大气扩散模式

大气压散模型是空气污染物如何在周围大气中扩散的数学模拟。 它是通过计算机程序执行的，其中包括用于求解控制污染物扩散的数学方程式的算法。 扩散模型用于估算从工业厂房、车辆交通或意外化学物质释放等来源排放的空气污染物或毒素的下风向环境浓度。 它们还可用于预测特定情景下的未来浓度（即排放源的变化）。 因此，它们是空气质量政策制定中使用的主要模型类型。 它们对于散布在很远距离并且可能在大气中发生反应的污染物最有用。 对于具有非常高的时空变异性的污染物（即与源衰减的距离非常陡峭，例如黑碳）和流行病学研究，还使用统计土地利用回归模型。

扩散模型对于负责保护和管理环境空气质量的政府机构非常重要。 这些模型通常用于确定现有或拟建的新工业设施是否符合或将符合美国和其他国家/地区的国家环境空气质量标准 (NAAQS)。 这些模型还有助于设计有效的控制策略，以减少有害空气污染物的排放。 1960 年代后期，美国环保署空气污染控制办公室启动了研究项目，旨在开发供城市和交通规划人员使用的模型。 1971 年，加拿大的 Spadina 高速公路应用了由此类研究产生的道路扩散模型的一个重要且重要的应用。

公共安全响应人员和应急管理人员还使用空气扩散模型来制定意外化学品泄漏的应急计划。 模型用于确定危险或有毒物质意外释放的后果，意外释放可能导致涉及危险物质（例如化学品或放射性核素）的火灾、泄漏或爆炸。 扩散建模的结果，使用最坏情况的意外释放源项和气象条件，可以提供对位置影响区域、环境浓度的估计，并用于确定发生释放时适当的保护措施。 适当的保护措施可能包括为下风方向的人员疏散或就地避难。

分散模型因用于开发模型的数学而异，但都需要输入可能包括的数据：

• 气象条件，例如风速和风向、大气湍流的量（以所谓的稳定性等级为特征）、环境空气温度、可能存在的任何逆温底部的高度、云层 和太阳辐射。
• 源项（排放或意外释放源项中毒素的浓度或数量）和材料温度
• 排放或释放参数，例如源位置和高度、源类型（即火、水池或通风管）和出口速度、出口温度和质量流量或释放速率。
• 源位置和受体位置的地形高程，例如附近的住宅、学校、企业和医院。
• 排放的气态羽流路径中任何障碍物（例如建筑物或其他结构）的位置、高度和宽度、表面粗糙度或使用更通用的农村或城市地形参数。

许多现代高级扩散建模程序包括用于输入气象和其他数据的预处理器模块，许多还包括用于绘制输出数据图形和/或绘制受空气污染物影响的区域的后处理器模块 地图。

受影响区域的地块还可能包括显示最低到高浓度区域的等值线图，这些区域定义了最高健康风险区域。 等值线图可用于确定公众和响应者的保护措施。

大气扩散模型也称为大气扩散模型、空气扩散模型、空气质量模型和空气污染扩散模型。

需要对地球大气层进行讨论，以了解空气污染物在大气中的扩散位置。 离地球表面最近的层称为对流层。 它从海平面延伸到大约 18 公里的高度，包含整个大气质量的大约 80%。