溫度廓線

溫度廓線

溫度廓線(temperature profile),是描述大氣中的溫度隨高度分布的曲線。

基本介紹

  • 中文名:溫度廓線
  • 外文名:temperature 
  • 含義:大氣中溫度隨高度分布的曲線
  • 來源:衛星搭載的大氣紅外超光譜探測器
套用,獲取方式,

套用

將大氣劃分為不同氣層有數種方法,其中最常用的分類方法是基於大氣溫度的豎向分布和變化。根據這種分類方法,大氣從最底層到最高層依次是對流層平流層,中流層以及最上面的熱層。全球大氣每一分層的厚度和邊界不是完全相同的,在不同的時間和地方會發生變化。
對流層的平均厚度大致為12千米,並且夏季的對流層要厚於冬季的對流層。在低緯度地區的對流層通常比高緯度地區的要厚。赤道上空的對流層約為18千米厚,而兩極附近區域的對流層厚度僅有8-9千米。對流層的溫度通常隨著高度以6.5°C/千米的溫度垂直梯度降低。對流層的空氣更為不穩定,並且伴隨著強對流。大氣中幾乎所有的水汽都位於對流層中;因此,常見的天氣現象諸如雲、霧、雨和雪只發生於這個氣層中,而往往不是其更低的部分。
平流層位於地面以上10千米到50-55千米的範圍內。從對流層頂部到大約30-35千米較低範圍內的溫度基本是恆定的,或者隨著高度略有增加。35千米以上範圍內的溫度隨著高度以5°C/千米的平均速率增大。平流層上面部分的溫度升高是因為臭氧層吸收了紫外線照射。由於幾乎沒有地表面的粉塵或者水汽能夠到達平流層,所以這個氣層的氣流是穩定的。
中流層的區域大約在高度50-80千米的範圍內。中流層的溫度通常隨著高度的增加而降低,中流層頂部處的溫度會低至-95°C或者是更低。中流層中從地面到中流層頂部的氣體成分,除了水汽和臭氧之外幾乎都是相同的,因此位於中流層下面的區域也稱作均質層
溫度廓線套用於大氣層劃分溫度廓線套用於大氣層劃分
熱層位於中流層頂部以上的區域內,這個區域內的溫度會再次升高。當太陽活動較弱時,熱層的高度能夠達到400千米。處於太陽活動強烈的時期時,熱層能夠達到約500千米的高度。在熱層較低區域內的空氣極其稀薄,因而空氣中的粒子很容易被電離,致使空氣中增加許多自由電子。因此這一層也稱作電離層,可以非常有效地反射無線電波

獲取方式

大氣邊界層往上到外太空:星載大氣遙感,即利用衛星搭載的大氣紅外超光譜探測器來獲得大氣數據。如:安裝於EOS PM-1衛星上的新型紅外遙感儀 大氣紅外探測儀(AIRS,Atmospheric Infrared Sounder)
大氣邊界層:地基大氣遙感,即紅外超光譜探測器放置於地面來獲得大氣數據。如:傅立葉變換紅外遙感光譜輻射計
星載大氣遙感會在低空位置的精度由於雲層,氣溶膠及其它地表氣體溫度的影響而降低,而地基大氣遙感可以避免高空氣體物質也會隨溫度,壓力不同輻射紅外光對探測器測量精度的影響,從而可以給出極好的行星邊界層數據,結合衛星及地基光譜儀測量可以提供完整,準確的氣候信息。

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