所谓空气污染就是受某种自然或人为的因素影响，改变了空气的平衡组成，并且超过了大气的自净能力，对人体、动植物和建筑物产生不良影响。污染源主要是煤和石油的燃烧、汽车尾气及工业生产过程中泄漏或排放出的粉尘和废气等。其中对大气污染威胁较大的污染物主要有粉尘、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、氟和氟化氢、烃类、硫化氢、氨和氯气等。
空气污染的危害主要表现在三个方面：
1．对人体健康的危害
大气污染物一般经呼吸道进入人体，少数可通过消化道或皮肤进入人体，有些经食物或饮水间接进入人体，一般可引起感官和生理机能的不适反应，诱发慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿或肺癌等疾病。1952年在伦敦发生了伦敦烟雾事件，大气中烟尘的最高浓度达到4．46mg/m3。由于持续时间达4．5天之久，伦敦死亡人数达4000人之多。我国北方有的城市从1949年到1979年30年间，癌症死亡率增加145％，已上升为死因的第二位，其中与大气污染的有关肺癌数量最多。
2．对植物的危害
大气污染物浓度超过植物的承受限度，会使植物的细胞和组织器官受到伤害，生理功能和生长发育受阻，农作物产量下降，产品品质变坏；群落组织发生变化，甚至造成植物的个体死亡、种群消失。
3．对器物的危害
空气污染加速金属的腐蚀，各种大理石建筑材料腐蚀后失去光泽，出现坑洼不平、脱落石片；橡胶加速老化、脆裂、强度下降；电线绝缘体漏电；皮革制品使用寿命缩短，2～3年内开始脆化等等。
防治的方法主要有：全面规划，工业区的建设要合理布局；控制污染源，尽量减少排放，改进工艺，回收废气，综合利用；绿化造林净化空气；采取必要的行政管理措施，加强监测、监督。
2．3大气的运动
一、城市热岛效应与人体健康
城市热岛效应也称“大气热污染现象”，是城市化的发展导致城市中的气温高于外围郊区的现象。在气象学近地面大气等温线图上，郊外的广阔地区气温变化很小，如同一个平静的海面，而城区则是一个明显的高温区，如同突出海面的岛屿。由于这种岛屿代表着高温的城市区域，所以就被形象地称为“城市热岛”。人类活动对气候的影响，在城市气候中表现最为突出。城市人口密集，高楼密集，高速公路密集，工厂、汽车、空调及家庭炉灶和饭店等大量消耗能源，除造成大气污染外，还释放出废热进入大气，使城市年平均气温比郊区可高出1度，甚至更多。在温度的空间分布上，城市犹如一个温暖的岛屿。城市密集高大的建筑物，是气流通行的障碍物，使城市风速减小，由于城市热岛效应市区与郊区形成了一个昼夜相反的热力环流。近年来，由于城市建设的飞速发展，城市热岛效应越来越明显。
在“热岛效应”的影响下，城市上空的云、雾会增加，使有害气体、烟尘在市区上空累积，形成严重的大气污染。人类有许多疾病就是在“热岛效应”下引发的。
医学研究表明，环境温度与人体的生理活动密切相关。环境温度高于28度时，人们就会有不舒适感；温度再高就易导致烦躁、中暑、精神紊乱；气温高于34度，并伴有频繁的热浪冲击，还可引发一系列疾病，特别是使心脏、脑血管和呼吸系统疾病的发病率上升，死亡率明显增加。此外，高温还可加快光化学反应速率，从而提高大气中有害气体的浓度，进一步伤害人体健康。
在“热岛效应”的作用下，城市中每个地方的温度并不一样，而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害作用下，高温区的居民极易患上消化系统或神经系统疾病，此外，支气管炎、肺气肿、哮喘、咽炎等呼吸道疾病人数也有所增多。
严重的城市热岛效应不但影响了人们正常的生活和工作，还成为人们生活质量进一步提高和城市进一步发展的制约因素。因此，研究削减城市热岛效应的技术方法，采取各种措施缓解热岛效应的影响，对于提高人们的生活质量，维持城市可持续发展具有重要的意义。
加强城市基础设施建设，提高整个城市生态系统自我调控能力，降低热岛效应，维护人体健康势在必行。要缓解热岛效应的影响，应从城市规划设计出发考虑，原则上应以使屋顶颜色变白和使路面颜色变浅、大量植树、减少城市热能的排放。
1．关于屋顶
可与屋顶制造厂家合作，开发出新一代较凉爽的瓦板和瓦片。它们被涂上一层二氧化钛，呈现出白屋顶瓦，可将反射率提高35％。
2．关于路面
黑色的柏油路面是用沥青做黏合剂与石块的混合物。更好的方法是不用沥青，改用颜色较浅的普通水泥做黏合剂，其反射率可提高2倍。水泥更坚固，更耐用，使用周期成本降低。
3．关于植被
在路边、花园甚至屋顶都植树。第一，树木可遮阳。第二，树木可吸收地下水，随后，这些水分从树叶中蒸腾出来，从而既给树叶降了温，又间接地给周围的空气降了温。一棵吸水适度的树木，一天可蒸腾40加仑的水——可抵消100只100瓦灯泡一天近8小时所产生的热量。
4．关于热能排放
城市热岛强度随着城市发展而加强，因此在控制城市发展的同时，要控制城市人口密度、建筑物密度。因为人口高密度区也是建筑物高密度区和能量高消耗区，常形成气温的高值区。
减少人为热的释放，尽量将民用煤改为液化气、天然气并扩大供热面积也是根本对策。
二、青藏高原的“热岛效应”
近代地理学的开创者之一、德国科学家洪堡1799—1804年间在南美洲安第斯山脉考察时发现，赤道附近的高山雪线，比中纬度的青藏高原许多高山的雪线低200米左右。例如：贡嘎山西坡雪线高5100米左右，而靠近赤道的厄瓜多尔基多附近的高山雪线仅约4800米多一些。这不符合常理：由于赤道地区热量较高，高山雪线通常应该从赤道向两极递降，到极地附近降至海平面。
据此，洪堡提出了青藏高原的“热岛效应”理论：对流层大气的主要直接热源是地面，或称“下垫面”，青藏高原由于下垫面大面积抬升，（相当于把“火炉”升高），故其热量较同纬度、同海拔高度的其他地区高得多，甚至比赤道附近的同海拔地区也要高得多。
青藏高原的“热岛效应”对环境的多要素影响极大，如冰川、生物等。例如，贡嘎山南坡的垂直自然带和纬度相当的峨眉山相比丰富得多，许多树木的分布界线也设于峨眉山，就是这个原理。
三、风的种类
1．龙卷
龙卷又称龙卷风，是一种具有漏斗状云体的强烈旋风。龙卷的一个明显特征是从积雨云底（母云）伸下一条“象鼻子”一样的云体，称为漏斗云。当漏斗云触及地面才称为龙卷。在海上发生的称为水龙卷；如在陆上发生则称为陆龙卷；如悬挂在空中，不触及地面就不是龙卷了，称为高空漏斗云。
龙卷的直径大多在几米到几百米，一般不超过1．5千米，持续时间约几分钟到数小时。中心气压很低，风速通常为50米／秒，比12级台风的最大风速还大。有时还可达100～200米／秒，甚至超过200米／秒，极端情况下可达声速。
当龙卷移来时，会听到巨大的声响，犹如千百辆火车在行驶，常常在几千米外就可听到。
龙卷是一种严重的灾害性天气，具有极大的破坏力，它能拔树掀屋，可举起几万千克的重物，掷出好远。1974年4月3至4日，有80多个龙卷袭击了美国的芝加哥等部分地区，造成380人死亡，6000人受伤，大量住宅被毁坏，全部损失达6亿美元。
1956年9月24日，龙卷袭击了上海，把一座三层楼房吹塌，一座钢筋水泥的四层楼房被“削”掉一角，更有甚者，把一个重110000千克、高十几米的大油罐“举”起，掷到120米以外。
龙卷由于中心气压很低，可以把地面上的许多物体吸到空中，携带一段距离后落下。这样，世界上就出现了各式各样从天而降的“奇雨”。
我国东汉建武31年（公元55年），河南开封下了“谷雨”；1804年，西班牙喜逢“麦雨”；1940年，苏联高尔基州的某村落下了几千枚银戈比，成为“银币雨”；1949年，新西兰沿海地区下“鱼雨”。此外，世上还有“龙虾雨”、“青蛙雨”、“黄雨”、“红雨”等。龙卷真可称得上是大气中的魔术师。
2．季风
所谓季风，是指风向随季节明显变化的风，它常常在一个大范围区域出现。
我国是世界上著名的季风区。在东南部，冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风。季风形成主要是由于海洋与陆地热力性质不同引起的，或是行星风带随季节移动引起的，另外地形也有一定影响。
由海陆热力差异产生的季风较为明显，这是因为大陆冬冷夏热，海洋则相反，为冬暖夏凉。这就使得夏季大陆上气压比海洋上低，风反时针方向吹，并向低压中心辐合；冬季大陆上为高压，风顺时针方向吹，并向外辐散，结果使得冬、夏两季盛行风的方向相差180度。不过，某地区季风的成因往往是海陆分布、行星风带和地形等因素综合作用的结果。
东亚季风对我国的气候和国民经济有很大影响。我国黄河以南和整个长江流域，位于副热带高压控制的纬度内。世界上主要沙漠——撒哈拉沙漠、阿拉伯沙漠、印度西北沙漠等，都出现在这一纬度内，表明这个纬度常常是干旱少雨。而我国因为有东亚季风帮忙，使得本应夏季酷热奇旱的气候大为缓和，入春以后又有大量雨水，使得本应是干旱气候控制的我国华南、华中以至华北，变成了物产丰富的季风气候区。
3．地方性风
在地球上某些地区常会出现一些与地方性特点有关的局部地区的风，称为地方性风。主要的地方性风有以下几种。
①海陆风。居住在滨海地区的人都有这样的经验：白天，风从海洋吹往陆地；夜里，风从陆地吹向海洋。这种昼夜相反的风，称为海陆风。
海陆风形成的原因主要是海陆热力差异引起的热力环流。这跟下面一个实验很相似。如果在一个容器中盛有空气，在容器的一端加热，另一端冷却，则暖热一端的空气将上升，冷的一端的空气将下沉。与此同时，上面暖热的空气从暖热端流向冷端，补偿冷端下沉的空气；在底部，冷空气流向暖热端，补偿因加热失去的空气。这样，就构成了一个闭合环流。
倘若把这个实验“移植”到滨海地区，那么，白天因太阳照射，陆地比海洋暖，结果风从海洋吹向陆地，即海风；夜里，海洋比陆地暖，结果风从陆地吹向海洋，即陆风。海风会从海上带来大量水汽，使沿海地区有时有雾和低云，同时在夏天带来凉爽。
②山谷风。生活在山区的人会发现白天风常常从山谷吹向山坡，夜里风从山坡吹向谷地，这就是山谷风。山谷风的形成原因与海陆风相像。在白天，山坡因太阳照射受热，空气增温多，但在山谷中同高度的空气，因距地面较远，增温不多。因而谷地的空气冷却下沉，山坡上暖和的空气上升，这样就构成了谷风。在夜间，山坡上的空气比同高度谷地上空的空气冷却得快，结果冷的空气就沿山坡吹向山谷，即山风。
③焚风。沿着山坡向下吹的又干又热的风，称为焚风。焚风最早在欧洲的阿尔卑斯山被发现，亚洲的阿尔泰山、欧洲的阿尔卑斯山、北美的落基山都是著名的焚风区。
焚风在有些地方有其独特的“地方性”名称，如北美落基山称为钦诺克风，西西里岛等地称为西罗克风等。我国不少地区也有焚风现象，例如气流越过太行山下沉时，位于太阳山东麓的石家庄就有焚风出现。出现焚风时，石家庄的日平均气温比无焚风时约增高10℃左右。
焚风在春季可引起积雪融化，在夏季可使粮食、水果早熟。强大的焚风还会引起雪崩、森林起火等灾害，对环境造成影响。
四、风速、风向与污染物扩散
风能将污染物吹向远方，使有害物的浓度大大降低，风对污染物的影响与风向、风速有关。
自然界中的风不是均匀平稳的，风速时大时小，并不规则，风向也常有摆动，关于这点，我们从烟囱排出烟尘的运动可以清楚地看出来，这种自然情况下风的不规则运动叫做大气湍流。湍流对烟的排放有很大影响，湍流愈强，污染物的扩散就愈易。
下垫面的特征可以影响大气的运动。下垫面愈粗糙，摩擦力愈大，气流运动受阻，风速减弱也愈明显。摩擦作用不但可使风速减弱，还能产生涡旋影响风场的垂直结构。
随着高度增加，气温亦下降，近地面层不仅吸收太阳的短波辐射，还吸收地面长波辐射，这样地面气温会产生显著的日变化，从而影响大气运动。当气温垂直递减率大时，湍流强烈；有逆温存在时，湍流减弱。
风速能使污染物水平扩散与稀释，风愈大稀释愈快，污染物浓度愈低，假定各种条件一致，那么下风向任何一点的浓度与风速成反比。在近地层风速随高度而呈对数增长。
风向与污染源四周的污染程度有关，在大风的情况下，污染源下风向的污染物也可迅速稀释掉，小风时污染物会在下风向聚集，使下风向受害。某一地区的某一风向频率越多，在其下风向的污染机会也越多，亦即下风向的污染程度与风向频率成正比；而某一方向的风速越大，下风向的污染程度也会减少，即污染程度与风速成反比。为反映风向和风速的综合作用，可使用污染系数来表达：
污染系数=风向频率／平均风速
风速常用风级表示，共分12级，也常用米／秒表示。6级风速相当于12．3米／秒，8级风速相当于19米／秒，风速大于30．6米／秒为12级。6级风使大树枝摇动，电线“呼呼”有声，举伞困难；8级风可折毁树枝，人前进阻力甚大；12级风就是摧毁性的了。
关于大风造成的灾害就不用说了。报纸经常有大风摧毁房屋、刮断树木的报道。曾有过广告牌被风刮掉砸死人的事，也曾有过高空作业的工人被风刮落地面造成死亡的事。
风能造成那么多灾害，大风就一定不好吗？不一定！风能是重要的清洁能源，风力发电、风力提水、风帆助航就是风能的重要应用途径。
五、风玫瑰图
“风玫瑰”图也叫风向频率玫瑰图，它是根据某一地区多年平均统计的各个风向和风速的百分数值，并按一定比例绘制，一般多用八个或十六个罗盘方位表示，由于该图的形状形似玫瑰花朵，故名“风玫瑰”。玫瑰图上所表示风的吹向（即风的来向），是指从外面吹向地区中心的方向。
风玫瑰图也是消防监督部门根据国家有关消防技术规范在开展建审工作时必不可少的工具，一般由当地气象部门提供。它的作用主要表现在以下两个方面：
（一）在城市规划中，可以根据风玫瑰图正确确定大型易燃、可燃气体和液体贮罐、易燃、可燃材料堆场、大型可燃物品仓库以及散发可燃气体、液体蒸气的甲类生产厂房或甲类物品库房及生活区的位置。
