污染物扩散模型 简述影响大气污染物扩散的因素有哪些?
简述影响大气污染物扩散的因素有哪些?1)风(动力因子)
空气的水平运动叫做风。风在大气污染物的输送和扩散中起着非常重要的作用。风在输送大气污染物中起着不可或缺的作用;风可以稀释空气污染物;在大气边界层中,风切变也影响湍流的强度和性质,对扩散有间接影响;其他气象因素(如大气稳定度等。)通过风和湍流间接影响空气污染。
2)大气湍流(动力因素)
大气湍流是指三维空间中气流随空间位置和时间的不规则波动。随着流量的波动,气温、湿度、风甚至大气中各种物质的浓度以及这些气象要素的导出量都在无规律地波动。换句话说,空气的不规则运动称为大气湍流。湍流是随机的。
大气湍流是大气的基本运动形式之一。大气湍流在空气污染扩散中起着重要作用。湍流扩散是大气污染局地扩散的主要过程,是污染物浓度降低的主要原因。大气湍流的主要作用是混合,使污染物在随风飘移的过程中向周围扩散,不断将周围的洁净空气夹带到烟气中,同时又将烟气带入周围的空气中,使污染物浓度不断降低。
3)大气的温度分层(热力因素)
温度是决定烟气上升的因素,其垂直分布决定了大气层结的垂直稳定性,直接影响湍流活动的强度,与大气污染密切相关,主导大气污染物的扩散。
大气中的温度层结有四种类型:①正态分布层结(即递减层结),温度随高度的增加而降低,一般出现在风不太大的晴天,有利于大气污染物的扩散。②中性分层。(3)等温层结,温度不随高度变化,这种情况出现在阴天或阴天。不利于大气污染物的扩散。(4)逆温层结,温度随高度的增加而增加,这种现象一般出现在部分多云、无风的夜晚。逆温层是非常稳定的气体层,阻碍烟气向上和向下扩散,只在水平方向扩散。逆温层中的气态污染物和气溶胶粒子(烟、尘、雾)无法穿过逆温层,只能在逆温层下方积累或扩散,在空气中形成扇形污染带。一旦逆温层沉降,会有短时间的烟雾污染。
4)大气稳定性
大气稳定度是指整层空气的稳定度,是大气是否加速、抑制或不影响在其中垂直运动的气团运动的一个热力学性质。当气层受到扰动时,如果不稳定,扰动、对流和湍流就容易发展;如果是稳定的气层,扰动、对流、湍流都是有限的;如果原本是中性气体层,外界扰动引起的空气微团运动就不会被抑制或发展。所以大气不稳定,湍流对流充分发展,扩散稀释能力强,利用了污染物的扩散。目前,我国大气稳定度分为六类,即强不稳定(A)和不稳定(B)、弱不稳定(c)、中性(d)、相对稳定(e)和稳定(f)。其中,强不稳定(a)、不稳定(b)、弱不稳定(c)有利于污染物扩散,中性(d)、相对稳定(e)、稳定(f)不利于污染物扩散。
5)混合层高度
混合层是指边界层中具有湍流特征的不连续界面下方的大气。混合层一般为不稳定层结,垂直稀释能力强。混合层的高度是从地面到第一稳定层底部的高度。混合层的高度本质上代表了污染物在垂直方向上被热力湍流稀释的范围,即低层空气中热力和湍流所能达到的高度。混合层高度越高,污染物在垂直方向上的稀释范围越大,更有利于大气污染物的扩散。混合层的高度随时间变化。一天中,上午混合层高度一般较低,不利于大气污染物的垂直扩散,而下午混合层高度达到最大,有利于大气污染物的垂直扩散。
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