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粉塵對能見(jiàn)度的影響

信息來(lái)源: http://ukoqa.cn　　時(shí)間:2018-05-25 13:25:37　

粉塵對能見(jiàn)度的影響

當光線(xiàn)通過(guò)含塵介質(zhì)時(shí)，由于塵粒對光的吸收、散射等作用，光強會(huì )減弱，出現能見(jiàn)度降低的情況。在一些污染嚴重的城市、工業(yè)地區以及一些粉塵作業(yè)場(chǎng)所能明顯地察覺(jué)到能見(jiàn) 度的降低。

1.能見(jiàn)度

能見(jiàn)度即正常視力的人在當時(shí)天氣條件下能夠識別目標物的最大水平距離，以目力測定用以判定大氣透明度的一個(gè)氣象要素。一般來(lái)說(shuō)，能見(jiàn)度取決于光的傳播和眼睛從視場(chǎng)背景中區別物體的能力。

光線(xiàn)通過(guò)含塵介質(zhì)，光強減弱。初始光強為I。(cd)的光束經(jīng)過(guò)距離:r (m)后，光強衰減為I，則：

I = I₀exp( —fxx) (1-1)

式中，^為消光系數，它是波長(cháng)的函數，\

在一定距離外觀(guān)察一個(gè)孤立物體時(shí)，定義物體與背景間的對比度為：

11 —12

一~ (1-2)

式中，A為物體的光強\ cd; J₂為背景光強，cd。

肉眼能辨別的最小對比度為C_1Q，相應的能見(jiàn)度為S。如果物體是理想黑體，則：

C₁₀ = —exp(—"S) (1-3)

或 S = ——ln( —C₁₀)

根據觀(guān)察，通常假設對比度的閾值C_lc)為一0.02,所以，

。 1 , ? 3. 912

S =——InO. 02 = (1-4)

" /i

大氣總消光是氣溶膠散射、氣體分子散射和特定波長(cháng)下某些氣體吸收的總和。表1-6列出了空氣分子的散射系數6。

表1-6 0^DC、0. 1MPa下空氣的端利散射系數

從表中可見(jiàn)，若光波長(cháng)為A =0. 5fxm時(shí)，空氣分子散射系數為18. 10X 10-⁶m-¹，如果不計及其他的消光因素可算出能見(jiàn)度約為220km。由此可知，大氣能見(jiàn)度的降低，主要是氣溶膠的消光造成的。

含塵氣流對光強的減弱還取決于濃度的大小。當質(zhì)量濃度為0. 115g/m³時(shí)，含塵氣流是透明的，可通過(guò)90%的光線(xiàn)。隨著(zhù)濃度的增加，透明度會(huì )大大減弱。

能見(jiàn)度可以根據下面經(jīng)驗公式計算：

^ AX10—³

~~ (1-5)

式中，S為等效能見(jiàn)度，m; c為粒子質(zhì)量濃度，kg/m³; A 為比例系數，kg/m²。

比例系數A的數值見(jiàn)表1-7。對主要由

0.1?l/^rn粒徑粒子引起的光散射，用散射系數6來(lái)代替消光系數M，則式S=3.912/" 成為S=3.912/6。上兩式和表1-7、圖1-3能直接表明能見(jiàn)度與氣溶膠質(zhì)量濃度之間的關(guān)系。

表1-7能見(jiàn)度與塵粒濃度間的關(guān)系