[討論] 為何90~100km和 >100km的大氣增溫率不同?
其實應該算是問題,只是沒有這個分類...
我目前是在高中代課的地科老師,
由於是地質專長,大氣相關的背景知識較薄弱。
最近有學生拿著課本中的大氣分層圖片
(溫度變化與 http://ppt.cc/iaO7 繪製的相同)
詢問
「為什麼增溫層中 90~100km 的溫度增加率和 100km 以上的溫度增加率不一樣?」
我在google時沒有找到類似的資料,因此到本板詢問。
不知是否有板友能為我解惑?
或是有相關的資料可以提供給我閱讀呢?
非常感謝。
補充:
我自己在找相關資料時,有一個猜測,但不確定對不對。
http://www.lib.ncu.edu.tw/~hong/atmhmpg/intro/compo02.htm
此篇文中提到:
「在一百公里以上的高度,大氣的組成成分所佔的容積比例在不同的高度就不相同。
因此我們稱之為異質層Heterosphere)。」
http://www.lib.ncu.edu.tw/~hong/atmslds/intro/compo04.gif

從圖中可以看到 100km 以上 N2 和 O2 佔的比例開始逐漸減少,
100km以上和以下的溫度線斜率不同是否和此有關呢?
可是上面的想法會有一點矛盾的地方:
會吸收短波輻射導致增溫層溫度上升的氣體應該是 N2 和 O2 吧?
若是,當 N2 和 O2 比例逐漸降低時,增溫率不是應該變小嗎?
但圖中 100km 以上的增溫率卻比 100km 以下低,
所以我自己感覺好像不是這個因素造成的,
或著有什麼我沒考慮到的是嗎?
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 163.32.66.190
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/TY_Research/M.1429702145.A.333.html
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現在課本不是簡字,我只是說課本圖所畫的溫度變化與這張圖一樣。
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謝謝。
但還是不懂為什麼 100km 以上與以下個別分子運動的動能增加率會不一樣呢?
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這個問題已有答案。
為了避免混亂,我把問題與答案的推文排一起,並把我亂猜的刪掉了。
※ 編輯: ckchi (163.32.66.190), 04/23/2015 08:04:31
※ 編輯: ckchi (163.32.66.190), 04/23/2015 08:43:56
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謝謝,如果吸收短波輻射的是 O,
那也許可以從 O 的含量變化思考,我會再找找看相關資料。
另外,因為這個問題我對各層的溫度重新思考,
結果我對平流層的增溫也產生了一點疑惑。
在平流層中, O2 會被紫外線分解成兩個 O,O 再和 O2 結合成 O3;
O3 吸收紫外線後再變成 O2 和 0。
不斷重複上面的過程將紫外線的能量使周圍空氣增溫。
其中 O3 濃度最高的臭氧層(約20~30km)與溫度最高的平流層頂(約50km)並不相同,
主要原因是紫外線來自太陽,在平流層頂的紫外線強度較高,
到了臭氧層剩下的紫外線強度較低。
這部分我的問題是:
既然紫外線來自太陽,越高層的 O2 越容易被分解成 O,
就會有越多的 O 可以和 O2 結合成 O3,
同時越高的地方也有更多的紫外線可以被 O3 吸收,
那麼為什麼平流層頂是在 50km 的高度,而不是在更高地方呢?
※ 編輯: ckchi (163.32.66.190), 04/23/2015 11:12:00
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