污染气象学的影响

发布网友发布时间：2022-06-09 17:44

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热心网友时间：2024-12-04 18:35

由于海陆风的交换，有时低层排放的污染物被海陆风输送到一定距离后，又会被高空反气流带回到原地，导致原地污染物浓度的增加。由于水陆气温的差异（春、夏季水面气温低于陆面，而秋、冬季则相反），在冷水面（或陆面）形成的逆温层的空气流经暖陆面（或水面）逆温层被破坏，逆温层上部积聚的污染物被热对流带到地面，在短时间内会产生污染物浓度增高的“熏烟过程”。
此外，由于陆面的粗糙度大于水面，水陆温度差异，造成大气稳定度的差异，大气扩散能力也出现很大差异，一般说来，陆面的大气扩散参数大于水面。热岛效应使城市温度的垂直分布在白天和夜晚都是递减的，形成城市混合层。污染物的垂直扩散受到*，混合层内的污染物浓度趋于均匀。热岛效应形成热岛环流，还会增加辐合区的污染。辐合上升气流使高烟囱的烟气上升，减少了对城市的污染。由于城市对气流的扰动和城市大气的热对流造成的湍流比平原地区强，所以城市大气扩散的能力比平原大得多。
在重力作用下，大气中一些颗粒物会沉降到地面。大气降水能冲洗大气中的污染物。雨雪在降落过程中通过碰撞而捕获大气中的颗粒物，捕获量同雨滴大小、颗粒物大小和密度有关。雪花比雨滴体积大，降落慢，同样的降水量，雪的冲刷能力比雨大。气态污染物是通过分子扩散被雨雪溶解的，气体的分子扩散系数越大，溶解度也越大，清洗作用也就越大。因此降水的冲刷作用能使大气中的污染物浓度显著减低。大气污染对局部地区气候和区域气候也会发生影响。由于大气污染，英国伦敦和曼彻斯特曾出现过这样的情况：一年中有两百多天中午的能见度不到10.5公里。由于能见度降低，受污染地区的太阳辐射量比周围地区少15～20%，而紫外线则少得更多。
城市污染源向大气中排放大量颗粒物。这些颗粒物作为凝结核把水气凝聚成水滴，在热岛辐合上升气流的作用下造成降水。据英国和北美几个城市统计，这些城市的降水量比郊区多5～10%。大气污染对全球气候的影响，也是污染气象学的一个重要的研究内容。从19世纪开始，大气中的二氧化碳在不断增长，1860年为290ppm,1958年为313ppm，1971年又增至323ppm。二氧化碳吸收太阳和地面的红外辐射形成温室效应，会使地面温度增加。不过50年代以来全球二氧化碳排放量虽然增多，但气温反而下降。关于这个问题还需要探讨。
大气中的飘尘有三分之一是人为排放的。过去认为飘尘具有“阳伞效应”，它能反射和吸收太阳辐射能,特别是减少紫外光的透过，使地面获得的太阳辐射能减少，引起气温降低。以后的模式试验表明，飘尘增加不多时，地面有增温现象。个别科学家甚至认为，飘尘越多，增热效果越大。因此，飘尘的全球效应仍是值得继续研究的问题。
人类消费能源所释放的热量也有增温的效应。据估计，当前全球人为释放的热量约相当于全球接受的太阳辐射能量的万分之一。即使今后人口增加到200亿,人为释放的热量也只有全球接受的太阳辐射能量的 0.5%左右,只能使地面气温增加1℃。美国和澳大利亚等国学者根据地球上不同地区的用能分布进行数学模式计算，认为在人类使用能量的水平上，对气候尚不至于有显著的影响。
以上表明，大气污染对某些局部地区气候有显著的影响，但它的全球效应尚未得到确切的结论。