大气污染控制工程课件：上传课件-第3章-大气污染气象学-390102568.ppt

1、第三章 大气污染气象学2大气污染气象学大气污染气象学大气运动引起的污染物的大气运动引起的污染物的稀释、输送、扩散过程稀释、输送、扩散过程 大气科学大气科学 大气化学大气化学污染气象学污染气象学 污染物对气象的影响污染物对气象的影响3本章主要内容本章主要内容大气圈结构及气象要素大气圈结构及气象要素大气的热力过程大气的热力过程大气的运动和风大气的运动和风41.1.大气圈大气圈垂直结构垂直结构气象要素气象要素的垂直分布情况的垂直分布情况 对流层对流层 平流层平流层 中间层中间层 暖层暖层 散逸层散逸层一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素散逸层散逸层51.1.大气圈垂直结构大气圈垂直结构

2、Troposphere（对流层）（对流层）: The layer closest to the ground extending to an altitude of 16-17 km over the equator and 8-9 km over the poles.每升高每升高100m，气温降低气温降低0.65 一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素6 对流层对流层:集中了大气质量的集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气和全部的水蒸气温度随高度的增加而降低，每升高温度随高度的增加而降低，每升高100m平均降温平均降温0.650C气体在垂直方向的对流强烈气体在垂直方向的对流强烈温度和

3、湿度的水平分布不均温度和湿度的水平分布不均边界层：对流层下层边界层：对流层下层12km，地面阻滞和摩擦作用明显地面阻滞和摩擦作用明显自由层：大气边界层以上，自由层：大气边界层以上，地面摩擦可以忽略地面摩擦可以忽略思考题：对流层对空气污染的影响？思考题：对流层对空气污染的影响？1.大气圈垂直结构大气圈垂直结构一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素散逸层7 平流层平流层(对流层顶对流层顶50-55km) 同温层：同温层：对流层顶对流层顶 25-35 km，气温，气温-530C左右左右 逆温层：逆温层：同温层以上，气温同温层以上，气温随高度增加而增加随高度增加而增加 臭氧层：臭氧层：集中了

4、大部分臭氧，集中了大部分臭氧，在在20-25km高度达到最大值高度达到最大值 没有对流运动，污染物停留没有对流运动，污染物停留时间很长时间很长O31.1.大气圈垂直结构大气圈垂直结构一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素散逸层8 中间层中间层(平流层顶平流层顶85km)气温随高度升高而迅速降低气温随高度升高而迅速降低对流运动强烈对流运动强烈 暖层暖层(中间层顶中间层顶800km)气温随高度升高而增高气温随高度升高而增高气体分子高度电离电离层气体分子高度电离电离层紫外线的强烈照紫外线的强烈照射，气体分子被射，气体分子被高度电离高度电离越往上氧、氦等气体的原子态越多越往上氧、氦等气体的原

5、子态越多 散逸层散逸层(暖层以上暖层以上)气温很高，空气稀薄气温很高，空气稀薄空气可摆脱地球引力而散逸空气可摆脱地球引力而散逸1.1.大气圈垂直结构大气圈垂直结构一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素9大气压力总是随高度的升高而降低大气压力总是随高度的升高而降低近地层高度每升近地层高度每升高高100米米, 气压平气压平均降低约均降低约12.4毫毫巴巴(1mb=100Pa)30oN, 3月均值月均值 1.1.大气圈垂直结构大气圈垂直结构一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素10大气水汽分布大气水汽分布赤道比极地气赤道比极地气象变化剧烈象变化剧烈均质大气层均质大气层: 8085

6、km以下，成分基本不变以下，成分基本不变1.1.大气圈垂直结构大气圈垂直结构一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素11气象要素：气象要素：表示大气状态的物理现象和物理量表示大气状态的物理现象和物理量2.2.主要气象要素主要气象要素一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素12气象要素：气象要素：表示大气状态的物理现象和物理量表示大气状态的物理现象和物理量与大气污染关系密切的气象要素主要有：与大气污染关系密切的气象要素主要有：气温气温气压气压空气湿度（气湿）空气湿度（气湿）风（风向、风速）风（风向、风速）云况（云况（云量云状云量云状）能见度能见度/ /雾雾/ /霾霾降水降水太阳辐

7、射、地面辐射等太阳辐射、地面辐射等2.2.主要气象要素主要气象要素一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素13 气温气温 表示大气温度高低的物理量表示大气温度高低的物理量，反映一定条件下空气分，反映一定条件下空气分子平均动能大小。子平均动能大小。天气预报中：天气预报中：1.5m1.5m高、百叶箱内观测到的空气温度。高、百叶箱内观测到的空气温度。 一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素2.2.主要气象要素主要气象要素14 气温：垂直分布、水平分布气温：垂直分布、水平分布 一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素2.2.主要气象要素主要气象要素15 气压气压单位：单位：

8、Pa，hPa，标准大气压，标准大气压， mb（毫巴）（毫巴）1atm101326Pa1013.26mb=760mmHg气压总是随高度的增加而降低气压总是随高度的增加而降低 气压随高度递减关系式气压随高度递减关系式可用气体静力学方程描述：可用气体静力学方程描述：gzP1212lnlnZZRTgPPm其中，其中，P气压，气压，mb; z高度，高度，m；空气密度，空气密度，kg/m3; g重力加速度，重力加速度，m/s2一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素2.2.主要气象要素主要气象要素16 气压气压一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素2.2.主要气象要素主要气象要素17 气

9、湿：气湿：反映空气中水汽含量的物理量反映空气中水汽含量的物理量绝对湿度：绝对湿度：1m3湿空气中含有的水汽质量湿空气中含有的水汽质量相对湿度相对湿度：空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度的百分比绝对湿度的百分比含湿量含湿量：湿空气中湿空气中1kg(m3)干空气包含的水汽质量干空气包含的水汽质量水汽体积水汽体积分数：分数：水汽在湿空气中所占的体积分数水汽在湿空气中所占的体积分数露点：露点：同气压下空气达到饱和状态时的温度同气压下空气达到饱和状态时的温度TRPwwwVwVwPP一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素2.2.主要气象要素主要气象要素V

10、Vdw62206220PPPPPd.VVdw080408040PPPPPd.NdNd00Vww80408040ddddPPPP.18 风向和风速风向和风速风风：水平方向的水平方向的空气空气运动运动风的形成：风的形成：风主要由于气压的水平分布不均匀而引起风主要由于气压的水平分布不均匀而引起的，而气压的水平分布不均是由温度分布不均造成。的，而气压的水平分布不均是由温度分布不均造成。 P4 P4 P4 P3 P3 P3 P2 P2 P2 P1 P1 P1 A B A B A B t1 t2 t1 t2 t1 t2 t1 = t2 t1 t2 t1 t2 a b c 一、大气圈结构与气象要素一、大气圈

11、结构与气象要素2.2.主要气象要素主要气象要素19一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素 风向和风速风向和风速 风的来向叫风向风的来向叫风向 16 16个方位圆周等分个方位圆周等分2.2.主要气象要素主要气象要素20一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素 风向和风速风向和风速风速：单位时间内空气风速：单位时间内空气在水平方向上运动距离在水平方向上运动距离 (km/h) F风力级风力级(012级级) 302. 3Fu 2.2.主要气象要素主要气象要素21 风向和风速风向和风速 风玫瑰图风玫瑰图 风速风速,m/s同心圆表示风的频率，同心圆表示风的频率，例如：吹南风的频率例如：吹

12、南风的频率约为约为11%，其中风速，其中风速大于大于10.82m/s的频率的频率约 为约 为 1 % ， 风 速 在， 风 速 在3.355.41m/s的频率的频率为为3.5%左右。左右。一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素2.2.主要气象要素主要气象要素1988年犹他州纽芬兰岛的的风玫瑰图年犹他州纽芬兰岛的的风玫瑰图22 云云况况云：云：漂浮在空中的漂浮在空中的水汽凝结水汽凝结物物( (使气温随高度变化减小使气温随高度变化减小) )云高：云高：指云底距地面的垂直距离，以米为单位。指云底距地面的垂直距离，以米为单位。测定方法：测定方法：激光测云仪、弧光测云仪等，目力测定法激光测云仪

13、、弧光测云仪等，目力测定法 高云（5000m以上）中云（2500-5000m）低云（2500米以下）一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素2.2.主要气象要素主要气象要素23 云云况况云：云：漂浮在空中的漂浮在空中的水汽凝结水汽凝结物物( (使气温随高度变化减小使气温随高度变化减小) )云高：云高：指云底距地面的垂直距离，以米为单位。指云底距地面的垂直距离，以米为单位。云量：云量：指云遮蔽天空的成数。指云遮蔽天空的成数。 总云量：总云量：指所有云遮蔽天空的成数。指所有云遮蔽天空的成数。 低云量：低云量：低云掩盖天空的成数。低云掩盖天空的成数。云量的记录：云量的记录：以总云量以总云量/

14、低云量的形式记录，如低云量的形式记录，如10/2，8/3国外云量与我国云量的比较：国外云量国外云量与我国云量的比较：国外云量1.25=我国云量我国云量一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素2.2.主要气象要素主要气象要素24 能见度能见度：视力正常的人在当时的天气条件下能够从天空背景视力正常的人在当时的天气条件下能够从天空背景中看到或辨认出目标物的最大距离中看到或辨认出目标物的最大距离级别级别(09级，相应距离为级，相应距离为5050000米米) ，单位：，单位：m，km。 一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素2.2.主要气象要素主要气象要素思考题：影响能见度思考题：影响

15、能见度的主要因素有哪些？的主要因素有哪些？25 能见度能见度一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素2.2.主要气象要素主要气象要素Atmos. Chem. Phys., 12, 779799, 201226 能见度：雾和霾的区别？能见度：雾和霾的区别？一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素2.2.主要气象要素主要气象要素27 太阳高度角太阳高度角 ho，即即太阳光线与地平线间的夹角，随时间而变化太阳光线与地平线间的夹角，随时间而变化，是是影响太阳辐射强弱的最主要影响太阳辐射强弱的最主要因素因素之一。之一。 降水降水 降水是指大气中降落至地面的液态或固态水的通称降水是指大气中

16、降落至地面的液态或固态水的通称，如如雨、雪等。降水是清除大气污染物的重要机制之一。雨、雪等。降水是清除大气污染物的重要机制之一。 ho ho 太阳光线 地面 一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素2.2.主要气象要素主要气象要素28一、大气圈结构与气象要素一、大气圈结构与气象要素2.2.主要气象要素主要气象要素序号序号 相关因素相关因素相关性相关性说明说明1相对湿度相对湿度正正湿度高有利于气溶胶粒径增大并在空气中滞湿度高有利于气溶胶粒径增大并在空气中滞留。留。2气压气压正正高气压时，气流下沉，容易形成逆温。低气高气压时，气流下沉，容易形成逆温。低气压时，气流上升，容易扩散。压时，气流

17、上升，容易扩散。3能见度能见度负负能见度越高，表明空气质量好，能见度越高，表明空气质量好，PM2.5浓度浓度越低。越低。4风速风速负负风有助于大气扩散。风有助于大气扩散。5温度温度温度高整体上有利于扩散。虽然，温度高同温度高整体上有利于扩散。虽然，温度高同时也有助于二次污染物的形成。时也有助于二次污染物的形成。6降水量降水量负负降水有助于冲刷空气中的污染物。降水有助于冲刷空气中的污染物。7云量云量白天：正白天：正夜间：负夜间：负白天云量少，太阳辐射强，扩散好。白天云量少，太阳辐射强，扩散好。夜间云量少，则地面辐射强，容易形成逆温夜间云量少，则地面辐射强，容易形成逆温层，不利于扩散。层，不利于扩

18、散。PM2.5浓度与部分气象条件的一般关系浓度与部分气象条件的一般关系29本章主要内容本章主要内容大气圈结构及气象要素大气圈结构及气象要素大气的热力过程大气的热力过程大气的运动和风大气的运动和风30 太阳、大气和地面之间依靠辐射传热，大气在运动过程中太阳、大气和地面之间依靠辐射传热，大气在运动过程中不断与太阳和地球进行热量交换，构成大气的热力运动不断与太阳和地球进行热量交换，构成大气的热力运动 太阳辐射：地球在日地平均距离处时，和太阳光垂直的大太阳辐射：地球在日地平均距离处时，和太阳光垂直的大气上界单位面积每单位时间所接收的所有波长的太阳辐射气上界单位面积每单位时间所接收的所有波长的太阳辐射总

19、能量，总能量，1370瓦瓦/米米2二、大气的热力过程二、大气的热力过程1.1.太阳、大气和地面的热交换太阳、大气和地面的热交换31 太阳辐射：可见光区占太阳辐射：可见光区占50；红外区占；红外区占43；紫外区占；紫外区占7 太阳短波辐射加热地球表面，地面长波辐射加热大气太阳短波辐射加热地球表面，地面长波辐射加热大气 近地层大气温度随地表温度变化近地层大气温度随地表温度变化1.1.太阳、大气和地面的热交换太阳、大气和地面的热交换二、大气的热力过程二、大气的热力过程321.1.太阳、大气和地面的热交换太阳、大气和地面的热交换二、大气的热力过程二、大气的热力过程331.1.太阳、大气和地面的热交换太

20、阳、大气和地面的热交换二、大气的热力过程二、大气的热力过程342.2.气温的垂直变化气温的垂直变化二、大气的热力过程二、大气的热力过程35 泊松方程泊松方程根据热力学第一定律和理想气根据热力学第一定律和理想气体状态方程，推导出描述大气体状态方程，推导出描述大气热力过程的微分方程：热力过程的微分方程： 288. 00/00PPPPPTTCR泊松方程泊松方程2.2.气温的垂直变化气温的垂直变化二、大气的热力过程二、大气的热力过程PPRTTCQdddpPPCRTTddp绝热升降中气温的变化绝热升降中气温的变化完全由气压的变化引起完全由气压的变化引起36 干绝热直减率：干绝热直减率：干空气块绝热上升或

21、者下降单位高干空气块绝热上升或者下降单位高度的温度变化量度的温度变化量由由 得到：得到：大气压力随高度变化大气压力随高度变化 从而：从而： 位温：位温：干空气块绝热升降到标准大气压所具有的温度干空气块绝热升降到标准大气压所具有的温度288. 000/0010131013PPTPTCR2.2.气温的垂直变化气温的垂直变化二、大气的热力过程二、大气的热力过程ddddZTiPPCRTTddpZPCZPPCRTZTdd1ddddpp)m100/(K98. 0ddpdCgZTi空气团作绝热运空气团作绝热运动，位温不变动，位温不变gzPZPddP/00R CTPTP37 气温的垂直分布气温的垂直分布气温直

22、减率：气温直减率：单位高度气温的变化值单位高度气温的变化值温度层结温度层结：根据气温与高度的变化关系作图：根据气温与高度的变化关系作图得到的曲线得到的曲线2.2.气温的垂直变化气温的垂直变化二、大气的热力过程二、大气的热力过程思考题：温度层结对大气扩散的影响？思考题：温度层结对大气扩散的影响？38 大气稳定度的定义大气稳定度的定义大气在垂直方向上稳定的程度，反映其是否容易对流大气在垂直方向上稳定的程度，反映其是否容易对流 定性描述：定性描述： 外力使气块上升或外力使气块上升或下降，撤去外力后下降，撤去外力后气块减速，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

23、升或下降：不稳定气块停在外力去掉处：中性气块停在外力去掉处：中性不稳定条件下有利于扩散不稳定条件下有利于扩散3.3.大气稳定度大气稳定度二、大气的热力过程二、大气的热力过程39 大气稳定度的判据大气稳定度的判据定量判断定量判断 ipiiTpT气块：气块：环境：环境：ipiiTpT气块：气块：环境：环境：()(1)iig TTTagTT()iigaiiippRTRT （单单位位体体积积块块）加加速速度度，将将代代入入上上式式得得：()(1)iig TTTagTT()iigaiiippRTRT （单单位位体体积积块块）加加速速度度，将将代代入入上上式式得得：()iigaiiippRTRT （单单位

24、位体体积积块块）加加速速度度，将将代代入入上上式式得得：0diiTTz0T 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）0diiTTz0T 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）zzz高度高度（一般均满足绝热条件）（一般均满足绝热条件）3.3.大气稳定度大气稳定度二、大气的热力过程二、大气的热力过程00iTTd()agzT则有则有假设假设40 大气稳定度的判据大气稳定度的判据3.3.大气稳定度大气稳定度二、大气的热力过程二、大气的热力过程d() agzTdTZ41 例例题：题： 根据下列给出的温度状况

25、，判断大气层的稳定度根据下列给出的温度状况，判断大气层的稳定度1）Z/m T/oC 2-3.05 318-6.212）Z/m T/oC 105.11 2023.093）Z/m T/oC 1814.03 28616.71 大气稳定度的判据大气稳定度的判据3.3.大气稳定度大气稳定度二、大气的热力过程二、大气的热力过程42 辐射逆温：辐射逆温： 辐射逆温是指在太阳、地球和大气热交换过程中，由辐射逆温是指在太阳、地球和大气热交换过程中，由于地表和空气热量不均匀造成的逆温现象。于地表和空气热量不均匀造成的逆温现象。 地面白天加热，大气自下而上变暖；地面夜间变冷，地面白天加热，大气自下而上变暖；地面夜间

26、变冷，大气自下而上冷却，造成温度自下而上的增加。大气自下而上冷却，造成温度自下而上的增加。 4.4.逆温逆温二、大气的热力过程二、大气的热力过程 大气温度随高度增加而升高，强稳定，不利于扩散大气温度随高度增加而升高，强稳定，不利于扩散 可以分为可以分为辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍流逆辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍流逆温、锋面逆温温、锋面逆温434.4.逆温逆温二、大气的热力过程二、大气的热力过程 辐射逆温：辐射逆温：夜间形成，白天消失；冬季最强夜间形成，白天消失；冬季最强白天白天傍晚傍晚黎明前黎明前日出后日出后上午上午1010点点辐射逆温的生消过程辐射逆温的生消过程444.4.逆温逆温二

27、、大气的热力过程二、大气的热力过程 辐射逆温辐射逆温 混合层高度：混合层高度：不稳定的大气发生对流扩散能达到的最大不稳定的大气发生对流扩散能达到的最大高度高度温度温度美国混合层高度的典型值美国混合层高度的典型值时间时间范围范围, m平均值平均值, m夏季夏季上午上午200-1100450夏季夏季下午下午600-40002100冬季冬季上午上午200-900470冬季冬季下午下午600-140097045 下沉逆温：下沉逆温：多在高空大气中，高压控制区内多在高空大气中，高压控制区内 很厚的气层下沉 压缩变扁 顶部增温比底部多4.4.逆温逆温二、大气的热力过程二、大气的热力过程46 平流逆温：平流

28、逆温：暖空气平流到冷地面上空，下部降温而形成暖空气平流到冷地面上空，下部降温而形成冷空气冷空气暖空气暖空气高度高度温度温度天气现象：天气现象：多云或雨雪天气多云或雨雪天气如果地面小于如果地面小于0度则形成冻雨度则形成冻雨4.4.逆温逆温二、大气的热力过程二、大气的热力过程47dd 湍流逆温：由低层空气湍流混合形成湍流逆温：由低层空气湍流混合形成 下层湍流混合达下层湍流混合达 上层出现过渡层上层出现过渡层 逆温逆温 4.4.逆温逆温二、大气的热力过程二、大气的热力过程48 锋面锋面逆温逆温 冷、暖气团相遇冷、暖气团相遇冷暖间逆温冷暖间逆温 暖气上爬，形成锋面暖气上爬，形成锋面4.4.逆温逆温二、

29、大气的热力过程二、大气的热力过程49类型类型发生条件发生条件出现的地区出现的地区辐射逆温辐射逆温晴朗无云的夜间晴朗无云的夜间中高纬度中高纬度下沉逆温下沉逆温高压控制，气流下沉受到压缩增温高压控制，气流下沉受到压缩增温高空大气高空大气平流逆温平流逆温暖空气水平移动到冷的地面或气层暖空气水平移动到冷的地面或气层上而成上而成中纬度沿海地区中纬度沿海地区湍流逆温湍流逆温低层空气的湍流混合低层空气的湍流混合混合层以上混合层以上锋面逆温锋面逆温对流层冷空气团与暖空气团相遇，对流层冷空气团与暖空气团相遇，暖空气爬升到冷空气团上面，形成暖空气爬升到冷空气团上面，形成过渡区过渡区4.4.逆温逆温二、大气的热力过

30、程二、大气的热力过程几种类型逆温的比较几种类型逆温的比较50波浪型波浪型(不稳不稳)锥型锥型(中性中性or弱稳弱稳)扇型扇型(逆温逆温)5.5.烟流形状与大气稳定度的关系烟流形状与大气稳定度的关系二、大气的热力过程二、大气的热力过程51 爬升爬升型型(下下稳，稳，上不上不稳稳)熏烟熏烟型型(上上逆、逆、下不下不稳稳)5.5.烟流形状与大气稳定度的关系烟流形状与大气稳定度的关系二、大气的热力过程二、大气的热力过程52本章主要内容本章主要内容大气圈结构及气象要素大气圈结构及气象要素大气的热力过程大气的热力过程大气的运动和风大气的运动和风53三、大气的运动和风三、大气的运动和风 直接作用力直接作用力

31、重力重力水平气压梯度力水平气压梯度力水平梯度力与气压水平梯度力与气压梯度成正比，与空梯度成正比，与空气密度成反比气密度成反比1.1.引起大气运动的作用力引起大气运动的作用力nPG1G =7 10 4N/kg54 间接作用力间接作用力 地转偏向力：地转偏向力：地球自转使运动的大气偏离水平气压地球自转使运动的大气偏离水平气压梯度的力，只改变风向梯度的力，只改变风向惯性离心力：惯性离心力：由于大气的曲线运动，产生与大气由于大气的曲线运动，产生与大气运动方向垂直、由曲率中心指向外的作用力运动方向垂直、由曲率中心指向外的作用力摩擦力：摩擦力：相邻大气层之间及大气层与地面之间产相邻大气层之间及大气层与地面

32、之间产生阻碍大气运动的阻力，近地层中最显著生阻碍大气运动的阻力，近地层中最显著1.1.引起大气运动的作用力引起大气运动的作用力三、大气的运动和风三、大气的运动和风55 由于地表摩擦力随高度增加而减小，由于地表摩擦力随高度增加而减小，当气压梯度力不随高度变化时，风当气压梯度力不随高度变化时，风速随高度增加也相应增大，同时风速随高度增加也相应增大，同时风向与等压线的交角也减小向与等压线的交角也减小 Ekman(爱克曼爱克曼)螺旋线螺旋线: 大气边界层大气边界层内风矢随高度变化的分布内风矢随高度变化的分布2.2.风随高度的变化风随高度的变化 三、大气的运动和风三、大气的运动和风56风速廓线：平均风速

33、随高度变化曲线风速廓线：平均风速随高度变化曲线 对数律风速廓线模式对数律风速廓线模式中性层结、近地层：对数律，粗糙度和摩擦速度中性层结、近地层：对数律，粗糙度和摩擦速度*0lnuZukZ三、大气的运动和风三、大气的运动和风2.2.风随高度的变化风随高度的变化 u 高度高度Z处的平均风速；处的平均风速；u* 摩擦速度；摩擦速度；k 卡门常数，卡门常数，0.4；Z0 地面粗糙度。地面粗糙度。57 指数律风速廓线模式指数律风速廓线模式 对非中性条件或者对非中性条件或者300500m的中性大气层：的中性大气层：11()mZuuZ三、大气的运动和风三、大气的运动和风2.2.风随高度的变化风随高度的变化

34、u 1 已知高度Z1处的平均风速，m/sm 稳定度参数 稳定度稳定度ABCDE，Fm城市城市0.150.150.200.250.30乡村乡村0.070.070.100.150.25风速廓线：平均风速随高度变化曲线风速廓线：平均风速随高度变化曲线58 海陆风海陆风: :由于海陆受热不均匀，而在海陆交界处发生的、由于海陆受热不均匀，而在海陆交界处发生的、以以2424小时为周期的局地性大气环流小时为周期的局地性大气环流海陆风使夜间排到大气中被陆风带到海上的污染物第二天又被海风带海陆风使夜间排到大气中被陆风带到海上的污染物第二天又被海风带回到岸边，使污染物不能得到充分的扩散稀释，而造成严重的污染。回到

35、岸边，使污染物不能得到充分的扩散稀释，而造成严重的污染。3.3.风与地形的关系风与地形的关系三、大气的运动和风三、大气的运动和风59 山谷风：山谷风：由于山坡和谷地受热不均，而在山区发生的、由于山坡和谷地受热不均，而在山区发生的、以以2424小时为周期的局地性大气环流小时为周期的局地性大气环流在山风和谷风转化时期，风向不稳定，此时排放的污染物随在山风和谷风转化时期，风向不稳定，此时排放的污染物随风向摆动，扩散困难，有可能产生严重的空气污染。风向摆动，扩散困难，有可能产生严重的空气污染。三、大气的运动和风三、大气的运动和风3.3.风与地形的关系风与地形的关系60 城市热岛环流：城市热岛环流：城乡温度差引起的局地风城乡温度差引起的局地风 三、大气的运动和风三、大气的运动和风3.3.风与地形的关系风与地形的关系