一.确定混合层高度的方法
（1）图解计算法
\(H= \frac {R}{g} t ln \frac {Po}{PH} \)
式中
R为干空气比气体常数,R=287[J/(kg.K)];g为重力加速度,g=9.8(m/s<sup>2</sup>);Po 为地面大气压,hPa;PH为H高度(污染物扩散高度的上界)的大气压,hPa;t为下垫面至H高度的层内平均气温(K);H为大气混合层高度,m。
（2）图解概算法
\(H= \frac {Po-PH}{12.4} \times 100\)
严格地说,大气压随高度增加是按指数规律减少的。因此,这一计算结果只是近似值。
\(h_1= \frac {121}{6} (6-P)(T-Td)+ \frac {0.169(Uz+0.257)Ps}{12f ln(Z/Zo)} \)
式中
T为地面气温,K;Td为露点温度,K;U- z为z高度处的平均风速,m/s;Zo为地面粗糙度,m;f为柯氏参数,1/s,f=2ΩsinΥ,Ω为地转角速度,Υ 为地理纬度;P为帕斯圭尔稳定度级别(大气稳定度级别为A至F时,P值依次为1至6)。
这种方法的最大优点是计算用的气象资料较易获得。
(1)选用的资料及计算方案
按干绝热曲线法的图解等面积法、罗氏法和导则法,分别计算出1986年内每日的大气混合层高度,求出月平均值、年平均值。用相关分析方法,分析三种方法相关的程度及计算结果的差异。分析西安市大气混合层高度变化的规律。
(2)结果分析
用三种方法求取的1986年各月平均大气混合层高度给在表1和图2中。
表1三种方法计算的混合层高度月平均值
<table class="pure-table"> <tbody> <tr> <th width="105">月份</th> <th width="35">1</th> <th width="39">2</th> <th width="54">3</th> <th width="43">4</th> <th width="40">5</th> <th width="54">6</th> <th width="49">7</th> <th width="51">8</th> <th width="50">9</th> <th width="54">10</th> <th width="55">11</th> <th width="54">12</th> <th width="78">年平均</th> </tr>
<tr>
<td>干绝热曲线法</td>
<td>1097</td>
<td>1261</td>
<td>1489</td>
<td>1409</td>
<td>1403</td>
<th>1637</th>
<th>1563</th>
<th>1565</th>
<th>1272</th>
<th>1051</th>
<th>877</th>
<th>779</th>
<th>1283</th>
</tr>
<tr>
<td>罗氏法</td>
<td>1186</td>
<td>1435</td>
<td>1053</td>
<td>1066</td>
<td>854</td>
<th>1265</th>
<th>1154</th>
<th>1109</th>
<th>1135</th>
<th>883</th>
<th>855</th>
<th>890</th>
<th>1073</th>
</tr>
<tr>
<td>导则法</td>
<td>599</td>
<td>715</td>
<td>1305</td>
<td>1202</td>
<td>913</td>
<th>1015</th>
<th>1128</th>
<th>1206</th>
<th>728</th>
<th>927</th>
<th>523</th>
<th>955</th>
<th>919</th>
</tr>
</tbody>
</table>
表2三种方法计算的混合层高度间相关分析表
<table class="pure-table"> <tbody> <tr> <th width="105" rowspan="2">时间</th> <th colspan="2">干绝热法和罗氏法混合层高度间关系 </th> <th colspan="2">干绝热法和导则法混合层高度间关系</th> </tr>
<tr>
<td width="128">相关关系</td>
<td width="142">回归方程</td>
<td width="147">相关系数</td>
<td width="240">回归方程</td>
</tr>
<tr>
<td>年</td>
<td>0.48</td>
<td>H1=680.5+0.306H</td>
<td>0.60</td>
<td>H2=260+0.514H</td>
</tr>
</tbody>
</table>
从表1和图2可知,用干绝热曲线法、罗氏法和导则法计算的月平均大气混合层高 度的变化趋势基本一致,罗氏法和导则法计算的混合层高度均小于干绝热曲线法 的。以年平均大气混合层高度为例,罗氏法 比干绝热曲线法小16%,导则法比干绝热曲线法小28%。三种方法的回归方程列于表2中。从表2的数据看,三种方法符合线性关系,可用线性回归方程描述三者关系。