對流層頂

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對流層頂是一個深厚的對流阻滯層，它是以溫度垂直遞減率急劇減小為主要特徵，它阻礙着積雨雲頂的垂直發展、氣溶膠和水汽的垂直交換。

對流層頂是對流層和平流層之間一個明顯的過渡層，是19世紀末20世紀初與平流層同時被發現，對流層頂一經發現就激起了學者們極大的研究興趣。臭氧層頂與對流層頂的位置、強度及其變動密切相關。近年來，流層頂的研究水平日趨提高，但許多問題需要進一步深入研究。

目錄

定義

從不同角度出發，對流層頂有着不同的定義，例如：熱力對流層頂（溫度遞減率）、動力對流層頂（位渦）、化學成分對流層頂、最冷點對流層頂（熱帶）等。

1957年WMO給對流層頂作了如下定義：500 hPa等壓面之上溫度遞減率小到2℃/km或以下的最低高度，而且在此高度與其上2 km氣層內的溫度平均遞減率不超過2℃/km，這就是通常所說的對流層頂的「熱力學」定義。在用該定義確定的對流層頂之上，如果任意高度與其上1 km所有高度之間的平均溫度遞減率超過3℃/km，就要按上述判據確定「第2對流層頂」。這個對流層頂或處於該1 km層內，或處於該1 km層之上。對流層頂還有另外一個熱力學定義經常用到，即溫度最低點定義(CPT：Cold Point Tropopause)，它定義為垂直溫度廓線上溫度最低點所對應的層結高度。此外，對流層頂還有基於位渦的「動力學」定義。

對流層大氣濕潤而缺乏臭氧，平流層乾燥而富含臭氧，因此，Bathan等1996年又提出了臭氧對流層頂的概念。但不管哪一種定義，其物理本質是相同的，都是將對流層頂看作是不連續面。熱力學對流層頂是溫度梯度的不連續面，動力學對流層頂是位渦的零階不連續面，而臭氧對流層頂是臭氧混合比垂直梯度的不連續面。比較常用的是對流層頂的熱力學定義。

分類

根據溫度的垂直剖面分布可將對流層頂高度分為熱帶對流層頂和極地對流層頂，據統計，極地類對流層頂一般在150 hPa以下，熱帶類對流層頂一般在150 hPa或以上。對流層頂的厚度約數百米到1 - 2 km，最大厚度可達4 - 5 km。Hess根據1942 - 1945年期間80°W的觀測資料求算了平均值，指出存在着雙重結構的對流層頂：南部地區高，偏北地區低。在對流層上層出現強穩定西（急流）的緯度地區上空，高、低對流層頂會出現局部重疊。Hess把高對流層頂稱為熱帶對流層頂（第2對流層頂），把低對流層頂稱為極地對流層頂（第1對流層頂）。介於這兩類對流層頂之間的區域稱為對流層頂斷裂區。

在全球大氣模式中也採用兩類對流層頂：極地對流層頂和熱帶對流層頂。冷而高的熱帶對流層頂出現於赤道和副熱帶緯度之間，其高度隨緯度增高而逐漸減小。在30°- 45°緯度地帶內的各高度內既可出現熱帶對流層頂，同時也可存在極地對流層頂，它們互相重疊，在這一地帶兩類對流層頂的高度差為4～5 km。

對流層頂斷裂

介於第1對流層頂和第2對流層頂之間的區域稱為對流層頂斷裂區。對流層頂斷裂總是在高空急流或高空鋒等天氣背景下出現的。可以認為在強副熱帶急流中對流層頂經常發生斷裂，因為那裡相互作用的氣團之間的溫度差很大。但是，也有些研究指出，不僅在副熱帶急流中，而且在中緯度地區甚至北極地帶上空，均可觀測到對流層頂的斷裂現象。

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