Đang tải... (xem toàn văn)
SỰ BIẾN ĐỔI CỦA CÁC NGUYÊN TỐ VI KHÍ HẬU TRONG KHÍ QUYỂN & TÁC ĐỘNG CỦA NÓ ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ tài liệu, giáo á...
1 Báo cáo chuyên đề : “SỰ BIẾN ĐỔI CỦA CÁC NGUYÊN TỐ VI KHÍ HẬU TRONG KHÍ QUYỂN & TÁC ĐỘNG CỦA NÓ ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ” GVHD :TS ĐINH XUÂN THẮNG HVTH : LÊ NGUYÊN KHÔI 2 Nội dung báo cáo I/ Mở đầu. II/ Khái niệm cơ bản. III/ Biến thiên nhiệt độ trong khí quyển. IV/ Ảnh hưởng của biến thiên nhiệt độ đối với ô nhiễm không khí. V/ Cấp độ gió và ảnh hưởng của nó đối với ô nhiễm không khí. VI/ Mối quan hệ của nhiệt độ và cấp độ gió trong quá trình tính toán phát tán chất ô nhiễm. VII/ Kết luận. 3 I – Mở đầu • 2 nguyên tố vi khí hậu được xét đến trong chuyên đề này : Nhiệt độ. Cấp độ gió. • Chúng đóng vai trò quan trọng trong quá trình khuyếch tán chất ô nhiễm trong không khí cũng như các quá trình khác trong không khí như: sa lắng, chuyển hóa chất ô nhiễm v.v • Khảo sát sự biến thiên của nhiệt độ và cấp độ gió là rất cần thiết. 4 II- Khái niệm cơ bản 2.1 Bức xạ mặt trời Bức xạ mặt trời truyền dưới dạng sóng điện từ, năng lượng tập trung dưới dạng sóng ngắn. Là nguồn năng lượng chính của mỗi quá trình trong khí quyển. Hình 1 .Bức xạ mặt trời đến mặt đất. 5 2.1.1- Sự suy giảm bức xạ khi qua khí quyển Do các hiện tượng : hấp thụ, phản xạ và khuyếch tán trong khí quyển. 2.1.2- Bức xạ trực tiếp (Q) Là bức xạ đến mặt đất từ mặt trời với chùm tia song song. Được tính qua công thức Bugơ-Lambe: Trong đó: = cường độ bức xạ đến mặt đất. = cường độ bức xạ tại biên giới trên của khí quyển. = bước sóng ánh sáng. = độ trong suốt của khí quyển. 0 I = .λ.Ρ Ι 0 I = .λ.Ρ Ι . 0 Ι = λ.Ρ Ι I 0 Ι λ Ρ 0 I = .λ.Ρ Ι 6 2.1.3- Tán xạ (q) Bức xạ mặt trời đến mặt đất từ mỗi nơi trên bầu trời do khuyếch tán được gọi là tán xạ. Sự khuyếch tán xảy ra do các : phân tử khí, các phân tử lơ lửng, bụi, hạt nước, mây… 2.1.4- Phản xạ Tổng xạ đến mặt đất bị phản xạ một phầnvề phía khí quyển và phần bức xạ này gọi là bức xạ phản chiếu hay phản xạ (S). Đối với sóng ngắn, ta sử dụng công thức Albêdô(A) của mặt hoạt động: Albêdô phụ thuộc dạng mặt đệm, loại đất, thảm thực vật, độ ẩm… (%) Q q Α = + S 7 2.2- Đặc điểm của khí quyển - Lớp khí quyển bao quanh trái đất chủ yếu gồm: • Khí nitơ(78%) • Khí oxy(21%) • Các khí trơ như: argon,neon, heli…(1%) 2.2.1- Tầng đối lưu(troposphere) Là lớp tiếp giáp với mặt đất, có bề dày từ 10-12 km. Hoàn toàn trong suốt với các tia bức xạ sóng ngắn của mặt trời. Có thành phần hơi nước hấp thu rất mạnh bức xạ sóng dài của mặt đất. Nhiệt độ giảm theo chiều cao trung bình khoảng 0,5-0,6 0 C/100m. Không khí rất dày đặc, chiếm ¾ khối lượng toàn bộ khí quyển. Trong tầng đối lưu có thể chia thành các lớp sau: + Lớp đáy : là lớp không khí sát đất, có độ cao khoảng 2m. + Lớp dưới (lớp ma sát): đỉnh của lớp này lên đến độ cao 1-2 km. + Lớp giữa : giới hạn từ 2-6 km. + Lớp trên : là lớp trung gian của lớp giữa và lớp đỉnh của tầng đối lưu. + Lớp đỉnh: là giới hạn trên của tầng đối lưu. 8 2.2.2- Tầng bình lưu (Stratosphere) • Nằm phía trên tầng đối lưu, ở độ cao từ 12-55 km. • Có chứa 1 lượng nhỏ khí ozon 2.2.3- Tầng trung gian (Mesosphere) • Nằm trên tầng bình lưu, ở độ cao từ 55-85 km. 2.2.4- Tầng nhiệt quyển (Thermosphere) • Là tầng trên cùng của khí quyển, lớp không khí rất loãng. III- Biến thiên nhiệt độ trong khí quyển 3.1- Nhiệt động học của quá trình chuyển động thẳng đứng của một bộ phận không khí. 3.1.1- Đối với không khí khô - Phương trình đoạn nhiệt đối với không khí khô: . 0,286. . dT R dp dp T p C p p = = 9 Trong đó: = hằng số chất khí của không khí khô, Pa.m 3 /kg.K = tỷ nhiệt của chất khí ở điều kiện đẳng áp, J/kg.K 3.1.2- Đối với không khí ẩm - Phương trình đoạn nhiệt đối với không khí ẩm: Trong đó: = hằng số chất khí của không khí khô, Pa.m3/kg.K = tỷ nhiệt đẳng áp của không khí ẩm. = dung ẩm R C p . ' . dT R dp T C p p = 1 1,83 . 1 1,61 ' p C p C + ω = + ω R ' p C ω 10 3.1.3- Đối với không khí bão hòa hơi nước - Phương trình đẳng nhiệt: = hệ số và phụ thuộc vào áp suất và nhiệt độ, 0< <1 = hằng số chất khí của không khí khô, Pa.m3/kg.K = tỷ nhiệt của chất khí ở điều kiện đẳng áp, J/kg.K 3.2- Sự thay đổi nhiệt độ theo chiều cao của khối không khí trong quá trình dãn nở hoặc nén ép đoạn nhiệt. 3.2.1- Khối không khí khô và không khí ẩm . . ' . dT R dp T C p p = β 'β R C p 'β 3 9,81 9,76.10 , / 1005 dT g K m dz C p − Γ = − = = = [...]... huởng đến các quá trình sau: Quá trình bay hơi của các dung môi hữu cơ và các chất ô nhiễm dễ bay hơi Quá trình chuyển hóa các chất ô nhiễm trong khí quyển thông qua quá trình quang hóa V- Cấp độ gió và ảnh hưởng của nó đối với ô nhiễm không khí 5.1- Các vòng tuần hoàn nhiệt Nó sinh ra các vùng áp thấp và vùng áp cao 5.2- Sự thay đổi của vận tốc gió theo chiều cao Chuyển động của không khí trên... dòng không khí ấm bên trên lớp không khí lạnh - Dựa vào nguồn gốc chúng ta có những dạng nghịch nhiệt sau: Nghịch nhiệt bức xạ Nghịch nhiệt front Nghịch nhiệt rối Nghịch nhiệt nén 16 IV- Ảnh hưởng của biến thiên nhiệt độ đối với ô nhiễm không khí 4.1- Quá trình khuyếch tán chất ô nhiễm Sự biến thiên nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến sự phát tán dòng khí thải trong các trường hợp sau: Khi khí quyển không. .. Sự thay đổi nhiệt độ theo chiều cao và độ ổn định của khí quyển Diễn ra theo quy luật hàm số bậc nhất: T2 =T1 − β( z2 − z1 ) β=− dT dz 11 Trong đó: β = gradient nhiệt độ, K/m T1 , T2 = nhiệt độ ở độ cao 1 , z z2 3.3.1- Khí quyển không ổn định khi β > Γ Hình 3 Khí quyển không ổn định 12 3.3.2- Khí quyển trung tính khi β = Γ Hình 4 Khí quyển trung tính 3.3.3- Khí quyển ổn định khi 0< β