大气层结稳定度的判定及逆温的形成

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气象第一章第七节空气的垂直运动和大气稳定度

干绝热过程： γ ＜ γd 层结稳定 γ = γd 中性 γ ＞ γd 层结不稳定
湿绝热过程： γ ＜ γm 层结稳定 γ = γm 中性 γ ＞ γm 层结不稳定
干湿混合绝热过程 γ ＞ γd 绝对不稳定 γm＜γ＜γd 条件不稳定 γ ＜ γm 绝对稳定
大气稳定度与天气
1、Υm<Υd<Υ ――绝对不稳定
（2）平流逆温：暖空气流到冷的下垫面（陆面或水面）上形成的逆温。无日变化；
（3）下沉逆温：高空空气绝热下沉增温而形成的逆温。多出现在高压区，范围广，厚度大；
（4）乱流逆温：低层空气的乱流混合作用形成的逆温。多发生在摩擦层中部。
（5）锋面逆温：冷暖气团交界的过渡层内形成的逆温。
第七节空气垂直运动和稳定度
基本概念和知识点：空气的垂直运动产生原因、垂直运动类型、垂直运动的绝热变化、大气稳定度判断及对应天气、逆温类型。
重点：大气稳定度判断和逆温类型理解。
第七节空气垂直运动和稳定度
§1. 垂直运动的类型 GO
§2.气温运动中气温的绝热变化 GO
§3.大气稳定度
GO
4
3、锋面上的垂直运动（动力原因2）暖气团受锋面抬升产生上升运动，通常上升速度缓慢，但持续时间可以很长，形成大范围的层状云系和连续
性降水。降水区在冷气团一侧。
§5.1空气的垂直运动
5
4、地形抬升引起的垂直运动（动力原因3）在山的迎风坡一侧，气流上升；在背风坡一侧，气流下沉。云雨区出现在迎风坡一侧。
§4.大气中的逆温 GO
§1.大气的垂直运动类型
1. 对流: 指热力作用下的暖空气上升冷空气下沉。由垂直方向的运
动方程，状态方程和静力关系可以证明，当气块温度T′与周围环境温度T不同时，就发生垂直运动，即: T′ < T 下沉运动 T′ = T 无对流 T′ > T 上升运动

形成逆温的条件-概述说明以及解释

形成逆温的条件-概述说明以及解释1.引言1.1 概述【概述】逆温是指在大气层中温度随高度的升高而增加的现象，与通常情况下的温度递减规律相反。

它是在特定的气象条件下形成的，具有一定的时空分布特征。

逆温在大气科学研究中具有重要的意义，对人类活动、气候变化及工程建设等方面都有着深远的影响。

本文将探讨形成逆温的条件，包括逆温的定义与背景、形成逆温的条件1、形成逆温的条件2和形成逆温的条件3。

通过理解这些条件，我们能够更好地了解逆温现象的形成机制，为进一步研究和应用逆温提供重要的参考。

在接下来的正文中，我们将详细介绍逆温的定义与背景，来为读者提供对逆温概念的基本了解。

然后，我们将分析逆温的形成条件，以便更好地解释逆温现象的产生原因。

最后，我们将对逆温形成条件进行总结，并展望逆温对气候和工程领域的影响与应用前景。

通过本文的阐述，读者将能够对逆温现象有更全面的认识，并对逆温所涉及的气象条件有更深入的理解。

我们希望本文能够为相关领域的研究与实践提供一定的帮助和启示。

文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本文主要分为三个部分，即引言、正文和结论。

下面将对每个部分的内容进行简单介绍。

- 引言部分将概述逆温的定义与背景，介绍逆温现象的基本概念和相关研究的背景。

通过引入逆温的概念和研究意义，引起读者对本文的兴趣。

- 正文部分将详细探讨形成逆温的条件。

在正文的第一节中，将给出逆温的定义和背景，为后续内容的理解打下基础。

接下来，我们将介绍形成逆温的条件1，探讨导致逆温现象发生的主要因素。

然后，我们将进一步探讨形成逆温的条件2，从不同角度分析逆温现象的形成机理。

最后，我们将介绍形成逆温的条件3，深入了解逆温现象与其他气象要素的关系。

- 结论部分将对前面内容进行总结，概括逆温的形成条件，并指出逆温现象的研究对气象科学和相关应用领域的重要意义。

同时，还将展望逆温研究的发展方向，提出对逆温的影响和应用的展望，为读者提供一定的启示。

大气层逆温现象分解课件

大气层逆温现象分解课件
• 引言 • 逆温现象的形成机制 • 大气层逆温现象的影响 • 大气层逆温现象的防治措施 • 未来展望
01
引言
什么是逆温现象
逆温现象：在特定条件下，大气的温度随高度增加而升高的现象。
这种现象在特定的时间和地点发生，影响大气的物理和化学性质。
逆温现象与正常情况下大气的温度随高度增加而降低相反。
逆温现象的发现和研究历程
01
19世纪末，科学家们开始注意到逆温现象。
02
20世纪初，逆温现象的研究逐渐受到重视，许多学者开始对其进行深入探讨。
03
随着科技的发展，逆温现象的观测手段和理论模型不断丰富和完善。
04
目前，逆温现象在气象学、气候变化研究等领域具有重要的应用价值。
02
逆温现象的形成机制
健康风险
大气层逆温现象可能加剧空气污染，增加呼吸道疾病和过敏的风
险，对人类健康造成威胁。
交通影响
逆温现象可能导致大雾、霜冻等天气现象，降低能见度，对交通出行造成不利影响。
农业影响
逆温现象可能影响作物的生长和产量，对农业生产和农民收入造成影响。
对环境的影响
生态平衡
大气层逆温现象可能影响生态系统的平衡，改变动植物种群的分
布和数量。
能源消耗
逆温现象可能导致供暖和制冷需求的增加，增加能源消耗和碳排
放。
城市环境
大气层逆温现象可能加剧城市热岛效应，影响城市环境和居民生
活质量。
04
大气层逆温现象的防治措施
提高公众对逆温现象的认识
公众教育
通过学校、社区和媒体等渠道，普及逆温现象的基本知识，提高公众对逆温现象的认知和理解。

大气垂直分层及逆温

天气现象
人类活动影响
对流层中包含了所有的天气现象，如云、雨、雪、雾、霾等。
人类活动产生的污染物主要集中在对流层，对流层中的污染物对人类健康和环境造成严重影响。
平流层
定义
臭氧层
平流层位于对流层之上，高度在5055千米之间，是地球大气的第二层。
平流层中的臭氧层是地球大气的保护层，能够吸收太阳辐射的紫外线，保护人类和其他生物免受紫外线的伤害。
气溶胶颗粒物
大气中的气溶胶颗粒物能够反射和散射太阳辐射，减少地面的热量吸收，进而影响大气的温度梯度。
污染物质
某些污染物质在大气中积累，能够吸收和重新辐射热量，导致大气的温度梯度异常。
对天气和气候的影响
雾霾
逆温现象导致大气的温度梯度异常，使得污染物在近地面累积，加剧雾霾天气。
气候变化
逆温现象对气候变化有一定影响，如全球变暖背景下，某些地区出现的“气候突变”可能与逆温现象有关。
辐射逆温
在晴朗的夜晚，由于地面长波辐射的损失大于大气层顶，导致近地面的温度迅速下降，而高层的温度则相对较高，形成温度逆层。
大气垂直分层对逆温现象的影响
稳定层结
在某些情况下，大气的垂直流动受到限制，导致大气的稳定性增强，这有助于逆温现象的形成。
混合层高度
混合层的高度对逆温现象的形成也有影响。当混合层的高度较低时，大气的温度梯度可能更加异常，有利于逆温现象的发生。
气候变化研究
大气垂直分层和逆温现象与全球气候变化密切相关。通过长期监测这些现象，科学家可以研究气候变化的趋势，为制定应对策略提供依据。
空气质量监测与保护
空气质量预警
当出现逆温现象时，大气的垂直对流被强烈抑制，导致污染物在低层累积。通过监测逆温现象，可以及时发出空气质量预警，提醒公众采取防护措施。

大气温度层结的四种类型

大气温度层结的四种类型大气温度层结是指大气中温度随高度的变化关系。

根据温度随高度变化的规律，可以将大气层结分为四种类型：逆温层、中性层、辐合层和辐散层。

本文将详细介绍这四种大气温度层结的特点和形成机制。

1. 逆温层逆温层是指随着高度的增加，温度反而增加的大气层结。

逆温层通常出现在地表附近的低层大气中，是城市热岛效应、地形和地貌等因素的影响下形成的。

逆温层的存在使得空气不易上升，导致污染物在逆温层上方逐渐积累，对空气质量造成一定的影响。

逆温层还能够阻挡地表辐射的散失，使得地表温度升高，导致天气稳定和雾霾的形成。

2. 中性层中性层是指温度随高度变化不明显的大气层结。

在中性层中，空气的上升和下沉没有受到强烈的阻碍，大气中的湍流运动十分活跃。

中性层通常出现在高空中，例如平流层和对流层之间的转变层。

3. 辐合层辐合层是指随着高度的增加，温度下降速率逐渐减小的大气层结。

辐合层通常出现在高空中，例如对流层与平流层之间的转变层。

在辐合层中，大气上升和下沉的运动会受到辐合作用的影响，从而导致空气的汇聚和上升，形成云层和降水现象。

4. 辐散层辐散层是指随着高度的增加，温度下降速率逐渐增大的大气层结。

辐散层通常出现在高空中，例如平流层与对流层之间的转变层。

在辐散层中，大气上升和下沉的运动会受到辐散作用的影响，从而导致空气的分散和下沉，使得降水现象减少。

形成机制大气温度层结的形成机制涉及地理、气候和地表特征等多种因素的综合影响。

以下是各种层结的形成机制的简要介绍：•逆温层的形成主要受到城市化过程中人为因素的影响，例如建筑物集聚和人口密集等，造成大量热能的散失受阻，导致逆温现象的出现。

•中性层的形成主要受到地形和气候的影响。

地形高度变化大、气候稳定的地区更容易形成中性层。

•辐合层的形成主要受到大气的辐合作用的影响。

地壳运动、冷暖气团的交汇等因素会导致大气层结的变化，从而形成辐合层。

•辐散层的形成主要受到大气的辐散作用的影响。

逆温现象Word 文档

逆温大气吸收太阳短波辐射的能力很弱，而吸收地面长波辐射的能力却很强。

因此，大气近地层内的温度变化主要是受地表长波辐射的影响，空气温度随地面温度的变化而自下而上的变化。

一般是气温随高度的增加而降低，但在特定条件下，也会发生大气温度层结逆转的现象，即r-rd=0及r-rd＜0。

①定义：气温随高度增加而增加的现象称为逆温；②分类：根据逆温的生成过程，分为五类a.辐射逆温：晴朗、少云无风的夜间，风速＜3m/s(二级)时，地面因强烈的有效辐射而很快冷却，近地面气温下降快，较高气层冷却慢，气温下降慢，形成自地面向上发展的逆温层，称为辐射逆温。

条件：晴朗、微风、无云或云层很薄很高，使地面失去保温层，散热快又多，因而降温激烈，微风有助逆温层向上扩散，但风速＜2~3m/s，如风大，上下层空气间的湍流交换加强，热量下传，不利于逆温层的形成。

(a)正常温度层结(b)逆温开始生成，随地面辐射增强，迅速冷却，逐渐向上发展(c)辐射达到最强时为黎明前(d)日出后，地面增温，空气自上而下增温，逆温逐渐消失(e)上午10时左右，逆温消失这种逆温冬季最强，中纬度地区可达200~300mb.下沉逆温(压缩逆温)高压控制区较大气团下沉运动时，常使原来稳定层结的空气压缩成逆温层结。

假定某高度有一气层ABCD，厚度为h，当它下沉时，由于周围大气对它的压力逐渐增大，以及由于水平辐射作用，该气层被压缩成A¢B¢C¢D¢，厚度减小为h¢(<h)。

气层下沉过程是绝热的，则CD下沉到C¢D¢的距离h¢比AB到A¢B¢的距离大，使气层顶部的绝热增温大于底部，若下沉距离很大时，就可能使顶部增温的气温高于底部增温后的气温。

形成逆温。

如原在1000米高度(AB)稳定层结(中性)为10℃的气块，下沉到500米时(A¢B¢)底部温度上升到15℃，顶部温度上升到16℃。

大气静力稳定度判别

在天气学中，用来判断对流运动发展与否；在污染气象学中，有助于判断湍流发展与否。
气块法模型：
令气块离开平衡位置作微小的虚拟位移，如果气块到达新位置后有继续移动的趋势，则此气层的大气层结是不稳定的。它表明稍有扰动就会导致垂直运动的发展；如果气块有回到平衡位置的趋势，则这种大气层结是稳定的；如果气块既不远离平衡位置也无返回原平衡位置的趋势，而是随遇平衡，就是中性的。
或超过热对流下限温度，那么当天气温就可能达到或超过对流下限温度，产
生热雷雨可能性比较大。
（4）挟卷过程对稳定度影响
观测表明，对流云内的温度递减率一般都大于湿绝热降温率而与云外温度递减率接近；云内含水量也比按绝热过程计算的小；云顶高度则比计算的低。
这说明对流云的发展不是孤立的，云内
外空气有强烈的混合，云外空气进入云内的过程通常称为挟卷过程。
T g ( d ) d T z T z c p
此判据能定性的反映对流发展的基本条件，
se se ( ss ) z T
广泛应用在天气预报、
云雾物理及相关的污染气象学的研究中。
2018/7/15
2 条件性不稳定 01
因此很重要
（1）未饱和情况及下沉逆温
若气层升降过程中始终保持未饱和状态时，稳定度的变化
（1） ΓV 1
γd
大气中通常是这种层结，讨论重点内容。当整层气层下沉
且伴随有横向扩散（水平辐散）时，例如北半球反气旋，气层趋向稳定，甚
至可能形成逆温层；若整层气层被抬升且伴有水平辐合时，例如北半球气旋，气层稳定度减小。（2） ΓV 1 不变。（3）
条件性不稳定也是一种潜在不稳定。条件性不稳定只要有局地的热对流或动力因子对空气抬升即可，因而往往造成局地性的雷雨天气。

逆温现象

团位于锋面之上，冷气团在下。在冷暖气团之间的过渡带上，若锋面上下暖冷空气的温差较大,便形成逆温。由于锋是从地面向冷空气上方倾斜的，逆温层也随锋面的倾斜而呈倾斜状态。因此逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到,在冬半年有时会形成冻雨一些恶劣性天气。
思考:锋面附近垂直方向气温随高度变化曲线图为:
右图(图3)中曲线表示等压线，箭头表示风向，分析回答1---3题。
读某工业区不同时段气温垂直分布图，完成12～13题。
由于太阳辐射引起逆温的生消过程。
12.该地当日大气污染加剧的主要原因是 D A.地面辐射减弱 B.大气逆辐射减弱 C.空气水平运动减弱 D.空气对流运动减弱 13.下列时段空气质量最好的是 ( D ) A.19∶00～22∶00 B.04∶00～07∶00 C.07∶00～10∶00 D.13∶00～16∶00
高度m
高度m
温度℃ 正常现象逆温现象
温度℃
例．下图甲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（图乙）”。回答下列问题。
（1）若TS稳定在-8℃，该城市气温至少要上升到 10 ℃以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为 8 时。（2）一般逆温结束后2小时，近地面对流才能起到净化空气的作用。所以，在图示的情况下，仅考虑空气洁净的因素，上午体育锻炼的时间宜选在 10 时以后
14、7℃
20．9℃ 20．2℃
14、9℃
21．0℃ 20．0℃
15、2℃
2008年1月中下旬，我国南方地区发生了长时间、大范围的低温、大雪、冻雨等气象灾害。回答3～4题。
A 3.据图提供信息分析，形成这次持续雨雪天气的水汽主要来自（） A.印度洋 B.太平洋 C.大西洋 D.北冰洋

逆温层变化规律

逆温层变化规律引言：逆温层是指在大气中高度范围内温度逐渐升高的一层，与常规的温度逐渐降低的大气结构相反。

逆温层的形成与多种因素有关，包括地形、地表特征、气候条件等。

本文将探讨逆温层的变化规律及其影响。

一、逆温层的形成机制逆温层的形成主要与地表特征和大气环流有关。

地表特征如山脉、高原、河流等会导致地面辐射能量的不均匀分布，从而引起逆温层的形成。

大气环流中的下沉气流也是逆温层形成的重要原因之一。

当下沉气流受到地面摩擦力的作用，会在一定高度上形成逆温层。

二、逆温层的变化规律逆温层的高度和强度都会随着时间和地点的变化而变化。

以下是逆温层变化的一些规律：1. 季节性变化：逆温层的高度和强度在不同季节会有明显的变化。

夏季逆温层一般较低且较弱，而冬季逆温层则较高且较强。

2. 日变化：逆温层在一天中的高度和强度也会发生变化。

通常在清晨和黄昏时分逆温层较为明显，中午时逆温层一般较弱。

3. 地理位置影响：逆温层的高度和强度与地理位置密切相关。

海洋和湖泊周围的逆温层一般较弱，而山区的逆温层则较高且较强。

4. 大气污染的影响：逆温层的存在对于空气质量有重要影响。

逆温层能够阻碍低层空气的对流扩散，导致空气污染物在逆温层下方积聚，造成雾霾等严重污染。

三、逆温层的影响逆温层对气象、气候和环境等方面都有重要影响：1. 气象影响：逆温层的存在会改变大气的垂直温度结构，影响气象要素的传播和分布。

逆温层的变化会导致湍流强度的增强或减弱，从而影响飞行、空气质量监测等领域的运行。

2. 气候影响：逆温层的变化与气候条件有密切关系。

逆温层的高度和强度的变化会影响地面的能量平衡，进而影响气候的形成和变化。

3. 环境影响：逆温层对环境污染物的扩散起着重要作用。

逆温层能够阻碍污染物的上升和对流扩散，导致污染物在逆温层下方积聚，造成空气质量恶化。

结论：逆温层的变化规律是复杂而多样的，受到季节、时间、地点、地形和气候等多种因素的影响。

逆温层的存在对气象、气候和环境都有重要影响。

形成逆温现象的因素

形成逆温现象的因素
形成逆温现象的主要因素有以下几个：
1.大气辐射条件：当地表温度昼夜变化较大时，夜间大气会受到地表辐射的预热，形成逆温现象。

2.地形因素：当地形起伏较大时，夜间冷空气容易在低洼地区滞留，形成逆温现象。

3.风向和风速：逆温现象通常发生在风速较小、风向稳定的情况下。

这样的风速和风向条件不利于冷空气的扩散，导致冷空气滞留，形成逆温现象。

4.湿度：湿度较高时，水蒸气的吸热作用会抑制大气的辐射冷却效应，使逆温现象更容易发生。

5.大气层结稳定度：当大气层结稳定时，空气不易垂直混合，导致冷空气囤积在地面上方，形成逆温现象。

综上所述，逆温现象的形成是由大气辐射条件、地形、风向和风速、湿度以及大气层结稳定度等多个因素共同作用的结果。

大气逆温现象

3、逆温的利与弊
1）利：逆温的出现会阻碍空气垂直对流 ①抑制沙尘暴的发生
沙尘暴发生条件——大风、沙尘、强对流运动。
②对飞机的飞行极为有利
出现逆温类似平流层：空气平稳，万里晴空提高了能见度。
③逆温是一种气候资源
作为气候资源利用：逆温的下部光热条件适中，一般以发展喜温凉的作物和蔬菜为主；逆温带的中部逆温现象强烈，冬暖夏凉，一般以发展果树和冬季蔬菜基地为主；逆温带上部降水充裕，以发展林、草和药材为宜。（多见于山坡和谷地中）
中午
高度
傍晚
高度
黎明前
对流运动抑制, 污染物不易扩散
温度
对流运动,有利污染物扩散
①
0
20
温度
②
高度
③
日出后
中午
④
⑤
0
20
温度
2）地形逆温（盆地和谷底)：
主要由地形造成，常发生在山地、盆地和谷地中。由于夜间山坡上的空气冷却快，冷空气顺坡下沉到谷底，把谷底原来的暖空气抬挤上升，从而形成上暖下冷的逆温现象。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。天山北坡，青藏高原东部等。
例3、逆温是指某高度大气实际温度高于理论温度的现象，河流和湖泊中有时也会出现逆温现象。读阿根廷某湖泊不同季节垂直水温变化图，回答下列两题。 1、图中能反映逆温现象的曲线及其出现的月份是（A ）
A．①；7月 C．①；1月 B．②；7月 D．②；1月
2、下列关于此时该湖泊出现逆温的原因叙述，正确的是（）
高层大气
电离层
二、大气逆温现象
1、逆温概念：
1）正常温度——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，气温随海拔的升高而降低，称为气温垂直递减率R，R为0.60℃／100米. 2）逆温现象——实际上，温度有时可能出现随高度上升而增高现象，称为逆温。出现逆温的大气有一定的厚度，这层大气称为逆温层。如下图：

大气静力稳定度判别

利用下列两个关系

z

T
T z
g cp

T
(dd
)
se
z
se
T
(ss )
此判据能定性的反映对流发展的基本条件，广泛应用在天气预报、云雾物理及相关的污染气象学的研究中。
2019/8/14
2 条件性不稳定 01 气层不稳定能量 02 条件性不稳定类型 03 热雷雨预报 04 夹卷过程对稳定度影响
dw dt

0
，说明若气块比周围（环境）空气暖时，可
2、当 T Te 时，则
获得向下的加速度；
dw dt

0
，说明若气块比周围（环境）空气冷时，可
3气、块若的垂T直加T速e 度时为，零则。ddwt 0 ，说明气块与周围（环境）空气无温差时，
2019/8/14
（2）静力稳定度判据
1）薄气层定义：气层的厚度足够薄，以至于气层的 Te z
总是和dz的符号一致，有加速离开原平衡位置的倾向，即大气层结是不稳定层结；
2、垂直运动既不发展也不衰减，大气层结是中性的；
3、，不论气块是向上运动（dz>0）还是向下运动（dz<0），气块的加速度
总是和dz的符号相反，有加速回到原平衡位置的倾向，即大气层结是稳定层结；
z

z
观测表明，热带地区自地面以上到约15公里高度处，平均来看，都是处于条件性不稳定状态。其它地区大气层结也大多是条件性不稳定。
注意：在讨论厚气层时（或自地面以上对流层整层大气），大气温度垂直分布很复杂，大气垂直减温率不是常数；气块不再是作微小虚拟位移，而是作有限虚拟位移，离开平衡位置的未饱和气块可能上升达到凝结而成为饱和气块，这就增加问题难度。

大气稳定度

硝酸、亚硝酸、硝酸盐、亚硝酸盐、硝酸酯
ester、亚硝酸酯和铵盐等。含碳化合物： CO 、 CO2 、碳氢化合物
hydrocarbon等含烃类卤(C素F化Cs合)化物合：物等CH。3Cl、CH3Br、CH3I、氟氯
1、含硫化合物
1969年Robinson等人报道，地球上全年 SO2的产生量为2.97亿吨。
天然源：海洋中生物的作用、植物叶绿素
chlorophyl的分解、森林中放出萜terpene的
氧化、森林大火以及大气中CH4的光化学氧化和 CO2的光解等，放电作用引起云层中有机物的光氧化作用，二氧化碳的轻微解离作用，以及种子
发芽burgeon、籽苗生长及人和动物新陈代谢 metabolism过程等等。
人为源：其余都是由于人类活动产生的。
如：氟氯烃类(CFCs)化合物（氟里昂）可用作冰箱制冷剂、喷雾器中的推进剂、溶剂和塑料起泡剂等。CFCs完全由人为产生。
最常用的氟里昂是二氟二氯甲烷（F－12）和一氟三氯甲烷（F－11）。
➢ NOx能和碳氢化合物生成光化学烟雾。
➢ 特点：
➢ 城市空气中的NOx含量大约高出全球平均值2个数量级。
➢ NOx的浓度变化受季节和气象因素影响：一般冬季高于夏季；取暖期高于非取暖期。
➢ NOx的汇：
➢ 被土壤和植被吸收； ➢ 转化成HNO3和硝酸盐而去除。
3、含碳化合物
CO
人为源：含碳燃料的不完全燃烧，或者是内燃机在高温、高压的条件下燃烧。
各类工业企业向大气中排放的主要污染物质
环境化学中主要研究化学污染物，不涉及物理污染物、较少涉及生物污染物，因为后两者分别属于环境物理学和环境医学的范畴。
大气污染化学中主要讨论氮氧化物、碳氧化物、含硫化合物、颗粒物、挥发性有机物等大气污染物。

逆温

A )
B.12时、15时出现逆温现象
C.大气热量直接来自太阳辐射
D.气温日较差自下而上增大
(2)当地该日(
B )
B.与海口相比白昼较长 D.正午太阳位于正北方向
A.日落时间为17时 C.正午地物影子年内最长
例:右下图是某地气温垂直分布图,读图回答1～3题。
1. 甲、乙、丙、丁四图中最有利于
大气污染物扩散
高度m
逆温现象
温度℃
一般情况下，在低层大气中，通常气温是随高度的增加而降低的。但有时在某些层次可能出现相反的
情况，气温随高度的增加而升高，
这种现象称为逆温。出现逆温现象的大气层称为逆温层。
二、逆温形成的条件：
设理论温度为T（按温度的直减率变化），实际温度为TS
高度m
R
2000
r1
r2
1000
平流逆温
• 暖空气平流到冷的地面或冷的水面上，会发生接触冷却的作用，越近地面降温越多。
暖空气
冷地
较暖空气
面
平流逆温
当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气因受下垫面的影响迅速降温，上层空
气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。逆温的
强弱，主要由暖空气和冷地表面的温差决定。温差
(2)一般逆温结束后2小时，近地面对流才能起到净化空气的作用。所以，在图示的情况下，仅考虑空气洁净的因素， 10 上午体育锻炼的时间宜选择在_______时以后。
典题例证
1．2008年初的雪灾与大气的逆温现象有关。
逆温是指对流层中气温随高度上升而增高的现象。下列四图中表示近地面逆温现象的是( )
例: (2000年广东)左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”(右图)。回答下列问题。

一组：大气层结稳定度的判定及逆温的形成.

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【图中：颜色由深蓝，浅蓝，到黄色，暗红，代表PM2.5的浓度越来越高】
讨论：对这张图，你有什么看法？
我们要如何做才能摆脱这座穹顶？这些污染从哪里来？
为什么中国会发生如此严重的空气污染？
气块法图示
稳定气层
不稳定气层
中性气层
气块法图示
稳定气层：气块在受扰后，有一铅直虚位移，若气块到达新位置后有返回原来位置的趋势，则为稳定气层。
气块法图示
稳定气层
不稳定气层
中性气层
气块法图示
中性气层：气块在受扰后，有一铅直位移，若气块到达新位置后既无离开也无返回原来位置的趋势，则为中性气层。
【图中：颜色由深蓝，浅蓝，到黄色，暗红，代表PM2.5的浓度越来越高】
空气污染案例分析
中国空气污染浓度地图
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这些污染物里有哪些成分？
T
hanks！
大气层结稳定度的判定及逆温的形成
主讲人：许获，崔莉妍，张絮
PPT制作：茆娜
回顾上节课
影响空气污染物散布的主要因子：
理解思路：
引言—上节内容回顾 •大气中的对流，时强时弱，持续时间长短不一，这是什么原因呢？据研究，这和大气层结稳定度有密切的关系。

第6章大气静力稳定度

气层不稳定能量
02
03 04
条件性不稳定类型
热雷雨预报
夹卷过程对稳定度影响
观测表明，热带地区自地面以上到约15公里高度处，平均来看，都是处于条件性不稳定状态。其它地区大气层结也大多是条件性不稳定。
注意：在讨论厚气层时（或自地面以上对流层整层大气），大气温度垂直分布很复杂，大气垂直减温率不是常数；气块不再是作微小虚拟位移，而是作有限虚拟位移，离开平衡位置的未饱和气块可能上升达到凝结而成为饱和
dw 0 ，说明若气块比周围（环境）空气冷时，可 2、当 T Te 时，则 dt 获得向下的加速度；
0 ，说明气块与周围（环境）空气无温差时， 3 、若 T Te 时，则 dt 气块的垂直加速度为零。
dw
2017/5/10
（2）静力稳定度判据
1）薄气层定义：气层的厚度足够薄，以至于气层的 Te z 为常数，则称该气层为薄气层。
或超过热对流下限温度，那么当天气温就可能达到或超过对流下限温度，产
生热雷雨可能性比较大。
（4）挟卷过程对稳定度影响
观测表明，对流云内的温度递减率一般都大于湿绝热降温率而与云外温度递减率接近；云内含水量也比按绝热过程计算的小；云顶高度则比计算的低。
这说明对流云的发展不是孤立的，云内
外空气有强烈的混合，云外空气进入云内的过程通常称为挟卷过程。
条件性不稳定也是一种潜在不稳定。条件性不稳定只要有局地的热对流或动力因子对空气抬升即可，因而往往造成局地性的雷雨天气。
对流性不稳定的气层形成积状云（对流云），甚至产生对流性降水。观测
表明，最可能产生强对流的是低层暖湿、高层干燥的具有条件性不稳定层结
的气层，其温度曲线和露点曲线呈现“喇叭口”性质。对流层内全球平均位温随高度增加，故对干空气或未饱和湿空气而言，大气层结的平均状态是稳定的。在热带地区上空，对流层的中、低层（约700hPa以下）存在相当位温梯度

05-第五章-大气稳定度和不稳定能量-解析

5、湿绝热线（绿色虚线）
等温线
平行于纵轴的黄色直线，每隔1℃画一条。
等压线
平行于横轴的黄色直线
等饱和比湿线
自右下方向左上方倾斜的绿色实线。它反映了空气块在上升过程中露点随高度的变化。
干绝热线
自右下方向左上方倾斜的黄色实线反映了未饱和空气块在上升过程中温度随高度
层结曲线表示了测站上空气温垂直分布状况。
2.露点层结曲线
将各层上的气压、露点数据用钢笔一一点绘在图上，然后用黑色实线依次连结起来，即成为露点随高度的分布曲线（称为露点曲线或露点层结曲线）。
露点曲线表示了测站上空水汽垂直分布的状况。
3.状态曲线
4.不稳定能量的分析
状态曲线位于层结曲线右边，不稳定能量为正
逆温层之下，水汽大量聚集；逆温层之上水汽含量骤减。
（四）下沉逆温（压缩逆温）
大气中整层空气下沉压缩增温所造成的逆温。下沉逆温多出现在高压区内1－2千米的高度下沉逆温常伴随晴好天气
（五）锋面逆温
由于暖气团位于冷气团之上，出现锋面上下的温差而形成的逆温。
由于锋是从地面向冷空气一方倾斜的，所以锋面逆温只在冷气团所控制的地区内出现。
层状云底高
颠簸层顶高
颠簸层底高
颠簸层底高积雨云底高
三、逆温层
（一）辐射逆温（二）平流逆温（三）湍流逆温（四）下沉逆温（五）锋面逆温
（一）辐射逆温
夜间地面、雪面、冰面或云层顶部等因辐射冷却造成的逆温。
利于辐射逆温发展的天气条件：晴朗无风或微风低温－冬季最常见
（二）平流逆温
暖空气水平流经寒冷地表面形成的逆温。
温度对数压力图（T—LNP图）
1、 T-lnP图的构造 2、 T-lnP图的分析 3、 T-lnP图的应用

大气层结稳定度的判定及逆温的形成

气象第一章 第七节空气的垂直运动和大气稳定度

形成逆温的条件-概述说明以及解释

大气层逆温现象分解课件

大气垂直分层及逆温

大气温度层结的四种类型

逆温现象Word 文档

大气静力稳定度判别

逆温现象

逆温层变化规律

形成逆温现象的因素

大气逆温现象

大气静力稳定度判别

大气稳定度

逆温

一组：大气层结稳定度的判定及逆温的形成.

第6章 大气静力稳定度

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气象第一章第七节空气的垂直运动和大气稳定度

第6章大气静力稳定度