城市空氣污染氣象學(xué)第六章天氣系統(tǒng)2-第七章散布基本理論

二、溫帶氣旋和反氣2013-12- 氣旋（流場(chǎng)）氣流逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（北半球氣流順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（南半球水平尺度：以 的一條閉合的等壓線的直2013-12-

度：以中心氣壓值表示3溫帶氣旋（鋒面氣旋活動(dòng)在中高緯地區(qū)的氣旋，多為鋒面氣結(jié)構(gòu)自中心向前方伸展出一條暖鋒，向后方伸展出一條冷鋒，冷、暖鋒以南為暖空氣，以北為冷空氣。2013-12- 2013-12-

從垂直方面看，氣旋 是高空槽前氣流輻散區(qū)，低層是流輻合區(qū) 2013-12- 中中 2013-12- 2013-12- 高空溫度 于高度槽導(dǎo)致高空槽前出現(xiàn)暖平流，槽出現(xiàn)冷平流；氣旋始終處于高空槽的前方引起高空槽前氣極渦

脊槽 副高無(wú)無(wú)輻散-2利于地面反氣旋的發(fā)生發(fā)

后上升運(yùn)動(dòng)，陰雨天脊槽脊槽輻輻錮期：氣旋趨于消亡2013-12- 2013-12-

45～5525～35 高壓（氣壓場(chǎng)）氣流逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（南半球水平尺度：以 的一條閉合的等壓線的直表 長(zhǎng)度來(lái)表示 2013-12- 溫帶反氣旋（冷高壓準(zhǔn)靜止型冷高壓源地（西伯利亞 地區(qū)移動(dòng)型冷高 我2013-12- 圍廣，是一種性天氣。5°c以下的就稱(chēng)之2013-12- 第三緯度天氣系一、副熱帶高西太平洋副青藏高二、熱帶天氣系熱帶輻合東熱帶氣2013-12- 一、副熱帶高2013-12-

（北太平洋副高、夏威夷高壓 西洋副高、亞速爾高壓

南亞高壓（青藏高壓、亞洲季風(fēng)高壓2013-12- 1西太平洋副熱帶高壓（副高冬→夏位置北移西伸，強(qiáng)度增強(qiáng)夏→冬位置南轍東退，強(qiáng)度減弱冬季 形成獨(dú)立 高副高脊緯

東南2013-12-

500hPa等2013-12- 東側(cè)：干旱天西、北側(cè)：多鋒東側(cè)：干旱天中國(guó)雨G6～10 距副高脊

南側(cè)：通常為晴好天臺(tái)風(fēng)，惡劣天2013-12-

副高內(nèi)的天氣，由于盛行下沉氣流，以晴少云、微風(fēng)、炎熱為CharacteristicsofSubtropicalHigh-PressureSubsidenceontheeastsideofthesesystemsproducesstableconditionsandaridity.eandupliftingonthewesternflankpromoteupliftingandinstabit.2013-12- 夏季的一個(gè)單體，因范圍大，強(qiáng)，則2013-12- 8月初第三次北20-2013-12- 20°N以2013-12- 西太平洋副高的移動(dòng)與我國(guó)東部雨帶的關(guān)時(shí)脊線位影響地4月以18-華南出現(xiàn)連續(xù)的低溫陰雨6月下華南前汛期結(jié)束，江淮流域出現(xiàn)梅7月中第二次北跳并在30°N擺梅雨結(jié)束，出現(xiàn)汛期，長(zhǎng)江流域入伏旱季節(jié)8月第三次北跳跨過(guò)華南出現(xiàn)臺(tái)風(fēng)，華北、東北進(jìn)入雨處于副高9月上第一次回撤到江淮出現(xiàn)降水，長(zhǎng)江以北秋高氣10月上201312第二次回撤到20°N南華南降水，臺(tái)風(fēng)減少，華南以北都高氣爽的天氣副熱帶高壓移動(dòng)的規(guī)律 2013-12- 副熱帶高壓的異。2013-12- 北出梅：7月上平均：20天（10-30天2013-2-12梅：5月中旬-6月初入

梅雨的天氣特 “有約不來(lái)過(guò)夜半，閑敲棋子落燈某些年分梅雨期無(wú)雨—空梅；少雨—少2013-12- 2013-12- 2、青藏高500hPa500hPa200—100hPa高度強(qiáng)度最大，成為北半球上空強(qiáng)大的高壓體。其中心區(qū)有2013-12- 青藏高壓移動(dòng)與中國(guó)降水的關(guān)當(dāng)南亞高壓的中心偏東時(shí)，西太平洋副熱帶高壓常西伸北跳，控制我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)，長(zhǎng)江流域少雨，西北、東北一帶多雨；當(dāng)南亞高壓的中心偏西時(shí)，西太平洋副熱帶高壓往往偏東偏南，雨帶處在長(zhǎng)江流域，江淮地區(qū)多雨。2013-12- 二、熱帶天氣系云系成巨大云團(tuán)。是強(qiáng)烈天氣系統(tǒng)發(fā)生、活2013-12- 熱帶輻合帶是熱帶地區(qū)重要的大型天氣系統(tǒng)之一。2013-12- 按其氣流輻合的特性分為兩種類(lèi)型一種是在北半球夏季，由東北信風(fēng)與赤道西風(fēng)相遇形成的氣流輻合帶，因?yàn)檫@種輻合帶活動(dòng)于季風(fēng)區(qū)，稱(chēng)季風(fēng)輻合帶；另一種是南、北半球信風(fēng)直接交匯形成的輻合帶，稱(chēng)風(fēng)輻合2013-12-2013-12-：。：。 2013-12- 2013-12- 。 。國(guó)的東壞天氣東在有利條件。2013-12- 2013-12- 熱帶氣 盛夏旱象，是熱帶地區(qū)最重要的天氣系統(tǒng)2013-12- （GB/T19201-2006） 起正式實(shí)熱帶氣旋等底層中心附近最大平均風(fēng)底層中心附近大風(fēng)力（級(jí)熱帶低壓熱帶風(fēng)暴強(qiáng)熱帶風(fēng)暴臺(tái)風(fēng)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)16或以2013-12- 臺(tái) 名 和名字兩部分組 由四位數(shù)碼組成，前兩位表示年份，后兩位是當(dāng)年風(fēng)暴級(jí)以上熱帶氣旋的序號(hào)。熱帶低壓和熱帶擾動(dòng)均不 的熱帶氣旋采用具有亞洲風(fēng)格的名字命名 新名方法是事先制定的一個(gè)命名表，然后按順序年復(fù)14個(gè)名字，分別由O所屬的亞太地區(qū)的柬埔寨、中國(guó)、、、、老撾、、以及越南等4個(gè)成員國(guó)和地區(qū)提供。每個(gè)國(guó)家或地區(qū)提供10個(gè)名字。這140個(gè)名字分成10組，每組的14個(gè)名字，按每個(gè)成員國(guó)英文名稱(chēng)的字母順序依次排列，按順序循環(huán)使用。同時(shí)，。2013-12- 一帶叫臺(tái)風(fēng)2013-12- 呈東西，強(qiáng)大穩(wěn)定，在我國(guó)海南島或登陸

③轉(zhuǎn)向：北太平洋副高東退方向移去，路徑西北：北太平洋高壓脊線呈西北-東南 臺(tái)風(fēng)從菲律賓以東洋面向西北方向移動(dòng)，過(guò)硫球群島，在我國(guó)江浙或橫穿 海峽2013-12- 城市空氣污染氣象第七章空氣污染散布的基本理樂(lè)群大氣擴(kuò)散與空氣污染散布的一般描一、大氣擴(kuò)散的基本途們自離散布開(kāi)來(lái)。一般來(lái)說(shuō)，擴(kuò)散速率隨著擴(kuò)散時(shí)間的2013-12- 2013-12- 2013-12- 2013-12- 2013-12- zuOx風(fēng)向zuOx xy軸在水平面上與向垂直，z軸指向頂?shù)?013-12- 二、空氣污染物散布的一些基本特空氣污染物的濃度分 1 1表示采樣時(shí)抽氣速率，M段內(nèi)所采物質(zhì)的量，則采樣體積

，于是，平均濃度

qMM的量，其單位常以g/m3或mg/m3表示。事實(shí)上，涉及的任MM2013-12- 分布的標(biāo)準(zhǔn)差（

）2013-12-2013-12-q0的1/10y2013-12- My2

My2 2

qy2

qy2 2qy2 qy2013-12- 2 y將上式寫(xiě)成積y

qy2dy形式，

若濃度分布對(duì)x對(duì)稱(chēng)，則

qy2dy 2013-12-

y2y2y2013-12- 因 y2ey2ey

2

2013-12- 度z0或垂直方向濃度分布標(biāo)

向污染物散布范圍。當(dāng)煙流在一個(gè)不可的邊界（z=0）上施放時(shí)，如地面源的情形，可以把煙流半高z0定義為煙氣濃度下降到地面軸線濃度z2 Mz2z2 2013-12-

Mzz Mz02.15 2.7z2013-12- 由上討論可知，

范圍，若yz把

隨著擴(kuò)散距離x加長(zhǎng)，

隨著大氣層結(jié)穩(wěn)定度改變，

和

2013-12- pypgzg2013-12- 在地面源小尺度擴(kuò)散情形下，y

1/2

層結(jié)條件下，比值大于1/22013-12- Q與擴(kuò)散參數(shù)

q

y2013-12- q

yzyzxxg

qx(

pgp+g1.8aa

21 2013-12- 12q 12q 1為 qa 12013-12- 采樣時(shí)間對(duì)平均濃度的影2013-12- 7.2湍流擴(kuò)散理論簡(jiǎn)梯度輸送理論：德國(guó)科學(xué)家菲克1855年提出?；炯俣ㄊ牵河赏牧魉鸬木值氐哪硨傩缘耐颗c這種屬性的局地梯度成正比，通量的方向與梯度方向相反，比例系數(shù)K湍流統(tǒng)計(jì)理論：泰勒1921年提出。把描寫(xiě)湍流的擴(kuò)散參數(shù)和另一統(tǒng)計(jì)特征量相關(guān)系數(shù)建相似理論：最早始于英國(guó)科學(xué)家 和泰勒?；居^點(diǎn)是，湍流由許多大小不同的湍渦所構(gòu)，大湍渦失去穩(wěn) 成小湍渦，同時(shí)發(fā)生了能量轉(zhuǎn)移，這一過(guò)程一直進(jìn)行到最小的湍渦轉(zhuǎn)化為熱能為止。從這2013-12- 一、梯度輸送理論的基本處9)2013-12- 這樣，在3個(gè)分量的運(yùn)動(dòng)方程和連續(xù)方程中 2013-12- u's'v's'

S Ksx S2013-12-

w's'

S Ksz u'q'v'q'

q Kx q Ky w'q'

q Kz 2013-12- u'q'v'q'xyw'q'zu'q'v'q'xyw'q'z2013-12-

q

2

Ky

2

2 2

2

2 Kx

Ky

Kz

z22013-12- 二、湍流統(tǒng)計(jì)理論的基本處2013-12- 2013-12- 泰勒(Taylor)公式及討2

y2(T

2v'2

R()d y這里y2Ty

表示從原點(diǎn)出發(fā)的許多粒子經(jīng)過(guò)T時(shí)段，在x2移動(dòng)xuT距離后，它們?cè)趛

2表明了y方向位移的方差和速度v

RL

v'2

2013-12- y2(T

2v'2

R()d

2v'2

TT

d

2013-12- 三、相似理論的基本處量是u*，在非中性層結(jié)時(shí)除u*外還有熱通量HT，兩 2013-12- ZX。對(duì)于從位于z＝0

dZbuZ

L 2013-12- 進(jìn)一步假定相應(yīng)的平均水平位移 的增率等于在與Z有關(guān)的高度上的平均風(fēng)速表示式中c是另一常數(shù)

dX

ucZ2013-12- 四、三種基本理論處理的比較與討2013-12- 2013-12- 梯度輸送理逐漸改變的，湍渦的性及保守性實(shí)際是不存在的。要之一。2013- 2013-12- 2013-12- 2