大气的垂直分层知识点
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大气的组成和垂直分层
大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上是不均匀的,人们依据温度、密度和大气运动状况的垂直变化,将大气自下而上依次划分为对流层、平流层和高层大气。
(1)对流层贴近地面的大气最低层。整个大气的3/4和几乎全部水汽、杂质都集中在这一层。是大气中最活跃、与人类关系最为密切的一层。人类就生活在对流层的底部。对流层有以下特点:
①气温随高度的增加而递减。因为地面是对流层大气的主要的直接热源,因此离地面越高,气温越低。大致海拔每升高1000米,气温下降6℃。
②对流运动显着。该层上部冷下部热,利于空气的对流运动,对流层即因此得名。对流层的高度因纬度而异,低纬度地面受热多,对流旺盛,对流层高度高,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。近地面的水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送,在上升过程中随着温度的降低,容易成云致雨。云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。
(2)平流层自对流层顶至50~55千米高度的范围为平流层。这一层有以下特点:
①气温随高度增高。该层大气主要靠臭氧吸收大量的紫外线增温。在22~27千米高度处,臭氧含量达到最大值,形成臭氧层。臭氧层以上,臭氧含量逐渐减少,但是太阳紫外线辐射强烈,气温随高度迅速增加。臭氧大量吸收紫外线,为人类生存环境天然屏障;
②气流以平流运动为主。该层上部热下部冷,不易形成对流,而是以平流运动为主,大气稳定,有利于高空飞行。
(3)高层大气平流层顶以上的大气,气压很低,空气密度小,到2000~3000千米高空,大气密度已与星际空间的密度接近,这个高度可看作是地球大气的上界,天气稳定少变,有流星、极光等现象出现。
在该层大气80~500千米的高空,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。
高层大气气温自下而上气温先降后升,主要是高空有氧原子吸收太阳辐射。
(三)逆温
一般情况下,对流层的某一高度出现的气温随高度增加而升高的现象,称为逆温。
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。
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。