環(huán)境氣象學(xué)總結(jié)及復(fù)習(xí)

第六章城市煙霧警報小結(jié)

釀成倫敦?zé)熿F事件主要的兇手有兩個：冬季取暖燃煤和工業(yè)排放的煙霧是元兇，逆溫層現(xiàn)象是幫兇250年代以來，光化學(xué)煙霧事件在美國其他城市和世界各地也相繼出現(xiàn)，如日本、加拿大、意大利、澳大利亞等國的一些大城市都發(fā)生過。1974年，中國的蘭州化工區(qū)也出現(xiàn)過光化學(xué)煙霧。但因為光化學(xué)煙霧最早出現(xiàn)在洛杉磯，所以又稱洛杉磯型煙霧。3灰霾現(xiàn)象成為城市群主要氣候和氣象災(zāi)害之一。珠江三角洲大氣灰霾嚴重，顯示出空氣污染形勢嚴峻。珠江三角洲普遍存在光化學(xué)煙霧形成的細粒子污染。第1頁，共36頁。

亞洲棕色云

1995～1999年科學(xué)家在印度洋上空發(fā)現(xiàn)厚約3公里、面積約900萬平方公里的棕色污染塵霾籠罩在印度洋、南亞、東南亞和中國南部上空，形象地稱其為亞洲棕色云。煙霧警報包括兩個或三個階段，較常見的是三個階段：

第一階段開始發(fā)布健康建議警報，同時要求采取自愿行動來減少排放，第二階段采取強制性的污染控制措施，第三階段要求采取更嚴格的措施。我國重點城市空氣質(zhì)量預(yù)報（煙霧預(yù)報）是空氣污染指數(shù)預(yù)報，

包括空氣污染指數(shù)、首要污染物、環(huán)境空氣質(zhì)量等級預(yù)報，考慮的污染物為二氧化硫、二氧化氮和可吸入顆粒物PM10的濃度，沒有考慮O3濃度。第2頁，共36頁。第3頁，共36頁。第4頁，共36頁。新《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》增加PM2.5，臭氧和一氧化碳。2012年，在京津冀、長三角以及珠三角等重點區(qū)域以及直轄市和省會城市開展PM2.5和O3的監(jiān)測，2013年在113個環(huán)境保護重點城市和環(huán)保模范城市開展監(jiān)測，2015年在所有地級以上城市開展監(jiān)測。2016年1月1日新《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》在全國實施。

環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測污染因子也有發(fā)展和完善的過程。我國的環(huán)境空氣質(zhì)量標準在逐步與國際接軌，但標準制定必須與環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀和技術(shù)水平相適應(yīng)。美國1987年將PM10列入環(huán)境空氣質(zhì)量標準，在基本解決PM10的污染問題后，于1997年發(fā)布PM2.5環(huán)境空氣質(zhì)量標準，著手解決PM2.5的污染問題。周生賢說，歐盟的情況也類似。

目前，我國空氣污染依然十分嚴重，總懸浮顆粒物和PM10濃度水平較高，兩種污染物問題還未根本解決，這決定了我國的標準與國際接軌需要一個漸進的過程。第5頁，共36頁。環(huán)境氣象學(xué)

課程總結(jié)與復(fù)習(xí)

考試時間：2012年１月10日(周二)上午9：30-11：30考試地點：D301閉卷

監(jiān)考人員：范紹佳、陳詩詩

第6頁，共36頁。

《環(huán)境氣象學(xué)》課程主要內(nèi)容第一章緒論---環(huán)境氣象學(xué)的概念及其發(fā)展第二章環(huán)境氣象基礎(chǔ)§2.1大氣與城市大氣環(huán)境保護§2.2氣象條件對大氣污染物擴散的影響第7頁，共36頁。第三章城市環(huán)境氣象§3.1城市環(huán)境氣象特點§3.2城市熱島效應(yīng)§3.3城市霧與能見度§3.4城市雷電與城市氣象災(zāi)害§3.5城市建設(shè)與城市可持續(xù)發(fā)展第8頁，共36頁。第四章環(huán)境氣象與健康§4.1環(huán)境氣象與健康概述§4.2氣象因素對人體的影響§4.3城市大氣污染對健康的影響§4.4氣象疾病與防治第9頁，共36頁。

第五章城市環(huán)境氣象預(yù)報§5.1城市環(huán)境氣象預(yù)報概述§5.2城市環(huán)境氣象預(yù)報技術(shù)§5.3常用城市環(huán)境氣象預(yù)報指數(shù)§5.4城市環(huán)境氣象災(zāi)害預(yù)報第六章城市煙霧警報§6.1城市煙霧案例§6.2城市煙霧警報系統(tǒng)第10頁，共36頁。第一章緒論

1、自然環(huán)境－－指環(huán)繞在我們周圍的各種自然因素的總和。2、環(huán)境是由大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈所共同組成的。3、大氣結(jié)構(gòu)：對流層（大氣邊界層、自由大氣），平流層（臭氧層），中層，熱層，散逸層4、大氣污染----當大氣中有了本不屬于大氣成分的物質(zhì)，或某種大氣成分的濃度大大超過了正常值，就表明出現(xiàn)了大氣污染。第11頁，共36頁。5、常見大氣污染物：二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、懸浮顆粒物（煙霧、粉塵、PM10）、臭氧、揮發(fā)性有機化合物（VOC）、鉛等。6、環(huán)境氣象學(xué)包括的內(nèi)容十分廣泛，所有研究與人類生活息息相關(guān)的大氣現(xiàn)象及其變化規(guī)律的學(xué)科，稱之為環(huán)境氣象學(xué)。7、環(huán)境氣象學(xué)的基礎(chǔ)知識相當廣泛，涉及氣象學(xué)、氣候?qū)W、大氣物理學(xué)、大氣化學(xué)、地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、水利學(xué)、工程學(xué)、流行病學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)、社會學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、法學(xué)等等。第12頁，共36頁。第二章環(huán)境氣象基礎(chǔ)

大氣污染發(fā)展歷程（尺度）：局地，區(qū)域，全球2大氣污染類型：SO2煙霧（酸雨），光化學(xué)煙霧（臭氧層破壞），氣溶膠（細粒子），氣候變化(煤煙型,光化學(xué)煙霧型,室內(nèi)空氣污染型)我國大氣環(huán)境問題：二氧化硫和酸雨，氮氧化物和光化學(xué)煙霧，顆粒物，臭氧層破壞，氣候變化第13頁，共36頁?？諝馕廴境梢颍航?jīng)濟增長，人口增長，能源結(jié)構(gòu)和能源消費，城市化，貧困人口增加---能源消費增長---燃燒和交通工具排放增加—空氣污染（酸雨，光化學(xué)煙霧，能見度變差）污染與氣象關(guān)系：在同一地點來自同一排放源的污染物濃度監(jiān)測結(jié)果卻不一定相同，有時可測到很高的濃度，有時濃度卻非常低，出現(xiàn)了很大差異。這種現(xiàn)象說明在不同的氣象條件下，污染物的輸送、擴散規(guī)律是不相同的。

第14頁，共36頁。影響空氣污染物散布的氣象因子主要有:

大氣邊界層，風(fēng)和湍流，氣溫與大氣穩(wěn)定度，輻射與云，天氣形勢以及地形和下墊面的非均勻性大氣邊界層內(nèi),風(fēng)、溫度的垂直分布,特別是風(fēng)的垂直切變、逆溫層的厚度和強度、邊界層或混合層厚度的演變特征等對大氣污染物的輸送和擴散起著主導(dǎo)作用,是空氣污染預(yù)報的關(guān)鍵問題之一。8氣溫的垂直分布決定了大氣層結(jié)的垂直穩(wěn)定度,直接影響湍流活動的強弱,支配空氣污染物的散布。第15頁，共36頁。9近地面的氣溫垂直分布有三種情況:遞減--氣溫隨高度遞減,這種情況一般出現(xiàn)在晴朗的白天風(fēng)不太大時。逆溫--氣溫隨高度遞增，這種現(xiàn)象一般出現(xiàn)在少云、無風(fēng)的夜間。等溫--氣溫隨高度基本不變,這種情況常出現(xiàn)于多云天或陰天。一般情況下，在低氣壓控制時，空氣有上升運動，云量較多，如果風(fēng)速稍大，大氣多為中性或不穩(wěn)定狀態(tài)，有利于污染物的擴散。

在高氣壓控制下，一般天氣晴朗，風(fēng)較小，并伴有空氣的下沉運動，往往在幾百米到2千米的高度上形成下沉逆溫，抑制湍流的向上發(fā)展，夜間有利于形成輻射逆溫，不利于污染物的擴散，容易造成地面污染。第16頁，共36頁。第三章城市環(huán)境氣象城市熱島效應(yīng)----城市氣溫比周圍農(nóng)村高的現(xiàn)象。城市風(fēng)-----在晴朗平穩(wěn)的天氣下可形成從周圍農(nóng)村吹向城市的局地風(fēng)。城市作用------減小平均風(fēng)速，降低風(fēng)速梯度，市區(qū)上空的平均風(fēng)速大難約比鄉(xiāng)間上空的風(fēng)速小30—40%左右城市的存在會使來流彎曲，使風(fēng)向擺動增大，改變方向可達±30°。污染物濃度日變化：一是氣象條件日變化，二是人為活動日變化第17頁，共36頁。霧是懸浮在近地面層大氣中大量微細水滴的可見集合體。目標物水平能見度降低到1km以內(nèi)稱為霧；目標物水平能見度在1－10km，稱為輕霧。

目標物水平能見度降低到200米以內(nèi)，稱為濃霧。第18頁，共36頁。霧升高離開地面就成為云，云降低到地面或云移動到高山時就稱其為霧。濃霧發(fā)生與城市的空氣污染、城市熱島等因素關(guān)系密切。10空氣中的煙塵、硫酸等粒子也能使大氣混濁，視野模糊并導(dǎo)致能見度惡化。第19頁，共36頁。如果水平能見度小于10km時，將這種非水成物組成的氣溶膠系統(tǒng)造成的視程障礙稱為霾。霾與霧的區(qū)別在于發(fā)生霾時相對濕度不大，而霧中的相對濕度是飽和的。霾天氣時逆溫層是接地的,且非常深厚；有霧時低層的中性層結(jié)第20頁，共36頁。14雷電是積云強烈發(fā)展階段產(chǎn)生的閃電鳴雷現(xiàn)象，氣象上稱之為雷暴。15閃電分正閃電與負閃電。它可在云內(nèi)、云間、云地之間產(chǎn)生。云地閃對人類的危害最大。16大城市上空的閃電往往比鄉(xiāng)村地區(qū)更頻繁。氣溫較高和空氣中的污染物較多這兩種因素不僅增加云量，還會增加城市的雷電。17復(fù)雜的天氣變化，公眾和單位防雷意識的淡薄、防雷設(shè)施不規(guī)范是造成雷擊事故的三大原因。第21頁，共36頁。城市損害比較嚴重的城市氣象災(zāi)害主要有:暴雨洪澇、熱帶氣旋(臺風(fēng))、干旱、高溫、龍卷風(fēng)、冰雪、大霧、雷電等災(zāi)害。19城市發(fā)展對風(fēng)的影響：存在城市風(fēng)，城市高層建筑阻擋作用形成街道風(fēng)、峽谷效應(yīng)、城市急流，以及城市汽車風(fēng)等

城市發(fā)展對大氣環(huán)境的影響：通風(fēng)能力下降、熱島強度增加、能見度降低、氧氣缺乏等

我國城市化特點：城市化速度快，都市群沿交通線集中化加強。珠江三角洲、長江三角洲、京津唐地區(qū)為我國三大城市群。第22頁，共36頁。第四章環(huán)境氣象與健康

人們生活在不同的地理環(huán)境條件下，受著不同水土性質(zhì)、氣候類型，以及由水土和氣候而形成的生活習(xí)慣等的影響而形成了不同的體質(zhì)。

一般地說，惡劣的氣候環(huán)境培養(yǎng)了人的健壯的體魄和強悍的氣質(zhì)，舒適的氣候環(huán)境則造就了人的嬌弱的體質(zhì)和溫順的性格。我國的地理條件，南方多濕熱，北方多寒燥，東部沿海為海洋性氣候，西部內(nèi)地為大陸性氣候。因此西北方人，形體多壯實；東南方人，體型多瘦弱。

氣象病是指與氣象變化有關(guān)的疾病。天氣與氣候是變化最多、最快、最顯著的自然現(xiàn)象。它們的變化常常引起疾病的發(fā)生。環(huán)境氣象因素引起的疾病大多具有季節(jié)性。第23頁，共36頁。3天氣、氣候?qū)θ梭w健康的影響有直接和間接原因:直接原因是天氣、氣候的異常而產(chǎn)生的疾?。婚g接原因則為氣候變化導(dǎo)致空氣、水源的污染和食物的短缺以及細菌、病毒的產(chǎn)生而影響健康。4氣象因素對人們健康的影響的方式有對人體的影響、對人類生存環(huán)境的破壞對致病因子載體的作用對致病因子的作用。5氣象要素引起疾病類型:一類是與氣象要素直接有關(guān)的疾病，例如中暑、凍傷、氣象官能癥、高山病等；另一類是氣象要素間接引起或誘發(fā)加重的疾病，例如流行性感冒、慢性支氣管炎、支氣管哮喘、心肌梗塞、關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕病、皮膚病、高血壓等。第24頁，共36頁。6風(fēng)寒容易引起感冒，高溫可以引起中暑，這是普通的生活常識，也是氣象與健康密切相關(guān)具體體現(xiàn)。7利用氣象指數(shù)可提高健康水平和生活質(zhì)量。8目前氣象部門制作的城市環(huán)境氣象預(yù)報有幾大類:包括氣象與生活、氣象與健康、氣象與交通、氣象與商業(yè)、氣象與公共事業(yè)、氣象與旅游、氣象與建筑、氣象與農(nóng)業(yè)等。9常用與人們的健康密切相關(guān)的指數(shù)主要有：空氣污染氣象條件指數(shù)、紫外線強度指數(shù)、人體舒適度、體感溫度、晨練指數(shù)、登山指數(shù)、著裝指數(shù)、空氣干濕指數(shù)、醫(yī)療氣象指數(shù)等。第25頁，共36頁。10“舒適度”就是在不特意采取任何防寒保暖或防暑降溫措施的前提下，人們在自然環(huán)境中是否感覺舒適及其達到怎樣一種程度的具體描述。舒適度預(yù)報分為極冷、寒冷、偏涼、舒適、偏熱、悶熱、極熱七個等級，分別表示人體對外界自然環(huán)境可能產(chǎn)生的各種生理感受。11體感溫度就是考慮了空氣的溫度、濕度、風(fēng)速以及天空云量和服裝顏色等因素綜合影響后，人體所實際感受到的溫度。第26頁，共36頁。氣候變化致?。捍杭径囡L(fēng)病，盛夏多暑病，雨夏多濕病，秋季多燥病，隆冬多寒病。13中暑的發(fā)生不僅和氣溫有關(guān)，還與濕度、風(fēng)速、勞動強度、高溫環(huán)境曝曬時間、體質(zhì)強弱、營養(yǎng)狀況及水鹽供給和健康情況等有關(guān)。中暑的誘發(fā)因素是復(fù)雜的，但最主要的誘因還是氣溫。第27頁，共36頁。大氣污染對健康的影響

人類活動排出的污染物擴散到大氣中，當這種污染物濃度超過大氣自凈能力時便構(gòu)成大氣污染，直接或間接地影響人體健康。例如引起感官的和生理機能的不適反應(yīng)，產(chǎn)生亞臨床的和病理的改變，出現(xiàn)臨床體征或存在潛在的遺傳效應(yīng)，發(fā)生急、慢性中毒或死亡等。大氣污染對健康影響，取決于大氣中有害物質(zhì)的種類、性質(zhì)、濃度和持續(xù)時間，也取決于人體敏感性。17城市大氣污染是慢性支氣管炎、肺氣腫和支氣管哮喘等疾病的直接原因或誘因。大氣污染嚴重的地區(qū)，呼吸道疾病總死亡率和發(fā)病率都高于輕污染區(qū)。慢性支氣管炎癥狀隨大氣污染程度增高而加重。第28頁，共36頁。我國主要的空氣污染問題與工業(yè)和城市發(fā)展直接相關(guān)。目前影響城市空氣質(zhì)量的主要污染物是顆粒物質(zhì)。雖然表面上看來大氣污染跟肺部疾病更為相關(guān),但事實上,大氣污染導(dǎo)致的死亡率上升的主要死因還是心血管疾病。室內(nèi)空氣污染稱為人類第三污染時期。繼“煤煙型”、“光化學(xué)煙霧型”污染后，現(xiàn)代人正進入以“室內(nèi)空氣污染”為標志的第三污染時期。第29頁，共36頁。第五章城市環(huán)境氣象預(yù)報

城市環(huán)境氣象預(yù)報是傳統(tǒng)氣象服務(wù)-天氣預(yù)報的重要補充和深化。是氣象科技服務(wù)于社會的進一步體現(xiàn)。

自2001年6月5日起，47個環(huán)境保護重點城市發(fā)布空氣質(zhì)量預(yù)報。廣東省氣象局城市環(huán)境氣象預(yù)報內(nèi)容:

污染氣象條件、空氣質(zhì)量預(yù)報、人體舒適度、紫外線預(yù)報、負離子濃度、中暑指數(shù)、霉變指數(shù)、穿衣指數(shù)、雨傘晨練郊游指數(shù)、城市火險等。主要預(yù)報技術(shù)方法有：

污染潛勢預(yù)報（擴散條件預(yù)報）、統(tǒng)計預(yù)報模式（城市空氣污染預(yù)測系統(tǒng)（簡稱CAPPS），分類統(tǒng)計方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、門限自回歸方法）、數(shù)值擴散模式（高斯模式、K模式、model3等）、集成預(yù)報等。第30頁，共36頁。

氣象部門開展城市環(huán)境氣象預(yù)報指數(shù)主要項目有:

大氣清潔度預(yù)報、人體舒適度指數(shù)預(yù)報、紫外線強度預(yù)報、雨傘指數(shù)預(yù)報、城市火險指教預(yù)報,花粉指數(shù)預(yù)報、啤酒指數(shù)預(yù)報、中暑指數(shù)預(yù)報、夏季空調(diào)指數(shù)預(yù)報、霉變指數(shù)預(yù)報、氣象條件與健康和疾病預(yù)報、城市交通天氣條件預(yù)報、城市霧的預(yù)報、城區(qū)強降水瀝澇災(zāi)害預(yù)報、城區(qū)滑坡(泥石流)預(yù)報、旅游氣象等特種氣象預(yù)報。

氣象部門和環(huán)保部門聯(lián)合開展空氣質(zhì)量預(yù)報。

城市環(huán)境氣象災(zāi)害:高溫災(zāi)害,城市洪災(zāi),城市風(fēng)災(zāi),酸雨,酸霧,光化學(xué)煙霧等災(zāi)害。第31頁，共36頁。目前我國城市特別是大城市及周邊地區(qū)災(zāi)害性天氣監(jiān)測能力相對較弱,不能滿足小尺度監(jiān)測預(yù)警需求，軟件系統(tǒng)的相對滯后和探測產(chǎn)品的集成度不高。

上海市預(yù)警信號分為:

臺風(fēng)、暴雨、高溫、寒潮低溫、大霧、雷雨大風(fēng)、大風(fēng)、沙塵暴、冰雹、降雪和道路結(jié)冰預(yù)警信號十一類。目前我國一些城市已經(jīng)或正在建立城市環(huán)境氣象監(jiān)測系統(tǒng)。需要大力加強大、中城市及周邊區(qū)域的綜合探測系統(tǒng)硬件建設(shè),需要加強城市氣象數(shù)值預(yù)報模式的應(yīng)用研究,提高城市氣象預(yù)報服務(wù)準確率第32頁，共36頁。第六章城市煙霧警報

釀成倫敦?zé)熿F事件主要的兇手有兩個：冬季取暖燃煤和工業(yè)排放的煙霧是元兇，逆溫層現(xiàn)象是幫兇250年代以來，光化學(xué)煙霧事件在美國其他城市和世界各地也相繼出現(xiàn)，如日本、加拿大、意大利、澳大利亞等國的一些大城市都發(fā)生過。1974年，中國的蘭州化工區(qū)也出現(xiàn)過光化學(xué)煙霧。但因為光化學(xué)煙霧最早出現(xiàn)在洛杉磯，所以又稱洛杉磯型煙霧。3灰霾現(xiàn)象成為城市群主要氣候和氣象災(zāi)害之一。