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空气污染物质在大气中的分布

发布时间:[2020-12-9 13:48:00]

     从人为源和自然源排放出的空气污染物质在大气中的分布与大气运动密切有关。空气除水平运动(风)外还有垂直运动。大一气运动的能量来自太阳辐射。太阳能量主要集中分布在波长0.1微米~30微米之间。当太阳辐射通过大气时,大部分能量被大气吸收。穿过大气到达地面的辐射能量峰值分布在0.4微米-0.7微米之间的可见光波段,其中部分可见辐射能量经云顶、海洋表面和地表面反射,返回天空。
     平均而言,全球反射能量占到达地面能量的36%。此外,太阳辐射还受到空气分子和气溶胶粒子的散射,散射光的强度与入射光的波长和粒子性质、大小和形状有关。地球吸收太阳能量后,向大气放出长波辐射。大气吸收长波辐射的能力要比吸收直接太阳辐射强得多。大气主要依靠吸收长波辐射而变暖。
     大气的温度随纬度、季节和昼夜变化。海洋和陆地对气温有很大影响。在陆地,气温的季节变化、昼夜差别都比海洋大。对流层中的温度一般随高度降低,但也出现反常的逆温现象,即温度随高度增加或几乎不变。特别在近地面二公里的范围内,由于受地表特性和地面辐射的影响,出现逆温的可能性比较大。逆温是产生空气污染的重要气象条件,是污染气象极为关注的气象现象。对流层其余部分的温度随高度递减,通常每公里降低4~8°C。
     大气气压随高度递减,一团从地面上升的空气,其内部压力必须同周围气压保持平衡。空气在上升过程中,因压力不断减小,其体积不断增加。如果空气团与周围空气不发生热量交换(绝热),在上升过程中,它的温度就逐渐降低。同样道理,当空气团作下沉运动时,体积缩小,温度增高。这称为绝热过程。

     干空气绝热上升或下降,其温度改变大约为每百米1C,这称之为干绝热递减率。在实际大气中,温度随高度的分布常常随时间和地点变化。若大气实际温度递减率比绝热递减率大,当空气作绝热上升时,其温度总保持比周围空气高,从而倾向于继续上升,这种情况称大气处于不稳定状态。若大气实际温度递减率比绝热递减率小,则绝热上升空气的温将比周围空气低,因此倾向于回到原来的高度。这种情况称大气处于稳定状态。逆温是典型的稳定大气例子。在大气不稳定条件下,空气中的污染物质能分散到较高和离污染源较远的空气中。但在大气稳定条件下,污染物质分散范围就受到限制,仅能分散在近地面垂直空间不大的空气中。

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