范文一:逆温现象的成因及影响
逆温现象的成因及影响
江西省井冈山市宁冈中学(343609)龙吉忠
在对流层中,气温随海拔的升高而降低,大约海拔每升高100米,气温降低0.6℃,但此种气温的梯度变化并非固定不变。实际上,有时可能出现温度随高度上升而增高的现象,导致空气“头重脚轻”,气象学上称为逆温。
一、逆温的成因
逆温形成的因素很多,根据其成因可分为辐射逆温、地形逆温和锋面逆温等。
(1)辐射逆温
经常发生在晴朗无云的夜间,由于地面辐射强烈冷却,近地面层气温迅速下降,而高处气层降温较少,从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温在黎明前最强,日出后自下而上消失。这种逆温在中高纬地区大陆上都能发生,特别是在沙漠地区经常出现。
辐射逆温的形成过程如下图。
(2)锋面逆温
锋面逆温是由于锋面上下冷暖空气的温度差异而形成的逆温。这种逆温层是随锋面的倾斜而成倾斜状态。又由于锋是从地面向冷空气方向倾斜的,因此,锋面逆温只能在冷气团所控制的地区内观测到。锋面逆温离地的高度与观测点相对于锋线的位置有关,距地面锋线越近,逆温层的高度越低;反之越高。
(3)地形逆温
它主要由地形造成,主要在盆地和谷地中。由于夜间山坡上的空气冷却很快,于是冷空气顺坡下沉到谷底,谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升,出现上暖下冷的逆温现象。如天山北坡从12月—次年2月在近地层会存在一层深厚的逆温层,它的形成主要是由于冷空气受阻积累的,在形成的“冷空气湖”上有较暖的空气层。天山北坡的逆温层厚度至少有1500米,在南坡只有700米。这种冬季逆温层在青藏高原东部和北部边缘是普遍存在的
。
二、逆温的影响
1.利: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。
③逆温和其它天气现象一样,也有有利的一面。把逆温现象看成是一种气候资源而加以利用主要是在一些山坡或河谷地区。如我国新疆伊梨谷地,逆温从10月至翌年3月,长达半年之久。1月份的坡地逆温层厚达400米,逆温强度达5℃。逆温带有效地提高了谷地在冬季的温度水平,多年生果树越冬可不必埋土,冻害得以避免或减轻,而且果实硬度高,品质好;在这里发展蔬菜,可减少热能投入,提高经济效益;逆温层坡地还是当地牲畜避寒、越冬的理想场所。从该地逆温资源开发利用的角度来说: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。
2. 弊: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,大气处于稳定状态,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,危害人体健康。
三、典例剖析
例1.气温垂直递减率是指空气温度在垂直方向上随高度升高而降低的数值。读“某地春季某日气温垂直递减率(℃/100米)时空变化图”,回答1~
3题。
1.当天该地几乎没有对流运动发生的时段是( )
A.9~17时 B.18~次日7时
2.发生大气逆温现象的最大高度约为( )
A.100米 B.200米
3.如果该地位于华北地区,这天( )
A.大气环境质量好
C.较有可能阴雨天气 C.17~次日9时 C.400米 D.19~次日6时 D.500米 B.不容易有沙尘暴形成 D.能见度高,行车方便
【解析】根据气温垂直递减率的定义可知,图中数值为正值时,随海拔的升高气温降低;数值为负值时,随海拔的升高气温上升,0表示气温无变化。由此可知,在18~次日7时出现了逆温现象,大气对流运动受阻,不易形成降雨,大气污染物不易扩散,能见度低,大气环境质量,但有利于抑制沙尘暴的发生。出现逆温的最大高度可从图中直接读出。
【答案】1.B 2.C 3.B
例
2.读中纬度某地剖面示意图,分析回答下列问题。
(1)读图分析,该地区正受_________天气系统的影响。若P处出现降水,则其降水形式应为____________。
(2)请在图中适当位置画出该天气系统的剖面示意图(包括天气状况)。
(3)图中P处是一工业高度集中的城市,工业生产过程中排放大量的烟尘和酸性气体等,这些大气污染物对降水会产生哪些影响?并分析降水对该地空气质量的影响。
(4)若图示天气系统向A方向移走,则P处空气质量是否会明显改善?为什么
【解析】该图为剖面图,图中等温线其实是等温面。分析并做出正确判断是解答本组试题的基础。
首先,从地面水平方向看,A处气温低,因此气压高;B处气温高,因此为低气压。这样空气将从A流向B。
其次,从垂直方向看,在空中等温面弯曲明显处,气温上高下低,并且其位置从B向A逐渐升高,说明存在暖空气抬升的现象,因此可以推断这里是一个锋面。
P处的气温在0℃以下,所以其降水形式应该是降雪(降水形式不等于降水类型,故答锋面雨是不对的)。绘制锋面剖面图包括画锋面、云、降雪(符号可同降水,用一组平行的虚线)。图示信息不能确定锋面的性质即不知道是冷锋还是暖锋,故冷暖空气的水平移动可以不画,或画出他们的相对移动方向即可。
空气中的尘埃具有很强的吸湿性,是空气中水汽凝结的核心。空气中的尘埃多即凝结核丰富,能促进水汽凝结;同时,尘埃随降水降落,使空气中的烟尘减少。氮氧化物、硫氧化物等酸性气体溶于水并发生化学反应形成酸性降水;同时,这个过程也使空气中的酸性气体减少。
如果图中锋面向A方向移走(则为暖锋),则该地区受单一暖气团控制。但P处的盆地中原来的冷空气因重量较大而无法散出,从而导致P地上空空气出现逆温现象,它抑制空气对流,不利于大气污染物上升扩散;而且盆地地形阻止大气污染物向四周扩散,从而使P地区空气中污染物积聚,空气质量下降。
【参考答案】
(1)锋面 降雪
(2)绘图如下图
(3)烟尘充当凝结核,促进水汽的凝结。酸性气体溶于水,产生酸性降水(或酸雨、酸雪)。烟尘、酸性气体随降水降落到地表,使空气变得清新,空气质量改善。
(4)空气质量不会改善,一定时期内 还会恶化。原因:若锋面向A侧移动,则该锋面为暖锋。锋面移走后,P处上空受暖空气影响,而P处盆地中的冷空气难以移走,从而使P处空气出现逆温现象,抑制空气对流,加上盆地地形的影响,使大气污染物难以扩散。大气中污染物积聚,空气质量下降。
范文二:海面大气逆温现象对微波传输的影响及对策
海面大气逆温现象对微波传输的
影响及对策
◎陆启明中国科学技术大学近代物理系研究生
◎陆锐锋舟山市广播电视局总工程师教授级高工
【提要】海面上空的大气层产生逆温
现象的概率比较高,由于逆温层对电波传输的强折射和全反射,不可
在有温差的大气中传播与光波有着类似的性质,是可以观察、推导和分析的,所
以针对大气结构变化造成电波传输深度
气逆温现象带来的影响,因为此时往往大气结构相对稳定,海面无风,下层空
气趋冷,湿度增大,引起大气折射率n
避免地会对长站距微波传输造成严
重的干涉性衰落。本文通过对衰落
衰落的几种主要原因,结合当地实际条件和可能采取行之有效的措施,在不采用分集接收、不增加大的工程造价的情况下,有效地提高了传输的可靠性。
的梯度的增加和突变。
2.2大气逆温引起微波超折射
当海面上空气温随着高度增加而增加,空气中的湿度随着高度增加而下降,且变化率较大时,有可能产生微波传输中的超折射现象。
微波传输中常用K值来反映大气折射率变化引起的电波轨迹的变化,它们之间的关系式为
K=【l+17.(dn/dh)l“
(1)
现象产生的原因的分析,提出采用
加大衰落储备等常规手段加上极化方向鉴别的方法,能有效地提高传输的可靠性。
【关键词1逆温微波传输衰落折射反射干涉
2大气逆温现象对微波传输的
影响
2.1大气逆温现象的成因
所谓大气逆温现象,是指上层空气
温度高于下层时的情况,这在冷暖空气交汇、季节变化以及缺乏空气垂直对流
_丁卜J国钟够
1前言
由于海水的蓄热效应,海面大气结
构对微波传输的影响要比陆上复杂得多,特别是海面大气逆温现象对微波的多径反射和折射造成的深度衰落严重地制约着微波传输可靠性的提高,长站距时情况会更严重。为减少深度干涉性衰落的产生,通常不使站距超过35kin,并
仅——地球半径,6.37×106m;
dn/dh为大气折射沿高度变化率,标准
大气时为-39×10一/km,此时的K为
的地形条件下是很容易产生的。在夏初季节,东海及长江流域一带上空常受副热带高压控制,气温在30。C以上,而广阔的海平面和海洋的蓄热效应,使近海面的低空气温仍在20~30。C之间,碰到无风的天气,海面上空大气逆温和分层现象就会变得十分明显。
对于无线电波来说,空气也是一种
4/3。如果K=∞,则折射后的电波轨迹与地面平行,这被称作为临界折射;如果K为负值,则折射后电波轨迹曲率
大于地表曲率,被称为超折射。很明显,
造成电波传输轨迹弯曲的原因是大气折
射率沿高度变化所致,对大气折射率的
且采用各种分集接收方式来保证传输的可靠性。但在地形或其它条件限制而不得不采用长站距传输的情况下,除了设法利用地形避免海面反射造成的多径衰落外,还必须分析传输路径上的大气环
境以及对电波传输的影响,采取有效的措施予以避免和克服,使之既提高传输
传输介质,其密度、温度和水蒸气含量
会改变电波的波速和折射率,在存在大
表达式和求高度方向的导数,可以得出造成大气对流层中折射率沿高度变化的三个因数,即随高度变化的大气压强、温度和水汽压强。在正常情况下温度和水汽压强的变化率对折射率的影响互为相反,而在逆温状态时却为相同,所以
使大气对电波的折射率大为增加。假设
气逆温层的情况下,电波折射率沿高度变化的梯度必然不均匀,会引起各种各样的折射、反射和散射,造成电波传输的衰落现象。根据长期的观察,每年6
月份左右开始,如果从气象预报中看到
可靠性,又降低工程造价,这在工程设
计中是一件十分有意义的工作。
由上千个岛屿组成的舟山群岛有一
条海上跨距近80km(79.984km)的微
大陆上的城市气温在30。C以上,而海岛本地气温仍只有20℃多,再加上无风,则常可观察到电波传输的不稳定现象。此时,接收150km之外的上海电视台UHF信号常出现严重的重影、噪波、短时间的深度衰落,测该信号的场强时,
常发现最强的信号接收并不在水平方
取大气压强的变化率为标准值,水汽压
强变化率是通常的2倍,那么只要气温沿高度升高在每百米高差内大于6.8"C,
波电路,由于临时代用的天线增益低,
衰落储备电平不足,在每年的初夏有时
就可以导致电波传输的超折射。在夏天的无风或微风天气的傍晚和临晨,由于上层空气温度较高,而近海面处湿度较大,水汽压强梯度变化剧烈,是极易产生超折射和大气波导现象的。2.3大气逆温层对微波的全反射通常在气温低于海水表面温度的天气里,在海滩边或船上常可看到远处海面上的小岛和船只的上半部分“悬浮”
会出现严重的传输衰落现象,而此时正?是大气逆温现象最易发生的季节。由于此条微波路径已经过周密的计算,即使
是在产生严重超折射的气象条件下,通过海面反射产生干涉性衰落的可能性并
向,而是对准附近海面或朝上时收到的信号最强,且场强波动常在40dB以上;长站距微波传输也会有深度衰落现象出现,这种现象在太阳下山后至午夜这段时间特别明显,所以很容易推测这是大
不存莅,惟一可以解释的就是大气逆温
现象引起的多径传输干涉性衰落。电波
万方数据
现象,我们可以大体分析出对微波传输所产生的影响。2.4.1逆温梯度均匀时的折射大气逆温变化梯度均匀时,电波仅
产生大的折射直至超折射(图2a)。此
无风,空气缺乏上下对流的天气里,上下层大气折射率变化不均匀而产生分层
时,极易产生全反射现象。马路上不太
稳定的热空气层都能对可见光产生全反射,对于折射率比可见光大得多的微波
信号来说,即使投射角较大,产生全反
射也是在所难免的(图2c)。当全反射信号与直射信号产生干涉时,就容易产
生深度的衰落现象。
时要重视的是波束
的偏向的问题。由
3避免多径衰落的几种措施
通过前面的分析可知,大气逆温现象的三种状态都会对长站距微波的传输产生不利的影响,但影响最大的还是第三种,即逆温层界面对微波的全反射。如果是超折射造成的波束偏离,则该条电路上传输的8个波道应该是同时发生衰落,但根据数年来的观察,深度衰落现象发生时,各个波道往往不是同时出现,而是以数十秒到数分钟为间隔在几个波道中轮流变化不定,是典型的有全反射存在的电波多径传输干涉性衰落。
逆温层产生全反射的前提条件是折射率变化梯度的不均匀,这在冷暖空气交汇时的锋面部位、在山顶上观察到云海时的天气以及海面浓雾形成时都可想
象得出这种分层现象。既然密度不一的
(1)式K的定义和平面几何中弧、弦、
圆心角间的关系可以推导出折射率变化时波束在高度方向的偏离程度。在
80km的站距上,如果在正常传输条件下即K=4/3时将
两站天线对准,那么在临界折射的条件下,便可求得波束中心在接收点高度方向的偏离为
在海面上方一定高度,其倒影清晰可见,这说明贴近海面的空气层因温度略高而使密度低于上层空气,根据折射定
Rn2
△h=寺【蔷一面】
=击}[-39
10“)】=0.378km
x
c12dn.dn,
大气分层现象是常见的,那么微波信号
x
律,入射光线对海平面的投射角足够小时便产生了全反射现象。在被太阳晒热的路面上行车,常可看到远处的路面象积了一层水,亦可见车辆和树木的倒
影,这同样是因为近路面的高温空气层密度较低,当光线的投射角小于临界值时,便产生了全反射。不难设想,如果
10“~(一157
(2)
的部分全反射现象也会经常发生,对于长站距的微波通道,这种因部分全反射引起的干涉性衰落会更严重,所以要保证传输的稳定可靠,主要是从预防干涉
性衰落着手。
如采用中3.2m天线,辐射半功率
角为1.07。,在80km处覆盖半径为0.7km,在K=一的临界折射条件下,波
束偏离尚在半功率范围之内,如果折射再大,就很难保证了。
2.4.2传输通道上层折射率大于下
层时的分析
把上述这两种情况倒过来,变成微波传
输通道的上方有一层温度高于下面的、密度低的空气层,也就是逆温层,必然也会对微波信号产生全反射。而且,从色散曲线图(图1)中可以看出,在同
3.1传统的预防干涉性衰落的措施
在微波电路建设中,通常用分集接收、增加收发天线的高差、加大衰落储备等措施来改善干涉性衰落的产生。分
集接收当然是最有效的办法,但必竟是增加了工程的造价;收发天线的足够的高差对改善多径反射引起的干涉性衰落
对于长站距的微波电路,即使是在正常的天气情况下,也常可见接收信号强度的波动现象,就象是隔着火堆上方
的热空气看远处景物总是在波动一样。
样的媒质中,微波比光波具有更大的折射率,说明微波比光波更容易产生全反射。对于长站距的微波通道,由于电波
对大气分层界面的投射角很小,即使是
如果传输通道上方大气有逆温现象,折射率变化梯度大于下层,但分层不明显时,尽管形不成电波的反射,但多径传输的可能性仍是存在的(图2b)。在这
种情况下,由于到达接收点的两路波的
会有一定的作用,当收发天线的增益足够高,也就是波束足够尖锐时,由于两
站不同高度使天线有一定的俯、仰角,
大气折射率梯度一些微小的突变,都有
可能引起全反射。
对反射波也就加大了鉴别的程度;用高增益天线和大的发射功率来加大衰落储
备当然也是简单有效的办法。
2.4各种逆温现象与多径传输的关系对流层中大气状况总是复杂多变的,对微波传输也往往存在着多种路径
的折射、.反射、散射以及各种组合。根
时延不同,易引起干涉性衰落或相位波动,造成数字微波信号误码的产生。
当然,以上的办法只能在一定程度上改善干涉性衰落。
3.2提高对反射波的鉴别率
如果能将反射波鉴别出来并加以滤除,那将是提高传输可靠性的最有效的
2.4.5大气逆温层界面对微波的反
射
由于大气逆温现象的存在,在平静
据在逆温状态下的几种典型的大气结构
万方数据
办法。在长站距微波传输中,接收天线所接收到的直射波和反射波之间的夹角
改变,因此接收天线是无法鉴别直射波和反射波的,但对于圆极化波和倾斜线极化波,由于直射波和反射波的极化方向相反,接收天线是容易鉴别的。所以,在海岛地区微波电路不十分拥挤的情况下,采用改变极化方式来改善长站距微
影响。
非常小,要靠天线的方向性来鉴别几乎
是不可能的,但如果反射波和直射波的
4结束语
大气逆温现象可以造成电波传输中
较为严重的折射、反射和散射,而反射引起的多径衰落是造成长站距微波传输深度衰落的主要原因。鉴于海面上空大气产生逆温层的几率较高,在站距较大
极化方向有区别,那就有了鉴别的可能
性。
当一束线极化电波入射到一个反射
面,如果板面的法线在X、Y方向都有偏转,则反射波的极化方向便产生了“扭转”;同理,如果将线极化波的极化
波传输的多径衰落应该是…冲p有效的办
法。
当然,以上的假设是建立在“理想反射面”的基础上的。实际上由于逆温
时,衡量微波传输可靠性的传统的瑞利衰落概率P的经验公式并不适用。工程设计时,如无条件采取分集接收手段,则应把重点放在提高衰落储备,提高对反射波的鉴别率来考虑。按上述思路对该条站距80kin的海上微波电路进行技术改造,采用了加大衰落储备和圆极化方式,使传输稳定性大为提高,平时测试时常见的接收电平波动的现象也明显减少,取得了预想的效果。
(收稿日期:2003-11一l3)▲
方向调到与地面呈45。角,则通过一理
想的水平反射面反射后极化方向就变成了135。;圆极化电波反射后极化旋转
层界面构成情况复杂,极小的投射角度
的电磁波反射后又伴随着一定的相移,
电场的偏振方向也受各种因素的影响,
不一定按理想方向偏转,但相对于水平或垂直的线性极化波来说,反射和直射波的极化隔离度肯定要大得多。而且,
方向就要变成相反的方向。
通常,为了便于站问或收发问的隔离和使用的方便,微波天线的馈源极化方向大都设置成水平或垂直,而这两个极化方向通过水平反射面反射后并不能
海平面可以视作理想反射面,上述的极
化鉴别措施可以明显抑制海平面的反射
书
讯
((广播影视高新技术培训(一)》,本讲义是国家广电总局科学技术委员会2001年高新技术培训教材。主要内容
有:网络广播与宽带业务的技术现状与发展、各国的有线电视法规与政府规则、有线广播电视网络市场分析与经营管理、有线电视数字宽带技术及标准、宽带通信技术及发展综述、宽带接入网的现状与发展、数字电视传输技术、宽带IP城域
网和接入网技术进展、互联网上的广播电视…一宽带交互新媒体、数字音频广播(DAB)和数字AM技术等。涵盖了
当前的热门技术和技术发展方向,是极有价值的广播影视技术参考书。本讲义的作者主要是清华大学、北京邮电大学、北京广播学院的教授,广电总局知名专家,所写的文章深入浅出,通俗易懂,可读性很强。
《广播影视高新技术培讨II(四)》,本讲义是2002年总局科技委员会第四、五、六期广播影视高新技术培训班教材。主要内容:广播电视技术的新发展和热点问题、信息技术发展展望、电子政务的关键问题——业务系统建设与信息
资源整合、现代管理理论、当前我国的媒介生态、发展与创新、数字影院技术及其发展、媒体资产管理系统在电视台的应用、媒体资产管理技术及应用、数字电视用户管理系统、国家信息化与广播电视的数字化、网络化、广电有线电视宽带城域网络改造技术、有线电视网络:技术安全及升级改造与数字试验、媒体资产管理情况介绍等。本讲义作者是广电总局知名专家,所写的文章深入浅出,通俗易懂,可读性很高。
《广播影视高新技术培训讲义(五)》为了进一步提高总局科技委员会及其专业委员会委员的科技管理和专业
技术水平,适应广播影视高新技术的发展和技术创新、体制创新的要求,更好地发挥科技委的决策咨询和参谋作用,根据总局领导的指示和科技委员会的工作部署,总局科技委员会在“十五”期间每年拟按两个层次(高级管理干部、专业技术干部)举办高新技术培训班,对总局科技委员会委员、专业委员会委员及有关部门领导进行全面培训。本讲义是总局科技
史萍、
万方数据
海面大气逆温现象对微波传输的影响及对策
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):引用次数:
陆启明, 陆锐锋
陆启明(中国科学技术大学近代物理系), 陆锐锋(舟山市广播电视局总工程师)广播与电视技术
RADIO & TV BROADCAST ENGINEERING2004,31(1)0次
本文链接:http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_gbydsjs200401019.aspx
下载时间:2009年12月13日
范文三:浅议常见逆温现象及其影响
浅议常见逆温现象及其影响
一、什么是逆温
一般情况下,对流层的气温随高度的增加而降低,平均垂直递减率为0.6?,100米。这种大气层结易发生空气对流运动,可将近地面的污染物带到高空乃至远方疏散,从而使城市上空污染程度降低。因而在通常情况下,城市上空为轻度污染,对于人体健康影响不大。但在一定条件下,会出现在对流层某一高度范围内气温随高度增加而升高的反常现象,这就是逆温。
二、逆温的分类及其成因
根据逆温的成因不同,可将其分为辐射逆温、地形逆温、平流逆温、锋面逆温、下沉逆温、湍流逆温等类型,下面分别加以介绍。
1.辐射逆温
由于地面强烈辐射而形成的逆温称为辐射逆温。在晴朗,或少云,无风,或微风,的夜晚,大气逆辐射弱,地面因辐射散失掉大量热量,很快冷却下来。此时,与地面接近的空气冷却最为强烈,离地面越远,降温幅度越小,致使近地面空气的温度自下而上逐渐升高,产生自地面开始的逆温现象。辐射逆温的垂直厚度可从数十米到数百米,一般黎明前
1
逆温层最厚。夏季昼长夜短,逆温层较薄,消失也快,冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。这种逆温在中高纬度地区大陆上均能发生,特别是在沙漠地区经常出现,尤以冬季最强。
2.地形逆温
在盆地或谷地中,由于日落后山坡地面比同高度的自由大气散热快,使得贴近山坡地面的空气冷却较快。冷空气沿斜坡滑入盆地或谷地底部,迫使底部暖空气抬升,形成下冷上暖的地形逆温。
3.平流逆温
由于暖空气平流到冷的下垫面上而形成的逆温,称为平流逆温。当暖气团移动到冷地面之上时,底层空气因受冷地面影响而迅速降温,上层空气因离地面较远,降温慢且降温幅度小,从而形成逆温。平流逆温也是由地面开始逐渐向上扩展的,其强弱由暖气团和冷地面的温差决定,温差越大,逆温越强。冬半年,在中纬度的沿海地区,由于海陆的温差较大,当海上的暖湿气团移动到寒冷的大陆表面上时,常出现较强的平流逆温,并且常伴随平流雾的形成。与辐射逆温不同,出现平流雾时,不但不要求晴朗少云,而且风速也可以较大。
4.锋面逆温
锋面形成后,暖气团在上,冷气团在下,这样锋面上下的温度就出现了差异,从而形成锋面逆温。由于锋面总是向
2
冷气团一侧倾斜,因此锋面逆温只能在冷气团控制的地区内观测到。锋面逆温常出现在锋面过境时,准静止锋控制地区更加明显。
5.下沉逆温
当某一气层发生下沉运动时,随高度下降气压逐渐增大,加上水平方向上的辐散,使其厚度减小。如果气层下沉过程是绝热的,而且气层内各部分空气的相对位置不变,使得空气层上部下沉的距离比下部下沉的距离大,导致其上部的绝热增温比下部要多。于是可能出现下面的情况,当气层到达某一高度上时,气层上部的温度高于下部的温度,而形成逆温。这种因气层整体下沉而形成的逆温称为下沉逆温。其特点是范围大,不接地而出现在某一高度上。在距离地面数百米乃至数千米的高空,下沉逆温都可能出现。在有下沉逆温时,空气下沉增温,不利于云的形成,因此天气总是晴朗的。
6.湍流逆温
由于底层空气的湍流混合,在湍流层顶部形成的逆温,称为湍流逆温。在湍流运动中,上升的空气到达混合层上部时,由于其温度按干绝热直减率,约1?,100米,递减,其温度低于周围空气温度。混合的结果,使上层空气降温,空气下沉时,情况相反,会使下层空气增温。经过充分的湍流混合后,在湍流减弱层气温下低上高,就出现了逆温层。
三、逆温对人类的影响
3
1.逆温的弊
发生逆温现象的大气层称为逆温层,它像一床厚厚的被子笼罩在城市上空,阻碍大气的对流运动,致使近地面工业烟尘与SO2、汽车尾气和地面尘埃无法向上空扩散,越积越多,势必会加重近地面的大气污染,并降低大气能见度,增加酸雨出现的几率,给人们的生命财产带来危害。近代世界上所发生的几次较大的烟雾公害事件如“比利时马斯河谷烟雾事件”“美国多诺拉烟雾事件”,都与逆温层的影响有关。
2.逆温的利
,1,在某些山坡或河谷地区,逆温成为一种气候资源而得到利用。例如,我国新疆的伊犁谷地,逆温现象从10月持续至次年3月,长达半年之久。1月份,坡地逆温层厚达400米,逆温强度达5?。逆温层提高了伊犁谷地冬季的气温,坡地上的多年生果树可不必埋土保护,从而避免或减轻了低温冻害,在这里发展冬暖式蔬菜大棚,可减少保温材料投入,提高经济效益,逆温层坡地还为当地牲畜提供了避寒越冬的理想场所。
,2,由于逆温层的出现会阻碍空气垂直对流运动,因此逆温可以抑制由大风、沙尘、强对流而引起的沙尘暴的发生。
,3,逆温出现在高空,对在相应空间中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,晴空万里提高了能见度,使飞行更加安全。
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,作者单位,山东省惠民县第二中学,
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范文四:逆温现象
1、逆温的理解
在对流层中,气温随高度的上升而下降,但有时也会出现气温随高度上升而上升的现象,这称为逆温现象。
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、常见的逆温类型
⑴辐射逆温
因地面强烈辐射而形成的逆温称为辐射逆温。在晴朗无风或微风的夜晚,地面因辐射冷却而降温,与地面接近的气层冷却降
温最强烈,而上层的空气冷却降温缓慢,因此使低层大气产生逆温现象。辐射逆温一般日出后,逆温就逐渐消失了。
⑵锋面逆温
锋面是冷暖气团之间狭窄的过渡带,暖气团位于锋面之上,冷气团在下。在冷暖气团之间的过渡带上,便形成逆温。
⑶地形逆温
在低洼地区(谷地、盆地)因辐射冷却,冷空气沿斜坡下沉流入低洼地区形成逆温。这种逆温称为地形逆温。
⑷平流逆温
暖空气水平移动到冷的地面或气层上,由于暖空气的下层受到冷地面或气层的影响而迅速降温,上层受影响较少,降温较慢,
从而形成逆温。主要出现在中纬度沿海地区
3、逆温的意义
⑴出现多雾和晴干天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至出现交通
事故。
⑵加剧大气污染。由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。 ⑶对航空造成影响。“逆温”多出现在低空,多雾天气对飞机起降带来麻烦。如果出现在高空,对飞机飞行极为有利,因为大
气以平流运动为主,飞行中不会有较大的颠簸。
范文五:逆温现象
一、逆温现象
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,离地面越远,气温越 低,即气温随高度增加而递减,平均垂直递减离为0.6℃/100米。但在一定条件下,对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而递增的现象,这种气温逆转的现象就是逆温。
二、成因类型
1、 辐射逆温:在晴朗无风或微风的夜晚,地面辐射很快冷却,贴近地面的大气层也随 之降温。由于空气愈近,降温愈多;离地面愈远,降温愈少,因而开成了自地南开始的逆温(见下图)。随着地面辐射冷却速度加快,逆温逐渐向上扩展,透明时达最强。一般日出后,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温便逐渐自下而上消失。夏季夜短,逆温层较薄,消失较快;冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。
2、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而迅速降温,上层空气因降温较慢,于是生产逆温。逆温的强弱,主要由暖空气和地面的温差决定。温差越大,逆温越强。冬半年,在中纬度的沿海地区,因为那里海陆的温差显著,当海上暖空气流到大陆上时,常常出理平流逆温。
3、地形逆温:常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升,从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的,所以称为地形逆温。如美国的洛极矶因周转三面环山,每年有两百多天出现逆温现象。
4、下沉逆温:在高压控制区,高空存在着大规模的下沉气流,由于气流下沉的绝热增温作用,致使下沉运动的终止高度的出现逆温。这种逆温多见于副热带反气旋区,它的特点是范围大,不接地而出现在某一高度上。这种逆温因为有时像盖子一样阻止了向上湍流扩散会造成不利的影响。
5、锋面逆温:对流层中,冷暖空气相遇,暖空气密度小,爬升到冷空气的上面,两者之间形成一个倾斜的过渡区即锋面。在锋面上,如果冷暖空气的温度差比较显著,也可出现逆温。如上图,从A 点上空气温垂直分布的情况可见,由下面的冷空气到上面的暖空气,等温线通过锋面的区域时必有曲折,由折的程度视两种气团间的温度对比而决定,曲折段(如图中BC 段)就出现了逆温层。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。因此逆温现象只能在冷空气所控制的地区内观察到。而且,逆漫的高度参观测点相对于地面锋线的位置有关,观测点距地面锋线愈近,逆温高度愈低。
三、逆温的利与弊
1、利: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,对尽机的飞行极为有利。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。
2、弊:不管是体积原因形成的逆温,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,有得于雾的形成并使能见度变差,使大气污染更为严重。
四、判读与应用
1、 判读:(1)在对流层中,出现了气温随高度的增加而升高的现象。
(2)在对流层中, 高度每上升100米, 气温下降幅度小于0.6℃。假设近地面温度为T о, 高空中某一高度理论温度为T[T=Tо-(0.6℃/100)×H (H 表示相对高度)],实际温度为Ts ,若Ts ≧T ,近地面空气上升将受阻,即出现了逆温。
2、 应用实例分析
例1:在风速大致相同,而气温垂直分布的A 、B 、C 、D 四种情况下,最有利于某
工厂68米高的烟囱灰尘扩散的是
解析:主要通过看68米高度以上气温的垂直分布状况, 上冷下热即呈正常分布时有利于气流的扩散, 上热下冷限呈逆温分布时不得于气流的扩散. 。对照A 、B 、C 、D 四项气温的垂直分布情况,可以得知A 、B 、D 三项在60—100米高度存在着逆温现象,故只有C 项才有利于工作灰尘的扩散。
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