第233章 斩灭妖狼王(1 / 1)

我哥居然成神了 少年的我 3692 汉字|94 英文 字 2个月前

第233章 斩灭妖狼王

平流层之所以与对流层相反,随高度上升是气温上升,是因为其顶而被加热。故之在这一层,气温会因高度而上升。平流层的顶部气温大概徘徊在270K左右,与地面气温差不多。平流层顶部称为平流层顶,在此之上气温又会再以随高度而下降。至于垂直气温分层方面,由于高温层置上而低温层置下,使到平流层较为稳定。那是因为那里没有常规的对流活动及如此相连的气流。

此层的增温是由于臭氧层吸收了来自太阳的紫外线,它把平流层的顶部加热。至于平流层的底部,来自顶部的传导及下部对流层的对流刚好在那里抵消。所以,极地的平流层会于较低高度出现,因为极地的地面气温相对较低。

在温带地区,商业客机一般会于离地表10公里的高空,即平流层的底部处巡航。这是为了避开对流层因对流活动而产生的气流。而在客机巡航阶段所遇上的气流,大多是因为在对流层发生了对流超越现象。同样地,滑翔机一般会在上升暖气流上滑翔,这股气流从对流层上升到达平流层就会停止。这样一来变相为世界各地的滑翔机设定了高度限制。(纵然有些滑翔机会用上背风波来飞得更高,把滑翔机带到平流层之中。)

平流层是一个放射性、动力学及化学过程都会有强烈反应的区域。因为其水平的气态成份混合比起垂直的混合都来得要快。一个较为有趣的平流层环流特性是发生于热带地区的准双年震荡(QBO)。这种现象由重力波引导,是由于对流层的对流而引至的。准双年震荡引致了次级环流的发生,这对于全球性的平流层输送诸如臭氧及水蒸气等尤为重要。

在北半球的冬季,平流层突发性增温经常发生。这是因为平流层吸收了罗斯贝波所致。

臭氧损耗

臭氧层的损耗主因,是因为平流层中存在着含氯氟烃(简称CFCs -如CF2Cl2及CFCl3 )。含氯氟烃是氯、氟及碳的聚合物。正因为含氯氟烃的稳定性、价钱低廉、无毒性、非易燃性、非腐蚀性,时常被用作喷雾剂、冷却剂及溶剂等等。但正因它的稳定性却使其持续存在于环境之中,不易化解。这些分子会逐渐地飘到平流层,继而进行一连串的链锁反应,最终会使到臭氧层受到损耗。

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美国政府早于1980年已经禁止使用含氯氟烃作为喷雾剂。世界各国亦开始于1987年9月努力减少使用含氯氟烃,直至1996年,全球禁止工厂生产及释放含氯氟烃的法例终于生效。但这些努力却因为中国及俄罗斯约值5亿美元的非法生产而被彻底地挫败。所以含氯氟烃的数量直至2000年早期还在上升,预计在本世纪中期才会回落至合理水平。

运动特征

平流层内的风力分布颇为特别,首先平流层底部受到对流层顶部的西风带影响,所以几乎都吹着西风。然后,平流层上中部则会出现以下的现象。极地附近的夏季会有极昼的现象发生,所以处于夏季的半球,高纬度地区受到的日照时间会比低中纬度地区为长。因为极地附近会因臭氧层而渐渐和暖,结果形成了高压状态。反之低纬度会相对地处于低压状态。为了消除这种不稳定,就会产生出从高压处流向低压处的气流。可是这种气流又受到科里奥利力所影响而变成了东风。因此,在平流层的上中部除了特别的场合以外,夏季会比较盛行东风,亦即东风带,称为平流层东风。

而冬季来临时这个现象就会逆转发生。极地附近就会与夏季相反整天也不会受到太阳照射,结果高纬度地区就会比低中纬度地区低温,亦即进入低压状态。因此产生了从低纬度流向高纬度的气流,再因科里奥利力的影响而变成了西风,称为平流层西风。由于这种现象会随季节变化而改变风向,所以亦可被认为是季候风的一种,称之为平流层季候风。平流层西风及平流层东风的最大风速都可达到每秒约50米。

生活影响

由于平流层的高度较对流层高,因此与到达地表的太阳辐射相比,平流层的太阳辐射含有更多的短波紫外辐射。一般将来自太阳的紫外辐射按照波长的大小分为三个区,波长在315-400n(1n=10-9)之间的紫外光称为UV-A区,该区的紫外线不能被臭氧有效吸收,但是也不造成地表生物圈的损害。事实上,这一波段少量的紫外线也是地表生物所必需的,它可促进人体的固醇类转化成维生素D,如果缺乏会引起软骨病,尤其对儿童的发育产生不良的影响;波长为280-315n的紫外光称为UV-B区,这一波段的紫外辐射是可能到达地表并对人类和生态系统造成最大危害的部分;波长为200-280n的紫外光部分称为UV-C区,该区紫外线波长短,能量高,不过这一区的紫外线能被大气中的氧气和臭氧完全吸收,即使是平流层的臭氧发生损耗,UV-C波段的紫外线也不会到达地表造成不良影响。

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平流层中最重要的化学组分就是臭氧(O3)。臭氧是地球大气中的一种微量气体,由三个氧原子组成,是我们熟知的氧气的同素异形体。臭氧在大气中通常分布在两层,即对流层和平流层中。环绕在地球表面至高空8-16公里范围内的一层大气称为对流层,这一层中的臭氧对人类和生态环境是有害的,它也是当前城市大气光化学烟雾污染的主要物质。对流层向上至大约50公里左右的范围,就是通常所称的平流层。实际上,平流层保存了大气中90的臭氧,位于这一高度的臭氧能有效地吸收对人类健康有害的紫外线(UV-B段),从而保护了地球上的生命。

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参考资料

[1]网络

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图论

共18个含义

树(英语:tree)是一种抽象数据类型(ADT)或是实现这种抽象数据类型的数据结构,用来模拟具有树状结构性质的数据集合。它是由n(ngt;0)个有限节点组成一个具有层次关系的集合。它是一种无向图(ued graph),其中任意两个顶点间存在唯一一条路径。树图广泛应用于计算机科学的数据结构中,比如二叉查找树、堆、Trie树以及数据压缩中的霍夫曼树等。

顶点

v

v - 1

色数

2

定义

如果一个无向简单图G 满足以下相互等价的条件之一,那么G 是一棵树:

G 是没有回路的连通图。

G 没有回路,但是在G内添加任意一条边,就会形成一个回路。

G 是连通的,但是如果去掉任意一条边,就不再连通。

G 是连通的,并且3顶点的完全图?不是G的子图。

G内的任意两个顶点能被唯一路径所连通。

如果无向简单图G有有限个顶点(设为n个顶点),那么G 是一棵树还等价于:

G是连通的,有n ? 1条边,并且G没有简单回路。

如果一个无向简单图G中没有简单回路,那么G是森林。

性质

一棵树中每两个点之间都有且只有一条路径(指没有重复边的路径)。一颗有N个点的树有N-1条边,也就是连接N个点所需要的最少边数。所以如果去掉树中的一条边,树就会不连通。

如果在一棵树中加入任意的一条边,就会得到有且只有一个环的图。这是因为这条边连接的两个点(或是一个点)中有且只有一条路径,这条路径和新加的边连在一起就是一个环。如果把一个连通图中的多余边全部删除,所构成的树叫做这个图的生成树。

如果要在树中加入一个点,就要加入一条这个点和原有的点相连的边。这条边不会给这棵树增加一个环或者多余的路径。所以每次这样加入一个点,就可以构成一棵树。

一棵树既可以是有向的也可以是无向的。显然,树是连通图,但不会是双连通图(对于无向图)或者强连通图(对于有向图)。树可以算是稀疏图。

显然树中也没有自环和重复边。

有根树

在一棵树中可以指定一个特殊的节点:根。一个有根的树叫做有根树。

有根树中的节点可以根据到根的距离分层。一颗有根树的层数叫做这棵树的高度。节点最多的那一层的节点数叫做这棵树的宽度。对于有根树,每条边都有一个特殊的方向:指向根节点的方向,或者说上一层的方向(或者相反的,指向叶节点的方向,下一层的方向)。一条边的两个端点中,靠近根的那个节点叫做另一个节点的父节点(也叫父亲、双亲、双亲节点),相反的,距离根比较远的那个节点叫做另一个节点的子节点(也可以叫孩子,儿子,子女等)。父亲方向的所有节点都叫做这个节点的祖先,儿子方向的所有节点都叫做这个节点的子孙。没有子节点的子节点叫做叶节点(或者叶子节点)。由于到根的路径只有一条,根节点以外的节点的父节点永远只有一个,祖先就是这个点到根的路径上的所有节点(包括根,不包括这个节点本身)。另外,以一个节点为根的树是指包括这个节点和其所有子孙,并以这个节点为根的树。由于一般不需要这以外的子树,每一个节点也可以对应到一个以其为根的树,一个节点的子树通常也是指以这个节点的子节点为根的树。

如果一颗有根树每个节点的子树最多有n个,同时每个节点在其父节点中都有固定的可能可以留空的位置,这棵树叫做n叉树。其中每个节点都可以有两个固定位置的子树的有根树叫做二叉树,二叉树中每个节点的两个子树分别叫做左子树和右子树,由于位置固定,没有左子树的时候也是可以有右子树的。而“多叉树”通常并不指n为任意值的n叉树,只是在和n叉树作比较的时候表示普通的有根树。

对于随机的树,高度的平均复杂度是O(logn),但是没有限制而且不随机的树高度也可以达到O(n),也就是除了叶节点都只有一个子树,或者常数个分支的情况。所以树作为数据结构时通常需要另外进行平衡。

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对于普通的树,可以像图一样为每一个点存储一个边表(通常按顺序存和每一个点的关系的叫做邻接矩阵,存具体的边的叫做邻接表),或者直接存储所有边的边表等。由于树是稀疏图,所以一般不用邻接矩阵存储。对于有根树,如果用为每一个点储存一个边表的方法,由于每一棵树都只有一个父节点,所以通常指向父节点的边不存在这个表中。同时如果子节点是没有顺序的,也是因为一个节点的子节点不会同时是其他节点的子节点,也可以把子节点直接当成存边的链表的节点,这时候每个节点只需要储存两个指针,所以这种存储方法有时候也会被叫做多叉树转二叉树。

对于子节点是有顺序的有根树,每条边都可以以固定的位置分别储存。对于完全二叉树甚至能直接用一个数组访问所有节点,不另外储存边的信息。有的树可以被设计成固定的从根节点开始访问,这时候可以不储存父节点。同样的,有的树也可以省略子节点,例如并查集。

对于一般的树,可以用和普通的图一样的方法遍历,比如深度优先搜索和宽度优先搜索。如果和树的每个节点相邻的点有固定的顺序,深度优先搜索可以不储存当前点以外的任何信息,而且不用判重。而在有根树中更方便,所以有根树中很少使用宽度优先搜索。