大气污染扩散的气象因素

影响大气污染扩散的重要气象因素是大气湍流。所谓大气湍流，是指大气短时间的不同尺度的不规则运动。可以把大气想象为是由大小不同的涡旋(称为湍涡)构成的，一个大湍涡包含着许多小湍涡,而一个小湍涡又包含着许多更小的湍涡。湍涡尺度可以细分到分子水平。大气湍流运动便是由这些大大小小的湍涡所构成的。处于湍流中的一团污染烟团，被不同的湍涡携带而逐渐展开。尺度小于污染烟团的小湍涡不能改变污染烟团的整体位置，但能使烟团边缘由清晰而逐渐模糊；尺度大于污染烟团的大湍涡能移动整个烟团的位置，造成污染烟团瞬时轨道的弯曲摆动；尺度大小和污染烟团相当的湍涡对污染物的扩散最为有效，能把污染烟团拉开、撕裂，而使它变形，加速它的扩散过程。大气中存在着各种尺度的湍涡，多种湍涡的综合作用使污染物在随风移动的同时逐渐散开，和周围的洁净空气相混合而稀释。

大气湍流强弱能直接影响大气对污染物的扩散能力。下垫面的状态对大气湍流强弱发生影响：下垫面粗糙起伏,湍流较强；下垫面光滑平坦,湍流较弱。大气温度沿垂直方向分布的状态对大气湍流的强弱也产生影响。这种影响以大气温度随高度的变化率(垂直减温率) Γ和干绝热减温率Γd相比较而确定。Γd值为每100米0.98℃，即每升高100米温度降低0.98℃。当Γ>Γd时，湍流有增大趋势，大气处于不稳定状态，对污染物的扩散稀释能力强；当Γ<Γd时，湍流有减弱趋势，大气处于稳定状态，扩散稀释能力弱；当Γ=Γd时，大气处于中性平衡状态，污染物被推到哪里就停在那里。

通过示踪烟云的扩散实验，或者观察烟囱排放的污染烟云，可以看到烟云的外形是随着天气情况以及一天中不同时间而变化的，烟云的外形同大气湍流状态相联系（见烟羽）。