大氣擴散相似理論

大氣擴散相似理論(Atmospheric diffusion similarity theory)在量綱分析的基礎上發展起來的一種研究近地層大氣擴散問題的理論。假定流場的拉格朗日特徵量僅僅取決於表征流場歐拉性質的參量(摩擦速度及莫寧奧布霍夫長度),進而把粒子的擴散特徵與風速和溫度的空間分布聯繫起來。先考察粒子鉛直擴散時位移的時間變率,再假定其水平位移平均值的時間變率與某一高度處的平均風速相等,給出決定這些粒子平均擴散狀態的方程後,便可得出地面線源鉛直擴散的解。目前該理論的實際套用尚不多,僅限於解決某些近地面薄層內小尺度的鉛直擴散問題。

基本介紹

  • 中文名:大氣擴散相似理論
  • 外文名:Atmospheric diffusion similarity theory
  • 基礎:量綱分析的基礎
  • 研究內容:研究近地層大氣擴散問題的理論
  • 對象:鉛直擴散問題
  • 套用:大氣擴散模型
簡介,大氣擴散模型,

簡介

大氣擴散相似理論(Atmospheric diffusion similarity theory)在量綱分析的基礎上發展起來的一種研究近地層大氣擴散問題的理論。假定流場的拉格朗日特徵量僅僅取決於表征流場歐拉性質的參量(摩擦速度及莫寧奧布霍夫長度),進而把粒子的擴散特徵與風速和溫度的空間分布聯繫起來。先考察粒子鉛直擴散時位移的時間變率,再假定其水平位移平均值的時間變率與某一高度處的平均風速相等,給出決定這些粒子平均擴散狀態的方程後,便可得出地面線源鉛直擴散的解。目前該理論的實際套用尚不多,僅限於解決某些近地面薄層內小尺度的鉛直擴散問題。

大氣擴散模型

大氣擴散模型(atmospheric difrusion model)通過描述污染物在大氣中遷移轉化規律的方程或公式,定量地模擬計算污染物濃度時空分布的數學模型。
大氣污染物在空間中的散布是在大氣邊界層的湍流流場中進行的,或者說其散布過程就是大氣輸送與擴散的結果。因此,大氣擴散模式是一種用以處理大氣污染物在大氣中(主要是邊界層內)輸送、擴散和轉化問題的物理和數學模型。大氣擴散理論研究一直沿著三個理論體系發展起來的,即梯度輸送理論,湍流統計理論和相似理論。它們分別考慮不同的物理機制,採用不同的參數,利用不同的氣象資料,在不同的假定條件下建立起來的。因此,它們具有不同的優缺點,只能在一定的範圍內適用。 由於影響擴散過程的氣象條件、地形、下墊面狀況及污染源本身的複雜性,到目前為止,基於現有的擴散理論,還不能找到一個適用於各種條件的大氣擴散模式來描述所有複雜條件下的大氣擴散問題。
因此,近幾十年來 ,氣象學家們建立和發展了許多大氣擴散模型,形成了種類繁多、能夠處理不同條件下大氣擴散問題的大氣擴散模 型。如針對特殊氣象條件和地形的擴散模型、封閉型擴散模型、熏煙型擴散模型、山區大氣擴散模型和沿海大氣擴散模式型。

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