地面逆溫
描述
地球大氣按溫度垂直變化情況可分為五層,最接近地面的、與人類直接相關的就是對流層。對流層的大氣溫度一般隨高度的升高而降低,但是在某些特殊情況下,近地面的溫度會隨高度而增加,這時就稱出現了地面逆溫。逆溫層是一個穩定的層結,它的存在會抑制空氣的垂直對流,使懸浮在空氣中的煙塵、雜質及有害氣體都難以向上空擴散,使空氣質量下降,能見度惡化。
形成逆溫的原因
(1)輻射逆溫:白天,太陽為地球提供熱量,地球大氣吸收太陽輻射升溫。夜晚地面向外發射長波輻射,使地球大氣從地表開始降溫,因此容易形成地面逆溫。晴朗無風的夜晚地面逆溫最顯著,因為晴朗無雲有利於地面輻射向上空發散,無風使上層空氣熱量難以下傳,使地面降溫迅速。
(2)下沉逆溫:由於空氣下沉增溫形成的逆溫。常出現於高氣壓區,範圍廣、厚度大。大範圍的下沉逆溫相當於地面層上空的「蓋子」,不利於污染物擴散。
(3)地形逆溫:由於局部特殊的地形形成的逆溫。如盆地、谷地,以及山脈背風一側的逆溫。夜間山坡附近的空氣因輻射冷卻而下沉,暖空氣被擠抬升至冷空氣之上,因此地勢較低的地區形成逆溫。
(4)平流逆溫:當暖空氣流經冷地面時,使上層空氣溫度比下層空氣高,形成暖平流逆溫。如夜間城市氣溫較高,鄉村輻射冷卻較顯著形成逆溫,城市中的煙氣層平流作用被帶至下風向的鄉村地區,暖平流加重逆溫層,且會帶來空氣污染。 [1]
逆溫帶來的影響
溫度的垂直分布是衡量大氣穩定度的標誌。當出現逆溫時,湍流運動減弱,十分不利於污染物的擴散,易形成空氣污染。在晴天的夜間或清晨,地面容易形成一個深厚穩定的逆溫層。此時地面排放的污染物無法向上或者向下擴散,只能在水平方向逐漸散開。當遇到山或者高的建築物阻擋時,該地區會形成嚴重污染 [2] 。若是逆溫層存在於近地層上方,即逆溫層不是直接存在地面時,這種情況下逆溫層如同一頂帽子,將污染物蓋住,使污染物無法向上擴散,只能向近地層擴散。這種條件下將使地面排放源的下風向地區形成嚴重的污染,1943洛杉磯的光化學煙霧事件(圖1)就是發生於這樣的氣象條件下
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逆溫現象的成因及影響
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