新疆存在着头重脚轻的空气？--60米的高度差内降温10度？！

2009-2-20，张学文

1.         气象学有个临界指标：如果垂直高度升高100米时，空气温度下降了大约1度。其大气就不需要外力（绝热）而可以自由进行上下运动。在大量的气象实践中，几乎没有见过空气里的实际温度随高度的增加而减低的数值达到每100米减低1度的水平。（据说在西藏的个别情况下出现过）。而全球各地对流层的基本情况是高度上升100米温度降低0.6度。

2.         如果温度随高度降低的更快，达到高度增加100米，温度减低3.42度。理论分析指出此时大气上下层的空气密度就相同了。《大气物理学》一书（盛裴轩等，北京大学出版社，2003，34页）说：“除非在有激烈地面增温的贴地气层内，实际大气很少能达到这个减温率的”。如果实际温度梯度比这个值更快，那么空气就变成了头重脚轻的物质，它自然极其不稳定了。

3.         新疆准噶尔盆地东南侧的奇台县气象站与吉木萨尔县气象站的水平距离大约是30公里，奇台比吉木萨尔高60米。根据2009年1月以来新疆天气网http://www.xjtq.gov.cn/gzfw.asp 提供的自动气象站资料，却经常出现奇台的温度比吉木萨尔要低很多的局面，把它理解为30公里的水平距离内的温度差，可是在没有明显天气入侵时，这两个气象站之间的水平温度不可能差很多。最多也就是1，2度的水平温度差。于是这两个气象站的温度差，主要应当理解为是两个站的高度差而形成的。但是高度差形成的温度差，如果严重超过绝热递减率100米1度的水平，甚至100米3.42度的水平，那么这就是费解（罕见）的气象学异常现象了。

4.         图1是2009年，2月，19日，24小时的两个气象站的温度的变化情况，它显示在白天两个气象站的温度差不多。而夜间，奇台的温度就要低很多。

图1 奇台与吉木萨尔的温度日变化

 

 

5.         图2是奇台与吉木萨尔的2009年2月19日各个小时的温度差，它显示在夜间出现过奇台温度比吉木萨尔低10度的情况，即它对应的温度梯度为每100米减低17度，这是理论的干绝热温度梯度的17倍！是等密度大气的温度梯度的5倍！即这里的大气泰然地处于头重脚轻状态！ 怪！

图2 奇台与吉木萨尔温度差的日变化

 

6.         以上现象在2009年1月到2月这段时间经常存在。看来这不是仪器误差问题，并且这个现象也多出现在夜间。为什么出现如此严重的超绝热大气，而且是头重脚轻的空气层？十分让人费解。我们认为值得进一步分析。以确认或者否定这个现象。

7.         也许有人提出近地面表层的温度与气象站百叶箱的温度，在有太阳直射时，也差别很大，我们承认这个普遍现象。但是那仅是近地面2米薄气层内的事情。而我们现在看到的问题是百叶箱高度以上的60米气层内的情况。显然这个现象涉及的大气层厚度比贴地的2米要严重的多。

8.         我们目前仅是呼吁请大家关注这个现象，从多方面核实事实，然后开展对应的理论讨论。

 

 

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