大气扩散计算（高斯烟羽模型）

模型的核心控制方程，用于计算在下风向任意点(x,y,z)处的污染物时间平均浓度。它假设烟羽断面在水平和垂直方向都服从高斯（正态）分布，并考虑了地面反射效应。

C: 污染物浓度 (g/m³或mg/m³)
Q: 污染源排放强度 (g/s)
u: 平均风速 (m/s)
σ_y, σ_z: 横风向和垂直方向的扩散参数 (m)，由大气稳定度等级和下风向距离x决定
H_e: 有效源高 (m) = 烟囱物理高度H + 烟羽抬升高度Δh
x, y, z: 以烟囱底部为原点的下风向、横风向和垂直方向坐标 (m)

布里格斯浮力抬升公式，用于计算热烟气因浮力产生的额外抬升高度Δh，这是决定地面浓度最关键的因素之一。

其中浮力通量 $F = g v_s \frac{d_s^2}{4}\left( \frac{T_s - T_a}{T_s} \right)$
Δh: 烟羽抬升高度 (m)
v_s: 排烟速度 (m/s)
d_s: 烟囱内径 (m)
T_s, T_a: 排烟温度与环境气温 (K)
g: 重力加速度
x: 到达最大抬升处的下风向距离 (m)。公式表明，热排放越强（F越大）、风速越小，烟羽抬升越高，污染物越不容易在近处落地。

环境影响评价（EIA）：在新建电厂、垃圾焚烧厂或化工厂前，必须使用此模型预测其排放的SO₂、NOx或粉尘对周边敏感点（如学校、居民区）的浓度贡献，以评估项目环境可行性并优化烟囱高度与位置。

工厂烟囱设计与优化：工程师利用模型反复计算，寻找在满足环保标准的前提下最经济的烟囱高度。通过调整排烟温度、速度等参数，有时仅靠提升热浮力就能显著降低地面浓度，节省大量土建成本。

环境应急响应：在发生有毒气体泄漏事故时，应急部门可快速输入泄漏速率、当时气象条件（稳定度、风速），模拟出污染云团的扩散范围和到达时间，为人员疏散和救援部署提供关键决策依据。

城市规划与空气质量监测网络布局：城市规划者利用模型分析城市主要工业区对整体背景浓度的贡献，从而科学规划土地利用功能（工业区、商业区、居住区的相对位置），并指导空气质量监测站点的布设，使其能有效捕捉污染峰值。

本模拟器功能强大，但若使用不当，可能导致结果严重偏离现实。首先需要明确的是，“高斯烟羽模型处理的是稳态时间平均值”。这意味着它无法再现瞬时烟团或风向频繁变化的情况。例如，排放源附近的“下冲气流”将烟尘压向地面的现象，通常无法被这一基础模型完全捕捉。

其次是参数设置的陷阱。尤其“有效烟囱高度”是关键。模拟器虽会自动计算浮力抬升部分，但实际设计中地形影响（丘陵或建筑物）极为显著。即使在平坦地面的计算结果中显示“无问题”，若下风向存在建筑物，其背风处可能产生涡流，引发意外高浓度的“建筑尾流效应”。在输入参数前，请养成想象周边地形与风道的习惯。

最后，切勿仅关注“最大地面浓度”数值。这固然是重要指标，但环境标准往往要求“1小时值的98百分位数”等统计性评估。本工具所得结果仅为特定条件下的浓度分布。实际工作中，需结合全年气象数据（风向、风速、稳定度的频率分布），采用评估长期平均浓度的“合成轨迹法”等方法。明智的做法是将工具结果视为“初步筛选的第一步”。