21大气组成和垂直分布

为什么对流层的高度因纬度而异?它是否存在季节差异?
［解析］这个问题要从对流运动的原因分析：
　　大气温度高低不同就会造成密度上的差异。气温高，密度小；气温低，密度就大。密度分布不均是造成大气运动的最本质的原因。
　　在对流层里，一方面在垂直方向上温度分布不均，上冷下暖；另一方面，由于太阳能量在各纬度分布不均匀，加上地球表面海陆分布、地形等地表状况不同而造成大气温度水平分布也不均匀，有的地方热，有的地方冷。综合这两方面的影响，在地球表面，热的地方气温高，空气密度小，容易产生空气的上升运动，冷地方的空气就会流来补充；冷的地方因有空气流向热的地方，从而产生下沉运动，这样便形成了大气的对流运动。
　　在垂直方向上影响空气密度的因素不仅仅是温度，地球的引力作用对高低空大气密度分布也有着重要影响，越靠近地面，引力越大，空气密度也就越大，相反就越小。在对流层里上冷下暖的温度结构，可以减小由于引力作用所造成高低空大气密度的差异，因而有利于对流运动发展，特别是在上冷下暖差异特别大时最为有利。
　　这里说对流层里上冷下暖有利于空气对流，意思是它并不一定形成大气对流运动，还需要在水平方向上冷热分布不均，才能产生对流运动。因此，对流层里大气的对流运动，是由于大气温度在垂直方向上递减和水平方向上冷热不均所造成的。
　　因此，在地球上，由于太阳能量在各纬度分布不均，温度存在差异，低纬地区受热多，温度高，上冷下暖差异特别大，对流运动特别显著，对流运动所达高度就最高，对流层的高度就最大，高纬地区相反。
同样道理，同一地区由于季节的不同，温度状况也存在差异——夏高冬低，因此对流运动的程度也不相同，因而对流层的高度也有差异。