污染物在大气中的运动，与大气的气象条件密切相关。直接影响大气污染的大气层是大气边界层，即靠近地面1-2km层的大气层。特别是靠近地面几十米的近地面层。在边界层内，风向风速、温度、湿度随高度的变化很大。同时在边界层中全是湍流。地形和表面粗糙度差别也很大。大气污染物的发生及扩散也主要发生在边界层内，所以了解大气边界层中的气象条件对污染物扩散的研究是很重要的。
影响大气污染的气象条件主要有风、湍流运动、温度层结、大气温定度、大气混合层、地形影响等几个方面。
一、风
风对污染物在大气中的运动起输送和稀释两种作用：烟气在大气中随着主气流向下风向运动，所以污染区总是在污染源的下风向，这是风对污染气流的整体输送作用；风可以促使空气与污染物的混合，使污染物质浓度逐渐降低，这是风的稀释作用，风速越大，则下风向污染物的浓度就越小。
二、湍流运动
大气除了主流方向的运动外，还存在着其它方向不同尺度的次生运动和涡流运动，即湍流。每个湍流都有一定的运动速度和方向。一个大湍涡包含很多较小的湍涡。而较小的湍涡又包含着很多更小的湍涡。
近地面大气湍流有两种形式：一种是热力因子产生，叫热力湍流，主要与大气静力稳定度有关；另一种由动力因子产生，叫机械湍流，主要取决于风速和地面粗糙度。机械湍流和能量来自于风，风速增大，湍流加剧，有利于污染物的扩散。下垫面粗糙，促进湍流运动的发展，同样能促进污染物的扩散。
三、温度层结
烟气扩散空间的大气温度垂直分布状况，对大气扩散过程的影响很大。温度垂直递减率越大，越有利于污染物的扩散。而相反。逆温状态下对污染物的扩散是不利的，大气污染严重的情况往往发生在逆温和静风条件下。著名的伦敦烟雾事件当时气象条件就是属于这种不利条件。
四、大气稳定度
大气稳定度，目前多采用帕斯奎尔分级法表示。帕斯奎尔根据地面风速、日照量合云量等气象参数，将大气稳定度划分为强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定合稳定六级。
五、大气混合层
地面在受热后就会发生对流，在其直接达到的高度之内都叫做混合层。在混合层中温度呈中性或不稳定分布，在混合层外侧是稳定分布的。在离地面几百米至1- 2km的高度上存在着一个稳定层或逆温层，它使污染物的垂直扩散受到抑制。
六、地形
地形对大气污染的影响是十分复杂的。不同的地形，大气边界层的结构有很大差别。因而对污染物的输送、扩散的影响有很大差异。
在复杂地形上的空气污染过程与局地的气象条件有密切的关系。在起伏和不均匀的地形上、低层大气受下垫面特性的强烈影响，在水平和铅直两个方向上形成特殊的风场和温度场，加上地形的限制和阻塞，污染物的输送和扩散规律比平原复杂得多，但相应的理论和实验研究却不如平原充分。如海陆风对沿海地带大气污染的影响、山区气象特征对大气污染的影响、城市热岛效应等。
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