地球大氣對流層

2021-01-20 上天入地

大氣的最下層稱為對流層，它是接近地球表面的一層大氣層，空氣的移動是以上升氣流和下降氣流為主的對流運動，所以叫做「對流層」。

對流層厚度為8～17公裡，平均厚度約為12公裡，它隨季節和緯度而變化，其平均溫度隨高度的增加的遞減率為6.5℃/公裡。地球對流層集中了約75%的大氣質量和90%以上的水汽質量，因此颳風、下雨、降雪等天氣現象和天氣過程主要發生在這一層。對流層從地球表面開始向高空伸展，直至對流層頂，即平流層的起點為止，其下界與地面相接，上界高度隨地理緯度和季節而變化。在低緯度地區平均高度為17～18公裡，在中緯度地區平均為10～12公裡，極地平均為8～9公裡，並且夏季高於冬季。在高緯度的地區，因為地表的摩擦力會影響氣流，形成了一個平均厚2公裡的行星邊界層。這一層的形成主要依靠地形而有所不同，亦會被逆流層的分隔而與對流層的其它部分分開。正因對流層是大氣層中湍流最多的一層，噴射客機大多會飛越此層頂部（即對流層頂），以避開影響飛行安全的氣流。

圖1 對流層

對流層特點如下：

1、溫度隨高度的增加而降低。這是因為該層不能直接吸收太陽的短波輻射，但能吸收地面反射的長波輻射而從下墊面加熱大氣。因而靠近地面的空氣受熱多，遠離地面的空氣受熱少。每升高1公裡，氣溫約下降6.5度；

2、空氣對流。因為巖石圈與水圈的表面被太陽曬熱而熱輻射將下層空氣烤熱，冷熱空氣發生垂直對流，又由於地面有海陸之分、晝夜之別以及緯度高低之差，因而不同地區溫度也有差別，這就形成了空氣的水平運動；

3、水汽和溼度等各要素水平分布不均勻，並伴隨氣團變冷或變熱，水汽形成雨、雪、雹、霜、露、雲、霧等一系列天氣現象；


圖2 對流層景象

4、大氣與地表接觸，水蒸氣、塵埃、微生物以及人類活動產生的有毒物質進入空氣層，故該層中除氣流做垂直和水平運動外，化學過程十分活躍，特別是人類活動造成二氧化碳和臭氧變化及空氣汙染。

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