第二章第一节 本节内容要点:大气层的结构、对流层的特点、平流层的特点、气温垂直递减率和逆温、气团及其干绝热 减温米、气团的稳定性等。 1)大气层结构 按照大气温度、化学组成及其它性质在垂直方向上的变化,大气圈可以分为对流层(Troposphere)、 平流层(Stratosphere)、中间层(Meosphere)、热层(Therosphere)和迷逸层(Stratopause),见图 2-1。 对流层特点:气温随高度上升而降低大(约每升高100m,温度降低0.6℃):密度大,75%以上 的大气总质量和90%的水蒸气在对流层:污染物的迁移转化过程及天气过程均发生在对流层。 平流层特点:空气没有对流运动,平流运动占显著优势:空气比对流层稀薄得多,水汽、尘埃含量其 微:15-35km范围内有厚有约20km的臭氧层. 中间层特点:气温随高度的增加而降低,顶部可达-92℃左右。垂直温度分布与对流层相似, 10 100A 热层 g % 一中间层顶 80 中间层 60 50日 一平流层顶 40 平流层 N2,02.03 30 (42S04 20 10日 、一一对流层顶 对流层 H20 200 250 300 T/K 图2-1大气主要成分及温度分布 2)气温垂直递减和逆 气温随高度的变化通常以气温垂直递减老(「)表示,即每垂直升高100,气温的变化值: dr r=-Az
第二章 第一节 本节内容要点:大气层的结构、对流层的特点、平流层的特点、气温垂直递减率和逆温、气团及其干绝热 减温率、气团的稳定性等。 1)大气层结构 按照大气温度、化学组成及其它性质在垂直方向上的变化,大气圈可以分为对流层 (Troposphere) 、 平流层(Stratosphere)、中间层 (Meosphere)、热层 (Therosphere)和逃逸层 (Stratopause),见图 2-1。 对流层特点:气温随高度上升而降低大(约每升高 100 m,温度降低 0.6℃);密度大,75%以上 的大气总质量和 90%的水蒸气在对流层;污染物的迁移转化过程及天气过程均发生在对流层。 平流层特点:空气没有对流运动,平流运动占显著优势;空气比对流层稀薄得多,水汽、尘埃含量甚 微;15-35 km 范围内有厚有约 20 km 的臭氧层。 中间层特点:气温随高度的增加而降低,顶部可达-92℃左右。垂直温度分布与对流层相似。 图 2-1 大气主要成分及温度分布 2)气温垂直递减率和逆温 气温随高度的变化通常以气温垂直递减率(Г)表示,即每垂直升高 100 m,气温的变化值:
边界层的气温垂直递减率可以大于零、等于零或小于零.当「>0时,为正常状态:当「=0时,为等 温气层:当「「时,气团稳定,不利于扩散: 当「d<「时,气团不稳定,有利于扩散:当「d=「时,气团处于平衡状态。这些情形示于图2-2中。 当然,气团的上升与香,除了考忠气团与环境的温度是否相同外,还要考忠气团的密度及外力情况 一般来说,大气温度垂直递减率越大,气团越不稳定:气温垂直递减率越小,气团越稳定。如果气温垂直 递减率很小,甚至等温或逆温,气团也非常稳定。这对于大气的垂直对流运动形成巨大的障,阻碍地面 气流的上升运动,使被污染的空气难于扩散稀释。如污染物进入平流层,由于平流层的气温垂直递减率是 负值,垂直混合很慢,以致污染物可在平流层维持数年之久。 5℃100m商度19℃ 150 )1000m高度10*℃ 1'C/100. 1t/100a 境 境 Q6℃/100。 1.5℃/100 25℃ 25℃ 25℃ 图2-2判断气团抬升的原理图
边界层的气温垂直递减率可以大于零、等于零或小于零。当 Г>0 时,为正常状态;当 Г=0 时,为等 温气层;当 Г Г 时,气团稳定,不利于扩散; 当 Гd < Г 时,气团不稳定,有利于扩散;当 Гd = Г 时,气团处于平衡状态。这些情形示于图 2-2 中。 当然,气团的上升与否,除了考虑气团与环境的温度是否相同外,还要考虑气团的密度及外力情况。 一般来说,大气温度垂直递减率越大,气团越不稳定;气温垂直递减率越小,气团越稳定。如果气温垂直 递减率很小,甚至等温或逆温,气团也非常稳定。这对于大气的垂直对流运动形成巨大的障碍,阻碍地面 气流的上升运动,使被污染的空气难于扩散稀释。如污染物进入平流层,由于平流层的气温垂直递减率是 负值,垂直混合很慢,以致污染物可在平流层维持数年之久。 图 2-2 判断气团抬升的原理图