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1、大氣垂直分層與逆溫問題陰霾天氣是在大氣層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,近地層空氣流動(風(fēng)速)很小,大氣會形成上暖下冷的“逆溫層”,加上近地層空氣濕度大,以及各種污染物的堆積,而形成了陰霾天氣。成云致雨的必要條件主要成分微量成分水汽固體雜質(zhì)生物體的基本成分維持生物活動的必要物質(zhì)植物光合作用的原料吸收紫外線;南極臭氧空洞多發(fā)生在春季大氣組成主要作 用干潔空氣CO2N2O2O3、對地面保溫成云致雨的必要條件、對地面保溫大氣的組成及各成分的作用平流層對流層高層大氣依據(jù)溫度、密度和大氣運(yùn)動狀況,將大氣自下而上依次劃分為對流層、平流層和高層大氣。一、大氣的垂直分布1.對流層對流層的高度因
2、緯度而異,低緯度地面受熱多,對流旺盛,對流層高度可達(dá)17~18千米;高緯度地面受熱少,對流運(yùn)動弱,對流層高度僅8~9千米。3)對流運(yùn)動顯著2)天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變1)氣溫隨高度的增加而遞減(上冷下熱)地面是對流層大氣的主要的直接熱源(-6°C)/1000M1)氣溫隨高度增高。(上熱下冷)2)平流運(yùn)動為主——上熱下冷,大氣穩(wěn)定,不易形成對流,以平流運(yùn)動為主——該層大氣主要靠臭氧吸收大量紫外線而增溫。臭氧層平流層2.平流層3)天氣晴朗平流層利于高空飛行2)電離層反射無線電短波——2000~3000千米的高空為地球大氣的上界?!?0~500千米的高空,有若干電離層
3、。1)氣壓很低,密度很小。電離層高層大氣3.高層大氣1)正常溫度——對流層大氣的熱量主要直接來自地面的長波輻射。一般情況下,氣溫隨海拔的升高而降低,稱為氣溫垂直遞減率R,R為0.60℃/100米.1、逆溫概念:溫度℃高度m正?,F(xiàn)象溫度℃高度m逆溫現(xiàn)象二、大氣逆溫現(xiàn)象2)逆溫現(xiàn)象——實(shí)際上,溫度有時可能出現(xiàn)隨高度上升而增高現(xiàn)象,稱為逆溫。出現(xiàn)逆溫的大氣有一定的厚度,這層大氣稱為逆溫層。如下圖:1)原因——自然原因(主要)、人為原因。1)輻射逆溫(中高緯度):經(jīng)常發(fā)生在晴朗無云的夜間(或者黎明),由于大氣逆輻射弱,地面因輻射失去熱量多,近地面氣層溫度迅速下降,
4、而高處氣層降溫較少,從而出現(xiàn)上暖下冷的逆溫現(xiàn)象。這種逆溫黎明前最強(qiáng),日出后自下而上消失。輻射逆溫的形成過程,如下圖:2、逆溫成因及分類:2)分類(成因)020高度溫度①②高度溫度③④高度溫度020⑤傍晚黎明前日出后中午對流運(yùn)動,有利污染物擴(kuò)散對流運(yùn)動抑制,污染物不易擴(kuò)散中午2)地形逆溫(盆地和谷底):主要由地形造成,常發(fā)生在山地、盆地和谷地中。由于夜間山坡上的空氣冷卻快,冷空氣順坡下沉到谷底,把谷底原來的暖空氣抬擠上升,從而形成上暖下冷的逆溫現(xiàn)象。如美國的洛杉磯因周圍三面環(huán)山,每年有兩百多天出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象。天山北坡,青藏高原東部等。山坡冷氣流向山底滑落,導(dǎo)致
5、空氣上熱下冷另一種情況:冬半年冷空氣在向低緯地區(qū)運(yùn)動過程中,因冷空氣較冷重,把盆地和谷地填滿(形成冷空氣湖),而盆地上空是暖空氣,形成逆溫現(xiàn)象。3)鋒面逆溫:對流層中,暖空氣移到冷空氣之上,形成冷暖相交的鋒面。暖氣團(tuán)在上,冷氣團(tuán)在下,也會出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象。由于鋒是從地面向冷氣團(tuán)上方傾斜的,因此逆溫只能在冷空氣所控制的地區(qū)內(nèi)觀察到,在冬半年有時會形成凍雨一些惡劣性天氣。如云貴高原東部冬半年受昆明準(zhǔn)靜止鋒影響,上空出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象,形成貴陽一帶的陰雨冷濕天氣4)平流逆溫(中緯度沿海):暖空氣水平移動到冷的地面上,其下層受到冷地面的影響而迅速降溫,上層受影響較小,降溫較
6、慢,從而形成逆溫,稱為平流逆溫。常出現(xiàn)在冬季中緯度沿海地區(qū)。5)城市逆溫:熱島效應(yīng)形成的逆溫現(xiàn)象城市熱空氣膨脹上升,在城市上空某處氣溫上暖下冷。多發(fā)冬春季節(jié)。出現(xiàn)逆溫類似平流層:空氣平穩(wěn),萬里晴空提高了能見度。3、逆溫的利與弊1)利:逆溫的出現(xiàn)會阻礙空氣垂直對流①抑制沙塵暴的發(fā)生沙塵暴發(fā)生條件——大風(fēng)、沙塵、強(qiáng)對流運(yùn)動。②對飛機(jī)的飛行極為有利③逆溫是一種氣候資源作為氣候資源利用:逆溫的下部光熱條件適中,一般以發(fā)展喜溫涼的作物和蔬菜為主;逆溫帶的中部逆溫現(xiàn)象強(qiáng)烈,冬暖夏涼,一般以發(fā)展果樹和冬季蔬菜基地為主;逆溫帶上部降水充裕,以發(fā)展林、草和藥材為宜。(多見于
7、山坡和谷地中)(1)對環(huán)境影響:空氣對流運(yùn)動被抑制,加重大氣污染(2)對天氣影響:易產(chǎn)生大霧天氣陰雨天氣(鋒面逆溫)凍雨天氣(3)對交通影響:能見度降低,地面濕滑逆溫阻斷空氣對流運(yùn)動,不利于地面污染物擴(kuò)散,加劇地面污染從而影響空氣質(zhì)量2)弊:A.50米B.75米C.100米D.150米2.該城市計劃新建以煤為燃料的火力發(fā)電廠,該發(fā)電廠煙囪的設(shè)計高度應(yīng)不低于()例1、下圖是“該城市冬季近地面層不同時刻氣溫隨高度變化過程示意圖”,讀圖回答1~2題。1.下圖是某地氣溫垂直分布圖,t1至t5圖中最有利于大氣污染物擴(kuò)散的是()A.t1B.t3C.t4D.t5DC例2
8、、讀南京北城郊秋季某日垂直溫度梯度(0C/100米)時空變化圖。完