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对流层和平流层各自有什么特点?

发布时间:2019-11-29 17:44 来源:未知 编辑:admin

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  推荐于2017-05-30展开全部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1 1千米,早期的航空器只能在这一层大气中飞行。

  2013-06-28展开全部平流层的最大特点是大气以平流运动为主,极少垂直方向的对流运动。这主要是因为平流层的温度结构与对流层不同,在对流层顶到距地表大约35公里的高度内,大气温度变化非常微小,这一高度平流层的大气温度非常低,大约在-80O 左右。自35 km 到平流层顶,气温随高度的升高而上升。平流层温度低,空气稀薄,极少水蒸气,在这一层也极少天气过程发生。

  由于平流层的高度较对流层高,因此与到达地表的太阳辐射相比,平流层的太阳辐射含有更多的短波紫外辐射。一般将来自太阳的紫外辐射按照波长的大小分为三个区,波长在315-400 nm (1nm =10-9 m)之间的紫外光称为UV-A 区,该区的紫外线不能被臭氧有效吸收,但是也不造成地表生物圈的损害。事实上,这一波段少量的紫外线也是地表生物所必需的,它可促进人体的固醇类转化成维生素D,如果缺乏会引起软骨病,尤其对儿童的发育产生不良的影响;波长为280-315 nm的紫外光称为UV-B 区,这一波段的紫外辐射是可能到达地表并对人类和生态系统造成最大危害的部分;波长为200-280 nm的紫外光部分称为UV-C 区,该区紫外线波长短,能量高,不过这一区的紫外线能被大气中的氧气和臭氧完全吸收,即使是平流层的臭氧发生损耗,UV-C 波段的紫外线也不会到达地表造成不良影响。

  平流层中最重要的化学组分就是臭氧(O3)。臭氧是地球大气中的一种微量气体,由三个氧原子组成,是我们熟知的氧气的同素异形体。臭氧在大气中通常分布在两层,即对流层和平流层中。环绕在地球表面至高空8-16公里范围内的一层大气称为对流层,这一层中的臭氧对人类和生态环境是有害的,它也是当前城市大气光化学烟雾污染的主要物质。对流层向上至大约50公里左右的范围,就是通常所称的平流层。实际上,平流层保存了大气中90% 的臭氧,位于这一高度的臭氧能有效地吸收对人类健康有害的紫外线(UV-B段),从而保护了地球上的生命。

  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。

  (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。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,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。

  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。

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