大气污染与气象(2)

2）大气湍流 大气湍流是指大气以不同的尺度作无规则运动的流体状态。风速时大时小，具有阵性，并在主导风向上也会出现上下左右无规则的阵性搅动，这种无规则阵性搅动的气流称为大气湍流。大气污染物的扩散，主要是靠大气湍流的作用。如果设想大气是作很有规则的运动，那么，从烟囱或其他污染源排放出的烟云，受风的作用传送到下风向时，只有烟云本身的分子扩散这时烟云几乎是一个粗细变化不大的一条烟管运动。然而，实际并不如此，因为烟云向下风向飘移时，除其本身的分子扩散外，还受大气湍流作用，从而使得烟团周界逐渐扩张（图6－5）

图6－5（a）是当烟团处于比它尺度小的大气湍流中的扩散状态。烟团在向下风向移动时，由于受到小尺度的湍涡搅动，烟管的外截面不断地与周围空气相混合，并进行缓慢地扩散。

图6－5（b）是烟团处于比它尺度大的大气湍流作用下的扩散状态。由于烟团被大尺度的大气湍涡夹带，烟团本身截面尺度变化不大。

除上述两种情况之外，若大气湍涡尺度与烟团尺度相仿时，这时烟团容易被湍涡拉开或撕裂而变形，使得烟团能很快的得到扩散。

图6－5（c）表示在实际大气中同时存在着不同尺度的湍涡时的烟云状态。因为烟团同时受三种尺度的湍涡作用，所以扩散过程进行的也较快。

2．气象的热力因子

气象的热力因子主要指大气的温度层结及大气稳定度等。

1）温度层结与逆温 温度层结是指在地球表面上方大气的温度随高度变化的情况，或者说是在垂直地球表面方向上的气温分布。气温的垂直分布决定着大气的稳定度，而大气的稳定程度又影响着湍流的强度，因而温度层结与大气污染有十分密切的联系。

在大气圈的对流层内，气温垂直变化的规律是随高度的增加而逐渐降低的。这是因为，大气直接吸收太阳辐射能造成的增温没有地面辐射造成的增温显著，地面是大气的主要增温热源，所以在正常的气象条件时，近地面的温度比上层为高。还由于低层大气中含有吸收地面辐射能较强的水蒸汽和固体颗粒物，而它们在大气中的分布愈往上愈少，这也是使得近地面层的温度比上层高的原因。

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