1、按气温：按气温：对流层（对流层（8,17km）平流层（对流层顶平流层（对流层顶50,55km）中间层（平流层顶中间层（平流层顶85km）电离层（中间层顶电离层（中间层顶800km）散逸层（电离层以上）散逸层（电离层以上）大气边界层大气边界层对流层下层对流层下层12km，地面阻滞，地面阻滞和摩擦作用明显和摩擦作用明显近地层近地层 地面上地面上50-100m自由大气自由大气 边界层以上，地面边界层以上，地面摩擦可以忽略摩擦可以忽略大气压力总是随着高度的增加大气压力总是随着高度的增加而减小而减小1气温气温 天气预报中：天气预报中：1.5m高、百叶箱内气温高、百叶箱内气温 5(32)9CF15.273
2、 CK3259CF2气压（大气的压强）气压（大气的压强）单位：单位：Pa（帕斯卡，帕）（帕斯卡，帕）1 atm101325 Pa1013.25 hPa（mb毫巴）毫巴）=760 mmHg 静力学方程静力学方程: p (气压气压, Pa), z (高度高度, m), (空气密度空气密度, kg/m3) gzP3气湿（大气的湿度，湿度）气湿（大气的湿度，湿度）表示空气中水汽的含量，即空气的潮湿程度表示空气中水汽的含量，即空气的潮湿程度常用表示方法：绝对湿度，相对湿度，含湿量，露点等常用表示方法：绝对湿度，相对湿度，含湿量，露点等 4风向和风速风向和风速风：水平方向的空气运动（垂直方向升降气流）风：
3、水平方向的空气运动（垂直方向升降气流）风向：风的来向（风向：风的来向（8或或16个方位圆周等分）个方位圆周等分）风速风速u：单位时间内空气在水平方向上运动距离（：单位时间内空气在水平方向上运动距离（m/s, km/h） F风力级数（风力级数（012级）级） （km/h）风向频率：某一时期内各方位风的次数，常以百分数表示风向频率：某一时期内各方位风的次数，常以百分数表示302. 3Fu 5云云云：是指大气中小水滴或冰晶胶体的集合体云：是指大气中小水滴或冰晶胶体的集合体云量云量:天空被云遮蔽的成数（我国天空被云遮蔽的成数（我国10等分，国外等分，国外8等分）等分）云高云高:云底距地面的高度云底距地
4、面的高度 低云（低云（2000m以下）以下） 中云（中云（2000-6000m） 高云（高云（6000m以上）以上）云状云状:卷云卷云(线线)，积云，积云(块块)，层云，层云(面面)，雨层云，雨层云(无定形无定形) 6能见度能见度正常视力的人，在天空背景下能看清的水平距离正常视力的人，在天空背景下能看清的水平距离级别（级别（09级，相应距离为级，相应距离为5050000米）米） 7太阳高度角太阳高度角太阳光线与地平面的夹角太阳光线与地平面的夹角随时间变化，是影响太阳辐射强弱的主要因子之一随时间变化，是影响太阳辐射强弱的主要因子之一8大气湍流大气湍流是指大气的不规则运动是指大气的不规则运动使大气
5、中的动量、热量、水气和污染物的垂直和水平交换作用明使大气中的动量、热量、水气和污染物的垂直和水平交换作用明显增强，远大于分子运动的交换强度显增强，远大于分子运动的交换强度根据成因根据成因机械湍流机械湍流：垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度造成垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度造成热力湍流热力湍流：垂直方向温度分布不均匀及地表面受热不均造成垂直方向温度分布不均匀及地表面受热不均造成气温是随高度变化的气温是随高度变化的垂直递减率垂直递减率：高度每变化：高度每变化100m气温变化的度数，气温变化的度数，（/100m） T温度，温度，；z高度，高度，m温度层结温度层结：在坐标图上，气温随高度的变化可用
6、一条曲线表示：在坐标图上，气温随高度的变化可用一条曲线表示1表示正常分布，递减层结；表示正常分布，递减层结；02表示中性层结；表示中性层结；=13表示等温层结；表示等温层结；=04表示逆温；表示逆温；0zT干绝热过程干绝热过程：某一小块干空气在大气中做垂直运动，且不与周围空气发生热量交换某一小块干空气在大气中做垂直运动，且不与周围空气发生热量交换从地面绝热上升时，膨胀对外做功，消耗自身内能，温度降低从地面绝热上升时，膨胀对外做功，消耗自身内能，温度降低从高空绝热下降时，外界对该气块做功，内能增加，温度升高从高空绝热下降时，外界对该气块做功，内能增加，温度升高干绝热直减率干绝热直减率：干空气块在
7、绝热过程中，每上升干空气块在绝热过程中，每上升/下降下降100m时，温度降低时，温度降低/升高的数升高的数值称为干空气温度的绝热垂直递减率，简称干绝热直减率，值称为干空气温度的绝热垂直递减率，简称干绝热直减率，d（K/100m） T温度，温度，K；z高度，高度，md=0.98K/100m1K/100mddTdz 与与d辨析辨析d是指干空气块垂直位移时绝热条件下温度的变化，固定值是指干空气块垂直位移时绝热条件下温度的变化，固定值0.98K/100m是随空间和时间变化的，中性层结时是随空间和时间变化的，中性层结时=d=1K/100m研究研究大气边界层的温度场大气边界层的温度场时，干空气块垂直运动时
8、的温度变化主要受气压时，干空气块垂直运动时的温度变化主要受气压变化的影响，热交换影响很小，因此这变化的影响，热交换影响很小，因此这可视为一绝热过程可视为一绝热过程大气稳定度大气稳定度：大气在垂直方向上稳定的程度，即大气是否容易大气在垂直方向上稳定的程度，即大气是否容易 发生对流发生对流定性描述定性描述： 外力使气块上升或下降外力使气块上升或下降气块去掉外力气块去掉外力气块减速，有返回趋势，稳定气块减速，有返回趋势，稳定气块加速上升或下降，不稳定气块加速上升或下降，不稳定气块停在外力去掉处或等速运动，中性气块停在外力去掉处或等速运动，中性不稳定条件下有利于污染物扩散不稳定条件下有利于污染物扩散（
9、单位体积块）加速度（单位体积块）加速度 ，假定，假定 ，由状态方程可得：，由状态方程可得：()ga，PP，定量判断定量判断: 设想在设想在z0处有一气块，其温度与周围空气温度相同处有一气块，其温度与周围空气温度相同T0，小气块在外力作用下，小气块在外力作用下向上运动一段距离向上运动一段距离z后，状态参数后，状态参数T、P、，周围大气参数，周围大气参数T、P、 ()g TTaT，0dTTz，0T Tz 气块：气块： 环境：环境： zzz高度高度 （一般均满足绝热条件）（一般均满足绝热条件）=TT，()dagzT 混合层混合层 0, a0 不稳定不稳定 中性层中性层 0, a=0 中性中性 0,
10、a0 弱稳定弱稳定 稳定层稳定层 0 ， a像源法像源法n实源：实源： n像源：像源：()C 实()C 虚2222()()exp222eyyyzHzQyCu 实n 实源的贡献实源的贡献2222()()exp222eyzyzzHQyCu 虚n 像源的贡献像源的贡献222222()()( , , ,)exp() expexp2222eeeyyzyzHzzHQyC x y z Hu n 实际浓度实际浓度上式中，上式中， x增大，增大， 、 增大，则第一项减小，第二增大，则第一项减小，第二项增大，必然在某项增大，必然在某x 处处C有最大值有最大值2222( , ,0,)exp()exp()22eeyz
11、yzHQyC x yHu 地面浓度模式：取地面浓度模式：取z0代入上式，得代入上式，得22( ,0,0,)exp()2eezyzHQC xHu 地面轴线浓度模式：再取地面轴线浓度模式：再取y=0，代入，代入yz地面最大浓度模式：地面最大浓度模式： 考虑地面轴线浓度模式考虑地面轴线浓度模式 222222()()( , , ,)exp() expexp2222eeeyyzyzHzzHQyC x y z Hu yzconst( ,0,0,)0ezdC xHdmax22zyeQCuH emax|2cezx xH地面最大浓度模式（续）：地面最大浓度模式（续）：设设 （实际中成立）（实际中成立） 由此求得
12、由此求得22( ,0,0,)exp()2eezyzHQC xHu 2222( , , ,0)exp ()22yzyzQyzC x y zu 相当于无界连续点源相当于无界连续点源C的的2倍倍222222()()( , , ,)exp() expexp2222eeeyyzyzHzzHQyC x y z Hu 令令He=0，则有则有习题习题：试证明，高架连续点源在出现地面最大浓度的距离上，试证明，高架连续点源在出现地面最大浓度的距离上，烟流中心线上的浓度与地面轴线浓度的比值等于烟流中心线上的浓度与地面轴线浓度的比值等于1.38 22( ,0,0,)exp()2eezyzHQC xHu max22zy
13、eQCuH e扩散参数扩散参数 、 的确定的确定 的意义的意义正态分布的标准偏差，表征大气湍流扩散能力的核心参数，代表了烟流正态分布的标准偏差，表征大气湍流扩散能力的核心参数，代表了烟流在在y、z向的扩散幅度向的扩散幅度x的函数，随着扩散距离的函数，随着扩散距离x的增加而增大的增加而增大确定方法确定方法P-G曲线法：应用较广泛，平坦开阔地区、小尺度，不适于城市和山区曲线法：应用较广泛，平坦开阔地区、小尺度，不适于城市和山区P-T法：考虑了地形，修正了大气稳定度级别，然后再查法：考虑了地形，修正了大气稳定度级别，然后再查P-G曲线曲线布里吉斯法：综合考虑多种因素，给出了扩散参数的计算公式布里吉斯
14、法：综合考虑多种因素，给出了扩散参数的计算公式222222()()( , , ,)exp() expexp2222eeeyyzyzHzzHQyC x y z Hu yzyzP-G曲线的应用曲线的应用n根据常规资料确定大气稳定度级别根据常规资料确定大气稳定度级别n利用扩散曲线确定利用扩散曲线确定 和和yzn实例：高架连续点源地面最大浓度估算实例：高架连续点源地面最大浓度估算w由由 和和 w由由 曲线反查出曲线反查出w由由 曲线查曲线查 w最后求出最后求出 eHmax|2cezx xzHzxmaxcxyxymaxCmax22zyeQCuH e 高斯模式的使用条件高斯模式的使用条件污染源污染源连续排
15、放点源连续排放点源污染物污染物不考虑重力沉降作用，无转化不考虑重力沉降作用，无转化颗粒物粒径颗粒物粒径515 um时，重力沉降作用明显，高斯模式不适用时，重力沉降作用明显，高斯模式不适用平均风速平均风速平均风速平均风速1 m/s地形地形地形足够平坦地形足够平坦 特殊情况下的扩散模式特殊情况下的扩散模式实际情况可能与高斯模式的使用条件差别较大实际情况可能与高斯模式的使用条件差别较大封闭型扩散模式封闭型扩散模式上稳下不稳，逆温层较高上稳下不稳，逆温层较高上稳下不稳，逆温层低，熏烟型扩散模式上稳下不稳，逆温层低，熏烟型扩散模式非点源扩散模式非点源扩散模式线源，面源线源，面源静风扩散模式静风扩散模式平
16、均风速平均风速 0.5m/s大颗粒物扩散模式大颗粒物扩散模式颗粒粒径颗粒粒径515um，倾斜烟云模式，倾斜烟云模式烟囱高度的设计烟囱高度的设计高度要求高度要求起到稀释扩散的作用起到稀释扩散的作用造价要低（造价正比于烟囱高度的平方）造价要低（造价正比于烟囱高度的平方）地面浓度不超标地面浓度不超标 设计方法设计方法根据地面最大浓度设计：最为简单根据地面最大浓度设计：最为简单根据地面绝对最大浓度设计：根据地面绝对最大浓度设计：“危险风速危险风速”根据一定保证率设计：根据一定保证率设计：取上述两种情况之间一定保证率下的平均取上述两种情况之间一定保证率下的平均风速和扩散参数风速和扩散参数P值法设计：本底浓度较高地区值法设计：本底浓度较高地区max22zyeQCuH e
