污染物扩散的主要影响因素及其机制分析

# 污染物扩散的主要影响因素及其机制分析
## 现有的计算污染物扩散的模式
### CMAQ_WRF模式
## 边界层结构
- 污染物扩散依赖湍流混合
  - 不稳定边界层
    - 混合层中快速扩散
  - 稳定边界层
    - 扩散区域
      - 底部混合层
      - 残留层顶部
## 风和湍流
- 风与湍流的关系
  - $u=\bar u +u'$：输送与扩散稀释
- 污染系数公式
  - 计算污染水平
  - 风频与风速关系
- 湍流尺度与污染气团
  - 湍流尺度小于气团：轻微扩散
  - 湍流尺度大于气团：气团移动
  - 湍流尺度与气团相当：迅速扩散
- 主要推论
  1. 风速足够时，重点考虑风的平流作用
  2. 风速提升，湍流增强，促进污染物扩散
  3. 风和湍流为扩散稀释的直接因素
## 气温和大气稳定度
- 大气稳定度分类
  - 熏烟型：$\partial \theta/\partial z = 0$（底部）
  - 环形：整层不稳定（$\partial \theta / \partial z < 0$）
  - 圆锥形：整层中性（$\partial\theta/\partial z = 0$）
  - 扇形：整层逆温（$\partial T/\partial z > 0$）
  - 屋脊形：底部逆温与上层中性
## 辐射与云
- 日间辐射
  - 太阳加热致不稳定
- 晚间辐射
  - 逆温形成致稳定
- 云的影响
  - 反射与逆辐射
  - 影响气温变化
- 结合因素
  - 季节、时间、云量与扩散能力
## 天气形势
- 低气压区域
  - 空气上升多云，中性或不稳定状态
  - 有利污染物扩散
- 高气压区域
  - 晴朗少风，空气下沉，形成逆温
  - 夜间辐射逆温导致污染
- 降水与雾的影响
  - 湿沉降
  - 雾抑制扩散
## 下垫面条件
- 非均匀性影响
  - 地形变化影响气流与气象条件
- 风的类型
  - 海陆风
  - 湖陆风
  - 山谷风