
[troposphere] 在平流層以下,從地面向上伸展到大約11—16公裡的大氣層,在這層大氣中,溫度一般隨高度升高,而迅速下降有雲的形成以及有對流活動
大氣層的一個層次,接近地面,經常有對流現象發生,層内氣溫隨高度而下降。雨、雪、雹等天氣現象發生在這一層。它的厚度在中緯度約10-12公裡,在赤道約17-18公裡,在兩極約8-9公裡。
對流層是地球大氣層中最低的一層,也是與人類活動和天氣現象最密切相關的一層。以下是其核心特點與解釋:
高度範圍
對流層的厚度因地而異:赤道地區約17-18公裡,中緯度約10-12公裡,兩極僅8-9公裡。這一差異由地球自轉和太陽輻射強度導緻未搜索到相關網頁。
溫度變化
溫度隨高度增加而遞減,平均每升高1公裡下降約6.5℃(稱為溫度垂直遞減率)。公式可表示為:
$$
T(z) = T_0 - gamma z
$$
其中$T_0$為地表溫度,$gamma=6.5 text{℃/km}$,$z$為高度。
天氣現象
集中了約75%的大氣質量和幾乎全部水蒸氣、氣溶膠,因此雲、雨、雪、雷電等天氣現象均發生在此層。垂直對流運動(暖空氣上升、冷空氣下沉)是驅動天氣變化的核心機制。
垂直對流與分層
地表受熱不均引發空氣對流,形成湍流和風。此現象使低層大氣成分混合均勻,但頂部(對流層頂)因溫度趨于穩定,成為與平流層的分界。
人類活動影響
飛機主要在對流層頂以下飛行(短途航班)或進入平流層(長途航班)。此外,溫室氣體排放、空氣污染等人類活動集中影響此層,與氣候變化直接相關。
擴展提示:對流層頂的高度會隨季節和氣壓系統變化,例如夏季高于冬季,高壓區低于低壓區。這一特性在氣象預測和航空路線規劃中有重要應用。
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