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  • 斜温层

    斜温层(Thermocline)是大体积流体(如水或空气)内,一层很明显的薄层。在这层内的温度随深度的变化较在这层之上或下层的温度变化都快。海洋,湖和大气等都存在斜温层。

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    概述/斜温层 编辑

    斜温层(Thermocline)是大体积流体(即,水,如海洋,或空气,如大气)内,一但很明显的薄层。在这层内的温度随深度变化较在这层之上或下层的温度变化都快。可把斜温层想成一层看不见的毛毯。它把上面混合层和下面安静的深水分开。与季节,纬度和风的绕动有很大关系,斜温层是水体发生的半永久性特征;或它在白天/黑夜时,表面水辐射热/冷时产生暂时对应层。影晌斜温层的深度和厚度的因素包括季节和气候变化,纬度和局部环境条件,如潮汐和水流等。

    内容/斜温层 编辑

    海洋

    太阳光的热能大部被海洋表面的几釐米吸收。白天把水加热,晚上变冷,(热由于辐射到空间而损失)浪把表面的水混合,并把温度分布到较深的水去。这样,100米以上的温度相对均匀;与浪的强度及水流引起的绕动有关。但在这混合层下,无论白天或黑夜循环,温度仍保留相对稳定。深海的温度随深度慢慢下降。含盐的水达到-2.3度摄氏都不结冰。因此,在表面较深处的温度离零度不多。

    斜温层随深度是可变的。在热带,它是半永恒的;但夏天在最深处。在极区斜温层变薄或不存在。在这里水柱从面到底都是冷的。一层海冰起如绝缘毛毯的作用。

    在开阔海洋,斜温层有负声速梯度的特性。由于它能反射声纳和其它声的信号,因此,斜温层在潜艇战中是重要的。技术上。这种效应源自由水密度突变而使声阻抗不连续。

    其它水体

    在湖里也可观察到斜温层,冷天导致称为分层现象。经过夏天,密度较大的温水浮在密度较低,较冷的水上,由一斜温层分开,水越深,密度越大。温层称为湖面温水层,而冷的称为下层滞水带。由于白天温水暴露在太阳下,有一稳定系统,温水和冷水很少混合,特别在安静气候。

    这样稳定的结果是,当夏天继续,斜温层下的水不循环到表面,斜温层下的氧气越来越少,而水中的有机体消耗有效的氧。冬天来临,表面水的温度在晚上下降,当上面的水比深水的更密时,在重力作用下,上面较密的水向下移动,引起水的扰动。这种效应在南,北极的水也发生。下面的水往上翻,它的氧较少,但营养比原在上面的高。丰富表面的营养可产生许多浮游生物,使这面积变得富饶。

    当温度继续下降,表面的水可结冰,海洋/湖开始有冰封盖,形成了一新的斜温层,此时最密的水(摄氏4度)沉到底部,而较不密的水(接近冰点)上升到顶部。这新的分层一旦建立,可以维持到春天,冰融了以后;表面水温升到摄氏4度。

    斜温层上可有波浪,引起斜温层深度震荡。

    大气

    在较低大气中,二个明显区域(对流层平流层)之间也有一典型的边界。这一边界显出很不同的性能。但大气可发生斜温层,即晚间,地球表面变冷,产生冷,密的空气接近地球。地球面上的空气最冷,随高度升高,空气温度升高。但随纬度变高,温度下降。当温度随高度改变;由正变负处就发生斜温层。当太阳出来不久。这斜温层就被破坏。

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    扩展阅读
    1Thermocline
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    物理化学

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