高中地理关于“逆温问题”的专题讲解

关于“逆温问题”的专题讲解国家级示范中学——安岳中学石洪春一、什么是逆温现象：一般情况下，对流层的某一高度出现气温随高度增加而递增的现象，这种气温逆转的现象就是逆温现象。对流层大气的热量主要直接来自地面的长波辐射。离地面越远，气温越低，即气温随高度增加而递减，平均垂直递减率为-0.6℃/100米。如果出现气温随高度增加垂直递减率小于-0.6℃/100米或者气温上升都可以看作是逆温现象。二、产生逆温的原因1、辐射逆温：在晴朗无风或微风的夜晚，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；离地面愈高，降温愈少，因而形成了自地面开始的逆温（见下图）。随着地面辐射冷却速度加快，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强。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。夏季夜短，逆温层较薄，消失较快；冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。2、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而迅速降温，上层空气因距离较远，降温较慢，于是产生逆温。逆温的强弱，主要由暖空气和地面的温差决定。温差越大，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，常常出现平流逆温。3.地形逆温：常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的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的，所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。4.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即锋面。在锋面上，如果冷暖空气的温度差比较显著，也可出现逆温。如下图，从A点上空气温垂直分布的情况可见，由下面的冷空气到上面的暖空气，等温线通过锋面的区域时必有曲折，曲折的程度视两种气团间的温度对比而决定，曲折段（如图中BC段）就出现了逆温层。由于锋面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。因此逆温现象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。三、逆温的利与弊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。2.弊：不管是何种原因形成的逆温，对天气和大气污染的扩散都有相当大的影响，都会对空气质量产生很大影响。它阻碍了空气的垂直对流运动，妨碍烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，有利于雾的形成并使能见度变差，使大气污染更为严重。四、常见练习题1．读下表，在风速大致相同，而气温垂直分布不同的A、B、C、D四种情况中，最有利于该地某工厂78米高的烟囱烟尘扩散的是（）20米40米60米80米100米A16.3℃16.6℃16.8℃17.0℃17.1℃B21.0℃21.0℃20.9℃20.9℃21.0℃C20.9℃20.8℃20.6℃20.2℃20.0℃D15.2℃14.8℃14.7℃14.9℃15.2℃2．右图表示近地面空气若上升到3000米高度时，理论温度为T。3000米高空的实际温度为Ts。当Ts≥T时，近地面空气上升将受阻，即出现了逆温现象。读某城市春季气温日变化图。回答：(1)若Ts稳定在—8℃，该城市气温至少要上升到℃以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为时。(2)一般逆温结束后2小时，近地面对流才能起到“净化”空气的作用。所以，在图示的情况下；仅考虑空气洁净的因素，上午体育锻炼的时间宜选在时以后。3．读某城某日清晨低层大气剖面图（单位：℃）（1）图中气温分布异常部分是①②③中的____，判断的理由是___。（2）该城市工业高度集中，汽车数以百万计，当天发生了重大的烟雾事件，造成这一事件的人为原因是____；气象原因是_____；地形原因是_________________。对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。导致对流层气流上升的原因是：上层实气温低于理论气温(按垂直递减率计算的气温)。图2-1中表示四种对流层气温分布状况，分析回答4-5题。4．①图表示的气温降低速率在()A．3000m以下低于垂直递减率B．3000~6000m高于垂直递减率Ｃ．6000m以下等于垂直递减率D．6000m以下均低于垂直递减率5．飞机可以在5000m高度平稳飞行的是：A．①B．②C．③D．④6．下列四种气温垂直变化状况最有利于非典型肺炎扩散的是（）［2006年·江苏变式题]右图是某地气温垂直分布图,读图回答1～3题。7.甲、乙、丙、丁四图中最有利于大气污染物扩散的是()A.甲B.乙C.丙D.丁2.若该地气温由甲逐渐演变到丁，则造成气温垂直变化的原因可能是风向()①台风过境②晴朗无云的夜晚③冷空气南下④热带海洋气团影响⑤暖锋过境⑥连续阴雨A.①④B.③⑥C.②③D.⑤⑥3.下列哪种地形易造成该地气温由甲到丁的演变()A.山地B.谷地C.平原D.丘陵参考答案1．C2。（1）108（2）103．〖解析〗（1）从图中可以看出随高度的上升①、③两处气温都是下降的；②处气温是上升的即可得出结论。（2）工厂排放的大气污染物、汽车排放的尾气是产生烟雾的物质来源；逆温的存在象盖子一样阻止了向上的湍流扩散，对污染物的扩散会造成很不利的影响，加重了低层大气的污染；低洼的地形不利于气流的扩散，高空的风对污染物的稀释作用不明显。（3）商业区和居民区是汽车尾气的主要发生地，近郊工业区是工业大气污染物的排放地，逆温的存在使污染物不易被扩散，且近郊工业区又处商业区、居民区的下风地带，所以烟雾浓度为最大。〖答案〗(1)②，②处的温度随高度增加而上升。（2）工厂排放大量煤烟、粉尘，汽车排放的尾气，使凝结核增多，烟雾弥漫；②处的气温下部低于上部即逆温的存在，抑制了气流的上升，不利于扩散，加重了低层大气的污染；商业居民区位于低洼地，气流不易扩散，加重了污染程度。（3）近郊工业区4.B5.D6.Ｃ7.Ａ8.Ｃ9.B