冷空气是往上升还是往下沉

冷空气是要下沉的，热空气是要上升的。所谓度每升高100米温度就下降一度，是用于描述稳定状态下近地面空气的温度分布状况的，而上升和下沉的空气，并不是稳定态。

参考：

大气的热力过程

（一）太阳、大气和地面的热交换

太阳是一个炽热的球形体，表面温度约为5727摄氏度，不断以电磁波方式向外辐射能量。太阳（热核辐射波长0.15-4um之间）→地面吸收（以3-120um波长向大气辐射）→大气（水汽、二氧化碳吸收长波辐射的能力很强）。而且近地面40-50m厚的气层中就被全部吸收。低层大气吸收了地面辐射后，又以辐射的方式传给上部气层，地面的热量就这样以长波辐射方式一层一层地向上传递，致使大气自下而上的增热。

(二)气温的垂直变化

(1) 大气的绝热过程与泊松方程

大气的升降运动总是伴有不同形式的能量交换。如果大气中某一空气块作垂直运动时与周围空气不发生热量交换，则将这样的状态变化过程称为大气的绝热过程。

一般可以将没有水相变化的空气块的垂直运动近似地看作为绝热过程。

由热力学第一定律和理想气体状态方程，可以推导出描述大气热力过程的微分方程.

泊松方程:

T/T0=(P/P0)R/Cp=(P/P0)^0.288

dQ＝dU＋dW＝CpdT－RT(dp/p)（3－1）

式中：Q－加入体系的热量，J；

Cp－干空气的定压比热，Cp＝1005J／(kg.k)

R－干空气的气体常数，R＝287.0J／(kg.k)；

T－气块温度，k

P－气块压力，hPa

对于大气绝热过程，dQ＝0，式（3－1）变为

dT/T=(R/Cp)*(dp/p)（3－2）

将上式从气块升降前的状态（To，Po）积分到气块升降后的状态（T，P），则得：

(2)干绝热直减率 (3)位温 (4)温的垂直分布

(2)干绝热直减率

干空气块（包括未饱和的湿空气块）绝热上升或下降单位高度（通常取100m时）温度降低或升高的数值，称为干空气块温度绝热垂直递减率，以rd表示。其定义式为:

rd=-(dTi/dZ)d=g/Cp

g－重力加速度g＝9.81m／s2

Cp－干空气定压比热，Cp＝1005J／（kg．k）

下标i--表示空气块

下标d--表示干空气

通常取 ，它表示干空气块（或未饱和的湿空气块）每升高（或下降）100m时，温度降低（或升高）约1k．

一干空气块绝热升降到标准气压（1000hPa）处所具有的温度称为它的位温。

(4)温的垂直分布

气温直减率

气温随高度的变化特征可以用气温垂直递减率 来表示，简称气温直减率。它系指单位（通常取100m）高差气温变化率的负值。若气温随高度增加是递减的，为正值，反之，为负值。若Z↑，T↓，r=-(T2-T1)/(Z2-Z1)>0，正直，对流层，中间层。

若Z↑，T↑，r=-(T2-T1)/(Z2-Z1)

大气中的温度层结又四种类型：

(1)气温随高度增加而递减，即 >rd，称为正常分布层结或递减层结；

(2)气温直减率等于或近似等于干绝热直减率，即=rd ，称为中性层结；

(3)气温不随高度变化，即 ＝0，称为等温层结；

(4)气温随高度增加而增加，即

(三).稳定度

污染物在大气中的扩散与大气稳定度有密切的关系。

1.大气稳定度的概念

大气稳定度是指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。对于大气稳定度可以作这样的理解，如果一空气块由于某种原因受到外力的作用产生了上升或下降运动后，可能发生三种情况：

(1)当外力去除后，气块就减速并有返回原来高度的趋势，则称这种大气是稳定的；(2)当外力去除后，气块加速上升或下降，称这种大气是不稳定的；(3)当外力去除后，气块被外力推到哪里就停到哪里或作等速运动，称这种大气是中性的。

2.大气稳定度的判别

根据牛顿第二定律和准静力条件和理想气体状态方程得

(-rd) 符号决定了气块加速度与其位移的方向是否一致，也就决定了大气是否稳定。稳定条件常出现在晴天日落后至翌日日出前；中性常出现在阴天和大风时；不稳定条件常出现在晴天中午。

(四)逆温

热空气上升，冷空气下沉，来补充就行成了风。也就是对流！对流越强，风力越强；对流越弱，风力越弱。衡量风力大小，用分级方式来表示，如风力1级是风力弱，级数越大，风力越大，越过l2级时，则称做台风，或称作热带气旋。总之，冷空气下沉，热空气上升，是自然现象。

冷空气是往下沉的。

空气是遵循热胀冷缩这一物理学原理的。当空气遭遇低温时，由于热胀冷缩的这一特性，空气体积会变小，但是质量不变，这就相当于空气的密度会变大。那么在冷空气在常温的空气中，受到的浮力会变小，所以冷空气是往下沉的。

冷空气下沉，因为空气受热之后体积膨胀，密度小体重轻，所以它就上升反之，冷空气密度大，体重大就自然而然地下沉到热空气底部，这样就是热空气往上升，在上边，冷空气下沉，在热空气下边，所以，相同体积的空气，冷空气是往下沉，热空气往上升。