为什么平流层的温度随着高度的增加而增加(15公里-地球上方60公里),当臭氧分子大多数集中在25公里呢?
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\ begingroup美元 为什么你认为臭氧浓度和温度连接? \ endgroup美元- - - - - -乔恩·卡斯特2019年2月11日,在34
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\ begingroup美元 UCAR科学教育中心:“臭氧,一种不同寻常的氧气分子相对丰富的平流层,加热这一层,因为它从传入的来自太阳的紫外线辐射吸收能量。”Clearly, I am wrong in some regard. I just don't understand why highest temperature is in molecules significantly above the ozone layer, when the most electromagnetic radiation is being absorbed at the level of the ozone. \ endgroup美元- - - - - -肯Kutcel2019年2月12日18:20
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1回答
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这里有两个要点。
第一点是,紫外线辐射从上面进入平流层(忽略角依赖和散射),所以优先吸收高平流层的臭氧。这是一个形式的比尔-朗伯定律,从而导致更大的吸收高平流层。
第二点是你的阴谋规范中使用的多布森单位(部分)压力和温度之间的差异不同高度在同温层,这样你就可以比较臭氧的质量或数量密度在不同的水平。但是它不能告诉你有多少臭氧相对于其他所有的气体使空气在一个特定的高度。看这是一个常见的方法摩尔混合比:
height-latitude截面的年平均臭氧混合比(ppmv)从气候学。
来源:McPeters et al (2005),对卫星臭氧气候资料检索算法,GRL。
而臭氧浓度峰值约20公里,周围的混合比山峰30到40公里,不那么突然下降高度。混合的比例更大,吸收某一特定数量的紫外线辐射可以产生更大的影响整体的空气温度高。
这两个属性的净效应是,加热平流层的紫外线吸收(参见下面的图)山峰上平流层大约50公里。这就是为什么最大的温度在平流层中找到。
从吸收紫外线辐射加热(K /天)
来源:黑(1984)辐射加热低平流层臭氧的分布在两维模型,QJRMS。
