逆温现象的成因及其危害
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经纬地理工作室原创作品
1 逆温现象的成因及影响
江西省井冈山市宁冈中学(343609)龙吉忠
在对流层中,气温随海拔的升高而降低,大约海拔每升高100米,气温降低0.6℃,但此种气温的梯度变化并非固定不变。实际上,有时可能出现温度随高度上升而增高的现象,
导致空气“头重脚轻”,气象学上称为逆温。
一、逆温的成因
逆温形成的因素很多,根据其成因可分为辐射逆温、地形逆温和锋面逆温等。
(1)辐射逆温
经常发生在晴朗无云的夜间,由于地面辐射强烈冷却,近地面层气温迅速下降,而高处
气层降温较少,从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温在黎明前最强,日出后自下而上消
失。这种逆温在中高纬地区大陆上都能发生,特别是在沙漠地区经常出现。辐射逆温的形成
过程如下图。
(2)锋面逆温
锋面逆温是由于锋面上下冷暖空气的温度差异而形成的逆温。这种逆温层是随锋面的倾斜而成倾斜状态。又由于锋是从地面向冷空气方向倾斜的,因此,锋面逆温只能在冷气团所
控制的地区内观测到。锋面逆温离地的高度与观测点相对于锋线的位置有关,距地面锋线越
近,逆温层的高度越低;反之越高。
(3)地形逆温
它主要由地形造成,主要在盆地和谷地中。由于夜间山坡上的空气冷却很快,于是冷空
气顺坡下沉到谷底,谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升,出现上暖下冷的逆温现象。如
天山北坡从12月—次年2月在近地层会存在一层深厚的逆温层,它的形成主要是由于冷空气受阻积累的,在形成的“冷空气湖”上有较暖的空气层。天山北坡的逆温层厚度至少有1500
米,在南坡只有700米。这种冬季逆温层在青藏高原东部和北部边缘是普遍存在的。
对流层中的逆温现象及其成因
对流层这的大气温度常随距地面的高度增加而下降,但这种气温的梯度变化并非固定不变。实际上,有时可能出现温度随高度上升而增高现象,称为逆温。出现逆温的大气有一定的厚度,这层大气称为逆温层。
逆温形成的原因有很多种:
(1)地面辐射冷却(辐射逆温):下图表明了这种辐射逆温的生消过程。
图a为正常气温垂直分布情况;在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射很快冷却,贴近地面的大气层也随之降温。由于空气愈靠近地面,受地面的影响愈大,所以,离地面愈近,降温愈多;离地面愈远,降温愈少,因而形成了自地面开始的逆温(图b);随着地面辐射冷却的加剧,逆温逐渐向上扩展,黎明时达最强(图c);一般日出后,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温便逐渐自下而上消失(图d、e)。辐射逆温厚度从数十米到数百米,在大陆上常年都可出现。夏季夜短,逆温层较薄,消失也快,冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。
(2)空气平流(平流逆温):当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时,底层空气因受下垫面的影响迅速降温,上层空气因距离较远,降温较少,于是产生逆温。逆温的强弱,主要由暖空气和冷地表面的温差决定。温差大,逆温越强。冬半年,在中纬度的沿海地区,因为那里海陆的温差显著,当海上暖空气流到大陆上时,常常出现逆温。
(3)锋面因素(锋面逆温):对流层中,冷暖空气相遇,暖空气密度小,爬升到冷空气的上面,两者之间形成一个倾斜的过渡区锋面。在锋面上,如果冷暖空气的温度差比较显著,也可出现逆温,由于锋是从地面向冷空气上方倾斜的,逆温层也随锋面的倾斜而呈倾斜状态(如图)。因此逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到,而且逆温的高度与观测点相对于地面锋线的位置有关,观测点距地面锋线愈近,逆温高度愈低。
(4)空气下沉(地形逆温):常发生在山谷。山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升,从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成,如美国的洛杉矾因周围三面环山,每年有200多天出现逆温现象。
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1 逆温现象的成因及影响
江西省井冈山市宁冈中学(343609)龙吉忠
在对流层中,气温随海拔的升高而降低,大约海拔每升高100米,气温降低0.6℃,但此种气温的梯度变化并非固定不变。实际上,有时可能出现温度随高度上升而增高的现象,导致空气“头重脚轻”,气象学上称为逆温。
一、逆温的成因
逆温形成的因素很多,根据其成因可分为辐射逆温、地形逆温和锋面逆温等。
(1)辐射逆温
经常发生在晴朗无云的夜间,由于地面辐射强烈冷却,近地面层气温迅速下降,而高处气层降温较少,从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温在黎明前最强,日出后自下而上消失。这种逆温在中高纬地区大陆上都能发生,特别是在沙漠地区经常出现。辐射逆温的形成过程如下图。
(2)锋面逆温
锋面逆温是由于锋面上下冷暖空气的温度差异而形成的逆温。这种逆温层是随锋面的倾斜而成倾斜状态。又由于锋是从地面向冷空气方向倾斜的,因此,锋面逆温只能在冷气团所控制的地区内观测到。锋面逆温离地的高度与观测点相对于锋线的位置有关,距地面锋线越近,逆温层的高度越低;反之越高。
(3)地形逆温
它主要由地形造成,主要在盆地和谷地中。由于夜间山坡上的空气冷却很快,于是冷空气顺坡下沉到谷底,谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升,出现上暖下冷的逆温现象。如天山北坡从12月—次年2月在近地层会存在一层深厚的逆温层,它的形成主要是由于冷空气受阻积累的,在形成的“冷空气湖”上有较暖的空气层。天山北坡的逆温层厚度至少有1500米,在南坡只有700米。这种冬季逆温层在青藏高原东部和北部边缘是普遍存在的。
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2 二、逆温的影响
1.利:由于逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展,所以逆温的好处有:
①可以抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。
②逆温出现在高空,对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸,飞行平稳。同时,万里晴空提高了能见度,使飞行更加安全。
盐碱地的成因及其危害
一、盐碱地的成因
土壤盐渍化形成的影响因素很多,包括自然因素和人为因素。自然因素包括气候、地质、地貌、水文及水文地质等;人为因素表现为人类改造自然和适应自然的各种活动。其中气候因素是形成土壤盐碱化的根本因素,如果没有强烈的蒸发作用,土壤表层就不会强烈积盐。
(1)气候:
垦区气候属于暖温带极端干旱的大陆性气候,具有光照充足,热量丰富,干旱少雨,蒸发量大,昼夜温差大,无霜期长等特点。这样的气候条件对土壤的形成有很大的影响,干旱少雨造成地面植被稀疏,生物积累较弱,使得土壤的淋溶作用十分微弱,土壤石灰反应通体都很强烈。因而本区多数自然土壤及耕作土壤,有机质含量都不高。蒸发量大则造成本区盐土和盐渍化土壤面积的重要原因。
(2)水的作用
地表水:全区大小水系约16条,对垦区影响最大的水系主要有阿克苏河水系、塔里木河水系和台兰河水系,高山冰川积雪融水是其最主要的水源,全区有冰川1293条,冰川面积4098平方公里,估计储水量约2154亿立方米,估算年径流量为136.7亿立方米。大区地下水运行方向和排泄方向一致都是由北向南,这些水沿途接纳山区裂隙水和局部天然回归水,由于天山南麓有较多的含盐土层,当河流流经含盐土层时,土层中易融盐融于水中,使水中矿化度增高。当地下水流经扇缘的尾部,由于接受了更多的回归水和强烈的蒸发作用,使地下水浓缩,也是地下水矿化度的转移过程,由于盐分的迁移和累积,加上场地排水不畅通,致使地下水中的盐分大量聚集,这些水既是盐分搬运的动力,又是场地地下水补给的主要水源,这就是造成了场地高矿化水的原因。经过取样分析场地地下水矿化度一 般在5~15g/l
之间,PH值为7 ─8之间,为弱碱性咸水和盐水,不能作为灌溉水,场地地下水矿化度大于10克/升属高矿化度盐水、且不能饮用和灌溉的占到了场地总面积的94.29%。
地下水:经过本次土壤调查资料来看,各灌区浅层地下水具有埋藏浅,矿化度高两大特点,其地下水运行方向和排泄方向也都是由北向南。地下水埋深在1.0~3.0m之间,它们之和占到了总面积的94.64%。全农一师仅在四团、五团和六团北部以及河流两岸存在有淡水带,在极端干旱的气候条件下,埋藏浅而矿化度高的地下水是垦区土壤盐分的主要来源,也是垦区内盐土和盐渍化土壤面积大的最主要原因。