大气的结构与变动11了解气温随高度的变化之大气分层形成.DOC

1. 了解氣溫隨高度的變化之大氣分層，形成原因及特性。 2. 了解雲雨的成因，絕熱膨脹降溫、絕熱收縮增溫及判讀飽和曲線圖。 3. 影響風向的力量、摩擦風及地轉風的成因。 4. 認識常見氣象名詞、符號及其代表之天氣型態，如鋒面、氣團等。 5. 颱風生成之條件及氣壓、風場、雲系結構。  5-1.1 氣壓的定義與垂直分布 一、大氣的組成（南一版p.68） 1. 變動氣體：組成大氣的氣體中，一些氣體會因時間、空間改變，而含量有所改變，如水氣、二氧化碳、甲烷等。 2. 固定氣體：不會隨時間、空間含量有改變，如氮氣、氧氣、惰性氣體等。 3. 右圖為乾燥空氣中各氣體含量圖。 二、大氣壓力（南一版p.68） 1. 大氣壓力的意義：垂直於單位　　　　上的空氣柱　　　　，稱為氣壓。 2. 氣象學上常用氣壓單位： 氣壓單位 單位代號 單位意義 平均一大氣壓值 百帕 hPa 1百帕（hPa） ＝100牛頓/米2 （N/m2） ＝100帕（Pa） 1013百帕（hPa） 毫巴 mb 1毫巴（mb） ＝1百帕（hPa） ＝100牛頓/米2 （N/m2） 1013毫巴（mb） 毫米 水銀柱 mmHg 1 mmHg＝1.333 hPa﹔ 1 hPa＝0.75 mmHg 760毫米水銀柱 （mmHg） 　　註：百帕＝毫巴。 三、垂直大氣壓分布（南一版p.68） 1. 空氣密度隨高度變化：依據下圖大氣高度愈高，空氣密度愈　　　，空氣愈稀薄。 2. 氣壓隨高度變化：由下圖判斷大氣壓力隨高度增加而　　　　，在地表附近數千公尺大氣，約每上升10公尺，氣壓降低1百帕。氣壓減小率，隨高度增加而　　　　。 高度 氣壓 約　　　　公里高 約1／100大氣壓 約16公里高 約1／10大氣壓 約11公里高 約1／4大氣壓 約5.5公里高 約1／2大氣壓 地面 約1大氣壓 註：大氣99％的空氣分子，集中於離地面30公里的範圍內。 5-1.2 氣溫垂直分層 一、大氣的溫度分層（南一版p.69） 大氣分層 溫度隨高度變化 特點說明 　　　　層 (約0～11公里) （註） 隨高度 　　　　 1. 厚度：對流層厚度因為地面溫度不同，會隨季節及緯度變化，夏季較冬季　　　　，低緯度較高緯度　　　　，極區上空約7~8公里，赤道上空約8～18公里。 2. 水氣含量與天氣變化：大氣中90％以上水氣集中此層，主要的天氣現象（雲、霧、雨、雪、雹），都形成在此層。 3. 溫度隨高度下降率：每上升1公里，平均下降　　　　℃。  大氣分層 溫度隨高度變化 特點說明 　　　　層 (約11～50公里) 隨高度 　　　　 1. 高度：對流層頂至50公里高度的氣層。 2. 溫度變化：底層溫度變化較小，上層溫度隨高度快速增溫。 3. 臭氧層：臭氧分子，不平均的分布於平流層中，大氣層中臭氧聚集的高峰在25公里高度上下，是臭氧層主要位置。臭氧層吸收太陽光中大部分的　　　　，保護地球生態。 　　　　層 (約50～85公里) 隨高度 　　　　 1. 溫度變化：大氣對輻射吸收很少，故溫度隨高度降低。 2. 大氣最　　　　溫出現在中氣層頂，約　　　　℃。 3. 水氣量少：水氣極少，幾乎沒有雲層出現。 　　　　層 隨高度 　　　　 1. 溫度變化：此層氣體受高量輻射照射，溫度隨高度迅速增加，增溫層頂溫度可達1000～2000 K。 2. 與太陽活動之關係（補充）：太陽活動增強時，太陽風增強，此層溫度隨高度上升較快；太陽活動減弱時，太陽風減弱，此層溫度隨高度上升較慢。 註：逆溫現象：冬、春季乾燥時節，由於地表向外輻射紅外線，降溫快速，造成地表低溫、高空高溫的情況，稱為逆溫現象。逆溫發生時，冷空氣（密度大）在下，暖空氣（密度小）在上，空氣穩定不易發生對流。 二、其他大氣分層（南一版p.69） 1. 均勻層與非均勻層：　　　　大氣混合均勻，各氣體比例較一致，稱為均勻層。　　　　空氣由於氣體稀薄，氣體間比例差異較大，稱非均勻層。分界約在高空　　　　公里的高度。  2. 中性層（非電離層）、電離層、磁層的高度與特性： 分　　層 高　　度 分層特性 中性層 （非電離層） 60公里以內 接近地面大氣由於空氣粒子接受到的太陽輻射較弱﹐氣體分子未產生電離﹐氣體呈現電中性﹐稱為中性層。 電離層 60～500公里 高空大氣接受自太陽及宇宙射線強烈﹐高空氣體粒子﹐產生電子游離﹐形成離子﹐稱為電離層。 磁層 500公里以上 地球上大氣電離層之上﹐大氣游離稀薄區域。層內電子和離子的運動受地球磁場支配。 固定氣體 （不隨時空含量有所改變） 變動氣體 （隨時空含量改變） 氣體 含量 特點 氣體 含量 特點 氮氣 78.1％ (1)不可燃﹑不助燃。 (2)可用於食品包裝