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　　大氣環(huán)境影響的預(yù)測方法

　　1、方法分類及相互關(guān)系

　　預(yù)測方法大體上可分為三大類：物理方法，經(jīng)驗方法和數(shù)學(xué)方法。物理模式是指利用風(fēng)洞或水槽等實驗設(shè)備模擬手段，給出預(yù)測結(jié)果的方法。這類模擬的過程較復(fù)雜，需要具有一定水平的專業(yè)人員以及必要的專門設(shè)備。物理模擬可模擬復(fù)雜地形、建筑物下洗、多個相鄰排放源等問題。經(jīng)驗方法是在統(tǒng)計、分析歷史資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合未來的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行預(yù)測。數(shù)學(xué)方法是指利用數(shù)學(xué)模式進(jìn)行計算或模擬。近二十年以來，由于計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)學(xué)方法應(yīng)用得較為普遍。

　　按經(jīng)典的劃分法，數(shù)學(xué)方法可分三大類：第一類是基于taylor統(tǒng)計理論的所謂“統(tǒng)計理論”;第二類是求解守恒方程組，假設(shè)湍流通量正比于平均梯度的所謂“梯度理論”或其它湍流閉合理論; 第三類是基于因次分析的“相似理論”。有關(guān)利用“梯度理論”求解平流擴(kuò)散方程和應(yīng)用屬于“統(tǒng)計理論”范疇的隨機游動模式(或monte carlo模式)的文獻(xiàn)，見諸報導(dǎo)得較多;而后者由于克服了數(shù)值求解平流擴(kuò)散方程時的“假擴(kuò)散”問題，近年來發(fā)展尤為迅速。

　　上述方法通常都是需要進(jìn)行數(shù)值計算的，因此，在工程上除少數(shù)問題外，尚未達(dá)到普遍應(yīng)用的地步。但是三大理論中的有關(guān)內(nèi)容，卻經(jīng)常在工程中應(yīng)用。

　　2、正態(tài)模式

　　正態(tài)模式的前提是假定污染物在空間的概率密度是正態(tài)分布，概率密度的標(biāo)準(zhǔn)差(即擴(kuò)散參數(shù))通常用“統(tǒng)計理論”方法或其它經(jīng)驗方法確定。正態(tài)模式之所以一直被應(yīng)用,主要因為它具有以下優(yōu)點：

　　(1) 物理上比較直觀，其最基本的數(shù)學(xué)表達(dá)式可從常用的數(shù)學(xué)手冊中查到;

　　(2) 模式直接以初等數(shù)學(xué)形式表達(dá)，便于分析各物理量之間的關(guān)系和數(shù)學(xué)推演，易于掌握和計算;

　　(3) 對于惰性污染氣體、平原地區(qū)的低架源，預(yù)測結(jié)果和實測值比較一致;

　　(4) 對于其它復(fù)雜問題(例如高架源、復(fù)雜地形、沉積、化學(xué)反應(yīng)等問題)，對模式進(jìn)行適當(dāng)修正后，許多結(jié)果仍可應(yīng)用。

　　然而，正態(tài)模式必然受到正態(tài)分布的制約;常用的正態(tài)煙羽擴(kuò)散模式實質(zhì)上已假定流場是定常的，不隨時間變化，同時在空間是均勻的。均勻意味著擴(kuò)散參數(shù)隨下風(fēng)距離的變化關(guān)系以及平均風(fēng)速到處都一樣。這些都必然限制了正態(tài)煙羽擴(kuò)散模式的應(yīng)用范圍和發(fā)展。

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