对流层和平流层
平流层 对流层 电离层
平流层对流层电离层
平流层:大气圈中的一层,位于对流层顶部到距地面约50千米
的高度范围。
层内气温通常随高度的增加而上升,大气平稳,以平流运动为主,能见度好,适合高空飞行。
对流层:指在平流层以下,从地面向上伸展到大约—公里的大
气层,在这层大气中,温度一般随高度升高,而迅速下降有云的形成以
及有对流活动。
电离层:是指地球大气的一个电离区域。
电离层受太阳高能辐射以及宇宙线的激励而电离的大气高层。
60千米以上的整个地球大气
层都处于部分电离或完全电离的状态,电离层是部分电离的大气区域,完全电离的大气区域称磁层。
也有人把整个电离的大气称为电离层,这样就把磁层看作电离层的一部分。
除地球外,金星、火星和木星都有电离层。
电离层从离地面约50公里开始一直伸展到约1000公里高度的地球高层大气空域,其中存在相当多的自由电子和离子,能使无线电波改变传播速度,发生折射、反射和散射,产生极化面的旋转并受到不同程度的吸收。
平流层和对流层的区别
平流层和对流层的区别平流层和对流层是大气层中的两个重要部分,它们在气候、天气和生态系统等方面都有着不同的特点和功能。
本文将详细介绍平流层和对流层的区别。
一、平流层平流层是大气层中的一个重要层次,位于对流层之上,高度约为10至50公里。
平流层的特点如下:1. 温度变化小:平流层的温度变化相对较小,随着高度的增加,温度逐渐下降。
这是因为平流层主要受到太阳辐射的影响,太阳辐射在平流层中被吸收和散射,导致温度相对稳定。
2. 高度稳定:平流层的高度相对稳定,大气层中的大部分飞行器和卫星都在平流层中运行。
平流层的稳定性使得飞行器能够更加稳定地进行飞行和导航。
3. 气流平稳:平流层中的气流相对平稳,没有明显的上升和下降运动。
这是因为平流层中的气流主要是水平流动,垂直方向上的运动相对较小。
4. 含氧量较低:平流层中的氧气含量相对较低,这是由于平流层高度较高,氧气分子相对较少。
这也是为什么高山登山者在攀登高山时需要额外的氧气补给的原因之一。
二、对流层对流层是大气层中的另一个重要层次,位于地球表面上方,高度约为0至10公里。
对流层的特点如下:1. 温度变化大:对流层的温度变化相对较大,随着高度的增加,温度逐渐下降。
这是因为对流层主要受到地面辐射的影响,地面吸收太阳辐射后释放出的热量导致温度变化较大。
2. 高度变化大:对流层的高度变化较大,地球表面的山脉、山谷和平原等地形特征都会对对流层的高度产生影响。
对流层的高度变化使得气流在垂直方向上产生上升和下降运动。
3. 气流活跃:对流层中的气流相对活跃,上升气流和下降气流的运动频繁。
这是因为对流层中的气流主要是垂直流动,水平方向上的运动相对较小。
4. 含氧量较高:对流层中的氧气含量相对较高,这是由于对流层高度较低,氧气分子相对较多。
这也是为什么大部分生物和人类都生活在对流层中的原因之一。
总结:平流层和对流层在温度变化、高度稳定、气流特性和氧气含量等方面存在明显的区别。
平流层温度变化小、高度稳定、气流平稳、含氧量较低;而对流层温度变化大、高度变化大、气流活跃、含氧量较高。
对流层和平流层的四个区别
对流层和平流层的四个区别
一、对流层
位置:大气的最低层。
高度:紧靠地球表面,其厚度大约为10至20千米,随地理纬度和季节而变化。
温度变化:随高度升高而降低,平均每上升100米,气温约降低0.65℃。
主要成分:氮、氧、二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、一氧化碳、臭氧、硫酸、二氧化氮、氢氧根。
空气运动:在近地面,气温高的地方空气呈上升运动,而气温低的地方空气呈下沉运动,从而形成空气对流。
天气现象:云、雾、雨、雪等。
各种天气变化影响着生物的生存和行为,是大气层中与人们生活和生产关系最密切的一层。
二、平流层
位置:对流层以上。
高度:大约距地球表面20至50千米。
温度变化:随高度上升而上升,高度每上升1公里,气温会平均下降摄氏6.99度。
主要成分:氮气、氧气、少量的水汽、臭氧(在22到27千米形成臭氧层)、尘埃、放射性微粒、硫酸盐质点。
空气运动:空气较为稳定,平流运动特别显著。
天气现象:基本上没有水汽,晴朗无云,很少发生天气变化,适于飞机航行。
臭氧具有吸收紫外线功能,保护地球上所有生物和地表免受强烈紫外线的侵袭。
平流层和对流层的区别
平流层和对流层的区别
平流层和对流层是大气圈中的两个重要层,它们在大气循环和气
候形成中起着不同的作用。
下面我们来详细探讨一下平流层和对流层
之间的区别。
平流层是大气圈中的一个重要层,位于对流层之上,高度大约在
10公里到50公里之间。
平流层的主要特点是气流的垂直运动非常弱,主要是水平方向的运动。
在平流层中,气流呈现出水平流动的状态,
形成了大范围的气旋和反气旋,这种运动方式被称为平流。
平流层中
的气流稳定,温度随着高度的增加而逐渐下降,这种温度变化规律被
称为逆温层。
平流层中的气流运动缓慢,大气层内的气体能够充分混合,从而形成了相对稳定的气候环境。
对流层是大气圈中最底层的一个层,位于地球表面到平流层之间,高度大约在0公里到10公里之间。
对流层的主要特点是气流的垂直运
动非常强烈,主要是由地表的热量引起的对流运动。
在对流层中,气
流呈现出垂直上升和下沉的状态,形成了对流运动。
对流层中的气流
不稳定,温度随着高度的增加而逐渐下降,这种温度变化规律被称为
正常层。
对流层中的气流运动剧烈,大气层内的气体很难充分混合,
从而形成了气候变化较为剧烈的环境。
总的来说,平流层和对流层之间的区别主要体现在气流运动的方式、温度变化规律和气候环境的稳定性上。
平流层中的气流呈现出水
平流动的状态,温度逆温层,气候相对稳定;而对流层中的气流呈现
出垂直运动的状态,温度正常层,气候变化较为剧烈。
这两个大气层
的不同特点,共同构成了地球大气圈复杂多变的气候系统,影响着地球上的生态环境和人类的生活。
大气层的四大层次解析
大气层的四大层次解析1.引言大气层是地球周围的一层气体包围物,它起到保护地球和维持生命的重要作用。
大气层可以被分为四个主要层次:对流层、平流层、中间层和外层。
本文将深入探讨每个层次的特点和功能。
2.对流层对流层是离地表最接近的一层,大约从地球表面延伸到10-15公里的高度。
这个层次是大气层中最活跃的部分,天气现象主要发生在此处。
对流层中的空气以热力对流的形式运动,形成云、降水和风。
大气温度随着海拔的升高而逐渐下降,这种温度变化主要是由于太阳辐射地表并加热对流层的空气所致。
3.平流层平流层位于对流层上方,大约从10-15公里到50公里的高度。
在这个层次中,空气运动变得相对较为平稳,没有明显的对流现象。
平流层中的空气以水平流动为主,这种水平运动在某种程度上控制了大气层的稳定性和天气系统的形成。
此外,平流层中还存在着臭氧层,它起到过滤紫外线辐射并保护地球生物的作用。
4.中间层中间层位于平流层上方,大约从50公里到80公里的高度。
这个层次中的空气非常稀薄,几乎没有气象现象发生。
然而,大气层中的温度在中间层中开始上升,这是因为太阳辐射使得大气层中的稀有气体吸收能量。
中间层中还存在着一些重要的大气层现象,如极光和流星。
5.外层外层是大气层中最高的一层,从80公里开始延伸到数百公里的高度。
在这个层次中,大气层变得更加稀薄,几乎没有气体分子存在。
外层中的温度再次开始下降,直到大气层与太空相接。
外层的特点之一是高能粒子的存在,它们是由太阳风和宇宙射线产生的。
6.结论大气层的四大层次对地球和生物的生存至关重要。
对流层是天气现象发生的主要区域,平流层控制着大气层的稳定性,中间层中的温度变化影响着大气层的物理特性,而外层则与太空相连。
深入理解大气层的四大层次有助于我们更好地了解地球的气候变化和环境保护的重要性。
通过科学研究和全球合作,我们可以更好地保护和维护我们共同的家园。
航空航天概论第二章
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大气的物理性质 1、大气的状态参数和状态方程
大气的状态参数是指压强P、温度T和密度 这 三个参数。它们之间的关系可以用气体状态方 程表示,即P=ρRT。
航空器在空中的飞行必须具备动力装置产生推 力或拉力来克服前进的阻力 。
根据产生升力的基本原理不同,航空器分为轻 于(或等于)同体积空气的航空器和重于同体积 空气的航空器两大类。
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2.3 飞机上的空气动力作用及原理
1、什么是翼型 “翼型”是指沿平行于飞机对称平面的切平面 切割机翼所得到的剖面 。
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2.3 飞机上的空气动力作用及原理
2、什么是翼弦和迎角
翼型最前端的点叫 “前缘”,最后端的 点叫“后缘”。前缘 和后缘之间的连线叫 翼弦。翼弦与相对气 流速度之间的夹角叫 迎角 。
于气流的相对干扰而产生的一种额外阻力。 干扰阻力和气流不同部件之间的相对位置
有关,因此在设计时要妥善考虑和安排各部件 相对位置,必要时在这些部件之间加装整流罩, 使连接处圆滑过渡,尽量减少部件之间的相互 干扰。
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2.4 高速飞机的特点 弱扰动波的传播
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激波
激波实际上是受到强烈压缩的一层空气,其厚 度很小。激波前后的物理特性发生了突变,由 于空气受到强烈压缩,波面之后的空气压强突 然增大,由高速气流的流动特点知气流速度会 大大降低(减速、增压)
相对速度的影响 相对速度越大,机翼产生的升力就越大。
空气密度的影响 空气密度越大,升力也就越大,反之当空气稀薄
时,升力就变小了。 机翼剖面形状和翼迎角的影响
机翼上产生升力的大小与机翼剖面形状有很大关 系。在一定迎角范围内,随着迎角的增大,升力也会 随之增大。当迎角超出此范围而继续增大时,则会产 生失速现象。
平流层 对流层
平流层对流层平流层:大约在7-12km至50-65km左右(赤道、极地和中纬度的下界都是不同的),也叫同温层。
对流层:大约在0至7-12km以内,是最接近地面的的大气层。
资料拓展1.对流层(troposphere)对流层就是大气的最为下层。
它的高度因纬度和季节而异。
就纬度而言,低纬度平均值为17~18公里;中纬度平均值为10~12公里;高纬度仅8~9公里。
就季节而言,对流层上界的高度,夏季大于冬季,比如南京夏季对流层厚度仅约17公里,冬季只有11公里。
对流层集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水汽,它具有以下三个基本特征:(1)气温随其高度的减少而递增,平均值每增高米,气温减少0.65℃。
其原因就是太阳辐射首先主要冷却地面,再由地面把热量托付给大气,因而愈近地面的空气熔化愈多,气温愈低,靠近地面则气温逐渐减少。
(2)空气有强烈的对流运动。
地面性质不同,因而受热不均。
暖的地方空气受热膨胀而上升,冷的地方空气冷缩而下降,从而产生空气对流运动。
对流运动使高层和低层空气得以交换,促进热量和水分传输,对成云致雨有重要作用。
(3)天气的复杂多变。
对流层分散了75%大气质量和90%的水汽,因此充斥猛烈的对流运动,产生水相变化,构成云、雨、雪等繁杂的天气现象。
因此,对流层与地表自然界和人类关系最为紧密。
对流层内部根据温度、湿度和气流运动,以及天气状况诸方面的差异,通常划分为三层:①对流层下层:底部和地表碰触,上界大致为1—2 公里,存有季节和昼夜等的变化,通常夏季低于冬季,白天低于夜间。
下层的特点就是水汽、杂质含量最多,气温日变化小,气流运动受到地表摩擦促进作用猛烈,空气的横向对流、乱流显著,故下层通常也叫做摩擦层或边界层。
②对流层中层:下界为摩擦层顶,上部界限在6公里左右。
中层受地面影响很小,空气运动代表整个对流层的一般趋势,大气中发生的云和降水现象,多数出现在这一层。
此层的上部,气压只及地面的一半。
③对流层上层:范围从6 公里高度扩至对流层顶部。
平流层和对流层的特点
平流层和对流层的特点
平流层和对流层是大气层中两个重要的区域,它们各自具有独
特的特点。
首先,平流层位于对流层之上,高度大约在10公里到50公里
之间。
它的特点是空气的运动主要是水平的,而非垂直的。
这种水
平运动导致了大气层中的气流在平流层内形成了相对稳定的水平层流,使得平流层内的气流呈现出相对较为平缓的状态。
由于这种相
对稳定的特点,平流层内的气流对飞行器的飞行具有重要影响,因
此平流层也被称为“飞行层”。
而对流层则是大气层中的另一重要区域,它位于地球表面以上
约10公里的高度,是大气层中最接近地球表面的一层。
对流层的特
点是空气的运动主要是垂直的,这种垂直运动导致了大气层中的气
流形成了对流运动,使得对流层内的气流呈现出相对不稳定的状态。
由于这种不稳定的特点,对流层内的气流对天气的形成和变化具有
重要影响,例如云的形成和降水的发生都与对流层内的气流运动密
切相关。
总的来说,平流层和对流层分别具有稳定和不稳定的特点,它
们在大气层中扮演着不同的角色,对地球上的气候和天气都有着重要的影响。
对于人类来说,了解并掌握这两个大气层区域的特点,对于航空、气象预测等方面都具有重要意义。
大气层的结构与运动
大气层的结构与运动大气层是地球表面上方的一层气体包围层,它是地球与外层空间之间的过渡区域。
大气层的结构和运动对于地球上的生命和气候有着重要的影响。
本文将探讨大气层的结构和运动。
一、大气层的结构大气层可以分为几个不同的层次,从地球表面向上分别为对流层、平流层、中间层和外层层。
每个层次的特点和组成成分都有所不同。
1. 对流层对流层是大气层最低的一层,从地球表面到大约10-15公里的高度。
在这一层,空气通过对流运动形成了天气现象,如云、雨、风等。
对流层中的气体主要由氮气、氧气和水蒸气组成。
2. 平流层平流层位于对流层之上,高度约为10-15公里到50公里。
在平流层中,气流呈水平流动,几乎没有垂直的对流。
这一层的气压逐渐降低,气温也随着高度的增加而下降。
3. 中间层中间层位于平流层之上,高度约为50公里到80公里。
在这一层中,气温随着高度的增加而上升,这是因为大气层中的臭氧层的存在。
中间层中的气体主要由臭氧组成。
4. 外层层外层层是大气层的最外层,高度约为80公里到几百公里。
在这一层中,气体非常稀薄,几乎没有分子碰撞。
外层层是太阳风和地球磁场相互作用的区域。
二、大气层的运动大气层的运动对于气候和天气的形成起着重要的作用。
大气层的运动可以分为垂直运动和水平运动。
1. 垂直运动大气层中的垂直运动主要包括对流和垂直气流。
对流是指由地表的太阳辐射引起的空气的上升和下沉。
当地表受到太阳辐射时,空气被加热并上升,形成对流。
对流的上升气流会冷却并形成云和降水。
垂直气流是指由地球自转和地形等因素引起的气体的上升和下沉。
2. 水平运动大气层中的水平运动主要包括风和气旋。
风是由气压差引起的空气的水平运动。
气压差是由地球表面的温度差异引起的。
气旋是指空气围绕低气压和高气压中心的旋转运动。
气旋可以引起风暴和降水。
大气层的结构和运动对于地球上的生命和气候有着重要的影响。
不同层次的大气层具有不同的特点和组成成分,这决定了大气层的温度和气压分布。
对流层与平流层
对流层对流层(troposphere)位于大气的最低层,集中了约75%的大气质量和90%以上的水汽质量。
其下界与地面相接,上界高度随地理纬度和季节而变化。
在低纬度地区平均高度为17~18公里,在中纬度地区平均为10~12公里,极地平均为8~9公里,并且夏季高于冬季。
对流层中,气温随高度升高而降低,平均每上升100米,气温约降低0.65℃。
气温随高度升高而降低是由于对流层大气的主要热源是地面长波辐射,离地面越高,受热越少,气温就越低。
但在一定条件下,对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象,称之为“逆温现象”。
由于受地表影响较大,气象要素(气温、湿度等)的水平分布不均匀。
空气有规则的垂直运动和无规则的乱流混合都相当强烈。
上下层水气、尘埃、热量发生交换混合。
由于90%以上的水气集中在对流层中,所以云、雾、雨、雪等众多天气现象都发生在对流层。
在对流层内,按气流和天气现象分布的特点又可分为下层、中层和上层。
(1)下层:下层又称扰动层或摩擦层。
其范围一般是自地面到2公里高度。
随季节和昼夜的不同,下层的范围也有一些变动,一般是夏季高于冬季,白天高于夜间。
在这层里气流受地面的摩擦作用的影响较大,湍流交换作用特别强盛,通常,随着高度的增加,风速增大,风向偏转。
这层受地面热力作用的影响,气温亦有明显的日变化。
由于本层的水汽、尘粒含量较多,因而,低云、雾、浮尘等出现频繁。
(2)中层:中层的底界在摩擦层顶,上层高度约为6公里。
它受地面影响比摩擦层小得多,气流状况基本上可表征整个对流层空气运动的趋势。
大气中的云和降水大都产生在这一层内。
(3)上层:上层的范围是从6公里高度伸展到对流层的顶部。
这一层受地面的影响更小,气温常年都在0℃以下,水汽含量较少,各种云都由冰晶和过冷水滴组成。
在中纬度和热带地区,这一层中常出现风速等于或大于30米/秒的强风带,即所谓的急流。
此外,在对流层和平流层之间,有一个厚度为数百米到1~2公里的过渡层,称为对流层顶。
大气层分类
大气层分类大气层分类如下:大气分层五层,自下而上依次是对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。
1、对流层对流层是地球大气中最低的一层。
云、雾、雨雪等主要大气现象都出现在此层。
气温随高度增加而降低:由于对流层主要是从地面得到热量,因此气温随高度增加而降低。
2、平流层在平流层内,随着高度的增高,气温最初保持不变或微有上升。
平流层这种气温分布特征是和它受地面温度影响很小,特别是存在着大量臭氧能够直接吸收太阳辐射有关。
3、中间层自平流层顶到80km左右为中间层。
该层的特点是气温随高度增加而迅速下降,并有相当强烈的垂直运动。
4、暖层暖层它位于中间层顶以上。
该层中,气温随高度的增加而迅速增高。
这是由于波长小于0.175μm的太阳紫外辐射都被该层中的大气物质所吸收的缘故。
5、散逸层这是大气的最高层,又称外层。
这一层中气温随高度增加很少变化。
由于温度高,空气粒子运动速度很大,又因距地心较远,地心引力较小,所以这一层的主要特点是大气粒子经常散逸至星际空间,本层是大气圈与星际空间的过渡地带。
扩展资料大气形成的过程1、原始大气大约在50亿年前,大气伴随着地球的诞生就神秘地“出世”了。
也就是拉普拉斯所说的星云开始凝聚时,地球周围就已经包围了大量的气体了。
原始大气的主要成分是氢、氦、二氧化碳和甲烷等。
当地球形成以后,由于地球内部放射性物质的衰变,进而引起能量的转换。
这种转换对于地球大气的维持和消亡都是有作用的,再加上太阳风的强烈作用和地球刚形成时的引力较小,使得原始大气很快就消失掉了。
2、次生大气地球生成以后,由于温度的下降,地球表面发生冷凝现象,而地球内部的高温又促使火山频繁活动,火山爆发时所形成的挥发气体,就逐渐代替了原始大气,而成为次生大气。
次生大气的主要成分是二氧化碳、甲烷、氮、硫化氢和氨等一些分子量比较重的气体。
这些气体和地球的固体物质之间,互相吸引,互相依存。
气体没有被地球偌大的离心力所抛弃,而成为大气的第二次生命枣次生大气。
对流层平流层特点
石家庄精英中学限时训练 编号:DLST-太阳对地球的影响+大气的垂直分层-03 使用日期 2015-9-18 组题人:冯雅丽高一地理 第 1页 (共7页) 高一地理 第 2页 (共7页)(1)对流层特点: ①气温随高度的增加而递减。
大致海拔每升高1000米,气温下降6℃。
②对流运动显著。
对流层的高度因纬度而异,低纬度地面受热多,可达17~18千米;中纬地区对流层高度为10-12千米;高纬度地面受热少,对流微弱,对流层高度仅8~9千米,平均高度为12KM 。
同一地区,夏季高于冬季。
③天气现象复杂多变。
④与人类关系最为密切 (2)平流层特点: ①气温随高度增高。
②气流以平流运动为主。
③大气稳定,天气晴朗,有利于高空飞行。
(3)高层大气特点 ①气温先降后升 ②气压很低,空气密度小 ③气稳定少变,有流星、极光等现象出现。
④有若干电离层。
电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态,能反射无线电短波,对无线电短波通信有重要作用,但会受到太阳活动(耀斑)的影响而减弱甚至中断。
(1)对流层特点: ①气温随高度的增加而递减。
大致海拔每升高1000米,气温下降6℃。
②对流运动显著。
对流层的高度因纬度而异,低纬度地面受热多,可达17~18千米;中纬地区对流层高度为10-12千米;高纬度地面受热少,对流微弱,对流层高度仅8~9千米,平均高度为12KM 。
同一地区,夏季高于冬季。
③天气现象复杂多变。
④与人类关系最为密切 (2)平流层特点: ①气温随高度增高。
②气流以平流运动为主。
③大气稳定,天气晴朗,有利于高空飞行。
(3)高层大气特点 ①气温先降后升 ②气压很低,空气密度小 ③气稳定少变,有流星、极光等现象出现。
④有若干电离层。
电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态,能反射无线电短波,对无线电短波通信有重要作用,但会受到太阳活动(耀斑)的影响而减弱甚至中断。
平流层对流层
我们居住和生活的地球被一层厚厚的大气所包围。
大气层又分为好几层。
离我们最近的一层叫对流层,人类就生活在这一层,这一层的空气密度最大、压力最高。
随着高度的增加,气压逐渐减少,温度不断下降。
对流层中含有大量的水蒸气,地面空气受热后会变成热气流向上升,上层的冷空气则下降。
由于地球的旋转和各处受热不均衡,空气还要四处流动,从而形成了风。
水蒸气在高空中遇冷就会形成雨、露、雷电等各种气象变化。
对流层的平均高度为11千米,早期的航空器只能在这一层大气中飞行。
位于对流层之上的大气层叫做平流层。
此处温度极低(一56't2左右),没有水蒸气,温度也不随高度升高而变化,这一层也叫做同温层。
空气没有了上升的动力,只能做水平运动。
除了风以外,没有云、雨、雷、电等天气现象。
由于飞机使用了喷气式发动机和增压座舱,飞机就可以在平流层内飞行。
平流层的空气稀薄,没有天气变化,从而大大减少了飞机飞行阻力,使飞机能飞行得又快又安全。
平流层的高度从11千米到80千米,超音速客机的飞行高度是13~18千米,亚音速喷气机在7~13千米高度飞行,这是对流层与平流层交界的区域,有时把它叫对流层。
对流层平流层电离层散逸层特点
对流层平流层电离层散逸层特点对流层、平流层、电离层和散逸层是大气圈的四个主要层次,各自具有独特的特点和功能。
本文将就这四个层次的特点进行详细介绍。
一、对流层对流层是大气圈最低的一层,高度约为0-12公里。
在对流层中,温度随着高度的增加而逐渐降低,气压也随之降低。
此外,对流层中的气体运动主要是对流运动,即气体的垂直上升和下沉,这种运动导致了大气的不稳定性和天气的变化。
对流层还具有过滤和吸收紫外线辐射的功能,保护地球表面的生物和环境。
二、平流层平流层是大气圈的第二层,高度约为12-50公里。
在平流层中,温度随着高度的增加而逐渐升高,气压逐渐降低。
平流层中的气体运动是平流运动,即气体的水平运动,这种运动导致了大气的稳定性和风的形成。
平流层还具有过滤和吸收紫外线辐射的功能,是地球大气圈中最重要的层次之一。
三、电离层电离层是大气圈的第三层,高度约为50-600公里。
在电离层中,气体分子被太阳辐射电离成带电离子,形成了高浓度的自由电子和离子。
这种离子化状态使电离层具有导电性,可以反射无线电波,使得无线电通信具有全球性。
电离层还可以吸收和散射太阳辐射和宇宙射线,保护地球表面的生物和环境。
四、散逸层散逸层是大气圈的最外层,高度约为600公里以上。
在散逸层中,气压非常低,几乎不存在气体分子的碰撞,因此温度可以达到几千度甚至几万度。
散逸层中的气体主要是稀薄的氢和氦气体,还有一些带电离子。
散逸层的主要功能是吸收和散射宇宙射线和太阳风等高能粒子,保护地球表面的生物和环境。
综上所述,对流层、平流层、电离层和散逸层各自具有独特的特点和功能,是地球大气圈中不可或缺的四个层次。
对这些层次的深入了解,有助于我们更好地理解地球大气圈的运作和保护地球环境的重要性。
对流层与平流层
对流层对流层(troposphere)位于大气的最低层,集中了约75%的大气质量和90%以上的水汽质量。
其下界与地面相接,上界高度随地理纬度和季节而变化。
在低纬度地区平均高度为17~18公里,在中纬度地区平均为10~12公里,极地平均为8~9公里,并且夏季高于冬季。
对流层中,气温随高度升高而降低,平均每上升100米,气温约降低0.65℃。
气温随高度升高而降低是由于对流层大气的主要热源是地面长波辐射,离地面越高,受热越少,气温就越低。
但在一定条件下,对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象,称之为“逆温现象”。
由于受地表影响较大,气象要素(气温、湿度等)的水平分布不均匀。
空气有规则的垂直运动和无规则的乱流混合都相当强烈。
上下层水气、尘埃、热量发生交换混合。
由于90%以上的水气集中在对流层中,所以云、雾、雨、雪等众多天气现象都发生在对流层。
在对流层内,按气流和天气现象分布的特点又可分为下层、中层和上层。
(1)下层:下层又称扰动层或摩擦层。
其范围一般是自地面到2公里高度。
随季节和昼夜的不同,下层的范围也有一些变动,一般是夏季高于冬季,白天高于夜间。
在这层里气流受地面的摩擦作用的影响较大,湍流交换作用特别强盛,通常,随着高度的增加,风速增大,风向偏转。
这层受地面热力作用的影响,气温亦有明显的日变化。
由于本层的水汽、尘粒含量较多,因而,低云、雾、浮尘等出现频繁。
(2)中层:中层的底界在摩擦层顶,上层高度约为6公里。
它受地面影响比摩擦层小得多,气流状况基本上可表征整个对流层空气运动的趋势。
大气中的云和降水大都产生在这一层内。
(3)上层:上层的范围是从6公里高度伸展到对流层的顶部。
这一层受地面的影响更小,气温常年都在0℃以下,水汽含量较少,各种云都由冰晶和过冷水滴组成。
在中纬度和热带地区,这一层中常出现风速等于或大于30米/秒的强风带,即所谓的急流。
此外,在对流层和平流层之间,有一个厚度为数百米到1~2公里的过渡层,称为对流层顶。
对流层平流层电离层散逸层特点
对流层平流层电离层散逸层特点
对流层:
特点:
- 位于地球表面上空大约10到15公里的高度范围内。
- 大气密度急剧降低,气温与高度呈反比例关系。
- 大气分子活动强烈,空气流动剧烈。
功能:
- 保持氧气、水气、二氧化碳等气体在地球表面上循环,维护生态平衡。
- 吸收太阳辐射,保持地球表面温度在宜居范围内。
平流层:
特点:
- 位于对流层上方,高度范围在15公里以上,直到50公里。
- 温度缓慢升高,密度逐渐减小。
- 存在着许多带电粒子,如电离层中的电子。
功能:
- 保护地球表面免受来自外层空间的辐射,如宇宙射线等。
- 提供航行和通信所需的大气层,以便传递和接收电波。
电离层:
特点:
- 位于平流层上方,高度范围在50公里以上,直到大约600公里。
- 由太阳辐射引起的电离使大气分子电离,形成带电粒子云层。
- 对短波辐射的折射率非常高,是天波信号传播的重要路径。
功能:
- 提供全球性无线电通信和卫星通信的传输媒介。
- 拦截来自空间的卫星和宇宙飞船的电磁辐射,保护它们的设备免受损坏。
散逸层:
特点:
- 位于电离层上方,高度超过600公里。
- 由于受到外层空间的辐射而发生电离过程,但受到大气压力的限制,导致带电粒子很快地向空间释放。
- 密度非常低,甚至低于真空。
功能:
- 对地球表面来自太空的高能粒子和辐射进行屏蔽,保护地球生命。
对流层平流层厚度
对流层平流层厚度
平流层:大约在7-12千米至50-65千米左右(赤道、极地和中纬度的下界都是不同的),也叫同温层。
这层含有臭氧,臭氧能吸收紫外线使得地球上的生物不会被阳光中强烈的紫外线直射。
对流层:大约在0至7-12千米以内,是最接近地面的的大气层。
空气上下对流剧烈,风向和风速经常变化。
大气中80%的水汽存在于这层,因此最常云雨出现的区域,各种天气现象都发生在这一层。
这层温度随高度升高而降低。
近地面的大气层主要通过吸收地面辐射而升温,气温随高度的增加而递减,下部热,上部冷,空气垂直对流运动显著,对流层厚度因纬度和季节的不同而不同:热带较厚,寒带较薄;夏季较厚,冬季较薄。
赤道地区对流层厚度可达16至18千米,中纬度地区约10至12千米,两极地区约7至8千米。
平流层高度和对流层高度
平流层高度和对流层高度平流层高度和对流层高度是大气层中的两个重要的高度范围,它们在大气层的层次结构和气候系统中发挥着重要的作用。
平流层是大气层中的第二个层次,位于对流层之上,其高度范围大约从10公里到50公里。
平流层的特点是气流的水平流动,因此被称为“平流”。
在平流层中,气温随着高度的增加而逐渐下降,这是由于大气层中的臭氧层吸收了太阳辐射而导致的。
平流层中的气压非常低,只有地面上的大气压的一小部分,因此无法支撑飞机和其他飞行器。
然而,平流层中的空气非常稳定,没有剧烈的气象现象,也没有云层的形成。
这使得平流层成为飞行器和卫星的理想环境,因为它们可以在这个高度范围内进行长时间的飞行和观测。
对流层是大气层中的最底层,从地面到大约10公里的高度范围内。
对流层的特点是气流的垂直流动,因此被称为“对流”。
在对流层中,气温随着高度的增加而逐渐下降,这是由于地面上的太阳辐射加热了大气层。
对流层中的气压逐渐减小,但仍然足够支撑飞机和其他飞行器。
由于对流层中的气流垂直流动,产生了各种气象现象,如云层的形成、降水和风。
这些天气现象对我们的日常生活和农业生产有着重要的影响。
平流层和对流层的高度范围在大气层的层次结构中起着重要的作用。
平流层的高度范围决定了飞行器和卫星的适航高度,对于空中交通和卫星通信具有重要意义。
同时,平流层中的臭氧层起到了屏蔽紫外线辐射的作用,对地球生物的保护至关重要。
对流层的高度范围则决定了地面上的气象现象和气候变化。
对流层中的云层和降水对于水循环和农业生产起着至关重要的作用。
总结起来,平流层和对流层是大气层中的两个重要的高度范围。
平流层适合飞行器和卫星的飞行和观测,而对流层则决定了地面上的气象现象和气候变化。
它们在大气层的层次结构和气候系统中发挥着重要的作用。
通过深入了解平流层和对流层的特点和作用,我们可以更好地理解大气层的结构和气候系统的运行机制。
解释大气层的6个主要层
解释大气层的6个主要层
大气层是指地球周围的气体层,它可以分为六个主要层。
从地球表面起,它们依次是:对流层、平流层、臭氧层、中间层、热层和外层。
1. 对流层:对流层从地球表面延伸到大约10-15千米高度。
大
气层中发生气体对流的区域。
这一层是地球上大部分天气现象发生的地方,包括雨、云、风等。
温度随着高度上升而逐渐降低。
2. 平流层:平流层在对流层之上,延伸到大约50千米高度。
这一层的特点是气流垂直于地球表面的流动,并且随高度逐渐增强。
高度较高的飞机往往在这一层飞行,因为这一层的空气很稳定。
3. 臭氧层:臭氧层位于平流层之上,约在15-50千米高度之间。
这一层的特点是臭氧浓度较高,能够吸收太阳紫外线辐射。
臭氧层起到了屏蔽地球上的紫外线辐射的重要作用。
4. 中间层:中间层在臭氧层之上,延伸到大约85-95千米高度。
在这一层中,温度随着高度的增加而逐渐下降。
中间层几乎没有云层和明显的天气现象,而且大气密度非常稀薄。
5. 热层:热层是大气层的第二最上层,延伸到大约500千米高度,温度开始随着高度的升高而增加。
这一层的特点是稀薄的气体和高温。
6. 外层:外层也被称为电离层,延伸到大约1000千米高度。
在这一层中,气体分子被太阳辐射的能量电离,形成了带电粒子,这些粒子可以反射无线电波并传输电信号。
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对流层对流层(troposphere)位于大气的最低层,集中了约75%的大气质量和90%以上的水汽质量。
其下界与地面相接,上界高度随地理纬度和季节而变化。
在低纬度地区平均高度为17~18公里,在地区平均为10~12公里,极地平均为8~9公里,并且夏季高于冬季。
对流层中,气温随高度升高而降低,平均每上升100米,气温约降低0.65℃。
气温随高度升高而降低是由于对流层大气的主要热源是地面长波辐射,离地面越高,受热越少,气温就越低。
但在一定条件下,对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象,称之为“逆温现象”。
由于受地表影响较大,气象要素(气温、湿度等)的水平分布不均匀。
空气有规则的垂直运动和无规则的乱流混合都相当强烈。
上下层水气、尘埃、热量发生交换混合。
由于90%以上的水气集中在对流层中,所以云、雾、雨、雪等众多天气现象都发生在对流层。
在对流层内,按气流和天气现象分布的特点又可分为下层、中层和上层。
(1)下层:下层又称扰动层或摩擦层。
其一般是自地面到2公里高度。
随季节和昼夜的不同,下层的范围也有一些变动,一般是夏季高于冬季,高于。
在这层里气流受地面的摩擦作用的影响较大,湍流交换作用特别强盛,通常,随着高度的增加,风速增大,风向偏转。
这层受地面热力作用的影响,气温亦有明显的日变化。
由于本层的水汽、尘粒含量较多,因而,低云、雾、浮尘等出现频繁。
(2)中层:中层的底界在摩擦层顶,上层高度约为6公里。
它受地面影响比摩擦层小得多,气流状况基本上可表征整个对流层空气运动的趋势。
大气中的云和降水大都产生在这一层内。
(3)上层:上层的范围是从6公里高度伸展到对流层的顶部。
这一层受地面的影响更小,气温常年都在0℃以下,水汽含量较少,各种云都由冰晶和过冷水滴组成。
在中纬度和热带地区,这一层中常出现风速等于或大于30米/秒的强风带,即所谓的急流。
,在对流层和平流层之间,有一个厚度为数百米到1~2公里的过渡层,称为对流层顶。
这一层的主要特征是,气温随高度而降低的情况有突然变化。
其变化的情形有:温度随高度增加而降低很慢,或者几乎为等温。
根据这一变化的起始高度确定对流层顶的位置。
对流层顶的气温,在低纬地区平均约为-83℃,在高纬地区约为-53℃。
对流层顶对垂直气流有很大的阻挡作用,上升的水汽、尘粒多聚集其下,使得那里的能见度往往较坏。
对流层气温随高度的变化对流层,因为其热量的(主要)直接来源是地面辐射,所以气温随高度升高而降低。
青藏高原比相同高度的其它地区温度明显高,就是因为它提高了地面辐射的位置。
由于气温的这种变化,故形成空气对流运动强烈的特点。
平流层,则因离地面远,地面辐射对其影响可忽略,其热量来自臭氧吸收的太阳紫外辐射。
所以下冷上热,大气以水平流动为主。
中间层,又称高空对流层,它也是上冷下热,对流明显。
(离臭氧层又远了)在近地面,气温高的地方空气呈上升运动,而气温低的地方空气呈下沉运动,从而形成了空气的对流。
对流层气温下面高,上面低,容易发生空气对流。
显著的对流运动和充足的水汽,使对流层的天气现象复杂多变,云,雨,雪,雷电等主要的天气现象都发生在这一层。
对流层的各种天气变化影响着生物的生存和行为,对流层是大气层中与人们生活和生产关系最密切的一层平流层平流层,亦称同温层目录平流层(stratosphere)平流层,亦称同温层,是地球大气层里上热下冷的一层,此层被分成不同的温度层,当中高温层置于顶部,而低温层置于低部。
它与位于其下贴近地表的对流层刚好相反,对流层是上冷下热的。
在中纬度地区,平流层位于离地表10公里至50公里的高度,而在极地,此层则始于离地表8公里左右。
平流层是夹于对流层与中间层之间。
平流层之所以与对流层相反,随高度上升是气温上升,是因为其底部吸收了来自太阳的紫外线而被加热。
故之在这一层,气温会因高度而上升。
平流层的顶部气温大概徘徊在270K左右,与地面气温差不多。
平流层顶部称为平流层顶,在此之上气温又会再以随高度而下降。
至于垂直气温分层方面,由于高温层置上而低温层置下,使到平流层较为稳定。
那是因为那里没有常规的对流活动及如此相连的气流。
此层的增温是由于臭氧层吸收了来自太阳的紫外线,它把平流层的顶部加热。
至于平流层的底部,来自顶部的传导及下部对流层的对流刚好在那里抵消。
所以,极地的平流层会于较低高度出现,因为极地的地面气温相对较低。
在温带地区,商业客机一般会于离地表10公里的高空,即平流层的底部处巡航。
这是为了避开对流层因对流活动而产生的气流。
而在客机巡航阶段所遇上的气流,大多是因为在对流层发生了对流超越现象。
同样地,滑翔机一般会在上升暖气流上滑翔,这股气流从对流层上升到达平流层就会停止。
这样一来变相为世界各地的滑翔机设定了高度限制。
(纵然有些滑翔机会用上背风波来飞得更高,把滑翔机带到平流层之中。
)平流层是一个放射性、动力学及化学过程都会有强烈反应的区域。
因为其水平的气态成份混合比起垂直的混合都来得要快。
一个较为有趣的平流层环流特性是发生于热带地区的准双年震荡(QBO)。
这种现象由重力波引导,是由于对流层的对流而引至的。
准双年震荡引致了次级环流的发生,这对于全球性的平流层输送诸如臭氧及水蒸气等尤为重要。
在北半球的冬季,平流层突发性增温经常发生。
这是因为平流层吸收了罗斯贝波所致。
臭氧损耗臭氧层的损耗主因,是因为平流层中存在着含氯氟烃(简称CFCs - 如CF2Cl2及CFCl3)。
含氯氟烃是氯、氟及碳的聚合物。
正因为含氯氟烃的稳定性、价钱低廉、无毒性、非易燃性、非腐蚀性,时常被用作喷雾剂、冷却剂及溶剂等等。
但正因它的稳定性却使其持续存在于环境之中,不易化解。
这些分子会逐渐地飘到平流层,继而进行一连串的链锁反应,最终会使到臭氧层受到损耗。
美国政府早于1980年已经禁止使用含氯氟烃作为喷雾剂。
世界各国亦开始于1987年9月努力减少使用含氯氟烃,直至1996年,全球禁止工厂生产及释放含氯氟烃的法例终于生效。
但这些努力却因为中国及俄罗斯约值5亿美元的非法生产而被彻底地挫败。
所以含氯氟烃的数量直至2000年早期还在上升,预计在本世纪中期才会回落至合理水平。
[]物质组成氮气、氧气、少量的水汽、臭氧(在22-27千米形成臭氧层)、尘埃、放射性微粒、硫酸盐质点。
[]运动特征平流层内的风力分布颇为特别,首先平流层底部受到对流层顶部的西风带影响,所以几乎都吹着西风。
然后,平流层上中部则会出现以下的现象。
极地附近的夏季会有极昼的现象发生,所以处于夏季的半球,高纬度地区受到的日照时间会比低中纬度地区为长。
因为极地附近会因臭氧层而渐渐和暖,结果形成了高压状态。
反之低纬度会相对地处于低压状态。
为了消除这种不稳定,就会产生出从高压处流向低压处的气流。
可是这种气流又受到科里奥利力所影响而变成了东风。
因此,在平流层的上中部除了特别的场合以外,夏季会比较盛行东风,亦即东风带,称为平流层东风。
而冬季来临时这个现象就会逆转发生。
极地附近就会与夏季相反整天也不会受到太阳照射,结果高纬度地区就会比低中纬度地区低温,亦即进入低压状态。
因此产生了从低纬度流向高纬度的气流,再因科里奥利力的影响而变成了西风,称为平流层西风。
由于这种现象会随季节变化而改变风向,所以亦可被认为是季候风的一种,称之为平流层季候风。
平流层西风及平流层东风的最大风速都可达到每秒约50米。
人类应用航空目前大型客机大多飞行于此层,以增加飞行的稳定度。
原因有:能见度高:地球大气的平流层水汽、悬浮固体颗粒、杂质等极少,天气比较晴朗,光线比较好,能见度很高,便于高空飞行。
受力稳定:平流层的大气上暖下凉,大气不对流,以平流运动为主,飞机在其中受力比较稳定,便于飞行员操纵架驶。
噪声污染小:平流层距地面较高,飞机绝大部分时间在其中飞行,对地面的噪声污染相对较小。
安全系数高:飞鸟飞行的高度一般达不到平流层,飞机在平流层中飞行就比较安全。
当然,在起飞和着陆时,要想方设法驱赶开飞鸟才更为安全.动异常激烈,或者上升,或者下降,甚至还会翻滚。
正是由于这些不断变化着的大气运动,形成了多种多样复杂的天气变化,风、云、雨、雪、雾、露、雷、雹也多发生在这个层次里,所以也有人称这层为气象层。
这层的顶叫对流层顶。
平流层从对流层顶向上到55千米附近。
在这个范围里,温度不再像对流层里那样不断下降了,它开始几乎不发生变化,然后随高度增加又增加,到平流层顶温度可达-3~17℃。
这里空气成分几乎不变,水汽与尘埃几乎不存在,所以这里经常是晴空万里,能见度高。
平流层中臭氧比较集中,在25千米高处臭氧最多,形成了所谓臭氧层,臭氧能强烈地吸收紫外线,它对地球上的生物非常重要。
中层从平流层顶向上,也就是从55千米到80千米这个范围被命名为中层大气,简称中层。
在这里,温度随高度而下降,大约在80千米左右达到最低点,约为-90℃。
热层从中层大气向上,也就是从80千米到500千米左右的范围,这里温度随高度迅速上升,可达到1000~2000℃。
所以称为热层。
在这里空气高度稀薄,而且多处在高度电离状态。
逃逸层500千米以上是外大气层,这一层顶也就是地球大气层的顶。
在这里地球的引力很小,再加上空气又特别稀薄,气体分子互相碰撞的机会很小,因此空气分子就像一颗颗微小的导弹一样高速地飞来飞去,一旦向上飞去,就会进入碰撞机会极小的区域,最后它将告别地球进入星际空间,所以外大气层被称为逃逸层。
但总的说来,逃逸掉的大气是很少的一部分,几乎可以忽略不计。
这一层温度极高,但近于等温。
这里的空气也处于高度电离状态。
电离层除了以上的分层外,科学家根据大气电离状态,又将60千米以上的大气层称为电离层,电离层在远距离无线电通信方面起着很重要的作用,无线电波借助于在地面和电离层之间的多次反射而传播,实现了远距离的无线电通信。
人们形容电离层为“一面反射电波的镜子”.不过,电离层反射的只是普通的无线电广播采用的波段,对于波长较短的无线电波则起不到反射作用。
电视机采用的恰恰是彼长较短的无线电波,这就是电视机为什么收看不到远处电视台节目的原因。
为了能收看到大洋彼岸的电视节目,科学家利用在赤道上空36000千米高度的静止地球卫星来传播电视信号,使生动的电视画面越过大洋或大陆,送到千家万户的电视机中。
磁层在大气科学中有时还将500千米以上的大气层称为磁层。
因为在这里,地球磁场对大气的运动起着决定性的作用。
磁层在太阳风的作用下发生一系列变化:向着太阳的一面被压缩了,而在背着太阳的一面形成了一个类似于慧星一样的长尾巴——磁尾。
向着太阳的一端距地心约十几个地球半径,即70000一80000千米,它的尾长(背着太阳一端〕约100个地球半径,即600多万千米。
太阳风与磁层之间的边界即为磁层顶,顶以外即为星际空间。
因此也有人认为磁层顶才是大气圈的顶。