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逆溫層,即平流層(stratosphere),亦稱同溫層。一般情況下,在低層大氣中,氣溫是隨高度的增加而降低的。但有時在某些層次可能出現相反的情況,氣溫隨高度的增加而升高,這種現象稱為逆溫。

1 逆溫層 -定義

逆溫層,即平流層(stratosphere),亦稱同溫層一般情況下,在低層大氣中,氣溫是隨高度的增加而降低的。但有時在某些層次可能出現相反的情況,氣溫隨高度的增加而升高,這種現象稱為逆溫。

2 逆溫層 -來源表現

1.由於太陽短波輻射從地面反射到空氣的加熱是越接近地面越顯著的,因此隨高度增加,氣溫亦越來越低。一種和此情況相反的,溫度隨高度增加,稱為逆溫現象;受逆溫現象影響的一段垂直厚度大氣則稱之為逆溫層。

2.逆溫層的出現主要是空氣下沉,絕熱增溫所引起。因此,受高壓脊(如副熱帶高壓脊、大陸性反氣旋南下)或熱帶氣旋外圍下沉氣流區支配下,都有機會出現逆溫層。逆溫層通常出現於對流層低層,厚度較薄,大約幾百至千餘公里左右。

3.受逆溫層影響的地區,大氣都趨於穩定,對流不易發生;因此,隨寒潮所帶來的逆溫外,一般逆溫現象都會引致地面風力微弱;空氣中的懸浮粒子因而聚積而使空氣的質素變得惡劣。

3 逆溫層 -逆溫的成因

輻射逆溫
因地面強烈輻射而形成的逆溫稱為輻射逆溫。在晴朗無風或微風的夜晚,地面因輻射冷卻而降溫,與地面接近的氣層冷卻降溫最強烈,而上層的空氣冷卻降溫緩慢,因此使低層大氣產生逆溫現象。輻射逆溫一般日出后,逆溫就逐漸消失了。

 

平流逆溫
由於暖空氣流到冷的地面上而形成的逆溫稱為平流逆溫。當暖空氣流到冷的地面上時,暖空氣與冷地面之間不斷進行熱量交換。暖空氣下層受冷地面影響最大,氣溫降低最強烈,上層降溫緩慢,從而形成逆溫。平流逆溫的強度,主要決定於暖空氣與冷地面之間的溫差。溫差愈大,逆溫愈強。

 

湍流逆溫
因低層空氣的湍流混合作用而形成的逆溫稱為湍流逆溫。當氣層的氣溫直減率小於干絕熱直減率時,經湍流混合后,氣層的溫度分佈逐漸接近干絕熱直減率。因湍流上升的空氣按干絕熱直減率降低溫度。空氣上升到混合層頂部時,它的溫度比周圍的氣溫低,混合的結果,使上層氣溫降低;空氣下沉時,情況相反,致使下層氣溫升高。這樣就在湍流減弱層,出現逆溫。

 

下沉逆溫
因整層空氣下沉而形成的逆溫稱為下沉逆溫。當某氣層產生下沉運動時,因氣壓逐漸增大,以及由於氣層向水平方向擴散,使氣層厚度減小。若氣層下沉過程是絕熱過程,且氣層內各部分空氣的相對位置不變。這時空氣層頂部下沉的距離比底部下沉的距離大,致使其頂部絕熱增溫的幅度大於底部(圖中H>H′)。因此,當氣層下沉到某一高度時,氣層頂部的氣溫高於底部,而形成逆溫。下沉逆溫多出現在高壓控制的地區,其範圍廣,逆溫層厚度大,逆溫持續時間長。

 

鋒面逆溫


鋒面是冷暖氣團之間狹窄的過渡帶,暖氣團位於鋒面之上,冷氣團在下。在冷暖氣團之間的過渡帶上,便形成逆溫。

在自然界,逆溫的形成常常是幾種原因共同作用的結果。無論逆溫是怎樣形成的,只要逆溫出現,對天氣均有一定影響。逆溫層能阻礙空氣的垂直運動;大量煙塵、水汽等聚集在逆溫層下面,使能見度變壞,也易造成大氣污染。

 

地形逆溫


多發生在山谷或盆地。夜晚山坡上降溫快,冷空氣沿斜坡流入低谷和盆地,使原來的較暖的空氣受擠抬升,出現的溫度倒置現象。

冬春時節的早晨或傍晚,在城市和市郊,常常見到煙霧上升到一定高度之後,就向水平方向漂浮起來,瀰漫四方。如果無風又降溫劇烈的情況下,整個視野很快就變得模糊起來,隨著煙霧的襲來,天氣陰沉,太陽無光,壓得人透不過氣來,同時也便會聞到煤煙味和其它難聞的氣味。身體抵抗能力較差的人,便會出現胸悶、咳嗽、喉痛、嘔吐、呼吸困難等癥狀。這是由於空氣中形成了逆溫和逆溫層,使低層空氣迅速污染而造成的。

4 逆溫層 -逆溫的危害和防護

在逆溫層中,較暖而輕的空氣位於較冷而重的空氣上面,形成一種極其穩定的空氣層,就象一個鍋蓋一樣,籠罩在近地層的上空,嚴重地阻礙著空氣的對流運動,由於這種原因,近地層空氣中的水汽、煙塵以及各種有害氣體,上天無路,入地無門,只有飄浮在逆溫層下面的空氣層中,有利於雲霧的形成,而降低了能見度,給交通運輸帶來麻煩,更嚴重的是,使空氣中的污染物不能及時擴散開去,加重大氣污染,給人們的生命財產帶來危害。近代世界上所發生的重大公害事件中,就有一半以上與逆溫層的影響有關。

逆溫層對人們的健康造成很大危害。為了盡量避免它的不利影響,保護人類環境,維護人民生命財產的安全,一方面必須詳細了解低層大氣中的逆溫層,找出其規律性,這樣才能對於防止大氣污染提供可靠的氣象依據。另一方面,要採取必要的措施,想方設法防止逆溫層的產生,這就是要減少或消除污染源,大力種樹、種草、種花等,綠化美化環境。

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