空气抬升过程是什么意思 空气上升下降的原因

　　导语：空气抬升过程是什么意思？其实除了对天气和云的影响外，空气抬升过程还直接关系到降雨和降雪的形成，并且当暖湿空气上升到高空冷凝成水滴时，便会形成云层，随后的降温和压缩会导致云层内部水滴凝结成雨滴或雪花，最终降落到地面，下面就一起去看看空气上升下降的原因吧！

　　空气抬升过程是什么意思

　　为什么有些时候空气上升而有时又不呢?通常空气的倾向是抵制垂直运动，因此地面附近的空气就“总想”留在地面附近，高空的空气就停留在高空。因为云是经常出现的现象，下面来归纳必定会引起空气上升的一些过程。有四种机制导致空气上升：

　　(1)地形抬升，这种情况空气被强迫上升越过山体屏障;

　　(2)锋面楔入，此时较暖的、密度较小的空气被强迫抬升到较冷的、密度较大的空气之上;

　　(3)辐合，这是由空气水平运动造成空气堆积而产生的向上运动;

　　(4)局地对流抬升，这是由地表面加热的不均匀性而形成的局地气块在浮力作用下上升。在后面的章节将考虑引起空气上升的其他机制。

　　地形抬升高大的地形，如山脉会成为空气流动的屏障。当空气沿山坡上升时，绝热冷却经常产生云和大量的降水。实际上，世界上许多多雨的地方都在山脉的迎风坡上。当气流到达山脉的背风坡时，其中大部分水分已失去。气流下沉就会绝热变暖，很难出现凝结和降水，结果就是造成所谓的雨影沙漠。美国西部大平原沙漠距太平洋只有几百千米，但它却因内华达山脉而有效地切断了来自海洋的水汽。蒙古、中国塔克拉玛干的戈壁沙漠和阿根廷的巴塔哥尼亚沙漠是另一类沙漠，其形成是因为它们都位于大尺度山脉系统的背风一侧。

　　锋面楔入

　　如果地形抬升是强迫空气上升的唯一机制，那么相对平缓的北美中部地区将会成为广阔的沙漠而不是现在的“国家粮仓了”。幸运的是，实际情况并非如此。在北美中部地区，暖气团和冷气团相遇而产生锋。沿着锋面一侧较冷、密度较大的空气就像一个障碍，使得较暖、较轻的暖空气上升。

　　中纬度气旋雷暴系统。因为这些雷暴给中纬度带来大量的降水，我们在第9章再详细加以考察这一情况。

　　辐合

　　我们看到，不同气团相遇会强迫空气上升。一般而言，无论何时，当对流层低层的气流汇集

　　到一起时就会造成空气上升的现象，这种现象就称为辐合。

　　辐合也可产生于因障碍引起流速降低或水平流(如风)受到限制的情况。例如，当空气从相对光滑的表面，如海洋向不规则的陆地表面运动时，陆地表面产生的摩擦力会降低空气移动速度，造成空气堆积(辐合)。想象音乐会或体育比赛散场时大量观众涌向出口时可能发生的情景——人群在出口处的积聚与此十分相似。当空气辐合发生时，产生一个净的向上的空气分子流动而不仅是简单地将空气分子挤压在一起(像人们离开建筑时拥挤的出口那样)。

　　佛罗里达半岛是一个辐合作用激发云的生成发展和降水的很好例子。在温暖的日子里，来自海洋的空气流从岛的两侧向陆地海岸运动，这将造成沿岸空气的堆积并在半岛上形成辐合。这种类型的空气运动和上升是陆地被强烈的太阳辐射加热的结果。因此，美国佛罗里达半岛是午后雷暴雨最频繁的地方。

　　辐合作为强迫抬升的一种机制，同样也是中纬度气旋和飓风等灾害性天气的主要贡献者。有关这些天气的重要的成因后面会更详细地介绍，但在这里要记住，地面附近的辐合产生上升气流。

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　　局地对流抬升

　　在炎热的夏天，地面的不均匀加热可能造成某些气块的温度比周围空气的温度高。比如，裸露的耕地上空的空气温度要比相邻的有农作物的土地上空的空气温度高，这样耕地上空的气块就比周围的更暖(较轻)而被浮力向上抬升。这些上升的较暖的气块称为热气流。有些鸟类(如鹰)就是利用热气流把它们带到很高的高度而不被发现并可以向下俯瞰来捕食。人们曾经利用热气流来进行滑翔“飞行”。

　　产生上升热气流的现象称为局地对流抬升。这些热气流上升到抬升凝结高度时，形成云并可能造成午后阵雨。以这种方式形成的云的高度是有限的，因为单独依靠因地面加热不均匀产生的浮力抬升是有限的，最多也就一两千米。这种云所产生的降雨虽然偶尔较强，但一般时间较短、空间分布也较零散，这种现象人们叫它太阳雨。

　　空气上升下降的原因

　　空气上升和下降的原因主要与温度、密度、气压以及地球引力有关。通常情况下，暖空气会上升，而冷空气会下降，这是由于地面加热空气后，热空气膨胀上升，而冷空气则下沉。具体来说：

　　热力环流：当地面被加热时，空气膨胀上升，形成低气压;而在冷处，空气收缩下沉，形成高气压。这种气压差促使空气在水平方向上运动，形成热力环流。

　　空气密度与体积：空气的升降也取决于其密度。密度较大的空气下沉，而密度较小的空气上升。体积增大或气压降低时，空气密度减小，导致上升;反之，则导致下降。

　　气压带：地球表面的空气环流还受到赤道低气压带、副热带高气压带、极地高气压带以及副极地低气压带的影响。这些气压带和气流的形成与地球的温度分布有关，如赤道地区因受太阳光热多而形成低气压带，而极地因终年低温而形成高气压带。

　　海拔高度的影响：随着海拔的增加，空气的密度和气压会减小，这导致空气变得更加稀薄。这也是为什么空气在向上运动时密度减小的原因之一。

　　绝热膨胀：当空气上升时，由于外界压强的降低，空气会膨胀。这个过程会使得空气对外界做功，从而降低其温度。这就是所谓的绝热膨胀过程。