一. 逆温现象
对流层大气的热量主要直接来自地面的长波辐射。一般情况下,离地面越远,气温越低,即气温随高度增加而递减,平均垂直递减率为0.6℃/100米。但在一定条件下,对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而递增的现象,这种气温逆转的现象就是逆温。若由地面到高空气温垂直递减率每100米下降温度低于0.6℃,也属于逆温现象。
二. 成因类型
1. 辐射逆温:由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温。图中a为辐射逆温形成前的气温垂直分布情况;在晴朗无云或微风的夜间,地面很快辐射冷却,贴近地面的大气层也随之降温。由于空气愈靠近地面,受地表的影响愈大,所以,离地面愈近,降温愈多;离地面愈远,降温愈少,因而形成了自地面开始的逆温(见下图b)。随着地面辐射冷却速度加快,逆温逐渐向上扩展,黎明时达最强(见下图c)。日出后,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温便逐渐自下而上消失(见下图d、e)。
辐射逆温厚度从数十米到数百米,在大陆上常年都可以出现,以冬季最强。夏季夜短,逆温层较薄,消失较快;冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。
2. 平流逆温:当暖空气平流到冷却的地面、水面或气层上,会发生接触冷却作用,愈近地面的空气降温愈多,而上层空气因距离较远,降温较少,于是产生逆温。逆温的强弱,主要由暖空气和地面的温差决定。温差越大,逆温越强。冬半年,在中纬度的沿海地区,因为那里海陆的温差显著,当海上暖空气流到大陆上时,常常出现平流逆温。
3. 地形逆温:常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升,从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的,所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山,每年有两百多天出现逆温现象。
4. 锋面逆温:对流层中,冷暖空气相遇,暖空气密度小,爬升到冷空气的上面,两者之间形成一个倾斜的过渡区即锋面。在锋面上,如果冷暖空气的温度差比较显著,也可出现逆温。
三. 逆温的利与弊
1. 利:由于逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展,所以逆温的好处有:
①可以抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。
②逆温出现在高空,对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞 行中不会有大的颠簸,飞行平稳。同时,万里晴空提高了能见度,使飞行更加安全。
2. 弊:不管是何种原因形成的逆温,对天气和大气污染的扩散都有相当大的影响,都会对空气质量产生很大影响。它阻碍了空气的垂直对流运动,妨碍烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散,有利于雾的形成并使能见度变差,使大气污染更为严重。
专题训练
形成沙尘暴的条件主要是干旱、大风、对流旺盛,若对流层大气出现逆温现象可以抑制沙尘暴。读图
1、若E处的高度为1000米,气温为-10℃,要抑制沙尘暴的发生,F地的气温至少应降到
A.一6℃以下 B.6℃以下
C.一4℃以下 D.4℃以下
2、图右侧是“F地某日气温变化曲线图”,该地最有可能出现沙尘暴的时段是
A.①时段 B.②时段 C.③时段 D.④时段
3.图表示近地面空气若上升到3000米高度时,理论温度为T。3000米高空的实际温度为Ts。当Ts≥T时,近地面空气上升将受阻,即出现了逆温现象。读某城市春季气温日变化图。回答:
(1)若Ts稳定在—8℃,该城市气温至少
要上升到 ℃以上时,逆温现象才会结束,这时的时间约为 时。
4.读某城某日清晨低层大气剖面图(单位:℃)
(1)图中气温分布异常部分是①②③中的____,判断的理由是___ 。
(2)该城市工业高度集中,汽车数以百万计,当天发生了重大
的烟雾事件,造成这一事件的人为原因是____;气象原因是_____;地形原因_________________。
对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。导致对流层气流上升的原因是:上层实气温低于理论气温(按垂直递减率计算的气温)。图2-1中表示四种对流层气温分布状况,分析回答4-5题。
5.①图表示的气温降低速率在( )
A.3000m以下低于垂直递减率
B.3000~6000m高于垂直递减率
C.6000m以下等于垂直递减率
D.6000m以下均低于垂直递减率
6.飞机可以在5000m高度平稳飞行的是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
参考答案
1.c 2、 c
3。(1)10 8 (2)10
4.(1)② ②处的温度随高度增加而上升
(2)工厂排放大量煤烟、粉尘,汽车排放的尾气,使凝结核增多,烟雾弥漫 ②处的气
温下部低于上部即存在逆温,抑制了气流的上升,不利于扩散,加重了低层大气的污染
商业区、居民区位于低洼地,气流不易扩散,加重了污染程度
5.B 6。D
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