大气稳定度.ppt

四、大气稳定度绝热上升过程：外界压力减小，气块对外做功，温度降低；
绝热下降过程：外界压力增大，外界对气块作功，温度升高。干绝热垂直递减率（Γd）：干空气上升时温度降低值与上升高度的比：

式中A――功热当量
Cpd――干空气的定压比热
g――重力加速度

Γd≈1℃/100m3、大气稳定度的划分

稳定：气块减速并有回到原来位置的趋势；
不稳定：气块继续加速前进和离开原来的位置；
中性：不加速也不减速。

稳定：Γ＜Γd；
不稳定：Γ＞Γd；
中性：Γ＝Γd。未饱和空气三种不同稳定度第2节大气中污染物的迁移一、大气污染物与污染源4、大气污染源（pollutionsource）各类工业企业向大气中排放的主要污染物质环境化学中主要研究化学污染物，不涉及物理污染物、较少涉及生物污染物，因为后两者分别属于环境物理学和环境医学的范畴。
大气污染化学中主要讨论氮氧化物、碳氧化物、含硫化合物、颗粒物、挥发性有机物等大气污染物。二、影响大气污染物迁移的因素1、扩散作用（气流扩散）

风：气块作有规则运动时，速度在水平方向的分量。污染物的迁移方向与风向有关，迁移距离跟风力大小有关。
铅直速度：气块作有规则运动时，速度在铅直方向的分量。铅直运动使污染物随空气升到高空而扩散。摩擦层：乱流混合层，厚约1000－1500m，底部与地面相接触。
产生原因：
动力乱流（湍流）：由于规则水平运动的气流遇到起伏不平的地形干扰时所产生；
热力乱流（对流）：由于地表表面的温度与地表附近的温度不同，产生温差而形成。
自由大气：摩擦层以上的气层。污染物很少到达这里。最大混合层高度：

对于一个静态平衡大气的流体元，有下式：
dP=-ρgdz（1）
式中P——大气压；
ρ——大气密度；
g——重力加速度；
z——高度。
当气块受热受到浮力的作用而进行向上加速运动，则有：

（2）

式中dv/dt——气块加速度；
ρ＇——受热气块密度。（1）式代入（2）式中，且由理想气体状态方程，并考虑压力相等，则：

受热后气块会产生速度不断上升，直到T＇与T相等为止，此时气块与周围达到中性平衡，此时的高度定义为对流混合层上限，或称最大混合层高度。2、天气形势和地理地势的影响

天气形势：气压分布，气象条件，扩散条件。
地理地势：地面物理性质的差异引起热状况在水平方向上分布的不均匀，可能产生局地环流。地理地势形成的局地环流：
海陆风
形成原因：海洋和大陆的物理性质差异：大陆表面温度变化剧烈，海洋表面温度变化较缓。
对空气污染的影响：a.循环作用；b.往返作用；c.封闭型和漫烟型污染：
城郊风
形成原因：城市热岛上暖而轻的空气上升，周围郊区的冷空气向市内流动，形成城郊环流。（热岛效应）
对空气污染的影响：这种环流造成城市本身排放的烟尘等污染物积聚在城市上空，形成烟幕，导致市区大气污染加剧。山谷风
形成原因：山区复杂的地形，使山坡和谷地受热不均而产生一种复杂的局地环流。
对空气污染的影响：
山风和谷风转换时会造成严重空气污染；
地形作用造成山区的辐射逆温作用增强：夜间冷空气沿坡下滑，在谷中聚集，再由于地形阻挡，便易形成厚而强大且持续时间长的逆温层。ATMOSPHERICTRANSPORTTIMESCALES第3节大气中污染物的转化一、大气中的重要污染物含硫化合物：硫化氢、二氧化硫、三氧化硫、亚硫酸盐、硫酸、硫酸盐和有机硫化合物等。
含氮化合物：N2O、NO、NO2、N2O5、NH3、硝酸、亚硝酸、硝酸盐、亚硝酸盐、硝酸酯ester、亚硝酸酯和铵盐等。
含碳化合物：CO、CO2、碳氢化合物hydrocarbon等
含卤素化合物：CH3Cl、CH3Br、CH3I、氟氯烃类(CFCs)化合物等。1、含硫化合物2、含氮化合物NOx（NO和NO2）

天然源：闪电、微生物固定及NH3的氧化等，火山爆发和森林大火等都会产生氮氧化物。
N（高温下氧化）NO（转化）NO2
人为源：各种燃料在高温下燃烧，硝酸、氮肥、炸药和染料等生产过程中产生的废气，其中最严重的是燃料燃烧排出的废气。
危害：
NOx由呼吸能够进入人体肺部，引起支气管炎bronchitis或肺气肿emphysema，senileemphysema老年性肺气肿
NOx能和碳氢化合物生成光化学烟雾。特点：
城市空气中的NOx含量大约高出全球平均值2个数量级。
NOx的浓度变化受季节和气象因素影响：一般冬季高于夏季；取暖期高于非取暖期。
NOx的汇：
被土壤和植被吸收；
转化成HNO3和硝酸盐而去除。3、含碳化合物CO2
CO2是大气的一个组分。
无毒的温室气体。
人为源：通过燃烧产生。
天然源：通过动物的呼吸排出；植物体废弃物作为燃料燃烧或腐败decay而自然氧化时能够产生；甲烷在平流层中与OH自由基反应的最终产物为CO2；海