干絕熱遞減率(adiabatic lapse rate)是指空氣塊絕熱上升時(shí)，會(huì)因周圍氣壓的減少而體積膨脹，用內(nèi)能反抗外力，因此，它的溫度就下降；空氣塊下降時(shí)，外壓力增大，對(duì)其作壓縮功，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使其溫度上升。這種空氣塊的運(yùn)動(dòng)，會(huì)使大氣形成不同的溫度層結(jié)。干空氣塊(或在升降過程中未發(fā)生水蒸汽相變的濕空氣塊)溫度變化的數(shù)值叫干絕熱遞減率。

中文名

干絕熱遞減率

外文名

adiabatic lapse rate

定義

干空氣塊溫度變化的數(shù)值

1

空氣塊絕熱上升時(shí)

2

轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

影響

大氣污染重要因素

干絕熱遞減率

一個(gè)區(qū)域的大氣污染程度取決于該區(qū)域內(nèi)排放污染物的源參數(shù)、氣象條件和近地區(qū)下墊面的狀況。其中氣象條件和下墊面狀況決定了大氣對(duì)污染物的稀釋、擴(kuò)散的速率和遷移轉(zhuǎn)化的途徑。因此，在源參數(shù)一定的情況下，氣象條件和下墊面狀況是影響大氣污染的重要因素，其中對(duì)干絕熱遞減率的影響最為明顯。對(duì)流層中，氣溫垂直變化的總趨勢(shì)是，氣溫隨高度的增加而逐漸降低，表示氣溫隨高度的變化用氣溫垂直遞減率r。氣溫垂直遞減率：溫度在垂直方向上隨高度升高而降低的數(shù)值。對(duì)流層內(nèi)每升高100米氣溫平均約降低0.6℃。實(shí)際上大氣中氣溫直減率隨時(shí)在變化，其大小是由季節(jié)和天氣系統(tǒng)等因素決定的。用r表示。

假定空氣塊在垂直運(yùn)動(dòng)中與外界不發(fā)生熱量交換，既無熱量輸入，也無熱量輸出，叫絕熱過程。由于空氣的導(dǎo)熱率很小，垂直運(yùn)動(dòng)中經(jīng)歷各氣層的時(shí)間又很短，所以，運(yùn)動(dòng)氣塊與周圍空氣的熱量交換作用極微弱，可看作空氣作絕熱運(yùn)動(dòng)，大氣中的干空氣和未飽和的濕空氣塊在作垂直的絕熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣溫會(huì)發(fā)生變化。干空氣或未飽和的濕空氣在作絕熱升降運(yùn)動(dòng)時(shí)，每升高或降低100米，溫度變化的數(shù)值叫干絕熱遞減率，記作rd。而這個(gè)溫度變化的數(shù)值是固定的，為1k(熱力學(xué)溫度)。

垂直遞減率

干絕熱遞減率rd與垂直遞減率r概念完全不同，r有不同的數(shù)值，rd是一個(gè)常數(shù)，為1℃/100m。氣溫沿垂直高度的分布可用曲線表示，稱為溫度層結(jié)曲線，如圖有幾種情況：

①r>0，氣溫隨高度的增加而遞減，出現(xiàn)在風(fēng)速不大的晴朗的白天，有利于污染物的擴(kuò)散(垂直升降)。

②r=rd，氣溫直減率等于或近似等于干絕熱直減率。中性層結(jié)。

③r=0，氣溫不隨高度變化。

干絕熱遞減率

為等溫層結(jié)，出現(xiàn)在陰天，風(fēng)速較大情況下，下層空氣溫合較好，氣溫分布均勻。

④r<0，氣溫隨高度增加而增加，稱為逆溫，風(fēng)速較小的晴朗的夜間，不利于大氣污染物的擴(kuò)散。

垂直遞減絕熱遞減

大氣溫度的垂直遞減率越大于干絕熱遞減率，大氣越不穩(wěn)定，這種情況下越有利于大氣中污染物的擴(kuò)散和稀釋；相反，r越小，大氣越穩(wěn)定，如果r很小，甚至等于零，或?yàn)樨?fù)值(r<0)時(shí)，大氣便非常穩(wěn)定，這種情況對(duì)空氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)的發(fā)展是巨大的障礙，如同一個(gè)蓋子，起阻擋作用。所以習(xí)慣上常把逆溫、等溫以及氣溫垂直遞減率r很小的氣層叫阻檔層，它嚴(yán)重地阻礙地面氣流的上升運(yùn)動(dòng)，使大氣污染物停滯積聚在近地面空氣中，從而加速大氣污染的程度。國外多次大氣污染事件幾乎都發(fā)生在上述氣象條件下。

新聞

干絕熱遞減率

在山區(qū)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種奇怪的天氣現(xiàn)象，由于干絕熱遞減率在高山背風(fēng)坡的山麓地帶形成一股干燥而炎熱的下沉氣流，使農(nóng)作物干枯或者死亡，甚至還能引起森林火災(zāi)，氣象上稱這種氣流為焚風(fēng)，稱這種現(xiàn)象為焚風(fēng)現(xiàn)象。于比較潮濕的空氣在迎風(fēng)山玻上升時(shí)，水汽凝結(jié)成云雨，到山頂后已變得比較干燥，然后沿著背風(fēng)坡下沉增溫，此時(shí)空氣便變得更加干燥和炎熱，這股又干又炎熱的氣流便是焚風(fēng)。有一潮濕氣團(tuán)在山的迎風(fēng)坡上升時(shí)溫度為15℃，越過一座相對(duì)高度為4000米的山脈。如果水汽的凝結(jié)高度為1000米，在凝結(jié)高度以下，氣流上升其溫度逐漸降低，每上升100米，約下降1℃（氣象學(xué)上稱之為干絕熱遞減），當(dāng)氣流升到1000米時(shí)，這時(shí)空氣溫度只有5.0℃。以后再上升，因水汽凝結(jié)要放出潛熱能，上升氣流溫度降低將減慢，每上升100米，溫度約降低0.6℃（濕絕熱遞減）。這樣氣流升到了4000米處，其溫度降為-13.0℃。當(dāng)上升氣流中水汽大部分或全部凝結(jié)并降落在山的迎風(fēng)面以后，便成為比較干的空氣，它在山脊的背風(fēng)面按干絕熱遞增率下沉增溫，即每下降100米大約要升高1.0℃。所以當(dāng)氣流下沉到山谷時(shí)，它的溫度可達(dá)27℃（即-13.0℃+40.0℃=27.0℃）。它比迎風(fēng)面上同一高度處的溫度增高了12.0℃，加之此時(shí)空氣干燥，氣流就變成了干熱氣流，這種干熱氣流也稱為焚風(fēng)效應(yīng)。

我國境內(nèi)高山峻嶺很多，不少地方會(huì)出現(xiàn)焚風(fēng)現(xiàn)象，例如河北省石家莊地區(qū)，位于太行山東麓，海撥高度相差1000米以上，當(dāng)氣流越過太行山下降時(shí)，石家莊地區(qū)常出現(xiàn)焚風(fēng)效應(yīng)，日平均氣溫比正常時(shí)偏高10.0℃以上，有時(shí)比離山麓較遠(yuǎn)的東南部市縣（無焚風(fēng)效應(yīng)地區(qū)）要高出10多度。