空氣上升溫度下降(絕熱膨脹)

絕熱過程（Adiabatic Processes）

氣體在被壓縮或是膨脹的過程中，若無熱量進出，我們稱為絕熱過程(Adiabatic Processes)。假設在一絕熱汽缸中存有理想氣體，並將活塞上的鉛粒拿掉，使活塞因而往上推而增加微量體積dV，則氣體膨脹所作的功dW＝PdV，又因為是絕熱膨脹，因此熱量變化Q＝0，熱力學第一定律可表示為：內能變化量  ，因此

……………………………………………………………………(1)

另外由理想氣體方程式：PV=nRT得知： ，因此  ………………………………………………………(2)

由(1)、(2)兩式得知 ，積分後得知

絕熱膨脹的例子有很多，如快速壓縮或膨脹打氣筒時，因快速改變體積，因此可視為熱量來不及進出，視為絕熱過程；而絕熱壓縮的過程，因內能增加而溫度升高，反之，當氣體絕熱膨脹時，對外作了功導致消耗些內能，於是溫度下降，例如當我們嘟嘴吹出來的氣比張大嘴哈氣時涼快許多，這是因為嘟嘴吹氣時，吹出去的氣體經過較明顯的絕熱膨脹而冷卻，相較之下，張大嘴吹氣的膨脹較不明顯，因此冷卻的程度也比較不明顯。

出處：http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=17215

臭氧層破洞

近年來，南極地區的臭氧層，比起1975年以前要削弱33%，每年春季，從9月至12月，強烈的西風在南極大陸造成極地渦旋，有50%以上的平流層臭氧被破壞。^[14]

如上所述，造成臭氧破壞的主要因素還是來源於含有氯原子的氣體（主要是CFC和其他鹵素碳化合物），這些鹵素原子在氣相條件下可以起到促使臭氧分解的催化劑作用，但如果存在於極地雲層中，這種液相狀態會極大地促進其催化作用。^[15]

赤道東風

實際上，因地球自轉關係，改變了上述現象。在赤道地區空氣上升使地面氣壓減小，形成赤道低壓帶。在此帶內，潮濕多雨，風力微弱，風向不定，故亦稱為赤道無風帶。由赤道上空向南北流動的空氣，因地球自轉偏向力的影響，逐漸偏向東方，當此上層空氣到達南北緯30度附近，就變成了向東移動，於是就有許多空氣在南北緯30度附近上空堆積，使地面氣壓升高，而形成副熱帶高氣壓帶，例如太平洋高氣壓就是屬於副熱帶高氣壓；這地區一般空氣下沉，所以水氣含量少，世界上最大的沙漠也都出現在這一地帶。由於此帶空氣被迫下降至地面，其中一部分流回赤道，受地球偏向力影響，在北半球逐漸向右偏形成東北風，（在南半球向左偏形成東南風）。因為它的風向很穩定，在帆船時代，自歐洲駛向新大陸的商船，主要靠這一風帶，故又稱為貿易風。另一部分沉降的空氣，向北吹送，再受地球自轉影響，偏向東方，就成為中緯度盛行西風（圖10）。

來自赤道的暖空氣並非都沉降在南北緯30度附近的地面，有一部分空氣繼續流向極地，最後因輻射而冷卻，沉降在極區附近，形成極地高氣壓區，同時下沉空氣迫使極區地面寒冷空氣向南移動，然後逐漸偏向西方，形成極地東風帶。來自兩極的偏東風，與來自中緯度的較暖偏西風相遇，而產生極地鋒面帶，雨、雪、風暴等天氣都發生在這冷暖空氣的交會帶上。

http://www.cwb.gov.tw/V7/knowledge/encyclopedia/me015.htm