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目录 1

第一章 绪论 1

1．空气污染问题 1

1.1 空气污染与空气污染物 1

1.2 空气污染源 4

1.3 空气污染影响 6

1.4 空气污染控制与管理 6

2．空气污染气象学研究 7

2.1 空气污染气象学影响因子 7

2.2 空气污染气象学研究 14

2.3 空气污染气象学的实验研究方法 17

2.4 空气污染气象学研究应用与发展 20

2.5 地球系统与地表圈层 21

3．大气结构与大气动力学基本特征 23

3.1 大气组成与热力结构 23

3.2 大气状态变量与大气热力学 27

3.3 大气层结与稳定度 30

3.4 大气动力学与守恒定律 33

3.5 粘性流与非粘性流 34

3.6 大气系统与空气污染物输送 34

4．大气边界层 35

4.1 定义 35

4.2 地球－大气交换过程（能量、质量、动量通量与陆面过程） 36

4.3 大气边界层与微气象观测事实——风、温、湿的垂直分布 38

4.4 大气边界层湍流特征与结构 40

4.5 大气边界层基本理论——梯度输送理论、相似理论 42

4.6 大气边界层参数化与模拟研究 45

4.7 对流边界层与稳定边界层 49

第二章 空气污染物散布的基本理论处理 52

1．大气扩散与空气污染物散布的一般描述 52

1.1 大气扩散描述的基本途径 52

1.2 空气污染物散布的一些基本特性 55

2．梯度输送理论的基本处理 59

2.1 引言 59

2.2 湍流扩散方程 60

2.3 扩散方程的简化与求解 61

2.4 湍流扩散系数K 66

2.5 小结 69

3．湍流统计理论的基本处理 70

3.1 湍流扩散的拉格朗日描述与特征 70

3.2 泰勒公式及讨论 72

4．相似理论的基本处理 78

4.1 拉氏相似性假设与扩散的基本数学处理 78

3.3 小结 78

4.2 中性层结条件下的平均位移 79

4.3 非中性层结条件下的平均位移 80

4.4 相似理论在对流混合层扩散问题中的应用 82

4.5 小结 82

5．三种基本理论处理的比较与讨论 83

第三章 局地空气污染物散布计算——高斯扩散模式 86

1．连续点源高斯扩散公式 86

1.1 无界情形 87

1.2 有界情形 89

1.3 地面源 90

1.4 地面浓度和地面最高浓度 91

2．连续线源、面源和体源扩散计算公式 93

2.1 横风向积分浓度与线源扩散公式 93

2.2 面源扩散公式 95

2.3 体源扩散公式 97

3．烟团扩散模式 98

3.1 静风烟团模式 98

3.2 烟团轨迹模式 102

4．大气扩散参数 111

4.1 早期的大气扩散参数处理模式 112

4.2 稳定度扩散级别与扩散曲线法 112

4.3 风向脉动与扩散函数法 130

5．烟流抬升与大气清除过程 134

5.1 烟流抬升及抬升高度计算与应用 134

5.2 大气清除过程与计算处理 161

6．各种条件下的扩散计算 178

6.1 封闭型扩散计算 179

6.2 熏烟型扩散计算 182

6.3 长期平均浓度计算 186

6.4 箱体模式与窄烟流模式 189

6.5 多源高斯模式处理 196

6.6 对流边界层扩散处理 199

6.7 稳定边界层扩散处理 211

6.8 局地建筑物条件下的扩散处理 217

7．非均一下垫面条件下空气污染物散布特征及高斯模式的修正处理 225

7.1 山地地形扩散特征与高斯扩散模式的修正 225

7.2 水陆交界下垫面扩散特征与高斯扩散模式的修正 243

7.3 城市下垫面扩散特征与高斯模式的修正 261

8．大气扩散计算与模拟的发展——数值模式 272

8.1 近距离梯度输送（K）模式 273

8.2 湍流能量（TKE）闭合模式 274

8.3 高阶闭合模式 275

8.4 大涡模拟（LES） 278

8.5 拉格朗日随机模式 283

第四章 中尺度空气污染气象学 285

1．引言 285

1.1 中尺度空气污染气象学问题 285

1.2 中尺度空气污染气象学研究 287

2．中尺度气象学基本特征 288

2.1 中尺度大气流动及其尺度特征 288

2.2 中尺度大气流动不同尺度的相互作用 290

2.3 中尺度环流 291

2.4 中尺度对流系统 294

2.5 小结 296

3．中尺度气象学模拟 296

3.1 基本特征、基本坐标与支配方程组 296

3.2 初始条件与边界条件 302

3.3 闭合方案与次网格参数化 304

3.4 地面影响、水汽过程和辐射作用 306

4．中尺度大气扩散基本问题 312

4.1 引言 312

4.2 中尺度大气扩散与观测研究 314

4.3 中尺度大气扩散基本特征 315

4.4 湍流与中尺度大气扩散 317

4.5 切变与中尺度大气扩散 320

5．欧拉空气质量模拟 322

5.1 引言 322

5.2 气象资料和大气动力学描述 323

5.3 大气输送过程数值解 325

5.4 大气扩散过程数值解 326

5.5 数值模拟应用实例——不同下垫面的应用 327

6．中尺度空气污染气象学的城市区域应用 336

6.1 引言 336

6.2 城市冠层对中尺度气流的影响 337

6.3 中尺度气象模式中的城市参数化 343

6.4 干湿沉积参数化 345

6.5 能量通量与参数化 348

6.6 小结与讨论 348

6.7 城市空气污染数值预报系统 349

1.1 酸雨污染 365

第五章 区域与全球空气污染气象学问题 365

1．区域与全球大气环境问题 365

1.2 CO2及微量气体污染与气候变化 372

1.3 O3与臭氧层保护 379

2．气溶胶大气化学 388

2.1 气溶胶污染——颗粒物、光化学烟雾、沙尘暴 388

2.2 气溶胶大气化学 397

2.3 气溶胶大气化学与气候变化 401

3．远距离输送扩散与大气化学模拟 406

3.1 污染物的远距离输送 406

3.2 大气化学输送模式 406

3.3 大气化学模式和气象模式的耦合过程 413

4．全球变化与生存环境 414

4.1 全球变化 414

4.2 生存环境问题与全球变化研究 416

4.3 全球变化研究计划 417

主要参考书目 419