第四章大氣污染與防治

第四章大氣污染與防治第1頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二地球生命的保護(hù)傘臭氧第2頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二

對(duì)流層（0—20km）平流層（20—50km）中間層（50—100km）電離層（100—1000km）磁氣層（1000km以上）臭氧層25—30km臭氧層的存在第3頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二

臭氧由三個(gè)氧原子組成，而且非常稀少；1千萬個(gè)大氣分子中只有三個(gè)臭氧分子。第4頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二

千萬不要小看這層薄薄的臭氧，它有效遮擋住陽光中有害的紫外線，對(duì)于波長越短、對(duì)生命危害越強(qiáng)的紫外線，臭氧的吸收作用也就越強(qiáng)；因此，只有長波紫外線UV-A（波長>320nm）和少量中波UV-B能夠輻射到地面。臭氧層就象撐在空中的一把傘，保護(hù)著地球上的生靈免遭短波紫外線的傷害。億萬年來，萬物生靈在臭氧層保護(hù)傘的蔭護(hù)下得以生存和繁衍。第5頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二臭氧層的作用第6頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二臭氧層的形成第7頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二臭氧量的多少?zèng)Q定于太陽紫外輻射強(qiáng)弱一是太陽活動(dòng)強(qiáng)弱二是太陽紫外輻射強(qiáng)度隨地球緯度的分布第8頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二近年來臭氧層的變化南極地區(qū)深度延續(xù)時(shí)間面積第9頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第10頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二北極地區(qū)及北半球81年3月82年3月91年3月92年3月93年3月94年3月第11頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二全球性臭氧層變化北半球中緯度地區(qū)冬/春季減少了6%；北半球中緯度地區(qū)夏/秋季減少了3%；南半球中緯度地區(qū)全年平均減少了5%；南極地區(qū)春季減少了50%；北極地區(qū)春季減少了15%。第12頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二測量標(biāo)準(zhǔn)

在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，氣溫為0℃的條件下，相當(dāng)于百分之一毫米，在定量討論臭氧變化時(shí)，一般用D.U.作單位，讀作多布森。＜200個(gè)多布森空洞！第13頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二

臭氧層耗損導(dǎo)致UVB輻射增加根據(jù)1998年UNEP評(píng)估報(bào)告，由于臭氧層耗損，不同地區(qū)UVB的變化如下：

北半球中緯度地區(qū)冬/春季增加了7%；北半球中緯度地區(qū)夏/秋季增加了4%；南半球中緯度地區(qū)全年平均增加了6%；南極地區(qū)春季增加了130%；北極地區(qū)春季增加了22%。第14頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二臭氧層破壞，UVB輻射增加的危害對(duì)人體健康的影響，導(dǎo)致皮膚癌和白內(nèi)障，削弱免疫功能；影響陸生生態(tài)和水生生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致糧食減產(chǎn)，破壞海洋食物鏈；加速材料老化,增加城市光化學(xué)煙霧。第15頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二臭氧洞的危害損害人類健康第16頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二破壞地球生態(tài)平衡第17頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二臭氧洞的形成原因發(fā)現(xiàn)史

從左：馬克思柏蘭克（MaxPlanck）化學(xué)研究所的保羅庫森（PaulCrutzen）德國的Mainz和馬薩諸塞科技研究所的馬里奧穆連(MarioMolina)，諾貝爾獎(jiǎng)的共同獲得者。左上，Irvine州加利福尼亞大學(xué)的F.希拉伍德羅蘭（FSherwoodRowland），

1995年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)第18頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二ozone第19頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二

一九二八年，CFCs這種“神奇氣體”被發(fā)明，并在商業(yè)上得以廣泛的應(yīng)用。CFCs無毒、性質(zhì)穩(wěn)定、不易燃燒、易于儲(chǔ)存、價(jià)格便宜而被廣泛用作致冷劑、噴霧劑、發(fā)泡劑及清洗劑等。日常生活的許多方面，如吸煙，家用電器，沙發(fā)，冰箱、空調(diào)使用等都涉及到氯氟烴類物質(zhì)的使用。到80年初，全世界每年向大氣排放100多萬噸該類物質(zhì)，而歐美日等發(fā)達(dá)國家的排放量占全世界90%以上。罪魁禍?zhǔn)椎?0頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二氯氟烴產(chǎn)量第21頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二控制臭氧層破壞的途徑和政策

在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中，氟里昂等物質(zhì)應(yīng)用非常廣泛，要全面淘汰，必須首先找到氟里昂等的替代物質(zhì)和替代技術(shù)。1．傳統(tǒng)的環(huán)境管制措施２．經(jīng)濟(jì)手段第22頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二重大科研、技術(shù)和決策問題臭氧層耗損機(jī)制臭氧層耗損的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境影響替代品與替代技術(shù)選擇和發(fā)展戰(zhàn)略全球共享資源管理理論與機(jī)制履行《議定書》的對(duì)策與策略，包括國際環(huán)境外交對(duì)策和與國內(nèi)安全履約機(jī)制與措施第23頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二泡沫行業(yè)CFC-11消費(fèi)量限制第24頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二淘汰方式對(duì)大、中、小型符合資助的企業(yè)將分別采取不同的淘汰方式。通過招標(biāo)體系來完成大多數(shù)大中企業(yè)的淘汰活動(dòng)；基于地理、子行業(yè)特點(diǎn)，鼓勵(lì)一些大中型企業(yè)與小消費(fèi)企業(yè)通過企業(yè)重組或兼并以集團(tuán)的方式競標(biāo)。通過票證體系對(duì)一些小企業(yè)提供一定的設(shè)備支持、技術(shù)咨詢、優(yōu)先技術(shù)選擇和設(shè)計(jì)服務(wù)。不同的子行業(yè)、不同的地域采用不同的淘汰進(jìn)程。費(fèi)用有效性將會(huì)是決定淘汰速率的主要因素。由于高昂的轉(zhuǎn)產(chǎn)費(fèi)用，小企業(yè)的淘汰活動(dòng)的開展存在很大的困難。第25頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二淘汰措施嚴(yán)格執(zhí)行CFC生產(chǎn)整體淘汰計(jì)劃，建立CFC進(jìn)出口許可證和配額制度，實(shí)現(xiàn)CFC-11總量控制；在2009年底前在PU泡沫行業(yè)頒布CFC-11消費(fèi)禁令；實(shí)施淘汰項(xiàng)目，控制消費(fèi)；制定和頒布政策法規(guī)確保行業(yè)計(jì)劃的實(shí)施；大力開展培訓(xùn)和宣傳活動(dòng)，提高公眾意識(shí)，促進(jìn)替代技術(shù)推廣并鼓勵(lì)企業(yè)積極參與到淘汰活動(dòng)中；第26頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二淘汰措施為企業(yè)提供替代品和替代技術(shù)選擇、技術(shù)咨詢等技術(shù)援助；建立行之有效的監(jiān)督和執(zhí)行體系，包括開發(fā)管理信息系統(tǒng)，確保淘汰計(jì)劃的實(shí)施；推動(dòng)替代品和替代技術(shù)的研究和開發(fā)；制定替代品和替代技術(shù)的技術(shù)指標(biāo)和安全標(biāo)準(zhǔn)；分階段實(shí)施PU泡沫行業(yè)計(jì)劃。淘汰計(jì)劃在批準(zhǔn)后開始實(shí)施，于2010年1月1日結(jié)束。第27頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二保護(hù)臭氧層，淘汰CFC的效益可避免1,910萬例非黑素瘤皮癌；可避免1,500萬例黑素瘤皮癌；可避免33.35萬例皮癌死亡；可避免1.29億例白內(nèi)障；可避免價(jià)值2,380億美元的漁業(yè)損失；可避免價(jià)值1,910億美元的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失；可避免建筑業(yè)中價(jià)值300億美元的聚氯乙烯塑料產(chǎn)品損失；合計(jì)為4,590億美元加以上健康效益。第28頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二替代技術(shù)路線軟泡二氯甲烷(MC)變壓發(fā)泡技術(shù)（VariablePressureFoaming）液態(tài)CO2(LCD)技術(shù)硬泡戊烷水發(fā)泡技術(shù)HCFC-141b自結(jié)皮碳?xì)浒l(fā)泡水發(fā)泡技術(shù)HCFC-141b第29頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二臭氧層研究與保護(hù)大事記1974年Molina和Rowland在Nature上發(fā)表關(guān)于CFC會(huì)損耗臭氧層的文章1984年首次報(bào)道發(fā)現(xiàn)低臭氧濃度1985年維也納公約簽署1987年蒙特利爾議定書制定1989年蒙特利爾議定書倫敦修正案1995年三位科學(xué)家因揭示臭氧層破壞的機(jī)理獲而榮諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)1998年臭氧層耗損面積達(dá)到歷史最大值第30頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二保護(hù)臭氧層國際行動(dòng)1977年,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署設(shè)立一個(gè)統(tǒng)籌委員會(huì)來研究臭氧層。第31頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二1978年,美國、加拿大、瑞典、挪威禁止使用CFCs氣溶膠。1981年,UNEP開始啟動(dòng)保護(hù)臭氧層的政府間協(xié)商。第32頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二1987年,蒙特例爾議定書制定了有關(guān)臭氧層消耗物質(zhì)的議定。46個(gè)政府同意到2000年削減50%的CFCs的生產(chǎn)和消費(fèi)；到1992年底凍結(jié)哈龍的生產(chǎn)和消費(fèi)；以及通過專家的評(píng)價(jià)采取進(jìn)一步的行動(dòng)。第33頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二在保護(hù)臭氧層方面，我能夠做什么呢？不要排放CFCs，而應(yīng)該回收它們。

在保護(hù)臭氧層方面，我能夠做什么呢？購買臭氧層友好產(chǎn)品！第34頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二《中華人民共和國大氣污染防治法》在國家規(guī)定的期限內(nèi)，生產(chǎn)、進(jìn)口消耗臭氧層物質(zhì)的單位必須按照國務(wù)院有關(guān)行政主管部門核定的配額進(jìn)行生產(chǎn)、進(jìn)口。違反本法第四十五條第二款規(guī)定，在國家規(guī)定的期限內(nèi)，生產(chǎn)或者進(jìn)口消耗臭氧層物質(zhì)超過國務(wù)院有關(guān)行政主管部門核定配額的，由所在地省、自治區(qū)、直轄市人民政府有關(guān)行政主管部門處二萬元以上二十萬元以下罰款；情節(jié)嚴(yán)重的，由國務(wù)院有關(guān)行政主管部門取消生產(chǎn)、進(jìn)口配額。第35頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二中國CFC淘汰計(jì)劃第36頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第37頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第38頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二溫室效應(yīng)第39頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二溫室效應(yīng)溫室有兩個(gè)特點(diǎn)：溫度較室外高，不散熱。生活中我們可以見到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的溫室。使用玻璃或透明塑料薄膜來做溫室，是讓太陽光能夠直接照射進(jìn)溫室，加熱室內(nèi)空氣，而玻璃或透明塑料薄膜又可以不讓室內(nèi)的熱空氣向外散發(fā)，使室內(nèi)的溫度保持高于外界的狀態(tài)，以提供有利于植物快速生長的條件。

第40頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第41頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二“溫室效應(yīng)”下的地球第42頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二1、溫室效應(yīng)產(chǎn)生原因大氣吸收來自地球表面所釋放的長波輻射，再反射回地面，借著此種自然的溫室效應(yīng)，維持地表的溫度?！笢厥倚?yīng)」是指地球大氣層上的一種物理特性。假若沒有大氣層，地球表面的平均溫度不會(huì)是現(xiàn)在合宜的15℃，而是十分低的-18℃。溫度上的差別是由于一類名為溫室氣體所引致，這些氣體吸收紅外線輻射而影響到地球整體的能量平衡?，F(xiàn)況中，地面和大氣層在整體上吸收太陽輻射后能平衡于釋放紅外線輻射到太空外。但受到溫室氣體的影響，大氣層吸收紅外線輻射的份量多過它釋放出到太空外，這使地球表面溫度上升，此過程可稱為「天然的溫室效應(yīng)」。但由于人類活動(dòng)釋放出大量的溫室氣體，結(jié)果讓更多紅外線輻射被折返到地面上，加強(qiáng)了溫室效應(yīng)的作用。第43頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二2、溫室效應(yīng)氣體組成二氧化碳（CO2）占55%

由于大量使用煤、石油、天然氣等石化燃料，全球的二氧化碳正以每年約60億噸的量增加中，是造成溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w。氟氯碳化物（CFCs）占24%

使用于冷氣機(jī)、電冰箱的冷媒、電子零件清潔劑、發(fā)泡劑，是造成溫室效應(yīng)的氣體。甲烷（CH4）占15%

有機(jī)體發(fā)酵與化及物質(zhì)不完全燃燒的過程會(huì)產(chǎn)生甲烷，主要來自牲畜、水田、掩埋場及汽機(jī)車的排放氧化亞氮（N2O）占6%系由燃燒石化燃料、微生物及化學(xué)肥料分解所排放。臭氧（O3）來自汽機(jī)車等所排放的氮氧化物及碳?xì)浠衔?，?jīng)光化學(xué)作用而產(chǎn)生的氣體。第44頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第45頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二0第46頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第47頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第48頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第49頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第50頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第51頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二溫室氣體的影響CO2CFCs11&12OtherCFCsN2OCH41980~1990第52頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二氣候?qū)W的紀(jì)錄顯示，近百年來，全球的平均地面氣溫呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。總體上，本世紀(jì)80年代的全球平均氣溫比上個(gè)世紀(jì)下半葉升高了約0.6°C。這種趨勢很可能繼續(xù)下去，除非采取有效的措施加以控制。坐落在維也納附近的國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所于1991年所作的預(yù)測表明，到2050年，全球變暖的幅度可能在4.5~10°C之間，到21世紀(jì)末，則在12~15°C之間。這些預(yù)測還是初步的，因?yàn)槠渲袥]有考慮海洋熱力學(xué)效應(yīng)引起的時(shí)間滯后效應(yīng)。比較合理的預(yù)測是，到2030年，全球平均氣溫將比現(xiàn)在上升0.5~2.5°C，到2050年，將上升3.6~4.5°C。第53頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二1)全球變暖導(dǎo)致喜馬拉雅冰川消融，人類的水源告急；

2)氣候反常，海洋風(fēng)暴增多；

3)糧食減產(chǎn)

4)海平面上升，引發(fā)海洋災(zāi)害

5）物種滅絕3、氣候變化的危害第54頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第55頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第56頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二《聯(lián)合國氣候變化框架公約》（UnitedNationsFrameworkConventiononClimateChange，簡稱《框架公約》)

是１９９２年５月２２日聯(lián)合國政府間談判委員會(huì)就氣候變化問題達(dá)成的公約，于１９９２年６月４日在巴西里約熱內(nèi)盧舉行的聯(lián)合國環(huán)發(fā)大會(huì)（地球首腦會(huì)議）上通過。它是世界上第一個(gè)為全面控制二氧化碳等溫室氣體的排放，以應(yīng)對(duì)全球氣候變暖給人類經(jīng)濟(jì)和社會(huì)帶來不利影響的國際公約，也是國際社會(huì)在對(duì)付全球氣候變化問題上進(jìn)行國際合作的一個(gè)基本框架。１９９４年３月２１日公約正式生效。截至２００４年５月，公約已擁有１８９個(gè)締約方。第57頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二

公約由序言及２６條正文組成。這是一個(gè)有法律約束力的公約，旨在控制大氣中二氧化碳、甲烷和其他造成“溫室效應(yīng)”的氣體的排放，將溫室氣體的濃度穩(wěn)定在使氣候系統(tǒng)免遭破壞的水平上。公約對(duì)發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家規(guī)定的義務(wù)以及履行義務(wù)的程序有所區(qū)別。公約要求發(fā)達(dá)國家作為溫室氣體的排放大戶，采取具體措施限制溫室氣體的排放，并向發(fā)展中國家提供資金以支付他們履行公約義務(wù)所需的費(fèi)用。而發(fā)展中國家只承擔(dān)提供溫室氣體源與溫室氣體匯的國家清單的義務(wù)，制訂并執(zhí)行含有關(guān)于溫室氣體源與匯方面措施的方案，不承擔(dān)有法律約束力的限控義務(wù)。公約建立了一個(gè)向發(fā)展中國家提供資金和技術(shù)，使其能夠履行公約義務(wù)的資金機(jī)制。第58頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二公約規(guī)定，每年舉行一次締約方大會(huì)。截至２００４年１１月，已有１２９個(gè)國家及地區(qū)批準(zhǔn)或加入議定書，議定書將于２００５年２月正式生效。

自１９９５年３月２８日首次締約方大會(huì)在柏林舉行以來，締約方每年都召開會(huì)議。第二至第六次締約方大會(huì)分別在日內(nèi)瓦、京都、布宜諾斯艾利斯、波恩和海牙舉行。１９９７年１２月１１日，第三次締約方大會(huì)在日本京都召開。１４９個(gè)國家和地區(qū)的代表通過了《京都議定書》，要求在２００８－２０１２年間將全球溫室氣體排放量削減５.２％，其中歐盟將６種溫室氣體的排放削減８％，美國削減７％，日本削減６％。但是２０００年１１月份在海牙召開的第六次締約方大會(huì)期間，世界上最大的溫室氣體排放國美國堅(jiān)持要大幅度折扣它的減排指標(biāo)，因而使會(huì)議陷入僵局，大會(huì)主辦者不得不宣布休會(huì)，將會(huì)議延期到２００１年７月在波恩繼續(xù)舉行。２００１年１０月，第七次締約方大會(huì)在摩洛哥馬拉喀什舉行。２００２年１０月，第八次締約方大會(huì)在印度新德里舉行。第59頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二會(huì)議通過的《德里宣言》，強(qiáng)調(diào)應(yīng)對(duì)氣候變化必須在可持續(xù)發(fā)展的框架內(nèi)進(jìn)行。２００２年１０月，第八次締約方大會(huì)在印度新德里舉行。會(huì)議通過的《德里宣言》，強(qiáng)調(diào)應(yīng)對(duì)氣候變化必須在可持續(xù)發(fā)展的框架內(nèi)進(jìn)行。２００３年１２月，第九次締約方大會(huì)在意大利米蘭舉行。２００４年１２月，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第１０次締約方大會(huì)在阿根廷布宜諾斯艾利斯開幕。這次大會(huì)是在《聯(lián)合國氣候變化框架公約》生效１０周年和旨在減少溫室氣體排放的《京都議定書》即將生效的背景下召開的，故頗受世界各國關(guān)注。第60頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第61頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第62頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二《京都議定書》規(guī)定，到２０１０年，所有發(fā)達(dá)國家排放的二氧化碳等６種溫室氣體的數(shù)量，要比１９９０年減少５.２％，發(fā)展中國家沒有減排義務(wù)。對(duì)各發(fā)達(dá)國家說來，從２００８年到２０１２年必須完成的削減目標(biāo)是：與１９９０年相比，歐盟削減８％、美國削減７％、日本削減６％、加拿大削減６％、東歐各國削減５％～８％。新西蘭、俄羅斯和烏克蘭則不必削減，可將排放量穩(wěn)定在１９９０年水平上。議定書同時(shí)允許愛爾蘭、澳大利亞和挪威的排放量分別比１９９０年增加１０％、８％、１％。《京都議定書》需要在占全球溫室氣體排放量５５％的至少５５個(gè)國家批準(zhǔn)之后才具有國際法效力。今年３月，歐盟環(huán)境部長會(huì)議批準(zhǔn)了《京都議定書》。６月，日本政府也批準(zhǔn)了《京都議定書》。至此，批準(zhǔn)議定書的國家已超過５５個(gè)，但批準(zhǔn)國家的溫室氣體排放量僅為全球溫室氣體排放總量的３６％，尚不足以使《京都議定書》生效。第63頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二美國人口僅占全球人口的３％至４％，而所排放的二氧化碳卻占全球排放量的２５％以上。美國曾于１９９８年１１月簽署了《京都議定書》。但去年３月，布什政府以“減少溫室氣體排放將會(huì)影響美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展”和“發(fā)展中國家也應(yīng)該承擔(dān)減排和限排溫室氣體的義務(wù)”為借口，宣布拒絕執(zhí)行《京都議定書》。２００２年８月３０日，中國常駐聯(lián)合國代表王英凡大使向聯(lián)合國秘書長安南交存了中國政府核準(zhǔn)《〈聯(lián)合國氣候變化框架公約〉京都議定書》的核準(zhǔn)書。中國于１９９８年５月２９日簽署了該議定書。２００２年９月３日，中國國務(wù)院總理朱镕基在約翰內(nèi)斯堡可持續(xù)發(fā)展世界首腦會(huì)議上講話時(shí)宣布，中國已核準(zhǔn)《〈聯(lián)合國氣候變化框架公約〉京都議定書》。第64頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二《京都議定書》旨在遏制全球氣候變暖的《京都議定書》于2005年2月16日正式生效。目前全球已有141個(gè)國家和地區(qū)簽署議定書，其中包括30個(gè)工業(yè)化國家。第65頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二第四節(jié)污染物在大氣中的遷移和擴(kuò)散一、影響大氣污染的氣象因素（一）風(fēng)和大氣湍流的影響污染物在大氣中的擴(kuò)散取決于三個(gè)因素。

風(fēng)可使污染物向下風(fēng)向擴(kuò)散，

湍流可使污染物向各方向擴(kuò)散，濃度梯度可使污染物發(fā)生質(zhì)量擴(kuò)散。第66頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二風(fēng)向頻率風(fēng)向頻率是風(fēng)方向特征的一種統(tǒng)計(jì)分析方法。表示某特定區(qū)域內(nèi)，過去某特定時(shí)段內(nèi)風(fēng)向出現(xiàn)的概率，用以推測未來風(fēng)向出現(xiàn)的可能性。風(fēng)向玫瑰圖是根據(jù)某一地區(qū)氣象臺(tái)觀測的風(fēng)向資料,繪制出的圖形，繪制出的圖形，因圖形似玫瑰花朵而的名。風(fēng)向玫瑰圖表示風(fēng)向的頻率。風(fēng)向頻率是在一定時(shí)間內(nèi)各種風(fēng)向出現(xiàn)的次數(shù)占所有觀察次數(shù)的百分比。根據(jù)各個(gè)方向風(fēng)的出現(xiàn)頻率,以相應(yīng)的比例長度按風(fēng)向中心吹，描在用8個(gè)或16個(gè)方位所表示的圖上,然后將各相鄰方向的端點(diǎn)用直線連接起來,繪成一個(gè)形成一個(gè)宛如玫瑰的閉合折線,就是風(fēng)向玫瑰圖。圖中線段最長者即為當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向。靜風(fēng)風(fēng)向頻率放在中間。

第67頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二湍流1、湍流的概念

一種雜亂無章的無規(guī)則的大氣運(yùn)動(dòng)稱為大氣湍流，通常是指空氣在主導(dǎo)風(fēng)向上出現(xiàn)上下左右無規(guī)則的陣性攪動(dòng)。2、湍流的分類

熱力湍流：由于垂直方向溫度的變化而引起的湍流。其強(qiáng)度取決于大氣穩(wěn)定度；

機(jī)械湍流：由于垂直方向風(fēng)速分布不均勻及地面粗糙度引起的湍流。其強(qiáng)度取決于風(fēng)速梯度和地面粗糙度。第68頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二（二）溫度層結(jié)合大氣穩(wěn)定度1、大氣溫度層結(jié)

由于地球旋轉(zhuǎn)作用以及距地面不同高度的各層次大氣對(duì)太陽輻射吸收程度上的差異，使得描述大氣狀態(tài)的溫度、密度等氣象要素在垂直方向上呈不均勻分布。人們通常把靜大氣的溫度和密度在垂直方向上的分布，稱為大氣溫度層結(jié)。通常用氣溫垂直遞減率γ來表示。第69頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二大氣中的溫度層結(jié)四種類型氣溫隨高度的增加而遞減，即γ>0，稱為正常分布層結(jié)或遞減層結(jié)；氣溫直減率等于或近似于絕熱直減率，即γ=γd，稱為中性層結(jié)；氣溫不隨高度變化，即γ=0，稱為等溫層結(jié)；氣溫隨高度增加而增加，即γ<0，稱為逆溫。表示干空氣在絕熱升降過程中每變化單位高度時(shí)干空氣自身溫度的變化，它表示干空氣的熱力學(xué)性質(zhì)，是一個(gè)氣象常數(shù)，γd=0.98℃/100m第70頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二幾種常見逆溫情況輻射逆溫：常出現(xiàn)在大陸區(qū)晴朗少云風(fēng)小的夜間。下沉逆溫：空氣下沉壓縮增溫形成的逆溫。多出現(xiàn)在高壓控制區(qū)，范圍廣、厚度也很大，一般可達(dá)數(shù)百米。湍流逆溫：低層空氣湍流混合形成的逆溫。鋒面逆溫：在鋒面上，如果冷暖空氣的溫差較大，也可出現(xiàn)逆溫，且該逆溫只能出現(xiàn)在冷空氣一側(cè)。地形逆溫：由于山坡散熱較快，冷空氣就沿山坡下沉，，使盆地、谷地中溫度較高的暖空氣抬升，因而形成溫度上高下低的逆溫現(xiàn)象。第71頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二

(a)正常溫度層結(jié)(b)逆溫開始生成，隨地面輻射增強(qiáng)，迅速冷卻，逐漸向上發(fā)展(c)輻射達(dá)到最強(qiáng)時(shí)為黎明前(d)日出后，地面增溫，空氣自下而上增溫，逆溫逐漸消失(e)上午10時(shí)左右，逆溫消失這種逆溫冬季最強(qiáng)，中緯度地區(qū)可達(dá)200~300m第72頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二2、大氣穩(wěn)定度（1）大氣穩(wěn)定度

是指在垂直方向上大氣穩(wěn)定的程度。假如一空氣塊由于某種原因受到外力作用，產(chǎn)生上升或下降運(yùn)動(dòng)后，可能發(fā)生三種情況：A、當(dāng)外力去除后，氣塊就減速并有返回原來高度的趨勢；（穩(wěn)定）B、當(dāng)外力去除后，氣塊加速上升或下降（不穩(wěn)定）C、當(dāng)外力去除后，氣塊靜止或作等速運(yùn)動(dòng)（中性）第73頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二污染物擴(kuò)散速度快，靠近污染源地區(qū)污染物落地濃度高。翻卷型錐型煙氣擴(kuò)散能力弱。污染物輸送距離較遠(yuǎn)。扇型屋脊型漫煙型由于逆溫層阻擋，污染不易稀釋。煙云會(huì)出現(xiàn)下側(cè)邊界清晰，并且向上方湍流擴(kuò)散的形狀?？拷廴驹锤浇廴疚餄舛群芨?，地面污染嚴(yán)重。第74頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二二、影響大氣污染的地理因素1、山區(qū)地形山谷風(fēng)環(huán)流山谷風(fēng)交替時(shí)，風(fēng)向不穩(wěn)，時(shí)進(jìn)時(shí)出，反復(fù)循環(huán)，使空氣中污染物濃度不斷增加，造成山谷中污染加重。第75頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二2、海陸界面海陸風(fēng)環(huán)流在湖泊、江河的水陸交界地帶也會(huì)產(chǎn)生水陸風(fēng)局地環(huán)流，稱為“水陸風(fēng)?！钡?6頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二海陸風(fēng)對(duì)空氣污染的影響一種是循環(huán)作用，如果污染源處在局地環(huán)流之中，污染物就可能循環(huán)積累達(dá)到較高的濃度，直接排入上層反向氣流的污染物，有一部分也會(huì)隨環(huán)流重新帶回地面，提高了下層上風(fēng)向的濃度。另一種是往返作用，在海陸風(fēng)轉(zhuǎn)換期間，原有隨陸風(fēng)輸向海洋的污染物又會(huì)被發(fā)展起來的海風(fēng)帶回陸地。第77頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二3、城市城市熱島環(huán)流第78頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二一、大氣污染與人體健康大氣污染物通過三個(gè)途徑侵入人體：①直接呼吸；②附于食物或溶解于水，隨飲食、飲水侵入；③接觸和刺激皮膚進(jìn)入

1急性中毒典型事件如：1952年倫敦?zé)熿F，1984年印度博帕爾農(nóng)藥泄漏及1984年11月墨西哥液化汽爆炸事件等

2慢性中毒典型事件：日本“四日市哮喘病”

3致癌第五節(jié)大氣污染的危害第79頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二1．對(duì)人體健康的危害。受污染的大氣進(jìn)入人體，可導(dǎo)致呼吸、心血管、神經(jīng)等系統(tǒng)疾病和其他疾病。①化學(xué)性物質(zhì)污染。主要來自煤和石油的燃燒、冶金、火力發(fā)電、石油化工和焦化等工業(yè)生產(chǎn)過程排入大氣的有害物質(zhì)最多。一般通過呼吸道進(jìn)入人體，也有少數(shù)經(jīng)消化道或皮膚進(jìn)入人體。對(duì)居民主要產(chǎn)生慢性中毒，城市大氣污染是慢性支氣管炎、肺氣腫和支氣管哮喘等疾病的直接原因或誘因。世界上聞名的重大污染事件有比利時(shí)的馬斯河谷事件，美國的多諾拉事件。墨西哥的帕沙利卡事件，英國的倫敦事件等。第80頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二②放射性物質(zhì)污染。主要來自核爆炸產(chǎn)物。放射性礦物的開采和加工、放射性物質(zhì)的生產(chǎn)和應(yīng)用，也能造成空氣污染。污染大氣起主要作用的是半衰期較長的放射性元素。③生物物質(zhì)污染。一種空氣應(yīng)變?cè)?，主要有花粉和一些霉菌孢子，能在個(gè)別人身上起過敏反應(yīng)，可誘發(fā)鼻炎、氣喘、過敏性肺部病變。城市居民受大氣污染是綜合性的，一般是先污染蔬菜、魚貝類，經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體。

第81頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二空氣污染對(duì)健康的影響空氣污染對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響矽肺第82頁，共89頁，2023年，2月20日，星期二各種氣態(tài)和顆粒污染物的長期作用下，會(huì)使人體肺功能降低，使呼吸道自身的防御能力遭到破壞，最終導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)的病理改變，表現(xiàn)為慢性阻塞性肺部疾患。二氧化硫具有刺激作用，刺激呼吸道而增加黏液的分泌，可以抑制呼吸道纖毛的運(yùn)動(dòng)，結(jié)果使大量的黏液不能及時(shí)清除，停留在呼吸道內(nèi)，容易發(fā)生呼吸道感染。氮氧化物難溶于水，其危害