第16部分

大氣冷暖

人們都能切身感覺到氣溫時高時低,冷暖更替,晝夜四季。

空氣變暖和變冷的原因有兩種:一種是空氣跟外界有熱量交換,或冷熱空氣之間相互熱量交換,叫做非絕熱變化。另一種是由於外界壓強的變化使空氣膨脹或壓縮而引起的,跟外界沒有熱量交換,叫做絕熱變化。

非絕熱變化有多種方式。

熱傳導。熱傳導就是依靠分子的熱運動,使熱量從一個地方傳向另一個地方。但是,由於地麵和大氣都是熱的不良導體,所以通過這種方式交換的熱量很少。

熱輻射。大氣吸收從地麵來的長波輻射增加熱量,同時地麵也吸收大氣放出的長波輻射,它們之間就通過長波輻射不停地交換著熱量。

對流。暖而輕的空氣上升,周圍冷而重的空氣下沉:空氣上下混合,熱量就得到了交換。

亂流。亂流是空氣層相互間發生摩擦或空氣流過粗糙不平的地麵所產生的規模比較小的不規則運動,這時候氣團之間發生混和熱量得到交換。亂流是貼近地麵的大氣層裏熱量交換的重要方式。

蒸發和凝結。水蒸發會吸收熱量,凝結會釋放熱量,使地麵跟大氣、空氣團之間交換熱量。這種交換主要在對流層下半部。

絕熱變化時,雖然空氣團跟外界沒有熱量交換,但是由於外界壓強的變化使其壓縮或向外膨脹,溫度也會發生變化。

幹空氣團從地麵絕熱上升,因為外界空氣壓強減小就向外膨脹,一部分儲藏在內部的能量(簡稱內能),用來推壓外麵空氣而作功,溫度就會降低。相反,幹空氣團從高空絕熱下降,由於在下降過程中外界氣壓是逐漸增大的,外力壓迫它,對它作功,這部分功就轉化成空氣團的內能,溫度也就升高。幹空氣在絕熱上升過程中,每上升單位距離的濕度變化,叫做幹空氣濕度的絕熱垂直遞減率。根據計算,每上升100米,溫度大約降低06℃;相反,在絕熱下降過程牛,每下降100米,溫度大約升高06℃。這就是爬到山頂感到比山下涼的原因。

至於濕空氣的絕熱變化,跟幹空氣不同。如果濕空氣在絕熱升降中始終是不飽和的,也就是濕空氣團裏水汽沒有凝結成水滴,那麼,它的溫度垂直遞減率跟絕熱垂直遞減率相近。但是,如果是飽和的濕空氣,空氣在上升過程中由於膨脹而溫度降低,它所含的水汽將超過它能容納的限度,多餘的水汽將凝結成水滴。由於水汽的凝結釋放出一些熱量,補償了一部分因為膨脹而消耗的內能,它的溫度就不再是每上升100米降低06℃,而是降低不到06℃。這種飽和濕空氣在絕熱上升過程中每上升單位距離的溫度變化叫做濕空氣濕度的絕熱垂直遞減率。相反,飽和濕空氣絕熱下降,由於壓縮而溫度升高。如果空氣裏含有水滴或冰晶,就會有水滴蒸發或冰晶升華,這要消耗一部分熱量,因此每下降100米溫度升高也不到06℃。

氣溫的變化是絕熱變化、非絕熱變化共同造成的結果。

當空氣團沒有升降運動的時候,主要是非絕熱變化。

當空氣團有升降運動的時候,絕熱變化就起著主要的作用。

前麵說過,對流層大氣溫度隨著高度增加而降低,這是說的一般情況。但是在特殊情況下,某一地區的對流層裏也可能高層溫度反比低層溫度高,這樣的空氣層叫逆溫層。如果’高低層空氣溫度相等,這樣的空氣層叫等溫層。

世界氣象日

世界氣象日是世界氣象組織成立的紀念日。

世界氣象組織的前身是國際氣象組織(非政府間機構),創建於1873年,這標誌著國際氣象合作的開始。

國際氣象組織原為非官方性國際氣象合作機構,在其各成員國代表簽訂的世界氣象組織公約生效一周年之日,即1951年3月23日,改組為世界氣象組織。

1950年3月第一次世界氣象大會還通過了世界氣象組織與聯合國關係的協議草案,1951年12月30日聯合國大會通過決議,世界氣象組織正式成為聯合國的一個專門機構。

大氣無國界這一特殊性,使中國氣象工作者較早地認識到參與國際氣象合作的重要性和必要性。國際氣象組織誕生不久,中國就派員參加了有關活動,參與世界氣象組織的創建工作,並為世界氣象組織公約簽字國之一。但由於當時世界氣象組織受美國等勢力的影響和控製,致使我國較長時間內未能參與世界氣象組織的活動。

1971年國際政治舞台發生了重大曆史性轉變。聯合國第二十六屆大會於1971年10月25日通過決議——恢複中華人民共和國在聯合國的合法權利。世界氣象組織作為聯合國的專門機構之一,采取了積極行動。於1971年11月25日就中國在該組織的代表權問題在世界氣象組織會員中進行表決,於1972年2月24日通過決議。世界氣象組織承認中華人民共和國的代表為中國的惟一合法代表。