A variação de temperatura da atmosfera com a altitude, é dada pela constante l Para atmosfera padrão o valor de l é de 6,5 oK/km, para z 11km, To = 288,15 oK e po = 101,323 kPa. Onde To e po são a temperatura e pressão em z = 0. A variação adiabática de temperatura da atmosfera com a altitude, é dada pela constante G
Onde g é a razão de calor específico, R é a constante do gás (Ar) e g a aceleração da gravidade. Dessa forma: < G é a condição de equilíbrio estável; = G é a condição neutra; > G é a condição estatisticamente instável. A freqüência natural (Brunt-Väisällä) de oscilação de um poluente sob empuxo (devido a diferença de temperatura), o qual atingiu a altura de equilíbrio, depende das propriedades do ar atmosférico e é dada por: , G-l > 0
O fluxo de calor da chaminé é dado por: Onde: Cpc é o calor específico do poluente Tc é a temperatura do poluente Ta é a temperatura do ar rc é a massa específica do poluente wc é a velocidade de saída do poluente dc é o diâmetro da chaminé O fluxo de empuxo é definido por:
O comprimento de empuxo é definido por: Se o produto rCp for o mesmo para o gás poluente e para a atmosfera, a expressão do comprimento de empuxo é dada por:
O parâmetro de estabilidade é definido por: A sobre-elevação da pluma é dada por: E calcula-se a altura efetiva através da expressão simples: Onde Hc é a altura da chaminé
Finalmente, a concentração em (x,y,z) pode ser determinada usando a equação: Para z = 0, a equação se reduz a: Onde Qp é a vazão de poluente em [g/s]
Os coeficientes de dispersão sy e sz são determinados a partir da tabela e figuras a seguir (levando em conta as classes atmosféricas):