气象因素污染物扩散的影响

气象因素对污染物扩散的影响气象因素对污染物扩散的影响现代化工业生产的发展，人类活动的频繁，排放到大气中的污染物越来越多，加剧大气环境恶化速度，对人类的生产和生活产生了一定的威胁。然而，污染物在大气中的迁移、扩散过程却受到了许多气象因素的影响，而表现出了不同的性质。因此，对于某些气象因素的分析研究，可以为大气污染的减少提供依据和保障。污染物进入到大气中以后，会在大气湍流的作用下分散开来，即为大气的扩散现象。在大气监测中，经常会出现这样一种情况，空气中某种污染物的浓度有时很高，有时却测不出来，存在着明显的时间和空间的差异，究其原因，主要是由气象条件影响导致的。不同的气象条件下，同种污染物对大气环境造成的影响和危害会很大，可能相差几十倍甚至几百倍。由此可见，大气的扩散直接影响着大气环境的污染程度。基于以上原因，本文就简单分析以下几种气象因素：1、大气湍流、大气湍流在大气中，由于受到各种大气尺度的影响，空间的风向、风速会发生连续不断的变化，这样大气在永不停息地做着不规则运动，即为大气湍流，它直接影响着大气中污染物的扩散、迁移和稀释。在湍流涡旋的作用下，排放到大气中的污染物质会散布开来，由于大气湍流的运动方向和运动速度都极不规则，具有随机性，会造成大气各部分之间的混合和交换。平常我们都可以见到，烟囱中排出的烟气，总是想着下风向飘动，同时不断地向周围扩散，慢慢地和周围大气混合交换，这样烟气就会被大气稀释，使其浓度减小。湍流扩散中各种不同尺度的大气湍涡，对污染物扩散的不同阶段有着不同的作用。当污染物处于比起尺度小的湍涡中时，它会不断地向下风向飘动，并且同时受湍流作用，污染物的边缘不断地与周围的空气混合，缓慢扩张，浓度不断降低；而如果处于比其尺度大的湍涡中时，污染物会受到湍涡的挟带，自己本身的体积增大很慢，因而，浓度降低会非常缓慢；当污染物处于和其尺度相仿的湍涡中时，会被湍涡拉转、撕裂而变形，扩散、稀释过程较为剧烈，浓度降低会非常快。然而，在实际的大气中，存在着各种不同尺度的湍涡，污染物扩散时，三种作用会同时存在，并且相互作用。2、大气稳定度、大气稳定度大气稳定度是表示气团是否易于发生垂直运动的判据。气象上用气温的垂直分布表征大气的稳定度，它直接影响着湍流活动的强弱，从而支配污染物的扩散和分布。通常，空气污染主要发生在近地面 2 千米以下的大气边界层中，这一层与人类活动的关系最密切、最直接，所以，本文分析的主要是指近地面层的大气稳定度。气象上对大气稳定度的判别如下：稳定 d其中 、d分别表示气温的垂直递减率和干绝热递减率。当大气处于不稳定层结时，大气的垂直运动加剧，湍流加强，大气对污染物的扩散、稀释能力会随之加强；反之当大气处于稳定层结时，会对湍流运动起抑制作用，减弱大气的扩散能力。一般情况下，夏季大气的垂直运动剧烈，湍流活动比较强，污染物消散迅速，浓度降低快，因此，不会造成太严重的污染，而冬季，大气层结比较稳定污染物不易迁移、扩散、稀释，会加重污染。3 3、逆温层和风、逆温层和风逆温层对污染物的扩散起抑制作用，直接关系到地面的污染程度。逆温层出现在地面附近时，会限制近地面层大气的湍流作用，使大气的垂直运动降低，如果出现在某一高度层上时，则会阻碍下方空气垂直运动的发展，使得污染物和空气的混合交换减弱，污染物的扩散、稀释能力减慢，存留较长时间。排入到大气中的污染物会在风的作用下，被输送到其他地区，风速越大，单位时间内污染物被输送的距离就越大，混入的空气量也就越多，污染物浓度就会越低，这样，污染物在被风输送的过程中，起到了稀释冲淡的作用。污染物总是分布在风的下风向，风向、风速共同影响着污染物的扩散，因此，为了说明污染物和风向风速之间的关系，提出了污染系数的概念，它是指风向频率和平均风速的比值，即污染系数= 平均风速风向频率上式表明：风频低，风速高时，污染系数就小，说明空气污染程度轻，否则相反。4、辐射与降水在晴朗的白天，太阳辐射加热地面，近地面层空气的温度就会升高，大气处于不稳定状态，垂直运动加强，污染物就容易扩散、稀释；夜间，地面辐射失去热量，近地面层空气的温度就会降低，形成逆温，不利于污染物的扩散。降水对大气污染物的清除起着重要的作用，有些污染气体能溶解于水中或与水发生化学反应产生其他物质，颗粒污染物与雨滴碰撞可附着与雨滴上并随降水带到地面，这样，污染物就会被稀释、迁移或转化，从而降低浓度。5 5、天气形势、天气形势所有的天气现象与状况都是在天气形势下产生的。一般情况下，低压控制时，空气上升，云量较多，风速稍大时，大气多处于中性或不稳定状态，有利于污染物的扩散；相反，高压控制时，天气晴朗，风速较小，空气下沉，易形成逆温天气，抑制大气的垂直运动，不利于污染物的扩散，容易造成地面污染。通过对以上几种气象因素的简单分析，可以看出其对污染物扩散的影响，直接关系到大气污染的程度，因此对于气象要素的深入研究和分析，以及和污染物扩散之间的相互关联和影响，将是气象与环保事业发展的一个必然趋势。相信，随着现代科技的发展，一定会找出更多更好的办法控制大气中的污染物，使地球的保护膜、人类的保护伞更好的发挥它的作用。