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文檔簡(jiǎn)介
1、Likeafishintheoceanmanisconfinedtoaveryshallowlayerofatmosphere.ThegaseousenvelopeoftheEarthisphysicallyinhomogeneousinboththeverticalhizontaldirectionsalthoughthehizontalinhomogeneityismuchlessmarkedthantheverticalinhom
2、ogeneity.Variouscriteriahavebeendevisedfdividingtheatmosphereintolayers.Thisdivisioncanbebasedonthenatureoftheverticaltemperatureprofileonthegaseouscompositionoftheairatdifferentaltitudestheeffectoftheatmosphereonaircraf
3、tatdifferentaltitudesetc.Thedivisionbasedonthevariationoftheairtemperaturewithaltitudeisusedmostcommonlyinthemeteologicalliterature.AccdingtoapublicationoftheagrologicalcommissionoftheWldMeteologicalganization(WMO)in1961
4、theEarth’satmosphereisdividedintofivemainlayers:thetropospherethestratospherethemesospherethethermospheretheexosphere.Theselayersareboundedbyfourthintransitionregions:thetropospausethestratospausethemesospausethethermosp
5、ause.ThetroposphereisthelowerlayeroftheatmospherebetweentheEarth’ssurfacethetropopause.Thetemperatureswithincreasingheightinthetroposphereatameanrateof6.5℃perkilometer(lapserate).Theupperboundaryofthetroposphereliesatahe
6、ightofapproximately8to12kminthepolartropospherecontainsabout75%ofthetotalmassofatmosphericairwhileinthetropicsitcontainsabout90%.Thetropoauseisanintermediatelayerinwhicheitheratemperatureinversionanisothermaltemperatured
7、istributionisobserved.Thestratosphereistheatmosphericlayerabove就像海洋中的魚(yú)一樣人類(lèi)被局限在大氣中一個(gè)非常狹窄的層次之內(nèi)。雖然地球的大氣層在水平方向上的不均勻性比在垂直高度上的不均勻性要小得多。但它確確實(shí)實(shí)在水平和垂直兩個(gè)方向上都是不均勻的。人們?cè)O(shè)計(jì)了各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分大氣的層次。有的基于垂直溫度廓線的性質(zhì),有的根據(jù)空氣在不同高度上的大氣成分,有的根據(jù)大氣在不同高度上對(duì)飛
8、機(jī)的影響來(lái)劃分等等。根據(jù)空氣溫度隨高度的變化來(lái)劃分(大氣的層次)是氣象文獻(xiàn)中用得最普遍的一種劃分方法。根據(jù)1961年世界氣象組織大氣學(xué)委會(huì)公布的標(biāo)準(zhǔn),地球大氣被劃分為5個(gè)主要層次:對(duì)流層,平流層,中層,熱成層以及外逸層。這些層次之間鄰接著4個(gè)淺薄的過(guò)渡區(qū)域:對(duì)流層頂,平流層頂,中層頂以及熱成層頂。對(duì)流層是介于地球表面和對(duì)流層頂之間的大氣低層在對(duì)流層中,溫度以平均6.5℃km的遞減率隨高度的增加而降低,其上邊界在極地和中緯度地區(qū)大約位于8
9、—12Km的高度,在熱帶地區(qū)大約位于1618Km的高度。在極地和中緯度,對(duì)流層包含了大氣層中空氣質(zhì)量的75%左右,然而在熱帶地區(qū),包含了大約90%。對(duì)流層頂是一個(gè)中間層次,據(jù)觀測(cè),其溫度是逆溫或是等溫分布。basedontheextentofatmosphericinteractionwiththeEarth’ssurface.Accdingtothisprincipetheatmosphereisusuallydividedintoa
10、socalledboundarylayer(sometimesalsocalledthefrictionlayer)thefreeatmosphere.Theatmosphericboundarylayer(upto11.5km)isinfluencedconsiderablybytheEarth’ssurfacebyeddyviscosityfces.Atthesametimewecanneglectasafirstapproxima
11、tiontheinfluenceofeddyviscosityfcesinthefreeatmosphere.Ofalltheaboveatmosphericlayersonlythetroposphere(especiallyitsboundarylayer)isacterizedbyamarkedinstabilityoftheverticaldistributionofthemeteologicalparameters.Itisi
12、nthislayerthatbothtemperatureinversionssuperadiabatictemperaturevariationswithheightareobserved.TheEarth’satmosphereisamixtureofgasesaerosolsthelatterbeingthenamegiventoasystemcomprisedofsmallliquidsolidparticlesdistribu
13、tedintheair.Airisnotaspecificgas:ratheritisamixtureofmanygases.Someofthemsuchasnitrogenoxygenargonneonsoonmayberegardedaspermanentatmosphericcomponentsthatremaininfixedproptionstothetotalgasvolume.Otherconstituentssuchas
14、watervapcarbondioxideozonevaryinquantityfromplacetoplacefmtimetotime.Theprincipalsourcesofnitrogenthemostabundantconstituentofairaredecayingfromagriculturaldebrisanimalmattervolcaniceruption.Ontheothersideoftheledgernitr
15、ogenisremovedfromtheatmospherebybiologicalprocessesinvolvingplantssealife.最后,除了以上對(duì)大氣的劃分以外,我們也可以根據(jù)大氣和地面的相互作用得到另一種分法。根據(jù)此原則,大氣通常被劃分為所謂的邊界層(有時(shí)也稱(chēng)摩擦層)和自由大氣。地球表面和渦度粘滯力對(duì)大氣邊界層(知道11.5Km)有相當(dāng)大的影響;同時(shí),作為一級(jí)近似,在自由大氣中我們可以忽略渦度粘滯力的影響。以上這些大
16、氣層中,只有對(duì)流層(尤其是邊界層)中氣象參數(shù)的垂直分布具有顯著的不穩(wěn)定性的特征。人們觀測(cè)到該層中存在逆穩(wěn)和溫度隨高度超絕熱變化。地球大氣是氣體和氣溶膠的混合物,所謂的氣溶膠指的是由分布在空氣中的微小的液體和固體顆粒組成的系統(tǒng)??諝獠皇且环N特殊的氣體,而是由許多氣體混合成的。其中一些氣體,如,氮,氧,氬,氖等,作為空氣的永久組成成分,總是以固定的比例存在于大氣中。其中一些成分,如,水汽,二氧化碳和臭氧的含量是隨時(shí)間和地點(diǎn)的不同而改變。氮在
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