什么是对流层?

对流层是地球大气中最低的一层。对流层中气温随高度增加而降低,空气的对流运动极为明显,空气温度和湿度的水平分布也很不均匀。对流层的厚度随纬度和季节变化,一般低纬度地区平均为16~18公里;中纬度地区平均为10~12公里;高纬度地区平均为8~9公里。就季节而言,中国绝大部分地区一般都是夏季对流层厚,冬季对流层薄。对流层集中了全部大气约四分之三的质量和几乎全部的水汽,是天气变化最复杂的层次,也是对飞行影响最重要的层次。飞行中所遇到的各种重要天气现象几乎都出现在这一层中,如雷暴、浓雾、低云幕、雨、雪、大气湍流、风切变等。在对流层内,按气流和天气现象分布的特点,又可分为下层、中层和上层3个层次。

对流层下层:又称摩擦层。它的范围自地面到1~2公里高度。但在各地的实际高度又与地表性质、季节等因素有关。一般说来,其高度在粗糙地表上高于平整地表上,夏季高于冬季(北半球),昼间高于夜间。在下层中,气流受地面摩擦作用很大,风速通常随高度增加而增大。在复杂的地形和恶劣天气条件下,常存在剧烈的气流扰动,威胁着飞行安全。突发的下冲气流和强烈的低空风切变常会引起飞机失事。另外,充沛的水汽和尘埃往往导致浓雾和其他恶化能见度的现象,对飞机的起飞和着陆构成严重的障碍。为了确保飞行安全,每个机场都规定有各类飞机的起降气象条件。另外,对流层下层中气温的日变化极为明显,昼夜温差可达10~40°C。

对流层中层:它的底界即摩擦层顶,上界高度约为6公里,这一层受地表的影响远小于摩擦层。大气中云和降水现象大都发生在这一层内。这一层的上部,气压通常只及地面的一半,在那里飞行时需要使用氧气。一般轻型运输机、直升机等常在这一层中飞行。

对流层上层:它的范围从6公里高度伸展到对流层的顶部。这一层的气温常年都在0°C以下,水汽含量很少。各种云都由冰晶或过冷却水滴组成。在中纬度和副热带地区,这一层中常有风速等于或大于30米/秒的强风带,即所谓的高空急流。飞机在急流附近飞行时往往会遇到强烈颠簸,使乘员不适,甚至破坏飞机结构和威胁飞行安全。

此外,在对流层和平流层之间,还有一个厚度为数百米到1~2公里的过渡层,称为对流层顶。对流层顶对垂直气流有很大的阻挡作用。上升的水汽、尘粒等多聚集其下,那里的能见度往往较差。