气象与大气扩散.ppt

第三章气象与大气扩散 ?扩散的要素?风:平流输送为主,风大则湍流大?湍流:扩散比分子扩散快 10 5~10 6倍?湍流的基本概念?湍流——大气的无规则运动?风速的脉动?风向的摆动?起因与两种形式?热力:温度垂直分布不均(不稳定) ?机械:垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度湍流扩散理论?主要阐述湍流与烟流传播及湍流与物质浓度衰减的关系 ?类比于分子扩散,污染物的扩散速率与负浓度梯度成正比 ?泰勒- >图 4-1 ,正态分布?萨顿实用模式?高斯模式 ?高斯模式的有关假定?坐标系右手坐标, y为横风向, z为垂直向?四点假设? y、z风向上分布为正态分布? ? ? (不考虑转化) 高斯扩散模式?高斯扩散模式的坐标系无界空间连续点源扩散模式?由正态分布假定,得下风向任一点的浓度分布?方差的表达式?由假定 d 源强积分式(单位时间物料守恒) 2 2 ( , , ) ( )e e ? ?? ay bz c x y z A x 2200dd ????? y y c y c y ? 2200dd ????? z z c z c z ? d d ? ??????? ? q uc y z 2 2 2 2 ( , , ) exp[ ( )] 2 2 2π? ?? y z y z q y z c x y z u ? ???高斯烟流的形态 2 2 2 2 ( , , ) exp[ ( )] 2 2 2π? ?? y z y z q y z c x y z u ? ???高斯烟流的浓度分布高斯烟流中心线上的浓度分布高架连续点源扩散模式?镜像全反射----> 像源法?实源: ?像源: ( , , , ) c x y z H z ?( , , , ) c x y z H z ? 2 2 2 2 ( ) ( , , , ) exp[ ( )] 2 2 2π y y y z q y z H c x y z H u ? ????? ???实源的贡献 2 2 2 2 ( ) ( , , , ) exp[ ( )] 2 2 2π y y y z q y z H c x y z H u ? ????? ???实源的贡献 2 2 2 2 ( ) ( , , , ) exp[ ( )] 2 2 2π y z y z q y z H c x y z H u ? ????? ???像源的贡献 2 2 2 2 ( ) ( , , , ) exp[ ( )] 2 2 2π y z y z q y z H c x y z H u ? ????? ???像源的贡献 2 2 2 2 2 2 ( ) ( ) ( , , , ) exp( ){exp[ ] exp[ ]} 2 2 2 2π y y z y z q y z H z H c x y z H u ? ? ???? ?? ?????实际浓度 2 2 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ,