大气环境

大气环境影响预测用于判断项目建成后对评价范围大气环境影响的程度和范围。常用的大气环境影响预测方法是通过建立数学模型来模拟各种气象条件、地形条件下的污染物在大气中输送、扩散、转化和清除等物理、化学机制。

大气环境影响预测的步骤一般为:

(1)确定预测因子。

(2)确定预测范围。

(3)确定计算点。

(4)确定污染源计算清单。

(5)确定气象条件。

(6)确定地形数据。

(7)确定预测内容和设定预测情景。

(8)选择预测模式。

(9)确定模式中的相关参数。

(10)进行大气环境影响预测与评价。

为进一步改善大气环境质量提供技术支撑，主要有：

综合抑尘技术：扬尘是城市空气中的主要污染物之一，危及环境和人体健康，已成为城市污染治理的难题。有BME柏美迪康生物纳膜抑尘技术、云雾抑尘技术及湿式除尘技术等一批综合抑尘关键技术。

生物纳膜抑尘技术是在粉尘产生的源头加入生物纳膜，生物纳膜是层间距达到纳米级的双电离层膜，具有原子能级的特殊结构，且活性极高，遇见其他分子时能很快结合，可有效聚合包括吸入性粉尘在内的工业及建筑粉尘，使粉尘聚合颗粒具有稳定化的表面与界面效应，从而实现粉尘的快速沉降，抑制整个生产线的粉尘产生。

云雾抑尘技术、喷雾除尘是最有效的除尘方式之一。喷雾除尘装置会产生水雾，水雾与空气中的粉尘颗粒结合，形成粉尘和水雾的团聚物，受重力作用而沉降下来。体积太大的水雾颗粒排挤了含尘的空气，受扰流影响，不易与粉尘颗粒产生碰撞，和粉尘微细颗粒凝聚的可能性微乎其微；而太小的水雾颗粒容易蒸发，也无法捕捉粉尘。体积相同或相近的水雾颗粒和粉尘颗粒碰撞的概率高，水雾颗粒与粉尘颗粒碰撞并凝聚，形成团聚物，团聚物不断变大变重，直至最后自然沉降，达到消除粉尘的目的。云雾抑尘技术配套设备能够连续或间断地自动喷洒云状离子云雾，有效喷射距离远，抗风能力强，形成一道捕捉、团聚粉尘的高效能云雾防尘墙，雾滴微细，耗水量很低，不影响后续工艺和成品的外观、质量，也延长了生产设备的使用寿命。

湿式收尘技术是通过压降来吸收附着粉尘颗粒的空气，在离心力以及水与粉尘气体混合的双重作用下除尘，可以高效地处理各种材料和尺寸的粉尘，包括微米级的细微颗粒物。采用独特的叶轮设计能够产生更高的压降和空气流速，从而提供更高的除尘效率。排风扇的设计也经过了充分估算，确保满足系统升级和提供更高压降的需求。湿式收尘技术的配套设备能提供人工清除、自动清淤、连续排污3种淤泥输出方式，独特设计的挡板可以去除残留在空气中的水滴，而且通过改变挡板高度，可以灵活调整除尘效率。在使用过程中，能够根据粉尘颗粒尺寸来确定所需最小压降及适合的功率，实现高效除尘和低成本的最优化组合。

大气污染对大气物理状态的影响，主要是引起气候的异常变化。这种变化有时是很明显的，有时则以渐渐变化的形式发生，为一般人所难以觉察，但任其发展，后果有可能非常严重。大气是在不断变化着的，其自然的变化进程相当缓慢，而人类活动造成的变化祸在燃眉，已引起世界范围的殷切关注，世界各地都已动员了大量人力、物力，进行研究、防范、治理。控制大气污染，保护环境，已成为当代人类一项重要事业。大气是混合气体，它无色无味，通常人们看不见它的存在，大气的主要成份是氧和氮。而其它气体，如氢、二氧化碳、臭氧和水汽等，只占大气体积总量的百分之一。

包围地球的空气称为大气。像鱼类生活在水中一样，我们人类生活在地球大气的底部，并且一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。大气科学是研究大气圈层的一门科学。它研究大气的具体情况，包括组成大气的成分、这些成分的分布和变化、大气的结构、大气的基本性质和主导状态的动规律。大气的运动变化是由大气中热能的交换所引起的，热能主要来源于太阳，热能交换使得大气的温度有升有降。空气的运动和气压系统的变化活动，使地球上海陆之间、南北之间、地面和高空之间的能量和物质不断交换，生成复杂的气象变化和气候变化。大气科学将从气压的变化、气压分布不均形成的气压场和气压系统、各层大气中空气运动的各种情况、风的现象和性质等方面，深入研究大气中各种环流系统、天气系统，以及基于流体力学、热力学研究大气运动的本质和现象。天气，从现象上来讲，绝大部分是大气中水分变化的结果。在太阳辐射、下垫面强迫作用和大气环流的共同作用下，形成的天气的长期综合情况称为气候。大气科学将研究气候的成因，不同区域的气候状况，气候变迁以及人类活动对气候的影响等问题。

大气是无色、无味、透明的气体，但是它也和其它物质一样，具有一定的重量。据测定，在零摄氏度和一个标准大气压下，空气的密度为0.00129克/立方厘米。

晴朗的天空呈现蓝色

太阳光射入大气后，遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒就会发生散射。这些大气分子就变成了一个散射光的光源。它们向四面八方发出光来。在太阳光谱中，波长较短的如紫、蓝、青等颜色的光波最容易被大气分子和微粒散射出来。波长较长的如红、橙、黄等颜色的光波透射力最强，它们能透过大气分子而保持原来的前进方向。这样光波的分离作用就此发生了，而颜色也就出现了。

海市蜃楼

在炎热的夏季或沙漠地区，当近地面的空气受到太阳的猛烈照射时，温度升得很高，空气密度变小了，而上层的空气仍然比较冷，空气密度也大，这样由远方物体各点所投射的光线在穿过不同密度的空气层时，就要向远离法线的方向折射。当光线快射到地球表面时，就会发生全反射，于是远处物体上下各点所投射的光线就沿下凹的路径到达观察者眼中，出现"海市蜃楼"。而在地面逆温较强的地区，尤其是在冷海面或极地冰雪覆盖的地区，由于底层空气密度很大，而上层空气密度很小，这种上疏下密的空气就能使物体投射的光线经过它产生折射和全反射现象，以致出现"海市蜃楼"的景象。

酸雨

酸雨是呈现酸性的雨水，有时酸雨的酸性较强，落到人的身上，往往会使人有灼痛之感，酸雨是一种灾害性较强的雨水，它往往给自然界造成严重的生态破坏，并直接威胁着动、植物的生存，酸雨是由于工厂大量燃烧石油、天然气，排放出大量的二氧化碳和含有硫、氮和氧化物，进入到大气中后，在空中发生化学反应所形成的碳酸和硝酸，随着雨水一起降落到地面而形成的。

日、月晕环的产生

晕是日、月光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射而形成的，当光线射入卷层云中的冰晶后，经过两次折射，分散成不同方向的各色光，实际上，有卷层云时，天空飘浮无数的冰晶，在太阳周围的同一圆圈上的冰晶，都能将同颜色的光折射到我们的眼睛里来而形成内红外紫的晕环。 天空中有由冰晶组成的卷层云时，往往在日、月周围会出现一个或两以上以日、月为中心、内红外紫的彩色光环，有时还会出现很多彩色或白色的光点和光弧，这些光环。光点和光弧统称为晕。

气压的变化的因素

气压随着大气高度而变化，这是因为空气本身是具有重量的，而地球对物质又具有引力作用，且中心距离越近，引力也越大。所以大气愈接近场面愈密集，愈向高空愈稀薄，气压也随着气温的变化而变化，这是因为气体具有热胀冷缩作用，气温低，气体收缩，密度增加，气压增大，相反，气温高，气体膨胀，密度减小，所以气压也减小。

云的类型

云按照高度分类通常可分为四大类型;即高云、中云、低云和直展云，高云的云层高度在六千米以上，通常又分为卷云、卷层云、卷积云;中云云底高度在二千五百米至六千米之间，一般分为高层云和高积云;低云云底高度低于二千五百米，又分为层积云、层云和雨层云;直展云云底高度低于二千五百米，有积云和积雨之分。 积雨云:云浓而厚，云体庞大如耸立高山，顶部开始冻结，轮廓模糊，有的有毛丝般纤维结构，底部十分阴暗，常有雨幡、碎雨云。

霜冻的危害

作物内部都是由许许多多的细胞组成的，作物内部细胞与细胞之间的水分，当温度降到摄氏零度以下时就开始结冰，从物理学中得知，物体结冰时，体积要膨胀。因此当细胞之间 的冰粒增大时，细胞就会受到压缩，细胞内部的水分被迫向外渗透出来，细胞失掉过多的水分，它内部原来的胶状物就逐渐凝固起来，特别是在严寒霜冻以后，气温又突然回升，则作物渗出来的水分很快变成水汽散失掉，细胞失去的水分没法复原，作物便会死去。

湿度是表示大气中水汽含量的多少或大气潮湿的程度，表示湿度的大小有以下几种方法:水汽压、绝对湿度、相对湿度和露点。

大气为什么会运动?是什么力量驱使它运动的呢?原因是错综复杂的。水平的风，垂直的升降气流，不规则的乱流运动，都各有其复杂的成因。这里先就风的成因谈起吧。自从十七世纪出现了气压表，指出空气有重量因而有压力这个事实以后，为人们寻找风的奥秘提供了开窍的钥匙。十九世纪初，有人根据各地气压与风的观测资料，画出了第一张气压与风的分布图。这种图不仅显示了风从气压高的区域吹向气压低的区域，而且还指明了风的行进路线并不直接从高气压区吹向低气压区，而是一个向右偏斜的角度。一百多年来，人们抓住气压与风的关系这一条从实践中得来的线索，进一步深入探究，总结出一套比较完整的关于风的理论。风朝什么地方吹?为什么风有时候刮起来特别迅猛有劲，而有时候却懒散无力，销声匿迹?这完全是由气压高低、气温冷暖等大气内部矛盾运动的客观规律在支配着的。人们不仅用这种规律来解释风的起因，而且还用这些规律来预测风的行踪。 地球上任何地方都在吸收太阳的热量，但是由于地面每个部位受热的不均匀性，空气的冷暖程度就不一样，于是，暖空气膨胀变轻后上升;冷空气冷却变重后下降，这样冷暖空气便产生流动，形成了风。在气象上，风常指空气的水平运动，并用风向、风速(或风力)来表示。风向指风的来向，一般用16个方位或360度来表示。以360度表示时，由北起按顺时针方向量度。风速指的是单位时间内空气的行程，常以米/秒、公里/小时、海里/小时来表示。1805年，英国人F.蒲福根据风对地面(或海面)物体的影响，几经修改后，得出了风力等级表。 风级 名称 风速(米)* 陆地物象 海面波浪 浪高(米)

0 无风 0.0-0.2 烟直上 平静 0.0

1 软风 0.3-1.5 烟示风向 微波峰无飞沫 0.1

2 轻风 1.6-3.3 感觉有风 小波峰未破碎 0.2

3 微风 3.4-5.4 旌旗展开 小波峰顶破裂 0.6

4 和风 5.5-7.9 吹起尘土 小浪白沫波峰 1.0

5 劲风 8.0-10.7 小树摇摆 中浪折沫峰群 2.0

6 强风 10.8-13.8 电线有声 大浪到个飞沫 3.0

7 疾风 13.9-17.1 步行困难 破峰白沫成条 4.0

8 大风 17.2-20.7 折毁树枝 浪长高有浪花 5.5

9 烈风 20.8-24.4 小损房屋 浪峰倒卷 7.0

10 狂风 24.5-28.4 拔起树木 海浪翻滚咆哮 9.0

11 暴风 28.5-32.6 损毁普遍 波峰全呈飞沫 11.5

12 飓风 32.7- 摧毁巨大 海浪滔天 14.0

注:本表所列风速是指平地上离地10米处的风速值

大气具有重量，那么它就必然存在着压力。我们把单位面积上所承受大气柱的重量称为大气压强，即气压。气压通常有两种表示方法:即毫米和毫巴。在标准状态下，当时的大气压强与760毫米水银柱所产生的压强相等，而760毫米气压又相当于1013.25毫巴。 晴朗的天空为什么呈现蓝色.

极光是一种大气光学现象。当太阳黑子、耀斑活动剧烈时，太阳发出大量强烈的带电粒子流，沿着地磁场的磁力线向南北两极移动，它以极快的速度进入地球大气的上层，其能量相当于几万或几十万颗氢弹爆炸的威力。由于带电粒子速度很快，碰撞空气中的原子时，原子外层的电子便获得能量。当这些电子获得的能量释放出来，便会辐射出一种可见的光束，这种迷人的色彩就是极光。地球的两极有两个大磁场，带电粒子流受地球磁场的影响，飞行路线就要向两极偏转，两极地区形成的粒子流较中纬度更多，在高纬度地区人们能观察到极光的机会更多些。出现在北极的叫北极光，出现在南极的叫南极光。极光通常有带状、弧状、幕状或放射状等多种形状。由于空气中含有氢、氧、氮、氦、氖、氩等气体，在带电粒子流的作用下，各种不同气体便发出不同的光。比如氖气发出红光，氩气发出蓝光，……因此极光的颜色也是丰富多彩、变幻无穷的。极光往往突然出现，连续一段时间以后又突然消失。在瑞典、挪威、前苏联和加拿大北部，一年可以看到100次左右的极光，出现的时间大多在春季和秋季。在加拿大北部的赫德森湾地区，每年见到的极光多达240次左右。中国最北部的黑龙江省漠河地区，人们常常可以看到五彩斑斓北极光。

在炎热的夏季或沙漠地区，当近地面的空气受到太阳的猛烈照射时，温度升得很高，空气密度变小了，而上层的空气仍然比较冷，空气密度也大，这样由远方物体各点所投射的光线在穿过不同密度的空气层时，就要向远离法线的方向折射。当光线快射到地球表面时，就会发生全反射，于是远处物体上下各点所投射的光线就沿下凹的路径到达观察者眼中，出现"海市蜃楼"。而在地面逆温较强的地区，尤其是在冷海面或极地冰雪覆盖的地区，由于底层空气密度很大，而上层空气密度很小，这种上疏下密的空气就能使物体投射的光线经过它产生折射和全反射现象，以致出现"海市蜃楼"的景象。

虹:是光线以一定角度照在水滴上所发生的折射、分光、内反射、再折射等造成的大气光象，光线照射到雨滴后，在雨滴内会发生折射，各种颜色的光发生偏离、其中紫色光的折射程度最大，红色光的折射最小，其它各色光则介乎于两者之间，折射光线经雨滴的后缘内反射后，再经过雨滴和大气折射到我们的眼里，由于空气悬浮的雨滴很多，的所以当人们仰望天空时，同一弧线上的雨滴所折射出的不同颜色的光线角度相同，于是我们就看到了内紫外红的彩色光带，即彩虹。霓:有时在虹的外侧还能看到第二道虹，光彩比第一道虹稍淡，色序是外紫内红。称为副虹或霓。霓和虹的不同点仅仅大于光线在雨点内产生二次内反射，因此光线通过雨滴后射到我们眼帘时，光弧色带就与虹正好相反。 大气的重量、湿度、压力。

大气环境学涉及的内容比较广泛，它包括大气环境的监测技术、理论和模式研究以及应用，主要有以下内容:

一、大气环境状态及其演化规律

二、大气环境污染及其控制

三、大气环境中物质的迁移转化规律

四、大气坏境评价和管理

五、大气环境与人类和生态系统的相互影响