三、影響大氣污染的地理因素
1．地形和地物的影響：地面是一個凹凸不平的粗糙曲面,當(dāng)氣流沿地面流過時,必然要同各種地形地物發(fā)生摩擦作用,使風(fēng)向風(fēng)速同時發(fā)生變化,其影響程度與各障礙物的體積、形狀、高低有密切關(guān)系.
山脈的阻滯作用,對風(fēng)速也有很大影響,尤其是封閉的山谷盆地,因四周群山的屏障影響,往往是靜風(fēng)、小風(fēng)頻率占很大比重,不利于大氣污染物的擴(kuò)散.
城市中的高層建筑物、體形大的建筑物和構(gòu)筑物,都能造成氣流在小范圍內(nèi)產(chǎn)生渦流,阻礙氣流運(yùn)動,減小平均風(fēng)速,降低了近地層風(fēng)速梯度,并使風(fēng)向擺動很大,近地層風(fēng)場變得很不規(guī)則.一般規(guī)律是建筑物背風(fēng)區(qū)風(fēng)速下降,在局部地區(qū)產(chǎn)生渦流,不利于氣體擴(kuò)散.
2．山谷風(fēng)：它發(fā)生在山區(qū),是以24小時為周期的局地環(huán)流.山谷風(fēng)在山區(qū)最為常見,它主要是由于山坡和谷地受熱不均而產(chǎn)生的.如圖2-14所示,在白天,太陽先照射到山坡上,使山坡上大氣比谷地上同高度的大氣溫度高,形成了由谷地吹向山坡的風(fēng),稱為谷風(fēng).在高空形成了由山坡吹向山谷的反谷風(fēng).它們同山坡上升氣流和谷地下降氣流一起形成了山谷風(fēng)局地環(huán)流.在夜間,山坡和山頂比谷地冷卻得快,使山坡和山頂?shù)睦淇諝忭樕狡孪禄焦鹊?形成了山風(fēng).在高空則形成了自山谷向山頂吹的反山風(fēng).它們同山坡下降氣流和谷地上升氣流一起構(gòu)成了山谷風(fēng)局地環(huán)流.
山風(fēng)和谷風(fēng)的方向是相反的,但比較穩(wěn)定.在山風(fēng)與谷風(fēng)的轉(zhuǎn)換期,風(fēng)方向是不穩(wěn)定的,山風(fēng)和谷風(fēng)均有機(jī)會出現(xiàn),時而山風(fēng),時而谷風(fēng).這時若有大量污染物排入山谷中,由于風(fēng)向的擺動,污染物不易擴(kuò)散,在山谷中停留時間很長,有可能造成嚴(yán)重的大氣污染.
3．海陸風(fēng)：它發(fā)生在海陸交界地帶,是以24小時為周期的一種大氣局地環(huán)流.海陸風(fēng)是由于陸地和海洋的熱力性質(zhì)的差異而引起的.如圖2-15所示,在白天,由于太陽輻射,陸地升溫比海洋快,在海陸大氣之間產(chǎn)生了溫度差、氣壓差,使低空大氣由海洋流向陸地,形成海風(fēng),高空大氣從陸地流向海洋,形成反海風(fēng),它們和陸地上的上升氣流和海洋上的下降氣流一起形成了海陸風(fēng)局地環(huán)流.在夜晚,由于有效輻射發(fā)生了變化,陸地比海洋降溫快,在海陸之間產(chǎn)生了與白天相反的溫度差、氣壓差,使低空大氣從陸地流向海洋,形成陸風(fēng),高空大氣從海洋流向陸地,形成反陸風(fēng).它們同陸地下降氣流和海面上升氣流一起構(gòu)成了海陸風(fēng)局地環(huán)流.
在大湖泊、江河的水陸交界地帶也會產(chǎn)生水陸風(fēng)局地環(huán)流,稱為水陸風(fēng).但水陸風(fēng)的活動范圍和強(qiáng)度比海陸風(fēng)要小.
由上所述可知,建在海邊地區(qū)的工廠所排放的污染物必須考慮海陸風(fēng)的影響,因為有可能出現(xiàn)在夜間隨陸風(fēng)吹到海面上的污染物,在白天又隨海風(fēng)吹回來,或者進(jìn)入海陸風(fēng)局地環(huán)流中,使污染物不能充分的擴(kuò)散稀釋而造成嚴(yán)重的污染.
4．城市熱島環(huán)流：城市熱島環(huán)流是由城鄉(xiāng)溫度差引起的局地風(fēng).產(chǎn)生城鄉(xiāng)溫度差異的主要原因是：（1）城市人口密集、工業(yè)集中,使得能耗水平高；（2）城市的覆蓋物（如建筑、水泥路面等）熱容量大,白天吸收太陽輻射熱,夜間放熱緩慢,使低層空氣變暖；（3）城市上空籠罩著一層煙霧和CO2,使地面有效輻射減弱.因此,使城市市區(qū)凈熱量收入比周圍鄉(xiāng)村多,故平均氣溫比周圍鄉(xiāng)村高（特別是夜間）,于是形成了所謂城市熱島.據(jù)統(tǒng)計,城鄉(xiāng)年平均溫差一般為0.4—1.5℃,有時可達(dá)6—8℃.其差值與城市的大小、性質(zhì)、當(dāng)?shù)貧夂驐l件及緯度有關(guān).
由于城市溫度經(jīng)常比農(nóng)村高（特別是夜間）,氣壓比鄉(xiāng)村低,所以可以形成一種從周圍農(nóng)村吹向城市市區(qū)的特殊的局地風(fēng),稱為城市熱島環(huán)流或城市風(fēng).這種風(fēng)在市區(qū)匯合就會產(chǎn)生上升氣流.因此,若城市周圍有較多產(chǎn)生污染物的工廠,就會使污染物在夜間向市中心輸送,造成嚴(yán)重污染,特別是夜間城市上空有逆溫層存在時.