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同学们好！
从今天开始，我们一起学习第三章大气污染气象学
空气质量主要受到两个方面的影响
一方面，大气污染物排放是影响空气质量的最重要因素
同时气象状况是否有利于大气污染物的沉降和扩散也起着重要作用
在污染源没有明显变化的情况下
温度、风、降水等气象要素会直接影响空气质量的好坏
大气污染气象学就是研究
大气运动和大气中污染物相互作用的学科
研究不同气象要素对大气污染物输送、扩散的影响
是大气污染气象学的一个重要内容
气象要素是表示大气状态和物理现象的物理量
与大气污染关系密切的气象要素主要有
气温，气压，空气湿度，风，云况，能见度，降水，太阳辐射等
这些要素都能从观测直接获得，并随着时间经常变化
不同的气象要素组合呈现出不同的气象特征
因此对污染物在大气中的输送扩散产生不同的影响
首先我们来看气温
气温是在离地面1.5 m高处的百叶箱内观测到的大气温度
反映了一定条件下空气分子平均动能大小
气温是影响大气污染的一个重要因素
一方面气温的高低影响大气中大气污染物的化学反应速率
另一方面，气温的垂直分布影响着大气湍流的程度
进而影响污染物的扩散，这一点我们会在第三节进行介绍
气压是指大气的压强，即单位面积上所承受的大气柱的重力
也是大家比较熟悉的一个气象要素
除了帕斯卡、标准大气压以外
在气象学中我们还经常用百帕、毫巴、毫米汞柱等单位来表示气压
地球表面的压强是处处不同的
气压在水平方向上的分布称为气压场
不同的气压场会形成不同的气流分布
显著影响大气污染物的扩散
这里给出了一张气压场的示意图
在图中我们可以看到一个高压区和一个低压区
一般来说
在强高压控制区，空气下沉，不利于污染物的扩散
在低压控制区，空气上升，有利于污染物的扩散
空气湿度是反映空气中水汽含量的物理量
气象学中常用绝对湿度、相对湿度
露点、水蒸气分压和比湿等来表示
绝对湿度就是单位体积湿空气中所含的水蒸气质量
根据理想气体状态方程
绝对湿度等于水汽分压除以温度和水的气体常数
相对湿度是空气绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度比值
表示湿空气吸收水蒸气的能力及其潮湿程度
相对湿度愈小，空气愈干燥，反之空气愈潮湿
露点温度也常被用来表示空气湿度
露点温度指空气在水汽含量和气压不变的条件下
冷却到饱和时的温度
形象地说，就是空气中的水蒸气冷凝为露珠时候的温度
露点是个温度值，可为什么用它来表示湿度呢
这是因为，当空气中水汽已达到饱和时
气温和露点温度相同
当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度
所以露点与气温的差值可表示空气中水汽含量距离饱和的程度
空气湿度对于空气质量有很大的影响
水汽使每一个颗粒外面包的水层增大
从而使颗粒物发生吸湿增长，增加了颗粒的重量
所以颗粒物的浓度会升高
同时水汽也有消光作用，因此湿度较大的时候，能见度变差
雾霾天气的形成往往和空气的高湿度密切相关
另一个重要的气象要素是风
气象上把水平方向的空气运动称为风
它主要是由于气压的水平分布不均匀导致的
风的运动规律可用风向和风速来描述
风向是指风的来向，一般用8个或者16个方向表示
如果用角度表示，正北风被定义为0°
风向角沿顺时针方向增大
16个方位中相邻两方位的夹角为22.5°
污染物在大气中的传输方向主要受到风向的影响
依靠风的输送作用向下风向地区稀释
因此在排放源下风向区域的污染程度往往会比较严重
风速是单位时间内空气在水平方向上的运动距离
气象预报的风速是在距离地面10米高度处一定时间内观测到的平均风速
气象学中常用的风速单位有m/s、蒲福风级等
我们平常所说的“风速3-4级”，就是蒲福风级的表示方法
这个表给出了蒲福风级和风速之间的对应关系
我们也可以根据左边的公式来进行风速的近似估算
风速是决定大气污染物稀释程度的重要因素之一
当其它条件相同时，下风向上任一点污染物浓度和风速成反比
风速愈高，扩散稀释能力愈强
则大气中污染物的浓度也就愈低
对排放源附近区域造成的污染程度就比较轻
我们经常把一个地方一年中不同风向和风速发生频率绘制在一张图上
称为风玫瑰图
这里给出了一个风玫瑰图的例子
图中同心圆表示风的频率
放射线上不同的颜色表示风速的大小
例如：在这个图中，吹南风的频率约为11%
其中风速大于8m/s的频率约为1%
风速在2～4m/s的频率约为6%
从这张图可以看出，这个地区吹西北风的频率最大
并且西北风的风速较大，说明这个地区的主导风向是西北风
因此西北方向上不宜新建污染源
根据风玫瑰图，我们还可以定性判断污染来源的区域
第五种气象要素是云(况)
云是由漂浮在空中的水汽凝结物构成的
云的形成、数量、分布及演变
不仅反映当时大气的运动状态，也预示着天气演变的趋势
云况可以用云高和云量来描述
云高是指云底和地面之间的垂直距离
一般采用激光测云仪或弧光测云仪来进行测定
按照云高可以将云分为高云、中云和低云三大家族
云高在5000m以上的，称为高云
这种云由于主要由冰晶构成，并且含水量较少
通常比较轻薄，对于太阳光的削弱作用也比较弱
云高在2500m以下的，称为低云，这种云一般比较浓重
介于二者之间的则为中云
云量是云遮蔽天空的成数。我国将天空分为10等分
云遮蔽了几分，云量就是几
而国外是把天空分为8等分，仍按云遮蔽的成数计算云量
因此国外记录的云量要乘以1.25才能换算为我国的云量
在观测的时候通常将云量记录为总云量/低云量的形式
第六个气象要素是能见度
能见度是指视力正常的人在当时的天气条件下
能够从天空背景中看到或辨认出目标物的最大距离
单位是米或者千米
能见度反映了大气清洁、透明的程度
它主要受到降雨、空气湿度和大气污染物浓度的影响
近几十年来，我国东部地区的能见度呈现出持续降低的趋势
就和大气中高浓度的颗粒物有密切关系
低能见度天气主要是指雾霾天气
雾和霾虽然都导致能见度降低，但两者之间却有很大差别
雾是空气中的水汽凝结的现象，是自然天气现象
和人为污染没有必然联系
霾主要是由于大气中的颗粒物所造成的能见度降低的天气现象
在气象观测中通常把能见度<1km、相对湿度>90%的天气称为雾
能见度<10km、相对湿度<80%的天气称为霾
相对湿度在80%～90%之间则是雾和霾的混合物
除了上述气象要素，太阳高度角和降水也对空气质量有着重要影响
太阳高度角是指太阳光线与地平线之间的夹角
它随着季节和时间而变化
是影响太阳辐射强弱的最主要因素之一
而太阳辐射强弱会影响污染物的扩散条件和大气光化学反应速率
降水是所有降落至地面的液态或固态水的通称
包括雨、雪、冰雹等
我们经常听到的“湿沉降”一词
就是指污染物由于降水冲刷而沉降到地面的过程
因此降水是大气污染物清除的重要机制之一
关于气象要素的内容我们就介绍到这里
下一讲我们将介绍大气的垂直结构，欢迎大家继续学习
-1-1 大气污染的定义和分类
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-第一章 绪论--1-1 大气污染的定义和分类
-1-2 大气污染物和排放源
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-第一章 绪论--1-2 大气污染物和排放源
-1-3 大气污染的影响
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-第一章 绪论--1-3 大气污染的影响
-1-4 大气污染防治法规及标准体系
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-第一章 绪论--1-4 大气污染防治法规及标准体系
-第一章 绪论--第一章 作业习题
-2-1 燃料的性质与分类
-第二章 燃烧与大气污染--2-1 燃料的性质与分类
-2-2 燃烧过程和计算
--燃烧过程和计算
-第二章 燃烧与大气污染--2-2 燃烧过程和计算
-2-3 硫氧化物的生成
--硫氧化物的生成
-第二章 燃烧与大气污染--2-3 硫氧化物的生成
-2-4 氮氧化物的生成
--氮氧化物的生成
-第二章 燃烧与大气污染--2-4 氮氧化物的生成
-2-5 颗粒物的生成
-2-5 颗粒物的生成--作业
-2-6 其他污染物的生成
--其他污染物的生成
-第二章 燃烧与大气污染--2-6 其他污染物的生成
-第二章 燃烧与大气污染--第二章 作业习题
-3-1 概述
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-第三章 大气污染气象学--3-1 概述
-3-2 大气的垂直结构
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-第三章 大气污染气象学--3-2 大气的垂直结构
-3-3 大气的热力过程
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-第三章 大气污染气象学--3-3 大气的热力过程
-3-4 大气稳定度与逆温
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-3-4 大气稳定度与逆温--作业
-3-5 大气的运动和风
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-第三章 大气污染气象学--3-5 大气的运动和风
-第三章 大气污染气象学--第三章 作业习题
-4-1 概述
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-第四章 大气污染浓度估算模式--4-1 概述
-4-2 点源扩散的高斯模式
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-第四章 大气污染浓度估算模式--4-2 点源扩散的高斯模式
-4-3 特殊气象和地形条件下的高斯扩散模式（选修）
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-第四章--4-3 特殊气象和地形条件下的高斯扩散模式（选修）
-4-4 点源扩散浓度的估算
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-第四章 大气污染浓度估算模式--4-4 点源扩散浓度的估算
-4-5 线源和面源扩散模式（选修）
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-第四章--4-5 线源和面源扩散模式（选修）
-4-6 空气质量模型的研究进展
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-4-7 区域空气质量模型的应用案例（选修）
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-第四章--4-7 区域空气质量模型的应用案例（选修）
-第四章 大气污染浓度估算模式--第四章 作业习题
-5-1 粒径与粒径分布
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-1 粒径与粒径分布
-5-2 颗粒物的形貌特征
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-2 颗粒物的形貌特征
-5-3 化学组成和光学性质
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-5-3 化学组成和光学性质--作业
-5-4 粉尘的物理性质
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-4 粉尘的物理性质
-5-5 净化装置的性能
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-5 净化装置的性能
-5-6 流体阻力和颗粒的沉降
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-第五章--5-6 流体阻力和颗粒的沉降
-5-7 惯性碰撞、机械拦截和扩散（选修）
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-5-7 惯性碰撞、机械拦截和扩散（选修）--作业
-第五章 颗粒污染物控制技术基础--第5章 作业习题
-6-1 重力沉降室
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-第六章 除尘装置--6-1 重力沉降室
-6-2 旋风除尘器
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-6-2 旋风除尘器--作业
-6-3 电晕放电和粒子荷电（选修）
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-6-3 电晕放电和粒子荷电（选修）--作业
-6-4 荷电颗粒的运动和捕集
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-第六章 除尘装置--6-4 荷电颗粒的运动和捕集
-6-5 电除尘器的结构和设计
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-第六章 除尘装置--6-5 电除尘器的结构和设计
-6-6 袋式除尘器的工作原理
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-6-6 袋式除尘器的工作原理--作业
-6-7 袋式除尘器的压力损失和清灰（选修）
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-第六章--6-7 袋式除尘器的压力损失和清灰（选修）
-6-8 袋式除尘器的设计和应用
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-6-8 袋式除尘器的设计和应用--作业
-6-9 湿式除尘器的工作原理
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-第六章 除尘装置--6-9 湿式除尘器的工作原理
-6-10 文丘里洗涤器（选修）
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-第六章 除尘装置--6-10 文丘里洗涤器（选修）
-6-11 除尘器的选择与发展
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-6-11 除尘器的选择与发展--作业
-第六章 除尘装置--第六章 作业习题
-期中测试--期中测试
-7-1 物理吸收传质计算
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-第七章 --7-1 物理吸收传质计算
-7-2 化学吸收传质计算
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-7-2 化学吸收传质计算--作业
-7-3 吸收设备和工艺
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-7-3 吸收设备和工艺--作业
-7-4 气体吸附原理与速率
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-7-4 气体吸附原理与速率--作业
-7-5 吸附设备与工艺
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-7-5 吸附设备与工艺--作业
-7-6 吸附器的设计计算
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-第七章 --7-6 吸附器的设计计算
-7-7 催化原理
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-7-7 催化原理--作业
-7-8 气固催化反应动力学
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-7-8 气固催化反应动力学--作业
-7-9 气固相催化反应器的设计
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-7-9 气固相催化反应器的设计--作业
-第七章 气态污染物控制技术基础（选修）--第七章 作业习题
-8-1 概述
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-8-1 概述--作业
-8-2 燃烧前燃料脱硫
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-第八章 硫氧化物控制技术--8-2 燃烧前燃料脱硫
-8-3 流化床燃烧脱硫
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-8-3 流化床燃烧脱硫--作业
-8-4 高浓度二氧化硫回收
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-8-4 高浓度二氧化硫回收--作业
-8-5 石灰石/石灰湿法烟气脱硫技术
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-第八章 --8-5 石灰石/石灰湿法烟气脱硫技术
-8-6 氧化镁湿法烟气脱硫技术（选修）
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-8-6 氧化镁湿法烟气脱硫技术（选修）--作业
-8-7 海水烟气脱硫技术（选修）
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-8-7 海水烟气脱硫技术（选修）--作业
-8-8 湿式氨法烟气脱硫技术（选修）
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-8-8 湿式氨法烟气脱硫技术（选修）--作业
-8-9 喷雾干燥法烟气脱硫技术（选修）
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-8-9 喷雾干燥法烟气脱硫技术（选修）--作业
-8-10 循环流化床干法烟气脱硫
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-8-10 循环流化床干法烟气脱硫--作业
-8-11 烟气脱硫技术的综合比较
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-8-11 烟气脱硫技术的综合比较--作业
-8-12 二氧化硫控制策略（访谈）（选修）
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--参考链接
-第八章 硫氧化物控制技术--第八章 作业习题
-9-1 概述
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-9-1 概述--作业
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-第九章 固定源氮氧化物控制技术--9-2 低氮氧化物燃烧技术
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-第九章 固定源氮氧化物控制技术--9-3 选择性催化还原技术
-9-4 选择性非催化还原技术
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-第九章--9-4 选择性非催化还原技术
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-9-5 SNCR-SCR联合烟气脱硝技术（选修）--作业
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-9-6 烟气同时脱硫脱硝技术（选修）--作业
-9-7 固定源氮氧化物控制技术评价
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-9-7 固定源氮氧化物控制技术评价--作业
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-第九章 固定源氮氧化物控制技术--第九章作业习题
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-第十章 挥发性有机物控制技术--10-2 蒸气压及蒸发
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-第十章--10-5 燃烧法控制VOCs污染
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-第十一章--11-2 内燃机工作原理和污染物生成机制
-11-3 机动车排放控制技术
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-第十一章 机动车污染控制--11-3 机动车排放控制技术
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--11-4-2
-第十一章--11-4 先进车辆技术和清洁替代燃料技术
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-11-5 交通规划与交通管理（选修）--作业
-第十一章 机动车污染控制--第十一章作业习题
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-12-1 全球气候变化与温室效应--作业
-12-2 气候变化的应对措施
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-12-2 气候变化的应对措施--作业
-12-3 臭氧层破坏问题
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-12-4 臭氧层破坏的应对措施
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-第十二章 全球性大气环境问题--第十二章作业习题
-Lecture 01
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-Lecture 02
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-Conversation
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-附加：--Exercise
