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1、大气逆温现象,逆温问题,什么是逆温现象 逆温现象产生的原因有哪些？ 逆温产生的影响是什么？,1)正常温度-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，气温随海拔的升高而降低，称为气温垂直递减率R，R为0.6100米.如下图,气温的垂直分布：,2）逆温现象实际上, 有时可能出现温度随高度上升而增高现象，称为气温逆温，简称逆温。出现逆温的大气有一定的厚度，这层大气称为逆温层。如下图,一、逆温概念：,逆温现象,含义:一般情况下，对流层的某一高度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现象。,平均垂直递减率为0.6/100米。如果出现气温随高度增加垂直递减率小于0.6/1
2、00米或者气温上升都可以看作是逆温现象。,一般情况下，在低层大气中，通常气温是随高度的增加而降低的。但有时在某些层次可能出现相反的情况，气温随高度的增加而升高，这种现象称为逆温。出现逆温现象的大气层称为逆温层。,设理论温度为T（按温度的直减率变化），实际温度为TS,（1）当 r1 R时， TST 开始出现逆温现象，空气无垂直对流，大气层结稳定。 （2）当 r2 R 时， TST 逆温现象消失，温差越大，对流越旺盛。,二、逆温形成的条件：,二、逆温形成的条件：,（1）当某一高度TST,设理论温度（按温度的直减率变化）为T， 实际温度为TS,（2）当某一高度 TST,开始出现逆温现象，空气无垂直对
3、流，大气层结稳定,逆温现象消失，温差越大，对流越旺盛,3000米,-8,T实际温度,T理论温度(即正常温度)时,出现逆温,近地面空气运动受阻,地面温度至少上升到 度以上时,逆温层才会消失,10,1）原因自然原因、人为原因。,三、逆温形成的原因及分类：,2）分类（成因）,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。由于空气愈靠近地面，受地面的影响愈大，所以，离地面愈近，降温愈多；离地面愈远，降温愈少，因而形成了自地面开始的逆温（见下图）。随着地面辐射冷却速度加快，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强。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
4、，逆温层较薄，消失较快；冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。,辐射逆温,图a为正常气温垂直分布情形:在晴朗无云或少云的夜间,地面辐射冷却快，贴近地面的气层也随之降温，离地面越近，降温越快，因此，形成了自地面开始的逆温（图b）。日出前后，逆温层最厚（图c）；日出后，太阳辐射逐渐增温强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上地消失（图d、e）。辐射逆温厚度从数十米到数百米，在大陆上常年都可出现，以冬季最强。冬季夜长，逆温层厚，消失较慢。,辐射逆温:是地面长波辐射冷却而形成的.在晴朗无风的夜晚,地面强烈辐射,与地面接触的大气冷却降温最强烈 ,而上层大气降温较慢,形成逆温.,由于太阳辐射引起逆温的生消过程。,近
5、地层的辐射逆温，一般是在日落前后由地面开始形成，夜间随着辐射冷却的加强，逆温层逐渐加厚，黎明前达到最大厚度。日出后从地面开始逐步消失。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。 在冬季大陆上高压控制的天气条件下，由于长时间的辐射冷却的结果，地面和近地层空气的温度显著下降，可形成在白天也不消失的冬季辐射逆温。,（中纬度沿海） : 由于暖空气平流到冷的地面上而形成的逆温。当暖空气流到冷的地面上时，暖空气与冷地面之间不断进行热量交换。暖空气下层受冷地面影响最大，气温降低最强烈，上层降温缓慢，从而形成逆温。平流逆温的强度，主要决定于暖空气与冷地面之间的温差。温差愈大，逆温愈强。,平
6、流逆温,暖空气,平流逆温,暖空气平流到冷 的地面或冷的水面上，会发生接触冷却的作用，越近地面降温越多。,冷 地 面,较暖空气,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迅速降温，上层空气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。逆温的强弱，主要由暖空气和冷地表面的温差决定。温差大，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，常常出现逆温。,平流逆温,暖空气流经冰、雪表面产生融冰、融雪现象，吸收一部分热量，使得平流逆温得到加强，这种逆温称为“雪面逆温”。,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
7、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，曲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，逆温的高度与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。,锋面逆温:,.锋面逆温:对流层中，暖空气运移到冷空气之上,形成冷暖相交的锋面. 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，若锋
8、面上下暖冷空气的温差较大,便形成逆温。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。因此逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到,在冬半年有时会形成冻雨一些恶劣性天气。,（盆地和谷底) : 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。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。,地形逆温,地形逆温,城市逆温：热岛效应形成的逆温现象,市区,郊区,郊区,无论哪种条件造成的逆温，都会对大气质量造成很大的影响。这是因为逆
9、温层的存在，造成局部大气上热下冷，阻碍了空气对流运动的发展，使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在它的下面，能见度变差，空气污染加重，尤其是城市及工矿区上空，由于凝结核多，易产生浓雾天气，有的甚至造成严重的大气污染事件，如光化学烟雾。,四、逆温现象的影响,四、逆温现象的影响（利） A、有利于抑制沙尘暴（发生需要 大风、强对流运动）。 B、有利于飞机飞行（无对流运动）,四、逆温现象的影响（弊）,A、对环境影响：,空气对流运动被抑制， 加重大气污染,B、对天气影响：,易产生大雾天气 阴雨天气（平流逆温） 冻雨天气,C、对交通影响：,能见度降低，地面湿滑,出现逆温类似平流层：空气平稳，万里晴空提高了
10、能见度飞行更加安全。,逆温的利与弊,1）.逆温有利：逆温的出现会阻碍空气垂直对流,抑制沙尘暴的发生,沙尘暴发生条件大风、沙尘、强对流运动。,对飞机的飞行极为有利,逆温是一种气候资源,主要是在一些山坡或河谷地区。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（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。） ；逆温层坡地还是当地牲畜避寒、越冬的理想场所(如天山牧场冬季过冬就不是在山脚下还是在山的一定高度上),（1）对环境影响：,空气
11、对流运动被抑制， 加重大气污染,（2）对天气影响：,易产生大雾天气 阴雨天气（锋面逆温） 冻雨天气,（3）对交通影响：,能见度降低，地面湿滑,逆温阻断空气对流运动，不利于地面污染物扩散，加剧地面污染从而影响空气质量,2）.不利影响,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：,2、弊：逆温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，有利于雾的形成并使能见度变差，使大气污染更为严重。,逆温的利与弊,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。,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
12、晴空提高了能见度，使飞行更加安全。,二十世纪世界著名公害事件,1、1930年马斯河谷烟雾事件 比利时马斯河谷工业区，在这个狭窄的河谷里有炼油厂、金属厂、玻璃厂等许多工厂。12月1日到5日的几天里，河谷上空出现了很强的逆温层，致使13个大烟囱排出的烟尘无法扩散，大量有害气体积累在近地大气层，对人体造成严重伤害。一周内有60多人丧生，其中心脏病、肺病患者死亡率最高，许多牲畜死亡。这是二十世纪最早记录的公害事件。,回顾,二十世纪世界著名公害事件,2、1948年多诺拉烟雾事件 10月下旬，美国的宾夕法尼亚州多诺拉城有许多大型炼铁厂、炼锌厂和硫酸厂。1948年10月26日清晨，大雾弥漫，受反气旋和逆温控
13、制，工厂排出的有害气体扩散不出去，全城14000人中有6000人眼痛、喉咙痛、头痛胸闷、呕吐、腹泻。17人死亡。 3、 1952年伦敦烟雾事件 1952年12月那一次，5天内就有4000人死亡。祸首是燃煤排放的粉尘和二氧化硫。烟雾逼迫所有飞机停飞，汽车白天开灯行驶，行人走路都困难。烟雾事件使呼吸道疾病患者猛增，5天内有4000多人死亡，两个月内又有8000多人死去。自1952年以来，伦敦发生过12次大的烟雾事件。,回顾,二十世纪世界著名公害事件,4、1943年洛杉矶光化学烟雾事件 美国夏季西海岸的洛杉矶市。该市250万辆汽车每天燃烧掉1100吨汽油。汽油燃烧后产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照
14、射下引起光化学反应，形成浅蓝色烟雾，使该市大多市民患了眼红、头疼病。后来人们称这种污染为光化学烟雾。1955年和1970年洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死，后者使全市四分之三的人患病。,回顾,例: (2000年广东)左图表示近地面空气若上升到3000米高度时，理论温度为T。3000米高空的实际温度为TS。当TS T时，近地面空气上升将受阻，即出现了逆温现象。读“某城市春季气温日变化图”(右图)。回答下列问题。,(1)若TS稳定在-8,该城市气温至少要上升到_以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为_时。,10,8,(2)一般逆温结束后2小时，近地面对流才
15、能起到净化空气的作用。所以，在图示的情况下，仅考虑空气洁净的因素，上午体育锻炼的时间宜选择在_时以后。,10,典题例证 12008年初的雪灾与大气的逆温现象有关。 逆温是指对流层中气温随高度上升而增高的现象。下列四图 中表示近地面逆温现象的是( ) 解析：本题考查大气逆温现象。结合题干材料分析可知，近 地面大气存在逆温现象的为A和D两项，D项气温分布与大气 垂直分层的气温变化规律不符，故选A项。 答案：A,（2010山东文综）下图为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图。当日天气晴朗，日出时间为5时。读图回答(1)、(2)题。,(1)由图中信息可分析出( ) A.5时、20时
16、大气较稳定 B.12时、15时出现逆温现象 C.大气热量直接来自太阳辐射 D.气温日较差自下而上增大 (2)当地该日( ) A.日落时间为17时 B.与海口相比白昼较长 C.正午地物影子年内最长 D.正午太阳位于正北方向,B,A,例:右下图是某地气温垂直分布图,读图回答13题。,1. 甲、乙、丙、丁 四图中最有利于 大气污染物扩散 的是 ( ) A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁,A,2. 若该地气温由甲逐渐 演变到丁，则造成气温 垂直变化的原因可能是 台风过境 晴朗无云的夜晚 冷空气南下 热带海洋气团影响 暖锋过境 连续阴雨 A. B. C. D. ,C,3. 下列哪种地形易造成该地气温由甲到丁的演变 A. 山地 B. 谷地 C. 平原 D. 丘陵,B,图中四种气温垂直变化状况最不利于大
