【气象知识】大气污染物扩散模式的介绍

大气污染物扩散模式的介绍

大气污染物扩散模式是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，是低层大气中污染物迁移和扩散规律的、简单化的数学描述。根据不同的建模理论体系、污染物迁移、扩散过程以及不同的描述对象，模式的形式也各不相同。一般使用得广泛、适用于小尺度、定常流场中连续高架点源污染物浓度估算的为高斯烟流模式。

【气象知识】大气污染物扩散模式的介绍

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求大气污染物扩散模型解释。重赏

所谓大气污染扩散模型，是指利用数学模型，结合一定的设条件，选取一系列参数，计算模拟实际情况下的大气污染物扩散迁移状况。此模型可用来预测在给定的污染物排放强度（单位时间排放量)和气象条件下某种污染物的时间和空间分布。大致可分为确定性模式和统计模式两类。大气扩散模型(atmospheric difrusion model)通过描述污染物在大气中迁移转化规律的方程或公式，定量地模拟计算污染物浓度时空分布的数学模型。

大气污染物在空间中的散布是在大气边界层的湍流流场中进行的，或者说其散布过程就是大气输送与扩散的结果。因此，大气扩散模式是一种用以处理大气污染物在大气中(主要是边界层内)输送、扩散和转化问题的物理和数学模型。大气扩散理论研究一直沿着三个理论体系发展起来的，即梯度输送理论，湍流统计理论和相似理论。它们分别考虑不同的物理机制，采用不同的参数，利用不同的气象资料，在不同的定条件下建立起来的。因此，它们具有不同的优缺点，只能在一定的范围内适用。 由于影响扩散过程的气象条件、地形、下垫面状况及污染源本身的复杂性，到目前为止，基于现有的扩散理论，还不能找到一个适用于各种条件的大气扩散模式来描述所有复杂条件下的大气扩散问题。[1]

因此，近几十年来 ，气象学家们建立和发展了许多大气扩散模型，形成了种类繁多、能够处理不同条件下大气扩散问题的大气扩散模 型。如针对特殊气象条件和地形的扩散模型、封闭型扩散模型、熏烟型扩散模型、山区大气扩散模型和沿海大气扩散模式型。[2]

空气污染扩散气象条件计算方法

计算：大气污染物扩散模式是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，是低层大气中污染物迁移和扩散规律的、简单化的数学描述。

空气的水平运动称为风。风对大气污染物的输送扩散有着十分重要的作用。风对大气污染物起整体输送作用；风对大气污染物有冲淡稀释作用；在大气边界层，风切变还影响湍流强度及性质，对扩散产生间接作用；其他气象因子（如大气稳定度等）都是通过风及湍流间接影响空气污染的。

影响因子

影响大气扩散的气象因子有：风向、风速、气温、大气温定、逆温层等。

（1）风向：大气污染物是往下风向扩散的，因此盛行风向决定了大气污染物影响的区域。

（2）风速：风速的大小主要影响污染物在下风向的输送以及大气的湍流强度；显然，风速越大，则污染物的输送速度越快，大气湍流越强，越有利于大气污染的扩散。

（3）气温：环境气温直接影响高架点源烟流的抬升高度，影响有效源高。

（4）大气稳定：大气稳定程度决定了大气的垂直运动，直接影响着大气污染物在垂直方向的扩散。当大气稳定度属于不稳定类时，空气容易发生垂直运动，有利于大气污染物在垂直的扩散。

环保知识：选择有利的污染物扩散模式

以下是 考 网整理的《环保知识：选择有利的污染物扩散模式》，希望大家喜欢！

为解决复杂地形条件下的大气输送扩散问题,许多研究者进行了大量的理论分析和实验研究,提了一些山区扩散模式,它们都是高斯模式在山区的经验推广,基本上仍采用了平原的高斯公式及其扩参数体系,只是对不同稳定度时烟羽和起伏地面之间的高度作了一些经验规定,其模式效能有限,预结果不理想.本文通过不同模式污染物浓度计算结果的比较,并用风洞模拟实验验证,筛选出CTDM式是一个能满足实际应用需要的、实用性较强的先进山区扩散模式,具有全面推广的实用价值.

CTDM模式的基本原理：

CTDM模式是以高斯扩散公式为基础的浓度计算公式.该模式首先利用气流过山时的临界分离高度原理,将过山烟羽分解为翻越分量和环绕分量两个部分,同时应用位势流理论[2]求解出过山气流的流线、流速分布和形变因子.在上述工作的基础上采用再初始化技术,将达到山体的烟羽断面分割成若干小块,后利用高斯扩散公式计算经过再初始化的烟羽在沿流线输送和扩散过程中在接受点上的浓度.CTDM模式的浓度计算公式按上升分量和环绕分量分别给出.

NOAA模式的基本原理：

为了满足山区空气污染分析的实际需要,国外一些机构提出了几个简单的山区扩散模式,以便粗略估算山区的地面空气污染浓度.它们实际上是高斯模式在山区的经验推广,基本上仍采用平原的高斯公式和扩散参数体系,只是对不同稳定度时的烟流和起伏地面之间的高度作了一些经验规定.其中比较常用的模式是美国海洋和大气局提出的以高斯公式为基础的NOAA模式.其基本原理为:扩散参数和稳定度分类仍采用平原的P-G-T系统[3,4].在稳定条件下,定烟羽保持其初始的海拔高度不变,地面轴线浓度为

hT是计算点地面高于烟囱底的高度,当hT>H时,H-hT取为0,此时地面浓度等于中心的浓度.

通过模式比较和风洞模型实验验证,CTDM模式是一个比较先进的、适用范围比较广的、切合实际的复杂地形扩散模式.

大气污染物是如何传输和扩散的

含铁沉泥球团粘结剂，钢厂除尘灰球团粘结剂，球团粘结剂

什么是大气污染

所谓大气污染，是指大气中直接排放的污染物或者由它们转化形成的二次污染物的浓度到达了有害程度的现象。人类活动及自然界都不断向大气排放各种各样的物质，当大气中某种物质的浓度超过了正常的水平，并在大气中停留足够长的时间，进而对人体健康、生态系统或其他环境要素（如气候、水体）产生不良效应时，就构成了大气污染。大气污染的形成及危害程度，不仅是以空气中是否存在某种有害物质来衡量，还需考虑其作用的浓度和时间等因素。

大气污染物是如何传输和扩散的

进入大气中的污染物，受大气水平运动以及大气的各种不同程度的扰动运动的影响，会形成不同程度的输送。大气的水平运动称为风。风对污染物的扩散有两个作用：一是整体的输送作用，二是冲淡稀释作用。风向决定污染物迁移运动的方向，风速决定污染物的迁移速度。污染物总是由方被输送到下风方。在污染源下风向，污染要重一些；风速越大，单位时间内污染物混合的清洁空气量越大，冲淡稀释作用就越好。一般来说，大气中污染物浓度与污染物的总排放量成正相关，而与风速则成反相关。

大气里有哪些主要污染物

目前已认识到的、在环境中已产生和正在产生影响的主要大气污染物种类很多，主要包括含硫化合物（SO2、H2S等）、含氮化合物（NO、NO2、NH3等）、含碳化合物（CO、VOCs等）、光化学氧化剂（O3、H2O2等）、含卤素化合物(HCl、HF等）、颗粒物、持久性有机污染物、放射性物质等八类。将这些大气污染物按其物理状态分类，可分为气态污染物（如SO2、NO）和颗粒物两大类；若按形成过程分，则可分为一次污染物和二次污染物。

部分钢厂把除尘灰、泥废弃，部分企业作为烧结原料回收利用，这种简单及低技术水平的循环利用，又产生人工物料和耗能浪费，重复污染，势必降低生产效率。为此，河南省远征冶金科技有限公司与开封市洁净煤化工研究所联合把“含铁尘泥粉料成型难”等问题作为研究的重点。经过多年大批量试验，开发成功具有免烘干、强度高、防水性能的GY系列“含铁沉泥球团粘结剂”产品。该粘结剂产品为白色固体粉状，由有机和多种化工原料经化学反应和物理方法加工而成。无毒、无腐蚀性、不含硫、磷等有害元素。

大气污染物是如何扩散的？

进入大气中的污染物，受大气水平运动、湍流扩散运动，以及大气的各种不同尺度的扰动运动而被输送、混合和稀释，称为大气污染物的扩散。大气的水平运动称为风。风对污染物的扩散有两个作用：一是整体的输送作用，二是冲淡稀释作用。风向决定污染物迁移运动的方向，风速决定污染物的迁移速度。污染物总是由方被输送到下风方，在污染源下风向，污染要重一些，因此考察一个地区的大气污染时，一定要了解当地的风向；风速越大，单位时间内污染物混合的清洁空气量越大，冲淡稀释作用就越好。一般来说，大气中污染物浓度与污染物的总排放量成正比，而与风速成反比。大气除了整体水平运动外，还存在着不同于主流方向的各种不同尺度的次生运动或称为旋涡运动，这种极不规则的大气运动就是大气湍流。大气湍流与大气的热力因子--大气垂直稳定度，近地面的风速以及下垫面等机械因素有关。前者形成的湍流称为热力湍流，后者所形成的湍流称为机械湍流，大气湍流就是这两种湍流综合作用的结果。大气湍流以近地层大气表现为突出，风速时强时弱，风向不停摆动，就是存在大气湍流的具体表现。大气的湍流运动造成湍流场中各部分之间强烈混合，当污染物由污染源排入大气时，高浓度的污染物由于湍流混合，不断被清洁空气掺入，同时又无规则地分散到其它方向去，使污染物不断地被稀释、冲淡。因此，风和湍流是决定污染物在大气中扩散状态的直接和本质的因子，是决定污染物扩散的决定因素。凡有利于增大风速、增强湍流的气象条件，都有利于污染物的稀释扩散，否则，将会使污染加重。

大气污染物扩散模式和大气扩散模式有什么不同，分别有哪些？

大气污染扩散是指大气中的污染物在湍流的混合作用下逐渐分散稀释的现象。

大气污染物扩散模式是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，是低层大气中污染物迁移和扩散规律的、简单化的数学描述。根据不同的建模理论体系、污染物迁移、扩散过程以及不同的描述对象，模式的形式也各不相同。一般使用得广泛、适用于小尺度、定常流场中连续高架点源污染物浓度估算的为高斯烟流模式。

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大气污染物在水平方向上的扩散

大气污染物在水平方向上的扩散如下：

进入大气中的污染物，受大气水平运动以及大气的各种不同程度的扰动运动的影响，会形成不同程度的输送。大气的水平运动称为风。风对污染物的扩散有两个作用：一是整体的输送作用，二是冲淡稀释作用。

风向决定污染物迁移运动的方向，风速决定污染物的迁移速度。污染物总是由方被输送到下风方。在污染源下风向，污染要重一些；风速越大，单位时间内污染物混合的清洁空气量越大，冲淡稀释作用就越好。一般来说，大气中污染物浓度与污染物的总排放量成正相关，而与风速则成反相关。

大气里有哪些主要污染物