逆温现象是如何产生的

暖空气上升，扩散污染物；由于逆温现象，压在冷空气上面的暖空气层阻碍污染物上升和进行扩散，出现“逆温”现象。逆温层是大气稳定度范畴的一种现象，它与大气污染的状况及程度有十分密切的关系。在白天，太阳辐射使地面温度上升，靠近地面的大气温度也随之升高，空气密度在温度的影响下也比上空的小。轻的空气在下，重的空气在上，容易使上下空气对流扰动。此时的大气处于不稳定状态，向空气中排放的污染物就容易稀释。但是当夜幕降临之后，情况则有所不同，随着地面热量很快向外辐射结束，地表冷却，温度下降，靠近地面的温度比上空的空气温度低，称为逆温。这时重的空气在下，轻的空气在上，很难使大气发生上下交换，大气处于稳定状态。这种逆温层的厚度，可达几十米以至几百米，就像一个大盖子一样笼罩大地，阻止地面气流的上升运动，使污染物停留在靠近地面的冷空气中，导致污染物集聚到高浓度而造成大气严重污染。

逆温

大气吸收太阳短波辐射的能力很弱，而吸收地面长波辐射的能力却很强。因此，大气近地层内的温度变化主要是受地表长波辐射的影响，空气温度随地面温度的变化而自下而上的变化。一般是气温随高度的增加而降低，但在特定条件下，也会发生大气温度层结逆转的现象，即r-rd=0及r-rd＜0。

①定义：气温随高度增加而增加的现象称为逆温；

②分类：根据逆温的生成过程，分为五类

a辐射逆温：晴朗、少云无风的夜间，风速＜3m/s(二级)时，地面因强烈的有效辐射而很快冷却，近地面气温下降快，较高气层冷却慢，气温下降慢，形成自地面向上发展的逆温层，称为辐射逆温。

条件：晴朗、微风、无云或云层很薄很高，使地面失去保温层，散热快又多，因而降温激烈，微风有助逆温层向上扩散，但风速＜2~3m/s，如风大，上下层空气间的湍流交换加强，热量下传，不利于逆温层的形成。

(a)正常温度层结

(b)逆温开始生成，随地面辐射增强，迅速冷却，逐渐向上发展

(c)辐射达到最强时为黎明前

(d)日出后，地面增温，空气自上而下增温，逆温逐渐消失

(e)上午10时左右，逆温消失

这种逆温冬季最强，中纬度地区可达200~300m

b下沉逆温(压缩逆温)

高压控制区较大气团下沉运动时，常使原来稳定层结的空气压缩成逆温层结。假定某高度有一气层ABCD，厚度为h，当它下沉时，由于周围大气对它的压力逐渐增大，以及由于水平辐射作用，该气层被压缩成A�0�4B�0�4C�0�4D�0�4，厚度减小为h�0�4(<h)。气层下沉过程是绝热的，则CD下沉到C�0�4D�0�4的距离h�0�4比AB到A�0�4B�0�4的距离大，使气层顶部的绝热增温大于底部，若下沉距离很大时，就可能使顶部增温的气温高于底部增温后的气温。形成逆温。如原在1000米高度(AB)稳定层结(中性)为10℃的气块，下沉到500米时(A�0�4B�0�4)底部温度上升到15℃，顶部温度上升到16℃。

下沉逆温范围广，厚度也很大，下沉气流一般达到某一高度就停止了(称为下沉运动的终止高度)，所以下沉逆温多发生在高空大气中。

这种逆温常出现在反气旋区。由于强大的冷高压的水平范围很广，直径约2~3km，所以下沉逆温也出现在较大范围内，且强度也较大。因上层空气的下沉增温，常使云层蒸发、消散，因此天气十分晴朗，冬季寒潮下来以后的日子多属此种情况。高空有下沉逆温层存在时，因为少云，夜间近地面层也有利于辐射逆温的形成。

c平流逆温：由于海陆存在温差，当海上暖空气流到陆地上空时，形成平流逆温，多发生在冬季中纬度沿海地区。

d湍流逆温：低层空气湍流形成的逆温。空气运动结果使大气中包含的热量、水分及污染充分交换、混合形成湍流混合层。湍流混合前气温的分布如图a，r＜rd，低层空气经湍流混合后，气层温度将按干绝热直减率变化，如b中CD，混合属上层，出现过渡层DE，为逆温层。

e锋面逆温：冷暖气团相遇时，暖气团由于密度小，爬到冷气团上面去，形成倾斜的过渡区，称锋面，锋面上如温差大，会形成逆温。

4、不同温度层结下的烟型

温度层结不同，导致烟囱排出的烟雨形态不同。

①翻卷型：出现在中午前后层结处于不稳定状态(r-rd＞0)，扩散条件好，污染物浓度落地点距烟囱近。

②锥型：出现于多云或阴天的白天、强风、冬季的夜晚，中性层结，气温随高度变化不大，烟流呈圆椎型，污染物输送较远。r-rd≈0，r=rd。

③平展型：出现于弱晴的夜晚和早晨，大气处稳定状态，出现逆温层，烟云呈水平方向，缓慢扩散，受稳定层结控制，湍流受抑制，垂直方向很小，似带子。r＜rd烟囱高，污染物输送远，烟囱低，逆温下污染物浓度大。冬、春季节微风晴天，午夜至清晨时出现。

④爬升型(屋脊型)：出现在日落后傍晚，因地面辐射逆温，烟囱高度以下为逆温，上部仍为不稳定大气(保持递减层结)，烟气向上扩散，而不向下扩散，一般不会造成污染。排放口r＞rd，排口下方：r＜rd。

⑤熏蒸型(漫烟型)：出现在日出后8~10时，地面加热后，使夜间形成的逆温层从地面向上逐渐消失，即不稳定大气从地面向上逐渐发展，当发展到烟流的下边缘或更高一点时(不稳定状)，烟流发生向下的强扩散，而上边缘仍处于逆温层，这时排出口下方r＞0，r＞rd，不稳定层结；排出上方：r＜0，r＜rd大气稳定。

烟囱高，逆温层出现在烟囱出口处以下高度，则可以平展型变为上升型，反之亦然。

逆温的分类及其成因：

根据逆温的成因不同，可将其分为辐射逆温、地形逆温、平流逆温、锋面逆温、下沉逆

温、湍流逆温等类型，下面分别加以介绍。

1辐射逆温

由于地面强烈辐射而形成的逆温称为辐射逆温。在晴朗（或少云）无风（或微风）的夜

晚，大气逆辐射弱，地面因辐射散失掉大量热量，很快冷却下来。此时，与地面接近的空气冷

却最为强烈；离地面越远，降温幅度越小，致使近地面空气的温度自下而上逐渐升高，产生自

地面开始的逆温现象。辐射逆温的垂直厚度可从数十米到数百米，一般黎明前逆温层最厚。夏

季昼长夜短，逆温层较薄，消失也快；冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。这种逆温在中高纬

度地区大陆上均能发生，特别是在沙漠地区经常出现，尤以冬季最强。

2地形逆温

在盆地或谷地中，由于日落后山坡地面比同高度的自由大气散热快，使得贴近山坡地面的

空气冷却较快。冷空气沿斜坡滑入盆地或谷地底部，迫使底部暖空气抬升，形成下冷上暖的地

形逆温。

3平流逆温

由于暖空气平流到冷的下垫面上而形成的逆温，称为平流逆温。当暖气团移动到冷地面之

上时，底层空气因受冷地面影响而迅速降温，上层空气因离地面较远，降温慢且降温幅度小，

从而形成逆温。平流逆温也是由地面开始逐渐向上扩展的，其强弱由暖气团和冷地面的温差决

定，温差越大，逆温越强。冬半年，在中纬度的沿海地区，由于海陆的温差较大，当海上的暖

湿气团移动到寒冷的大陆表面上时，常出现较强的平流逆温，并且常伴随平流雾的形成。与辐

射逆温不同，出现平流雾时，不但不要求晴朗少云，而且风速也可以较大。

逆温现象，是指垂直方向的大气出现反常的下冷上热的现象。由于二氧化碳在决定气温方面起着决定性的影响，而大气中二氧化碳的浓度从下往上是逐渐减小的，因此正常情况下，在一定的高度范围内，气温是随着高度的增加而逐渐降低的。在这种情况下，由于空气热胀冷缩，空气能够充分的对流，使工业废气、汽车尾气能够及时的稀释、扩散。这对空气的清洁有着相当重要的作用。

当由于某种原因，比如异常气团（通常二氧化碳的垂直浓度反常）的过境，使得空气下冷上热，这时的现象就叫做逆温。也就是所说的“锅盖”。

逆温对我们的生活有很大的影响。逆温使得空气不能通畅地对流，再加上逆温通常出现在冬季，供暖所排放的废气增多，所以往往会形成几天都不会消散的大雾。比如近些天出现在我国中东部的雾霾天气，就是由于逆温层的影响。

历史上也有因为逆温天气而造成的灾害。比如1952年12月5-8日发生的伦敦烟雾事件的罪魁祸首就是伦敦上空出现的异常的逆温层，它就像一个大锅盖一样，深深地盖着这做西方文化名城。它所造成的巨大灾难，也使伦敦烟雾事件成为20世纪十大环境公害事件之一。

一般情况下,在低层大气中,气温是随高度的增加而降低的但有时在某些层次可能出现相反的情况,气温随高度的增加而升高,这种现象称为逆温出现逆温现象的大气层称为逆温层

逆温现象最常出现在冬春时节的早晨或傍晚

逆温层的出现主要是空气下沉,绝热增温所引起因此,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逆温层通常出现於对流层低层,厚度较薄,大约几百至千馀公里左右

　受逆温层影响的地区,大气都趋於稳定,对流不易发生；因此,随寒潮所带来的逆温外,一般逆温现象都会引致地面风力微弱；空气中的悬浮粒子因而聚积而使空气的质素变得恶劣

逆温层的成因通常有：

1：辐射逆温：因地面强烈辐射而形成的逆温称为辐射逆温在晴朗无风或微风的夜晚,地面因辐射冷却而降温,与地面接近的气层冷却降温最强烈,而上层的空气冷却降温缓慢,因此使低层大气产生逆温现象辐射逆温一般日出后,逆温就逐渐消失了

2：平流逆温：由于暖空气流到冷的地面上而形成的逆温称为平流逆温当暖空气流到冷的地面上时,暖空气与冷地面之间不断进行热量交换暖空气下层受冷地面影响最大,气温降低最强烈,上层降温缓慢,从而形成逆温平流逆温的强度,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：因低层空气的湍流混合作用而形成的逆温称为湍流逆温当气层的气温直减率小于干绝热直减率时,经湍流混合后,气层的温度分布逐渐接近干绝热直减率因湍流上升的空气按干绝热直减率降低温度空气上升到混合层顶部时,它的温度比周围的气温低,混合的结果,使上层气温降低；空气下沉时,情况相反,致使下层气温升高这样就在湍流减弱层,出现逆温

4：下沉逆温：因整层空气下沉而形成的逆温称为下沉逆温当某气层产生下沉运动时,因气压逐渐增大,以及由于气层向水平方向扩散,使气层厚度减小若气层下沉过程是绝热过程,且气层内各部分空气的相对位置不变这时空气层顶部下沉的距离比底部下沉的距离大,致使其顶部绝热增温的幅度大于底部（图中H>H′）因此,当气层下沉到某一高度时,气层顶部的气温高于底部,而形成逆温下沉逆温多出现在高压控制的地区,其范围广,逆温层厚度大,逆温持续时间长

5：锋面逆温：锋面是冷暖气团之间狭窄的过渡带,暖气团位于锋面之上,冷气团在下在冷暖气团之间的过渡带上,便形成逆温

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