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大气对流,什么是大气对流运动

中国黑防联盟 百科知识 2023-10-16 21:54:02 3

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  • 1,什么是大气对流运动
  • 2,什么是大气对流
  • 3,什么是大气对流层

1,什么是大气对流运动

人类经过不懈地探索和追求,对大气层的认识越来越清晰了,科学家发现,在不同的高度上,大气的情况是在变化的,于是就人为地把大气分成五个不同的层次:对流层、平流层、中层、热层、逃逸层(按通讯分还有电离层和磁层),以便于更好地研究大气。对流层这一个层次从地面向上,直到10千米左右的范围,是大气层的最底层。在这个范围内,大气的温度随着高度的增加而不断下降。在11千米附近,温度下降到-55℃。在这层里,大气活动异常激烈,或者上升,或者下降,甚至还会翻滚。正是由于这些不断变化着的大气运动,形成了多种多样复杂的天气变化,风、云、雨、雪、雾、露、雷、雹也多发生在这个层次里,所以也有人称这层为气象层。这层的顶叫对流层顶。风、云、雨、雪、雾、露、雷、雹就是大气对流运动的结果。

什么是大气对流运动

2,什么是大气对流

对流流体(气体或液体)通过自身各部分的宏观流动实现热量传递的过程。因流体的热导率很小,通过热传导传递的热量很少,对流是流体的主要传热方式。对流可分为自然对流和强迫对流。流体内的温度梯度会引起密度梯度,若低密度流体在下,高密度流体在上,则将在重力作用下自然对流。冬天室内取暖就是借助于室内空气的自然对流来传热的,大气及海洋中也存在自然对流。靠外来作用使流体循环流动,从而传热的是强迫对流。大气对流大气中的一团空气在热力或动力作用下的垂直上升运动。通过大气对流一方面可以产生大气低层与高层之间的热量、动量和水汽的交换,另一方面对流引起的水汽凝结可能产生降水。热力作用下的大气对流主要是指在层结不稳定的大气中,一团空气的密度小于环境空气的密度,因而它所受的浮力大于重力,则在净的阿基米德浮力作用下形成的上升运动。在夏季经常见到的小范围的、短时的、突发性的和由积雨云形成的降水,常是热力作用下的大气对流所致。动力作用下大气对流主要是指在气流水平辐合或存在地形的条件下所形成的上升运动。在大气中大范围的降水常是锋面及相伴的气流水平辐合抬升作用形成的,而在山脉附近的固定区域产生的降水常是地形强迫抬升所致。一些特殊的地形(如喇叭口状的地形)所形成的大气对流既有地形抬升的作用,也有地形使气流水平辐合的作用。一方面热力和动力作用可以形成大气对流,另一方面大气对流又可以影响大气的热力和动力结构,这就是大气对流的反馈作用。在大气所处的热带地区,这种反馈作用尤为重要,大气对流形成的水汽凝结加热常是该地区大范围大气运动的重要能源。

什么是大气对流

3,什么是大气对流层

对流层是地球大气中最低的一层。对流层中气温随高度增加而降低,空气的对流运动极为明显,空气温度和湿度的水平分布也很不均匀。对流层的厚度随纬度和季节变化,一般低纬度地区平均为16~18公里;中纬度地区平均为10~12公里;高纬度地区平均为8~9公里。就季节而言,中国绝大部分地区一般都是夏季对流层厚,冬季对流层薄。对流层集中了全部大气约四分之三的质量和几乎全部的水汽,是天气变化最复杂的层次,也是对飞行影响最重要的层次。飞行中所遇到的各种重要天气现象几乎都出现在这一层中,如雷暴、浓雾、低云幕、雨、雪、大气湍流、风切变等。在对流层内,按气流和天气现象分布的特点,又可分为下层、中层和上层3个层次。对流层下层:又称摩擦层。它的范围自地面到1~2公里高度。但在各地的实际高度又与地表性质、季节等因素有关。一般说来,其高度在粗糙地表上高于平整地表上,夏季高于冬季(北半球),昼间高于夜间。在下层中,气流受地面摩擦作用很大,风速通常随高度增加而增大。在复杂的地形和恶劣天气条件下,常存在剧烈的气流扰动,威胁着飞行安全。突发的下冲气流和强烈的低空风切变常会引起飞机失事。另外,充沛的水汽和尘埃往往导致浓雾和其他恶化能见度的现象,对飞机的起飞和着陆构成严重的障碍。为了确保飞行安全,每个机场都规定有各类飞机的起降气象条件。另外,对流层下层中气温的日变化极为明显,昼夜温差可达10~40°C。对流层中层:它的底界即摩擦层顶,上界高度约为6公里,这一层受地表的影响远小于摩擦层。大气中云和降水现象大都发生在这一层内。这一层的上部,气压通常只及地面的一半,在那里飞行时需要使用氧气。一般轻型运输机、直升机等常在这一层中飞行。对流层上层:它的范围从6公里高度伸展到对流层的顶部。这一层的气温常年都在0°C以下,水汽含量很少。各种云都由冰晶或过冷却水滴组成。在中纬度和副热带地区,这一层中常有风速等于或大于30米/秒的强风带,即所谓的高空急流。飞机在急流附近飞行时往往会遇到强烈颠簸,使乘员不适,甚至破坏飞机结构和威胁飞行安全。此外,在对流层和平流层之间,还有一个厚度为数百米到1~2公里的过渡层,称为对流层顶。对流层顶对垂直气流有很大的阻挡作用。上升的水汽、尘粒等多聚集其下,那里的能见度往往较差。

什么是大气对流层