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粉塵對能見度的影響

信息來源: http://www.sophiegreenbaumdesign.com　　時間:2018-05-25 13:25:37　

粉塵對能見度的影響

當光線通過含塵介質時，由于塵粒對光的吸收、散射等作用，光強會減弱，出現能見度降低的情況。在一些污染嚴重的城市、工業地區以及一些粉塵作業場所能明顯地察覺到能見度的降低。

1.能見度

能見度即正常視力的人在當時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氣象要素。一般來說，能見度取決于光的傳播和眼睛從視場背景中區別物體的能力。

光線通過含塵介質，光強減弱。初始光強為I。(cd)的光束經過距離:r (m)后，光強衰減為I，則：

I = I₀exp( —fxx) (1-1)

式中，^為消光系數，它是波長的函數，\

在一定距離外觀察一個孤立物體時，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，若光波長為A =0. 5fxm時，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度約為220km。由此可知，大氣能見度的降低，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。當質量濃度為0. 115g/m³時，含塵氣流是透明的，可通過90%的光線。隨著濃度的增加，透明度會大大減弱。

能見度可以根據下面經驗公式計算：

^ AX10—³

~~ (1-5)

式中，S為等效能見度，m; c為粒子質量濃度，kg/m³; A 為比例系數，kg/m²。

比例系數A的數值見表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能直接表明能見度與氣溶膠質量濃度之間的關系。

表1-7能見度與塵粒濃度間的關系