当前课程知识点:环境规划 > 第3章 呼吸相关——大气环境规划 > 知识点21 偷偷送你一朵玫瑰花——大气污染调查和评价 > 知识点21 偷偷送你一朵玫瑰花——大气污染调查和评价
在我们学习了大气环境规划中
非常重要的大气环境质量现状评价
以及大气污染源调查评价之外呢
我们还需要了解影响大气环境质量
和大气污染特征的重要的气象特征
这种气象的特征呢
主要与大气扩散的相关性非常的强
那么说到气象特征
我们非常容易想到的第一个就是风力
风力呢它主要是指风吹到物体上
它所表现出来的力量的大小
举个直观的例子来讲
台风和风扇吹出风的风力
就有非常明显的差别
台风的风力会远远的大于风扇的风力
那么我们怎么样来定量这个风力呢
那么我们一般会根据
风吹到地面或者水面的物体上
所产生的各种现象把它分为13个等级
那么最小就是0级
而最大为12级
我们要来记的话
就可以背这样一个口诀
0级静风 风平浪静 烟往上冲
1级软风 烟示方向 斜指天空
2级轻风 人有感觉 树叶微动
3级微风 树叶摇动 旗展风中
4级和风 灰尘四起 纸片风送
5级清风 塘水起波 小树摇动
6级强风 举伞困难 电线嗡嗡
7级疾风 迎风难行 大树鞠躬
8级大风 折断树枝 江湖浪猛
9级烈风 屋顶受损 吹毁烟囱
而10级以上的强风
在生活中是很少见到的
为了更精确的量化风力的大小
我们需要把风力换算成所对应的风速
也就是单位时间内空气流动的距离
我们可以用米/秒来表示
它的换算口诀 可以记为
二是二来一是一
三级三上加个一
四到九级不难算
级数减二乘个三
十到十二不多见
牢记十级就好办
十级风速二十七
每加四来多一级
那么利用这个口诀呢
我们就可以看到
一级风的风速就是1米/秒
就是所谓的二是二来一是一
二级风的风速就是等于2米/秒
那么三级风的风级加上1
风速就是4米/秒
而四到九级在级数上减去2再乘3
就会得到相应级别的风速
十至十二级的风速算法是一样的
十级风速是27米/秒
这个要记住
那么在这个十级基础上
每加4就得到一级
比如说11级风速就是31
再加上4就能得到12级的风速35米/秒
那么除了风力和风速之外
还有一个非常直观的气象特征就是风向
这个风向呢
其实是最影响大气环境污染的
这样一个重要的气象特征
比如我们在大风天气跑步的时候
这个风向会有很大的影响
如果你顺风去跑
会十分的省力
而逆风去跑呢
就会非常的吃力
这是风向对我们最常见的这样一种影响
当然我们仅仅用顺风和逆风
来描述风向还过于粗糙
很难用于大气环境评价
因此我们可以通过绘制这种风向玫瑰图
来把它更加精确的描述
那么这个风向玫瑰图呢
也可以叫做风向频率玫瑰图
它是某一个地区多年平均统计的
各个风向和风速的百分数值
按照一定的比例来绘制
一般多用8个或者16个罗盘的方位来表示
大家可以看到它的形状
酷似一朵玫瑰花
由此而得名
那么在这里呢
风向频率是风向特征的一种统计分析方法
他表示在特定的区域内
在过去某一个特定的时间内
风向出现的频率
用以来推测未来风向它出现的可能性
那么这个玫瑰图上
所表示的风的吹向呢
它只从外部吹向地区中心的风向
那么各个方向上按照统计数值
所画出的这个线段
就表示这个方向上风频率的大小
所以大家可以看到这个线段它越长
便表示这个风向出现的次数就越多
那么风向频率呢 它是个百分数
所以所有的风向频率之和
加在一起等于100%
那么为了风向频率呢
它更加科学 更有代表性
我们在监测统计的时间上
一般是越长就越好
那么我可以把各个方向表示风频的线段
按照风速的数值百分比
可以绘制成不同颜色的分线段
这样呢就可以表现出
各个风向的平均风速
在这里需要说明的是
风向呢
我们一般以16个方位来进行划分
那么这个方位旁边括号里面的数据
表示的是风向频率百分数除以平均风速
那么一般劲风的频率为24.4%的时候
那么静风就是指距离地面10米高处的平均风速
小于0.5米/秒的气象条件
那么根据这个风向呢
我们可以指导盛行风区域的工业布置模式
如图所示
根据各个区域 它盛行风向的不同
相应的工业区和居住区
它的相对位置也需要调整
总的来说
最根本的原则就是
工业区是不能够在居住区的上风向的
并且在工业区和居住区之间
需要设置一些隔离带
那么污染物的扩散
它不仅仅受到风向的影响
还有一个专业的词叫做大气稳定度
和它也是密切相关的
这个大气稳定度呢
它主要是指一个近地层的大气
作垂直运动的强弱程度
那么当这个大气层结 它不稳定
热力湍流发展旺盛的时候
对流非常的强烈
在这个时候
污染物非常容易就扩散了
但是当全层不稳定的时候
污染物也不容易扩散到远处
而当大气层结稳定的时候
湍流就会受到抑制
污染物不易扩散
特别是当逆温层出现时
通常的风力弱或者是无风
低空就像蒙上了一个“盖子”
使这个烟尘聚集在地表上
从而造成严重的污染
所以大气稳定度呢
也是非常重要的一个气象参数
常用的大气稳定度的分类方法
有帕斯奎尔法和国标原子能机构IAEA推荐的方法
中国现有的法规中
推荐的修订的帕斯奎尔分类法
可以把这个大气稳定度
分为强不稳定、不稳定、弱不稳定
中性、较稳定和稳定六级
我们可以分别用A、B、C、D、E、F来表示
那我们在确定这个大气稳定度的等级的时候呢
有几个相关的参数
首先很重要的我们要计算出
这个太阳的高度角
然后按照我们给出的这个表B1
来查出太阳辐射等级数
然后再由太阳辐射等级数和地面的风速
再按照下面这个表来查找稳定的等级
举个例子来讲
当我们计算出的这个太阳的高度角呢
是20度的时候
如果这个时候的总云量为9 低云量为3
那么我们从表中就可以看到
这个时候的太阳辐射等级就是0
那如果这个时候地面的风速是2.5
我们就可以通过查阅第二个表知道
这个时候的大气稳定度的等级就是D
那么这个D代表的就是中性
那么我们调查大气的气象特征
最终呢 其实主要还是要了解
大气污染的程度
所以我们是可以用气象特征指标
来计算污染系数的
从而用来表示这个污染程度的大小
这个污染系数的计算公式呢
是用风向频率除以平均风速
这样再结合我们之前所讲过的大气环境质量
以及大气污染源的调查和评价的这样一个内容
我们便可以结合着这个气象条件的特征
共同对大气环境现状有一个非常了解
非常完整的了解了
从而可以为进一步的
大气环境的预测和规划
提供非常重要的基础依据
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