文档介绍：第二章大气物理化学基础
一、大气污染物扩散与气象的关系
(一)地球大气特征
1、大气的组成:
(1)恒定组分:指干净大气的组分(CO2除外)
(2)可变组分:CO2和H2O
(3)不定组分;指大气中的污染物质
2、大气的结构及作用
(1)结构:前面已介绍。
(2)作用:
A、大气是生命活动不可缺少的物质,大气中的氮和氧等元素是生物体的支柱,每人每天平均吸入15Kg的空气;
B、大气通过紫外线照射和雷电火花合成有机物;
C、保护地球一切生命的安全,减弱陨石和紫外线的损伤;
D、保护地球表面的热量,调节气候;
E、大气是某些环境物质运移的载体。
(二)气象要素
1、风与风向
(1)风:指大气的水平运动。
(2)风向:指风的来向。风向可用8个方位或16个方位表示,也可用角度表示。以正北方向为零度,将圆角分为360°,顺时针旋转。例如风从北方吹来称为北风(N)或称风向为0°,东南方吹来的风称东南风(SE)或称风向135°。
主导风向;风向是经常变化的,不同地区在一年中都有经常出现的风向,即主导风向。
风向频率: 表示某风向出现的次数占全年各方向风向出现总次数的百分比。风向决定了污染物的扩散方向。
(3)风速:
指单位时间内空气在水平方向运动的距离,单位用m/s或km/s表示。
风速是一个矢量,具有大小和方向。在大气边界层中,磨擦力随高度的增加而减小,当气压梯度力不随时高度变化时,风速随距地面高度增加而增大,风向与等压线的交角随高度增加而减小。通常大气中的污染物浓度与风速成反比,风速增加一倍,下风向浓度将减少一半。
2、气温与气压
(1)气温:这里指地面气温,。常用的气温单位为摄氏温度( ℃)、热力学温度(K)和华氏温度(°F)。三者之间的换算公式如下:
{T}K={t} ℃+
{t} ℃=5/9× ({t} °F-32)
气温与大气污染的关系:
近地层大气的温度是不断变化的。近地层大气温度的垂直分布决定了大气的稳定程度,以至影响大气污染物的扩散和稀释。因此气温的垂直分布与大气污染程度密切相关。
(2)气压:
单位面积上承受的大气柱的重力,即大气的压强。大气层中不同的地方气压不同而产生压力差,从而引起空气的运动。气压的单位有:大气压、帕、毫巴、毫米汞柱,它们之间的关系如下
1atm=101325Pa==760mmHg
3、大气湿度:表示大气中水汽含量和潮湿程度的重要物理量,它与天气变化密切相关。大气湿度的常用表示方法有以下几种:
(1)绝对湿度:单位体积空气中所含的水汽质量,单位:g/m3.
(2)水汽压力:空气中所含水汽的分压力,与气压用相同单位mmHg或Pa。
注意:通常气温条件下水汽压的值与绝对湿度的值相差不大,因此实际工作中常以水汽压来代替绝对湿度
(3)相对湿度:
大气中水汽压与同一温度下的饱和水汽压之比,用百分数表示。
(4)露点:
气压不变的情况下,降低气温使其达到饱和时的那个温度称为露点。
根据气温与露点之差可以判断空气的饱和程度,即相对湿度的大小。差值越大,相对湿度越小;反之亦然。