氣温直減率

高度每升高100 m氣温降低值稱為氣温直減率，單位為℃/100 m。對流層平均氣温直減率為0.65℃/100 m ^[1]  。

在實際中氣温直減率並非固定不變，它隨着離地面高度、季節、天氣等條件而不同。

當氣温直減率為正值時，表示氣温隨高度降低；當氣温直減率為負值時，表示氣温隨高度增加而增加，在對流層中如果出現這種現象我們就叫做逆温；當氣温直減率為0時，表示氣層成等温狀態，氣温隨高度的增加温度不變 ^[1]  。

近地層中氣温的鉛直變化，主要決定於下墊面輻射狀況和亂流運動的變化。

白天，下墊面在太陽輻射作用下強烈受熱，以感熱形式輸送給近地層造成氣温由下向上遞減，這種氣温的鉛直分佈形式，成為日射型（圖1中的2）。夜間，下墊面輻射冷卻，感熱由空氣輸向地面，形成氣温隨高度遞增，稱為輻射型（圖1中的1）。介於日射型和輻射型二者之間的稱為過渡型。圖1中3為早上過渡型，4為晚上過渡型 ^[1]  。

近地層氣温在鉛直方向上的變化是很大的。如以1.5 m以下兩個高度的温度差折算每100 m温度變化，具有比氣温幹絕熱直減率（1℃/100 m）大得多的梯度值，故稱超絕熱梯度 ^[1]  。

據南京大學盧其堯1956年7月15日晴天，在陝西省綏德縣辛店溝裸地上測得：13時0-5 cm高度的氣層，摺合為100 m的鉛直温度梯度可達49800℃，夜間呈逆温分佈，鉛直温度梯度是負值，可達 -700℃ ^[1]  。

在近地層中，由於亂流運動的結果，各高度的氣温都具有脈動的特點，在中午尤其明顯。有的觀測表明，中緯度地區，中午離地面5 cm高度處，5 s鍾內氣温脈動達1.7℃ ^[1]  。

所以在大氣的鉛直方向上的分類，對流層、平流層、中間層、熱成層和外層的氣温直減率如下：

對流層：氣温隨高度增加而降低，但在不同的地區、不同季節、不同高度氣温降低值是不同的。平均每上升100 m氣温降低約0.65℃ ^[1]  。

平流層：自對流層頂到55 km左右高度為平流層。在平流層的下層，氣温隨高度不變或微有上升，氣温直減率為0或者為負。到25-30 km以上，氣温升高較快，氣温直減率為負，並且絕對值在增加。到了平流層頂，氣温約升至-3℃—— -17℃。平流層的這種氣温分佈特徵，是與它手地面温度影響很小，並且存在着大量臭氧能強烈吸收太陽紫外線有關。所以在平流層，空氣的鉛直運動遠比對流層弱，適於飛機飛行 ^[1]  。

中間層：從平流層頂至85 km左右的高度。這層的特點是氣温隨高度由迅速降低，氣温直減率很大，頂部氣温可低至- 83℃——- 113℃。由於下暖上冷，再次出現空氣的鉛直運動 ^[1]  。

熱成層：又叫暖層。從中間層頂至500 km的高度。在熱成層內，隨高度的增加氣温迅速升高。氣温直減率為負。據人造衞星的觀測，在300 km的高度上，氣温可達1000℃以上，500 km高度處可達1200℃。但自500 km以上高度温度變化不大。這是因為所有波長小於0.175 μm的太陽紫外輻射都為該層中的氣體所吸收的緣故 ^[1]  。

外層：或稱散逸層。一般指500 km以上的大氣層。它是大氣的外層，是大氣圈與星際空間的過渡地帶。温度很高。空氣粒子運動速度很快，又因距地較遠，地球引力作用很小，因而大氣質點不斷向星際空間散逸 ^[1]  。