含义

逆温层指大气对流层中气温随高度增加的现象的层带。对流层中气温一般随高度增加而降低,但由于气候和地形条件影响,有时会出现气温随高度增加而升高的现象。

地面辐射冷却、空气平流冷却、空气下沉增温、空气湍流混合等。受高压脊(如副热带高压脊、大陆性反气旋南下)或热带气旋外围下沉气流区支配下都有机会出现逆温层。

类型逆温的类型有辐射逆温、下沉逆温、湍流逆温、平流逆温和锋面逆温。出现逆温现象的一层气体,称为逆温层。 2

平流逆温暖空气平流到冷的地面或冷的水面上,会发生接触冷却作用,愈近地表面的空气降温愈多,而上层空气受冷地表面的影响小,降温较少,于是产生逆温现象。这种因空气的平流而产生的逆温,称平流逆温。

但是平流逆温的形成仍和湍流及辐射作用分不开。因为既是平流,就具有一定风速,这就产生了空气的湍流,较强的湍流作用常使平流逆温的近地面部分遭到破坏,使逆温层不能与地面相联,而且湍流的垂直混合作用使逆温层底部气温降得更低,逆温也愈加明显。另外,夜间地面辐射冷却作用,可使平流逆温加强,而白天地面辐射增温作用,则使平流逆温减弱,从而使平流逆温的强度具有日变化。平流逆温的强度,主要决定于暖空气与冷地面之间的温差。温差愈大,逆温愈强。3

湍流逆温由于低层空气的湍流混合而形成的逆温,称为湍流逆温。

其形成过程可用右图来说明。图中AB为气层原来的气温分布,气温直减率(γ)比干绝热直减率(γd)小,经过湍流混合以后,气层的温度分布将逐渐接近于干绝热直减率。这是因为湍流运动中上升空气的温度是按干绝热直减率变化的,空气升到混合层上部时,它的温度比周围的空气温度低,混合的结果,使上层空气降温。空气下沉时,情况相反,会使下层空气增温。所以,空气经过充分的湍流混合后,气层的温度直减率就逐渐趋近干绝热直减率。图中CD是经过湍流混合后的气温分布。这样,在湍流减弱层(湍流混合层与未发生湍流的上层空气之间的过渡层)就出现了逆温层DE。4

辐射逆温由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温,称为辐射逆温。右图表明辐射逆温的生消过程。图中a为辐射逆温形成前的气温垂直分布情形;在晴朗无云或少云的夜间,地面很快辐射冷却,贴近地面的气层也随之降温。由于空气愈靠近地面,受地表的影响愈大,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(右图 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(右图 中c);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地消失(右图中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,以冬季最强。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。在山谷与盆地区域,由于冷却的空气还会沿斜坡流入低谷和盆地,因而常使低谷和盆地的辐射逆温得到加强,往往持续数天而不会消失。5

下沉逆温如右图 所示,当某一层空气发生下沉运动时,因气压逐渐增大,以及因气层向水平方向的辐散,使其厚度减小(h'