12化合物。二次污染物：是指由一次污染物在大气中互相作用，经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比

4、一次污染物还强。主要有SO3、H2SO4、O3、NO2、醛类、酮类、酸类。气态污染分类硫酸烟雾系大气中的SO2等硫化物，在有水雾、含有重金属的飘尘或氮氧化物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。硫酸烟雾引起的刺激作用和生理反应等危害，要比SO2气体强烈得多。硫酸烟雾10光化学烟雾定义：由汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在阳光的作用下发生化学反应，生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。产生条件：①充足

5、的太阳光；②当地排放的污染物的浓度；③气象条件（大气稳定度、气温、相对湿度和风等）；④其他地理环境因素（纬度和海拔高度等）11粉尘定义：粉尘类的大气污染物是工业生产排放出的废气中含有的固体微粒，它的大小不一，从0.1到几百微米。分类：大气粉尘颗粒分为:（a）飘尘（直径小于10微米）;（b）降尘（直径大于10微米）;（c）总悬浮微粒（直径小于100微米）的所有颗粒总称。即飘尘和降尘的总和。气溶胶状态污染物气溶胶状态污染物②烟尘定义：一般指由冶金或化学过程形成的固体粒子气溶胶或由燃烧过程产生的飞灰和黑烟。特点：粒度大都比较细，其粒子直径仅为0.01-0.1微米左右③雾定义：雾是气体中液滴悬

6、浮物的总称，它是由流体蒸汽的凝结液体的雾化及化学反应等过程形成的，如水雾、酸雾、油雾、碱雾等。什么是PM2.5？PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。PM2.5TSP即总悬浮微粒，又称总悬浮颗粒物。指悬浮在空气中的空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物。逆温对城市大气污染的影响当逆温出现时，表征气层非常稳定，会阻碍空气上升运动的发展，从而形成污染物扩散的阻挡层，使近地层的污染物质不容易穿透逆温的屏障向上扩散，只能在逆温层下部有限的空间内聚积，形成高浓度污染。逆温强度越大，厚度越厚，维持的时间越长，造成的污染危害越大。城市上空的云量一般比郊区乡村多，特

7、别是在夏季，城市上空积云形成较多。城市化有使城市云量增多的效应，低云量的增加更为明显；而且城市的阴天日数也比乡村要多。城市云量由于城市上空对流发展比较旺盛，且凝结核较多，因此，在市区上空常会形成对流云。有统计资料表明，城区平均云量可比郊区增加5~10%。市区晴天日数减少，阴天、云天增多。城市云量导致市区云量特别是低云量比郊区多的原因：☆①城市的热岛效应产生的热岛环流使市区内的上升气流加强，有利于云的形成。☆②城市空气中含有较多的凝结核，尽管绝对