烟羽
plume；smoke plume；smoke cloud
从工厂烟囱中连续排放出来的烟体，外形呈羽毛状，因而得名。 烟羽可被看作是由无数个时间间隔为无限短暂的、依次排放的烟团所组成；烟团各部分的运动速率不同。烟囱一开始排放，每个烟团就向下风方向移动。排放物的量，通常用排放率(千克/时或克/秒)表示；排放物在下风方向的分布，一般用排放期间的平均浓度(毫克/米)表示。
又称烟云(smoke cloud)、烟流(smoke plume)。从烟囱中连续排放到大气中的烟气流。由于烟羽各部分的运动速度不同，因而其外形也千变万化。不同的烟羽形状表示污染物浓度的空间分布不同。它与大气湍流、大气稳定度、地形地物、排放参数等有密切的关系。[1]
烟羽形状通过对示踪烟羽的扩散实验或实际观察﹐可以看到烟羽外形是随着天气情况和一天中不同时间而变化的﹐并且与大气湍流状况有密切关系。 烟羽的外形不同﹐表示污染物浓度的空间分布不同。 如果粗略地将大气稳定度划分为中性﹑稳定和不稳定三种﹐那么烟羽的几何形态可概括为a﹑b﹑c﹑d﹑e五种。
a.环链形﹕这种烟羽曲折呈环链状﹐在水平和垂直方向上摆动剧烈﹐容易分裂而消散﹐并随着与烟囱距离的增大﹐污染物浓度迅速降低。这种烟羽多出现在午后低层大气不稳定﹑湍流发展强烈时﹐在晴朗的夏天午后为常见。
b.锥形﹕这种烟羽的形状像一个有水平轴的锥体﹐烟羽体外形清晰。锥形烟羽多出现在阴天﹑风速较大﹑低层大气处于中性平衡时﹐或在早晚大气温度层结转换的过渡时刻(从稳定过渡到不稳定﹐或从不稳定过渡到稳定)。 此时﹐近地面气层里的烟羽常沿主导风向流动﹐呈锥形扩散。 锥形烟羽从烟囱到达地面的距离比环链形烟羽长。
c.扇形﹕俯视这种烟羽﹐外形呈扇形。 扇形烟羽多出现在晴朗夜间或早晨﹐当低层风小﹑气温自下向上增高﹑大气处于稳定状态时。在这种情况下﹐烟羽只能在稳定气层内缓慢地向两侧扩散。扇形烟羽内部的污染物浓度很高﹐当遇到山地﹑丘陵或高大建筑物时﹐污染物还会下沉﹐造成地面污染。
d.漫烟形(熏烟形)﹕漫烟形烟羽多出现在日出后辐射逆温被破坏时。此时﹐烟轴之上有逆温层﹐而烟轴之下至地面间气层不稳定﹐因而烟羽上升扩散到一定程度就受到逆温层的阻挡﹐使垂直扩散空间仅局限于地面至逆温层底之间。 在这种情况下﹐如果低层风小﹐则大气稀释能力就更低﹐高浓度的烟羽会迅速扩展到地面﹐造成地面的严重污染。 烟雾事件大都是在这种情况下发生的。
e.屋脊形(上升形)﹕这种烟羽多出现在傍晚﹐当烟轴之下至地面间气层稳定而烟轴之上气层不稳定时﹐烟羽则在上面不稳定气层中沿主导风向流动﹐呈屋脊形扩散。 屋脊形烟羽体的下边边缘清晰﹐烟气浓密﹔而烟羽体上边稀疏﹐甚至出现不连续的碎片。