大气污染课后答案3章.docx
《大气污染课后答案3章.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大气污染课后答案3章.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
大气污染课后答案3章
大气污染课后答案-3章
第三章大气污染气象学
3.1一爬山运动员在山脚处测得气压为
1000
hPa，爬山抵达某高度后又测得气压为
500hPa，
试问爬山运动员从山脚向上爬了多少米？
解：
由气体静力学方程式，大气中气压随高度的变化可用下式描绘：
dPgdZ
（1）
将空气视为理想气体，即有
PV
mRT
可写为
mPM
（2）
M
VRT
将
（2）式带入
（1），并整理，获得以下方程：
dPgMdZ
PRT
假定在必定范围内温度T的变化很小，能够忽视。
对上式进行积分得
lnP
gMZC
即
lnP2
gM（Z2Z1）（3）
RT
P1
RT
假定山脚下的气温为10。
C，带入（3）式得：
500
ln
Z
1000
283
得
即爬山运动员从山脚向上爬了约。
2
3.2在铁塔上观察的气温资料以下表所示，试计
算各层大气的气温直减率：
1.510，1030，3050，1.530，
1.550，并判断各层大气稳固度。
高
度
10
30
50
Z/m
气温298
T/K
解：
T
298
d，不稳固
10
10
2.35K/100m
z
T
d，不稳固
10
30
30
1.5K/100m
z
10
T
d，不稳固
30
50
50
1.0K/100m
z
30
T
298
d，不稳固
30
30
1.75K/100m
z
T
298
d，不稳固。
50
50
1.44K/100m
z
3.3在气压为400hPa处，气块温度为230K。
若气块绝热降落到气压为600hPa处，气块温度变成多少？
解：
T1
（P1
）0.288，
T0
P0
3
T1
T0
P1
）
230（
600
0.288
（
）
P0
400
3.4试用以下实测数据计算这一层大气的幂指数m值。
高度1020304050
Z/m
风速
u/m.s－
1
解：
uu
（Z）m
，
由《大气污染控制工程》P80（3－23），
1
Z1
取对数得lgu
mlg（Z）
u1
Z1
u
Z
设lgu1
y，lg（Z1
）
x，由实测数据得
x
y
由excel进行直线拟合，取截距为0，直线方程为：
故m＝。
3.5某市郊区地面10m高处的风速为2m/s，估
算50m、100m、200m、300m、400m高度处在
4
稳固度为B、D、F时的风速，并以高度为纵坐标，风速为横坐标作出风速廓线图。
解：
u1
u0
（Z1）
2（
50
）
2.24m/s，u2
u0
（Z2）
2（
100
）
2.35m/s
Z0
10
Z0
10
u3
u0
（Z3
）
2
（200）
/s，u4
u0（Z4）
2（300）
2.54m/s
Z0
10
Z0
10
u5
u0（Z5
）
2
（400）
/s。
Z0
10
稳固度D，
Z1
50
0.15
2.55m/s，u2
u1
u0（Z0
）
2
（
10）
u3
u0
Z3
）
0.15
2
（
200
3.13m/s
（
10
）
Z0
u4
u0
Z4
）
2
300
3.33m/s
（
（
）
Z0
10
u5
u0
（Z5）0.15
2
（400）
3.48m/s。
Z0
10
稳固度F，
Z1
50
0.25
2.99m/s，u2
u1
u0（
Z0
）
2
（10
）
u3
u0
（Z3）
2
（
200
）
4.23m/s
Z0
10
u4
u0
（Z4）
2
（
300
）
4.68m/s
Z0
10
u5
u0
（
Z5
）
0.25
2
（
400
）
5.03m/s
Z0
10
u0
Z2
）
100
2.82m/s
（
2（）
Z0
10
，
u0
（Z2
）
2（100）
3.56m/s
Z0
10
，
5
风速廓线图略。
3.6一个在30m高度开释的探空气球，开释时记录的温度为。
C，气压为1023hPa。
开释后陆续发回相应的气温随和压记录以下表所给。
1）估量每一组数据发出的高度；2）以高度为纵坐标，以气温为横坐标，作出气温廓线图；3）判断各层大气的稳固状况。
测定2
3
4
5
6
7
8
9
10
地点
气温
12.
14.
15.
13.
13.
12.
/。
C
0
0
0
0
0
6
气压10
100
98
96
90
87
85
72
70
/hPa
12
0
8
9
9
8
0
5
0
解：
1）依据《AirPollutionControlEngineering
》可
得高度与压强的关系为dPgMdz
PRT
将2、M=0.029kg、R=8.31J/（mol.K）代
入上式得
dz
dPT
。
P
当。
C，气压为1023hPa；当t=9.8。
C，气压为1012hPa，
6
故P=（1023+1012）/2=1018Pa，T=（）
。
C=283.4K，dP=1012-1023=－11Pa。
所以dz
29.2111283.4m89m
，z=119m。
1018
同理可计算其余测定地点高度，结果列表以下：
测定2345678910地点
气温
/。
C
0
0
0
0
0
6
气压
10
100
98
96
90
87
85
72
70
/hPa
12
0
8
9
9
8
0
5
0
高度
10
16
53
29
27
12
28
差/m
89
99
1
3
6
0
1
99
1
高度
119
31
48
10
13
15
28
31
/m
218
9
2
18
07
78
77
58
2）图略
3）12
T12
11
1.35K/100m
d，不稳固；
z12
89
2
3
T2
3
12
2.22K/100m
0，逆温；
z2
3
99
3
4
T34
12
14
1.98K/100m
0，逆温；
z3
4
101
4
5
T4
5
14
15
0.61K/100m
0，逆温；
z4
5
163
7
T56
15
13
d，稳固；
5
6
0.37K/100m
z5
6
536
T6
7
13
13
6
7
0
z6
7
290
T7
8
13
d，稳固；
7
8
0.15K/100m
z7
8
271
T8
9
d，稳固；
8
9
0.85K/100m
z8
9
1299
T9
10
d，稳固。
9
10
0.28K/100m
z9
10
281
3.7用测得的地面气平和必定高度的气温数据，按均匀温度梯度对大气稳固度进行分类。
测
定
1
2
3
4
5
6
编号
地
面
温度/。
C
高
度
458
763
580
2000
500
700
/m
相
应
温度/。
C
解：
8
T1
0，故
G1
1.22K/100m
z1
458
T2
，故
G2
0.72K/100m
z2
763
1G10，逆温；
2G20.72K/100md，
稳固；
T3
G3
1.16K/100m
d，不
G3
1.16K/100m，故3
z3
580
稳固；
T4
，故4
G4
1K/100m
，不稳
G4
1K/100m
d
z4
2000
定；
T5
，故5
G5
2K/100m
d，不稳
G5
2K/100m
z5
500
定；
T6
G60逆温。
G6
0.43K/100m0，故6
z6
700
3.8确立题3.7中所给的每种条件下的位温梯
度。
解：
以第一组数据为例进行计算：
假定地面大气压强为1013hPa，则由习题3.1推导获得的公式
lnP2
gM（Z2Z1），代入已知数据（温度T取两高度
P1
RT
处的均匀值）即
9
lnP2＝－458，由此解得P2=961hPa。
1013297
由《大气污染控制工程》P72（3－15）可分别计算地面处位平和给定高度处位温：
地面
T地面（1000）0.288
294.1（1000）
293K
，
P地面
1013
1
T1
（1000）
299.7（1000）
303.16K，
P1
961
故位温梯度=293
303
2.18K/100m
0
458
同理可计算获得其余数据的位温梯度，结果列表以下：
测定编1
2
3
4
5
6
号
地面温
度/。
C
高度/m458
763
580
2000
500
700
相应温
度/。
C
位温梯
度
－
－
－
K/100m
3.9若是题3.7中各样高度处的气压相应为970、
10
925、935、820、950、930hPa，确立地面上的
位温。
解：
以第一组数据为例进行计算，由习题
3.1推导得
到的公式
lnP2
gM（Z2Z1）
，设地面压强为
1
P
RT
P，代入
1
数据获得：
所以
970
＝－
458
，解得P1
ln
P1
297
=1023hPa。
地面T地面（1000）0.288294.1（1000）
P地面1023
同理可计算获得其余数据的地面位温，结果列表以下：
测定编
1
2
3
4
5
6
号
地面温
度/。
C
11
高度/m458
763
580
2000
500
700
相应温
度/。
C
地面压
强/hPa102310121002104010061007
地面位
温/。
12
升级会员 