生物圈控制大气的结构

因为生物圈的通量中发挥着关键作用能源从表面到大气,它还会导致大气的结构。三大通量是重要的:直接从表面的热量转移到大气中传导和对流(合理的加热),所携带的能量流到大气中水蒸气通过蒸发和蒸腾作用从表面(潜热能量)和通量辐射能从表面到大气(红外地面辐射)。这些通量在不同高度的加热空气发生,从而导致大气的热结构。合理的加热主要是温暖行星边界层(PBL)的大气层。在海洋领域,PBL发生在最低的1千米(3300英尺);在大量植被地区,PBL发生在最低的1到2公里(3300到6600英尺);在干旱地区,它发生在最低的4或5公里(13100到16400英尺)的大气层。相比之下,气氛时释放的潜热转化为水蒸气云滴,冷凝。加热的潜在的能量释放通常发生在PBL之上。

另一方面,大气的热量辐射从表面看密度大气和水蒸气的内容。辐射加热表面的下降和增加高度。从表面蒸发的水的可用性限制了合理的加热表面附近的空气,所以限制了最大白天表面空气温度(见下文)。

生物圈控制行星边界层

行星边界层的顶部(PBL)可以直观地的海拔云层的基础。此外,出版广播公司也可以表示由一层薄薄的烟雾常常看到乘客的飞机在起飞机场。白天,空气中PBL是完全混合对流感应加热的地球的表面。PBL的厚度取决于这个表面加热和强度水从生物圈蒸发到空气中。一般来说,更大的加热表面,PBL越深。在沙漠,PBL可能延长到4或5公里(13100或16400英尺)的高度。相比之下,PBL小于1公里(0.6英里)厚海洋地区,因为小的表面加热发生因为垂直混合的水。流水到潮湿的空气地区和更大的额外的水通过蒸发和蒸腾作用,较低的顶部PBL的高度。每增加1°C (1.8°F)每日最高表面温度的摊位PBL, PBL的顶部是升高100米(约325英尺)。在新英格兰森林后的几天,在春天长出叶,它已经表明,PBL的顶部是降至200至400米(650到1300英尺)。相比之下,前几个月的光泽,PBL变稠太阳能加热太阳升得更高的天空,天长度增加。

如果空气的对流混合PBL是有力的,对流可能穿透逆温层顶部的培养。起重的冷却空气启动凝结的水蒸气和微小粒子的发展被称为云滴的液态水。上面的小云朵PBL被称为行星边界层云。这些云分散直接阳光。漫射阳光直接射束阳光的比率增加,更高层次的光合生产力青睐下面的生物圈。结果是一个动态协同作用在大气和生物圈之间。

大多数人类控制的生态系统的景观“参差不齐”地理位置(见下文)。城市、郊区、字段、森林、湖泊和购物中心的热量和水蒸发到空气中PBL根据表面的性质。对流和突破的前景的PBL在这样明显不同异构风景。这些电流或垂直向上和向下涡流在PBL转移从表面质量和能量向上。对流的频率、时间和强度天气元素,包括雷暴,根据不同土地利用和土地覆盖模式的云斑的面积。一般来说,更大的破碎的景观和时间在当天早些时候,这些同样系统变得更频繁、更严重。

在缺乏一个有组织的风暴在该地区,轻轻PBL水槽上方的空气,空气在电梯。顶部的培养,一个小反演气温随高度增加,发展。这种反演实质上成为大气中稳定层。排放的生物圈下面是包含在PBL和可能随着时间的推移建立下面这一层。因此,PBL可能变得非常浑浊,朦胧,或充满烟雾。

当下沉从上面是有力的,PBL反演生长在厚度。这种情况已经阻碍雷暴的发展的影响,这取决于空气迅速上升。这通常发生在南加州,因此雷暴形成的可能性很小。从生物圈和排放人为活动的这部分大气中积累,污染可以建立这样一个程度,可能需要健康警告。在位置的温度反演,对流过程是足够强大,特别是在夏天个月,排放回收并迅速解除雷暴区域上方的PBL。通常,酸性化合物从这些排放返回的表面降水这瀑布。