1樓:匿名使用者
大氣圈的垂直分層
我們把地球大氣在垂直方向上分成五個層次,即對流層、平流層、中間層、暖層和逃逸層。
⒈對流層。對流層(troposphere)處於地球大氣圈的最低層,下界與地面相接,上界高度隨緯度和季節的變化而有所不同。對流層厚度在低緯度地區平均為17-18公里;中緯度地區平均為10-12公里;高緯度地區平均為8-9公里;上界夏季較高,冬季較低。
對流層厚度雖然只有8-18公里,但卻集中了大氣全部質量的3/4以及幾乎全部的大氣水汽。對流層最主要的特徵是存在著強烈的空氣對流運動現象,即高層和低層之間的氣體交換運動過程。在對流層內,氣溫一般隨高度逐步遞減;高度每上升100米,溫度則平均下降0.
65℃。在高緯度對流層頂(8公里),溫度降低到-53℃;低緯度層頂(18公里),溫度降到-83℃。地球表面的狀況對這一層大氣的物理性質有顯著的影響。
風、雨、雪、雷電和寒潮等天氣現象都發生在這裡。
根據溫度、溼度以及氣流的運動特點,對流層又可以分為三層,即對流上層、對流中層和對流下層。從5.5公里高度到對流層頂(8-18公里)的氣層稱為「對流上層」,在這一氣層裡,水汽含量較少,氣溫通常在0℃以下,因此,由下部輸送的水汽常常凝結成水滴或者冰晶而形成雲霧。
中、低緯度區域還經常有30米/秒的大風出現。2-5.5公里高度範圍的氣層稱為「對流中層」。
2公里以下的氣層,稱為「對流下層」。對流下層是整個大氣層與地球表面鄰接的邊界區域,因此又被稱為大氣邊界層,或者行星邊界層。邊界層的厚度通常在1-2公里範圍內。
邊界層的下界與地表緊密相接,所以地球表面被稱為大氣層的下墊面。因為受地表面的摩擦作用,邊界層又稱「摩擦層」。
由於受地表熱力和摩擦力的影響,邊界層內的氣象要素分佈和變化規律與高層的自由大氣不同。氣溫、氣壓等氣象因素隨日夜變化顯著。在這裡,水汽和汙染物含量很高。
邊界層內大氣的變化過程和狀況,對氣候的穩定和變遷,對汙染物的擴散和清除,對人類的日常生活和經濟生產活動,有著極為重要的影響。
⒉平流層。從對流層頂部(8-18公里)到55公里高度範圍內的氣層,稱為平流層。平流層過去叫做「同溫層」。
平流層的主要特徵是層內氣體運動是穩定的水平流動狀態。25公里以上氣溫開始升高,到層頂部達到-3℃。平流層內水汽、雜質很少,雲、雨現象少見。
平流層氣流平穩,能見度高,有利於飛機的安全飛行。平流層的另一個特徵是,在層內有薄薄的一層臭氧氣體。臭氧成分主要分佈在20-40公里高度範圍內,人們把它叫做「臭氧層」。
由於臭氧對太陽紫外線輻射有強烈的吸收能力,因此不但使平流層溫度升高,而且形成了一個阻擋太陽紫外線的天然屏障,保護了地球上的生物,使它們免受過量紫外線的傷害。
⒊中間層。中間層的高度範圍在55-85公里之間。中間層的主要特徵是氣溫隨高度遞減,層頂部氣溫降到-113℃,幾乎是大氣圈中溫度最低的區域。
由於溫度梯度的出現,又形成了自下而上的空氣對流過程,因此中間層也可以被叫做上對流層。在高緯度區域,黃昏時刻可以觀測到夜光雲現象,這實際上是水汽的凝結霧。
⒋暖層。暖層的高度範圍在85-800公里。暖層的主要特徵是氣溫隨高度迅速遞增,在層頂氣溫可達到1000℃以上。
在暖層裡,波長小於0.15微米的紫外線輻射能量,幾乎全部被吸收,所以氣溫急劇升高。暖層的空氣質量約佔大氣總質量的5%。
在120公里的高空,空氣密度已經降到幾億分之一;在300公里高度降到百億分之一。由於空氣密度很低,太陽紫外線輻射強度很高,no2、o2、o3等幾乎都處於完全電離狀態,因此,暖層又被稱為「電離層」(ionosphere)。電離層內的粒子密度基本隨高度遞減。
電離層實際上是地球上空的一個等離子體系,在這個體系中存在大量的自由電子。因此,電離層相當於一個流動的導體,十分有利於電磁波的傳輸,對於地球上的遠距離通訊具有重要意義。
⒌逃逸層。800公里以上的大氣層稱為逃逸層,其上界約在3000公里高度上。逃逸層是地球大氣圈的最外層,也是從地球大氣層進入宇宙太空的過渡區域。
逃逸層的主要特徵是氣溫隨高度遞增,空氣密度極小,具有逃逸速度的粒子可以克服地球引力,不斷地逃往太空。但是根據目前衛星觀測資料分析,在22000公里的高度上,離子密度仍可以達到10個/立方米。可見地球大氣圈和星際太空之間,並沒有明顯的分界。
我們把地球大氣在垂直方向上分成五個層次,即對流層、平流層、中間層、暖層和逃逸層。
2樓:匿名使用者
氣溫沿高度分佈曲線或溫度層結曲線稱為大氣溫度層結。其中有四種型別:1.
氣溫隨高度增加而遞減,稱為正常分佈層結;2.氣溫直減率接近等於幹絕熱遞減率,成為中性層姐;3.氣溫不隨高度變化,稱為等溫層結;4.
氣溫隨高度增加而增加,稱為氣溫層結。
3樓:匿名使用者
氣溫隨垂直高度的分佈規律稱為溫度層結.
溫度層結曲線的三種基本型別:
(1)遞減層結。氣溫沿高度增加而降低。遞減層結屬於正常分佈,一般出現在晴朗的白天,風力較小的天氣。
地面由於吸收太陽輻射溫度升高,使近地空氣也得以加熱,形成氣溫沿高度逐漸遞減。此時上升空氣團的降溫速度比周圍氣溫慢,空氣團處於加速上升運動,大氣為不穩定狀態。
(2)等溫層結。氣溫沿高度增加不變。等溫層結多出現於陰天、多雲或大風時,由於太陽的輻射被雲層吸收和反射,地面吸熱減少,此外晚上雲層又向地面輻射熱量,大風使得空氣上下混合強烈,這些因素導致氣溫在垂直方向上變化不明顯。
此時上升空氣團的降溫速度比周圍氣溫快,上升運動將減速並轉而返回,大氣趨於穩定狀態。
(3)逆溫層結。氣溫沿高度增加而升高。逆溫層結簡稱逆溫,其形成有多種機理。
當出現逆溫時,大氣在豎直方向的運動基本停滯,處於強穩定狀態。通常,按逆溫層的形成過程又分為輻射逆溫、下沉逆溫、湍流逆溫、平流逆溫、鋒面逆溫等型別。
什麼是大氣溫度層結?各層結的特點如何?
4樓:茜拉密
氣溫沿高度分佈曲線或溫度層結曲線稱為大氣溫度層結。
特點如下:
氣溫隨高度增加而遞減,稱為正常分佈層結;
2.氣溫直減率接近等於幹絕熱遞減率,成為中性層結;
3.氣溫不隨高度變化,稱為等溫層結;
4.氣溫隨高度增加而增加,稱為氣溫層結。
大氣層(atmosphere),氣象學專業術語,地球就被這一層很厚的大氣層包圍著。大氣層的成分主要有氮氣,佔78.1%;氧氣佔20.
9%;氬氣佔0.93%;還有少量的二氧化碳、稀有氣體(氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣)和水蒸氣。大氣層的空氣密度隨高度而減小,越高空氣越稀薄。
大氣層的厚度大約在1000千米以上,但沒有明顯的界限。整個大氣層隨高度不同表現出不同的特點,分為對流層、平流層、臭氧層、中間層、熱層和散逸層,再上面就是星際空間了。
5樓:
由於地球旋轉作用以及距地面不同高度的各層層大氣對太陽輻射吸收程度上的差異,使得描述大氣狀態的溫度、密度等氣象要素在垂直方向上呈不均勻的分佈。人們通常把靜大氣的溫度和密度在垂直方向上的分佈,稱為大氣溫度層結和大氣密度層結。
6樓:匿名使用者
按溫度變化科學家將大氣層分為5層:
對流層:從地面到大約10~16千米處(極地大約8~9千米,赤道15~18千米),是大氣層的最底層。這一層集中了約整個大氣的四分之三的質量和幾乎全部的水汽量。
大氣的對流在這一層十分發達,氣溫隨高度的下升而均勻下降,平均每上升100米降低0.6℃,在11千米附近溫度下降到-55℃。在這層裡,大氣的活動異常激烈,或者上升,或者下降,甚至還會翻滾。
正是由於這些不斷變化著的大氣運動,形成了多種多樣複雜的天氣變化,風、雲、雨、雪、霧、露、雷、雹也多發生在這個層次裡,因而也有人稱這層為氣象層。
這層的頂部叫對流層頂,這裡氣溫不再隨高度上升而降低,而是基本不變,是一個很穩定的層次,對流層裡的天氣影響不到這兒來。這裡經常晴空萬里,能見度極高,空氣平穩,非常適宜噴氣客氣的飛行。
平流層:從對流層頂向上到55千米高空附近。。這一層是地球大氣中臭氧集中的地方,尤其是在其下部,即在15~25千米高度上臭氧濃度最大,因而這一層又稱臭氧層。
由於臭氧層能大量吸收太陽輻射熱而使空氣溫度大大升高,所以這一層的最大特點是溫度隨高度的上升而升高,到頂部溫度增大到最大值。
平流層雖然水汽極少,天氣現象比較少見,但隨著氣象火箭和衛星的發射,發現這一層的氣流等的變化與對流層中天氣變化有著密切聯絡,相互影響。
7樓:哊點壞
氣溫沿高度分佈曲線或溫度層結曲線稱為大氣溫度層結。
其中有四種型別:
1、氣溫隨高度增加而遞減,稱為正常分佈層結;
2、氣溫直減率接近等於幹絕熱遞減率,成為中性層姐;
3、氣溫不隨高度變化,稱為等溫層結;
4、氣溫隨高度增加而增加,稱為氣溫層結。
什麼是大氣溫度層結?各層結的特點如何
8樓:哊點壞
氣溫沿高度分佈曲線或溫度層結曲線稱為大氣溫度層結。
其中有四種型別:
1、氣溫隨高度增加而遞減,稱為正常分佈層結;
2、氣溫直減率接近等於幹絕熱遞減率,成為中性層姐;
3、氣溫不隨高度變化,稱為等溫層結;
4、氣溫隨高度增加而增加,稱為氣溫層結。
9樓:生活百事咖
大氣溫度和溼度在垂直方向上的分佈稱為大氣層結。大氣層結的特性對於對流的發展有重要的影響,層結穩定度則表徵這一影響的趨勢和程度。層結穩定度也稱為靜力穩定度,表示重力和垂直氣壓梯度力對空氣垂直位移的影響。
大氣層結穩定度不表示大氣中已經存在的對流運動,而只是描述大氣層結的狀態,這種狀態所能產生的作用只有當空氣發生擾動後才能體現出來。
許多天氣現象的發生,都和大氣穩定度有密切的關係。大氣穩定度是表徵大氣層穩定程度的物理量。它表示在大氣層中的某個空氣團是否穩定在原來所在的位置,是否易於發生對流。
當空氣團受到垂直方向擾動後,大氣層結(溫度和溼度的垂直分佈)使它具有返回或遠離原來平衡位置的趨勢和程度,叫大氣穩定度。
假如有一團空氣受到外力的作用,產生向上或向下的運動,那麼就有三種情況發生:
①如果空氣團受力移動後,逐漸減速,並有返回原高度的趨勢,這時的氣層對於該空氣團而言是穩定的;
②如果空氣團一離開原位就逐漸加速運動,並有遠離原高度的趨勢,這時的氣層對於該空氣團而言是不穩定的;
③如果空氣團被推到某一高度後,既不加速也不減速,停留於此高度,這時的氣層對於該團空氣而言是中性氣層。
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