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空气污染气象学电子书
空气污染气象学作为一个学科领域,它既是大气科学的一个分支,又是环境科学与环境工程学科的一个重要组成部分。它研究大气环境中由自然因子和人为因子支配构成的大气污染系统的基本特征和变化规律,并运用气象学方法研究空气污染物自排放源进入大气层后的散布规律,其核心是大气输送与扩散。需要研究的是一个发生在多维、多尺度,具有相互联系与反馈作用的复杂系统中的包括大气物理与化学,乃至地质、地理和生物等过程的综合性问题。当今的空气污染气象学教学与研究已经注意到这一特点。本书编写力求以这一新的视角安排内容和引证材料。
空气污染气象学发展至今,经历三个阶段,第一阶段可溯源至20世纪二三十年代至五六十年代,这一时期主要由于产业革命后,工业经济的发展,虍其与能源利用伴随而来的空气污染问题以及二次世界大战的防化学武器和后来和平利用原子能和核气象学的发展需要,空气污染气象学作为一个学科分支开始发展。随着人们环境保护意识的日益增强,在空气污染管理控制和规划决策工作中,需要运用空气污染气象学的基本原理与方法,对局地空气污染
物的散布作计算并应用处理。这一时期,研究和处瑾问题的条件基本上限于均匀定常条件和一二十公里的水平范围,主要运用的是高斯模型的技术方法,因此行内俗称之为P一C扩散曲线法的时代。随着大气污染问题研究与处理的范围日趋扩大,上述均匀定常条件和一二十公里水平范围的不断突破,即引人了非均匀下垫面条件(如山地水陆等)非定常以及不再能满足定..............
本书内容就是循着上述学科发展三个阶段的内容安排的。为适应学科发展的需要,我们在本书中适时地提出了中尺度空气污染气象学的概念和系统。当然,鉴于本书系教科书性质,不可能像科学专著那样全面地、更深入地展开
这些论题。因此这里介绍给学生的还只是一些基本概念和基础技术与方法原理等。本书共设五章第一章绪论,概述了空气污染问题及其影响因子以及空气污染气象学的研究内容意义和方法。在本章的后面两节我们特地列入了与空气污染气象学研究密切相关的大气动力学和大气边界层的基本概念和基本知识这是我们从多年教学实践积累和读者反馈信息中感觉到有此必要面为的。第二章讲述了运用气象学原理,对空气污染气象学的核心问题的基本描述和基本理论处理。第三章给出的是典型的理想条件下的小尺度水平范图的局地空气污染物扩散及其计算处理,即高斯模型的基本方法与原理最后,也对非均一下垫面条件下的空气污染物散布特征及其相应的修正处理作了引述和讨论。第四章是这一课程内容中以前未曾设置过的,郎中尺度空气污染气象学的有关内容。从中尺度气象学问题和中尺度大气扩散问题及其研究的引入到中尺度空气污染气象学模拟与应用试图让学生有能力开始步人本学科发展的新时期,以便让他们有条件在进一步的工作中具备一个良好的基础。第五章是与空气污染气象学有关的区域和全球大气环境问题,并非定完全是由严格意义下的空气污染和气象学问题引起的,在此作为相关科学提供给学生一些全面的了解和进一步深人的认识基础。最后,希望我们对整个地球系统的大气环境问题能有个更加完善的认识。