大气污染物扩散的基本描述瑞流扩散基本概念·流：大气的无规则运动气流建筑物漩涡起因与两种形式热力：温度垂直分布不均·机械：风速分布不均匀及地面粗糙度气流漩涡小岛?扩散的要素·风：主导风向上以平流输送为主瑞流：扩散比分子扩散快105～106倍6
基本概念 • 湍流：大气的无规则运动 起因与两种形式 • 热力：温度垂直分布不均 • 机械：风速分布不均匀及 地面粗糙度 扩散的要素 • 风：主导风向上以平流输送为主 • 湍流：扩散比分子扩散快105～106倍 湍流扩散 6 大气污染物扩散的基本描述
湍流引起的扩散小尺度瑞流(a)烟团在比它尺度小的涡作用下，一边随风迁移，一边受到涡的搅扰边缘不断与周围空气混合，体积缓慢地大尺度瑞流膨胀，烟团内部的浓度也不断地降低。(b）烟团受到大尺度瑞涡的作用，烟团6主要被瑞涡所挟带，本身增长不大。混合尺度瑞流(c）烟团受到大小尺度相当的湍涡扯动变形，这是一种最强的扩散过程。C在实际大气中同时存在着各种不同大小的瑞涡，扩散过程是上述几种过程共同完成的。7
7 湍流引起的扩散 • (a) 烟团在比它尺度小的湍涡作用下， 一边随风迁移，一边受到湍涡的搅扰， 边缘不断与周围空气混合，体积缓慢地 膨胀，烟团内部的浓度也不断地降低。 • (b) 烟团受到大尺度湍涡的作用，烟团 主要被湍涡所挟带，本身增长不大。 • (c) 烟团受到大小尺度相当的湍涡扯动 变形，这是一种最强的扩散过程。 在实际大气中同时存在着各种不同大小的湍涡，扩散过程是 上述几种过程共同完成的。 小尺度湍流 大尺度湍流 混合尺度湍流
大气污染物扩散的基本描述流扩散的基本理论主要述流与烟流传播及湍流与物质浓度衰减的关系1.梯度输送理论>类比于分子扩散，将浓度梯度作为物质扩散的驱动力>利用欧拉法研究每一空间位置上运动质点的特征量>应用条件：小尺度涡8
湍流扩散的基本理论 主要阐述湍流与烟流传播及湍流与物质浓度衰减的关系 1.梯度输送理论 类比于分子扩散，将浓度梯度作为物质扩散的驱动力 利用欧拉法研究每一空间位置上运动质点的特征量 应用条件：小尺度湍涡 大气污染物扩散的基本描述 8
大气污染物扩散的基本描述瑞流扩散的基本理论2.瑞流统计理论>应用拉格朗日法研究每一质点不同时刻的运动状态>大气瑞流场是均匀、定常流场；单个质点的运动是随机的；无数个具有随机运动的质点作为一个整体，具有稳定的概率分布>应用条件：均匀流9
湍流扩散的基本理论 2.湍流统计理论 应用拉格朗日法研究每一质点不同时刻的运动状态 大气湍流场是均匀、定常流场；单个质点的运动是随机的；无 数个具有随机运动的质点作为一个整体，具有稳定的概率分布 应用条件：均匀湍流 大气污染物扩散的基本描述 9
大气污染物扩散的基本描述大气污染物浓度估算模式（空气质量模型）概念：模拟大气污染物的输送、扩散、迁移过程，预测在不司污染源条件、气象条件及下垫面条件下某污染物浓度时空分布的数学模型，是大气中污染物迁移和扩散规律的、简单化的数学描述。应用：城市、区域、全球的气象、气候和大气污染研究作为法规模型支持空气质量评估和大气污染控制规划制定作为研究工具识别大气输送与扩散机理10
大气污染物浓度估算模式（空气质量模型） • 概念：模拟大气污染物的输送、扩散、迁移过程，预测在不 同污染源条件、气象条件及下垫面条件下某污染物浓度时空 分布的数学模型，是大气中污染物迁移和扩散规律的、简单 化的数学描述。 • 应用：城市、区域、全球的气象、气候和大气污染研究 作为法规模型支持空气质量评估和大气污染控制规划制定 作为研究工具识别大气输送与扩散机理 大气污染物扩散的基本描述 10