逆温与大气河：两个重要的大气现象解析
逆温与大气河：两个重要的大气现象解析
逆温与大气河是两个重要的大气现象，它们对天气、气候以及人类活动有着重要影响。本文将为您详细解析这两个现象的类型、形成过程及其影响。
逆温的概念
在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低，大约每升高100米，气温降低0.6°C。但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，或者地面上随高度的增加，降温变化率小于0.6°C/100 m，这种现象称为逆温。
这主要是由于对流层大气的主要热源是地面，离地面愈高，受热愈少，气温就愈低。但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，称为逆温现象。
逆温的类型
逆温现象可以分为多种类型，每种类型都有其独特的成因和特点：
辐射逆温：地面辐射冷却，在晴朗无云或少云的夜晚，地面辐射冷却快，离地面越近，降温越快。这种逆温现象在大陆上常年均可出现，尤以冬季最强。
平流逆温：暖空气水平移动到冷的地面或水面上，而发生的冷接触作用。越接近地表，降温越快。
锋面逆温：冷暖气团温度差异显著，暖气团位于锋面上部。这种逆温现象出现于锋面附近。
地形逆温：冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动。这种逆温现象出现于山谷或盆地。
此外，还有湍流逆温，由于低层的湍流混合而形成的逆温。当气层的气温直减率小于干绝热直减率时，经湍流混合后，气层的温度分布逐渐接近干绝热直减率。因湍流上升的空气按干绝热直减率降低温度。空气上升到混合层顶部时，它的温度比周围的气温低，混合的结果，使上层气温降低；空气下沉时，情况相反，致使下层气温升高。这样就在湍流减弱层，出现逆温。
逆温的影响
逆温现象对环境和人类活动有着重要影响：
有利影响
- 逆温的出现阻碍了空气对流，因此可以抑制沙尘暴的发生。
- 逆温出现在高空，有利于飞机的飞行。
- 和其他天气现象一样，逆温可作为一种气候资源加以利用。例如，在我国新疆伊犁河谷，逆温出现在10月至次年3月，长达半年之久，有效地提高了冬季谷地的温度，越冬果树可以免受冻害等。
不利影响
- 逆温时大气结构比较稳定，不利于污染物扩散，容易加重大气污染。
- 对天气的影响：容易产生大雾等不利天气。
- 对交通的影响：能见度降低，地面湿滑
防范措施
主要针对逆温带来的不利影响，在逆温发生时政府、相应机构或者居住地居民应当采取的措施。
政府和相应机构
- 环境污染（包括水环境、城市环境、工业污染等）的治理，包括增加监管等。
- 城市基础设施的建设，包括种植花草树木，加大自然保护区的保护与建设等。
- 优化产业结构，增加能源结构的转变效率。
- 提高空气质量的检测水平，使其规范化合理化常态化。
发生地居民
- 逆温天气，应调整户外活动和开窗通风时间。应选择上午10时至下午3时这段时间进行户外活动和开窗通风，避开下午6时至第二天上午8时这个污染高峰时间。
- 逆温天气，生煤炉取暖者应格外小心煤气中毒，必要时开窗通风。
- 逆温天气，年老体弱和呼吸道疾病患者不要到室外活动。
逆温现象与平流雾
大气河
大气河是中高纬度一些带状的水汽输送结构，其长度是宽度的数倍，从低纬度延伸至中高纬度地区。在中高纬度，这些结构所输送的水汽占所有南北向水汽输送的90%以上。可与陆地上最大的河流——亚马逊河的流量相匹敌。这种带状的水汽输送结构简称大气河。国际上最终将其定义为大气中强水汽输送的瞬变通道，结构狭长，通常与温带气旋冷锋前的低空急流有关。
大气河在南北半球均有分布，主要位于中高纬度。在北半球多为西南-东北走向，在南半球则多为西北-东南走向，南北半球呈准对称分布。在同一时间，空中可出现多条大气河。出现在不同地方的大气河，往往有着不同的名字。
北美洲西海岸
一条最为典型的大气河，从美国的夏威夷群岛延伸至北美西海岸，被称为“夏威夷消防水龙带”，因为它带来的水汽常常能够缓解美国加利福尼亚州 （以下简称“加州”）等地的干旱。
该大气河还有一个形象的名称：“菠萝快车”，描述大气河起源于盛产菠萝的美国夏威夷附近，将温暖的水汽带到北美海岸。
冬季是北美西部大气河影响最严重的季节，在过去十几年里，北美西部地区冬季风暴几乎都有大气河的身影。大气河主要发生在10月份到4月份之间，绝大多数发生在1月份和2月份。在这些月份，中北太平洋的急流和风暴轴在它们一年中最南端的位置，因此当太平洋上温带气旋强烈发展时，其东南侧的锋面区域可一直延伸到中低纬地区，从而将热带的暖湿空气向东北方向输送到北美的西海岸。
大气河的变化将决定整个地球气候系统中的水循环和能量输送特征，其活动与极端天气过程密切相关，大气河的变化也会决定未来极端事件出现的频次和强度。
例如，在2012年至2017年，美国加州经历了长达5年的旱灾，而2017年2月份的大气河活动则为当地带来了充沛的雨水，结束了这场史诗级的旱情。
中国大气河
随着近些年相关研究的开展，学者们发现在中国和东亚地区也有大气河活动。夏季，位于北太平洋的大气河会随着西太平洋副热带高压西移到东亚地区，从而影响中国东部以及日本、韩国等地。
夏季位于东亚地区的大气河将来自于阿拉伯海、孟加拉湾和南海的水汽输送至我国华南地区和长江流域，从而影响我国长江流域的降水，有时造成严重的洪涝灾害。
东亚大气河的势力强大与否不仅仅与来自孟加拉湾的水汽有关，还与温带气旋的影响有关，当夏季时，陆地上低压使得副高保留在海洋上，此时陆地会形成温带气旋，逆时针的气旋和顺时针的副高会将气流进一步拉至更远的地方，形成长条状水汽输送结构，甚至会影响到华北地区。
2020年，我国江淮地区遭遇长达62天的梅雨，持续性的暴雨袭击长江中下游地区，给湖北、浙江、安徽等地带来严重影响。有媒体形象地将其称为“超长待机的暴力梅”，该“暴力梅”背后就有大气河在推波助澜。在此期间，大气河源源不断地将水汽从孟加拉湾和南海输送至长江中下游，然后东折入海，途经日本南部，延展至西北太平洋广阔的洋面上。
夏季位于东亚地区的大气河