大気拡散の知識は汚染物質の大気濃度を考える上で非常に重要です。
排煙拡散の流れと有効煙突高さや着地濃度などの煙突排ガスの拡散において重要な一般的特性をざっくり理解しましょう
煙突から排出されたガスは吐出速度で大気を上昇し(運動量上昇)、高温のガスの場合、密度差により生じる浮力上昇によりさらに上昇後(浮力上昇)、風に流されて拡散します。
煙突に加えて煙の上昇分を加えた有効な高さ
実質的な排煙の放出地点の高さであり、排煙拡散の出発点とも言えそうです。
次の式で計算できます。
$$
H_e = 煙突高さ H + 運動量上昇高さ H_m + 浮力上昇高さ H_t
$$
大気拡散した汚染物質の着地地点での濃度
私達が直接影響がある濃度と言えそうです。
煙突の近くでは煙が地表に到達しないため低く風下距離が大きくなるにつれて着地濃度は高くなります。最大着地濃度に達してから遠方では拡散により着地濃度が低くなります。
また、着地濃度は煙の輪郭の幅と関係のある拡散幅と関係し、鉛直方向の拡散幅が大きいほど最大着地濃度は高くなります。