边界层污染气象分析？

更新时间：2018-01-19 15:52:00 来源：环球网校

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　　边界层污染气象分析

　　人类活动排放的污染物主要在大气边界层中进行传输与扩散，受大气边界层的生消演变的影响。有些污染现象随着边界层的生消演变而产生。污染物扩散受下垫面的影响也比较大，非均匀下垫面会引起局地风速、风向发生改变，形成复杂风场，常见的复杂风场有海陆风、山谷风等。

　　边界层演变：在晴朗的夜空，由于地表辐射，地面温度低于上覆的空气温度，形成逆温的稳定边界层，而白天混合层中的污染物残留在稳定边界层的上面。次日，又受太阳辐射的作用，混合层重新升起，见图3-9。由于边界层的生消演变，导致近地层的低矮污染源排放的污染物在夜间不易扩散，如果夜间有连续的低矮污染源排放，则污染物浓度会持续增高;而日出后，夜间聚集在残留层内的中高污染源排放的污染物会向地面扩散，出现熏烟型污染( fumigation)。

　　海陆风：在大水域(海洋和湖泊)的沿岸地区，在晴朗、小风的气象条件下，由于昼夜水域和陆地的温差，日间太阳辐射使陆面增温高于水面，水面有下沉气流产生，贴地气流由水面吹向陆地，在海边称之为海风，而夜间则风向相反，称作陆风，昼夜间边界层内的陆风和海风的交替变化，见图3-11。

　　当局地气流以海陆风为主时，处于局地环流之中的污染物，就可能形成循环累积污染，造成地面高浓度区。当陆地温度比水温高很多的时候，多发生在春末夏初的白天，气流从水面吹向陆地的时候，低层空气很快增温，形成热力内边界层(TIBL)，下层气流为不稳定层结，上层为稳定层结(stable layer)，如果在岸边有高烟囱排放，则会发生岸边熏烟污染，见图3 -12。

　　山谷风：山区的地形比较复杂，风向、风速和环境主导风向有很大区别，一方面是因受热不均匀引起热力环流，另一方面由于地形起伏改变了低层气流的方向和速度。例如，白天山坡向阳面受到太阳辐射加热，温度高于周围同高度的大气层，暖而不稳定的空气由谷底沿山坡爬升，形成低层大气从陆地往山吹、高层大气风向相反的谷风环流：夜间山坡辐射冷却降温，温度低于周围大气层.冷空气沿山坡下滑，形成低层大气从山往陆地吹、高层大气风向相反的山风环流，由于昼夜变化，山谷风风向也轮换交替，见图3 -13。

　　山谷风的另一种特例就是在狭长的山谷中，由于两侧坡面与谷底受昼夜日照和地表辐射的影响，产生横向环流。横向流场存在着明显的昼夜变化，日落后，坡面温度降低比周围温度快，接近坡面的冷空气形成浅层的下滑气流，冷空气向谷底聚集，形成逆温层;日出后，太阳辐射使坡面温度上升，接近坡面的暖空气形成浅层的向上爬升气流，谷底有下沉气流，逆温层破坏，形成对流混合层。由于这种现象，导致近地层的低矮污染源排放的污染物在夜间不易扩散，如果夜间有连续的低矮污染源排放，则污染物浓度会持续增高，而日出后，夜间聚集在逆温层中的中高污染源排放的污染物会向地面扩散，形成高浓度污染。

　　一般来说，山区扩散条件比平原地区差，同样的污染源在山区比在平原污染严重。