Question 1. Qu'est-ce qui détermine la répartition de la chaleur à la surface de la Terre ?

La distribution de la température de l'air à la surface de la Terre dépend des quatre principaux facteurs suivants : 1) la latitude, 2) la hauteur de la surface terrestre, 3) le type de surface, en particulier l'emplacement de la terre et de la mer, 4) le transfert de chaleur par les vents et courants.

Question 2. Dans quelles unités la température est-elle mesurée ?

En météorologie et dans la vie de tous les jours, l'échelle Celsius ou degrés Celsius est utilisée comme unité de température.

Question 3. Quel est le nom de l'appareil de mesure de température ?

Thermomètre - un appareil pour mesurer la température de l'air.

Question 4. Comment évolue la température de l'air au cours de la journée, au cours de l'année ?

Le changement de température dépend de la rotation de la Terre autour de son axe et, par conséquent, des changements dans la quantité de chaleur solaire. Par conséquent, la température de l'air augmente ou diminue en fonction de l'emplacement du Soleil dans le ciel. La variation de la température de l'air au cours de l'année dépend de la position de la Terre sur son orbite lorsqu'elle tourne autour du Soleil. En été, la surface de la terre se réchauffe bien en raison de la chute directe rayons de soleil.

Question 5. Dans quelles conditions en un point particulier de la surface de la Terre la température de l'air restera-t-elle toujours constante ?

Si la Terre ne tourne pas autour du soleil et de son axe, il n'y aura pas de transport aérien par les vents.

Question 6. Selon quelle tendance la température de l'air change-t-elle avec l'altitude ?

En s'élevant au-dessus de la surface de la Terre, la température de l'air dans la troposphère baisse de 6 C pour chaque kilomètre d'ascension.

Question 7. Quelle est la relation entre la température de l'air et la latitude géographique du lieu ?

La quantité de lumière et de chaleur reçue par la surface terrestre diminue progressivement dans la direction allant de l'équateur aux pôles en raison d'un changement de l'angle d'incidence des rayons solaires.

Question 8. Comment et pourquoi la température de l'air change-t-elle pendant la journée ?

Le soleil se lève à l'est, monte de plus en plus haut, puis commence à se coucher jusqu'à ce qu'il se couche sous l'horizon jusqu'au lendemain matin. La rotation quotidienne de la Terre entraîne une modification de l'angle d'incidence des rayons solaires à la surface de la Terre. Cela signifie que le niveau de chauffage de cette surface change également. À son tour, l'air, qui est chauffé à partir de la surface de la Terre, reçoit une quantité de chaleur différente au cours de la journée. Et la nuit, la quantité de chaleur reçue par l'atmosphère est encore moindre. C'est la raison de la variabilité diurne. Pendant la journée, la température de l'air monte de l'aube à deux heures de l'après-midi, puis commence à baisser et atteint un minimum une heure avant l'aube.

Question 9. Quelle est la plage de température ?

La différence entre la température de l'air la plus élevée et la plus basse pour n'importe quelle période de temps s'appelle l'amplitude de température.

Question 11. Pourquoi le plus Chauffer observé à 14h00, et le plus bas - dans "l'heure précédant l'aube" ?

Parce qu'à 14 heures, le Soleil chauffe la terre autant que possible, et avant l'aube, le Soleil ne s'est pas encore levé, et pendant la nuit, la température a chuté tout le temps.

Question 12. Est-il toujours possible de se limiter à la seule connaissance des températures moyennes ?

Non, car dans certaines situations, il est nécessaire de connaître la température exacte.

Question 13. Pour quelles latitudes et pourquoi les températures moyennes de l'air les plus basses sont-elles typiques ?

Pour les latitudes polaires, puisque les rayons du soleil atteignent la surface au plus petit angle.

Question 14. Pour quelles latitudes et pourquoi les températures moyennes de l'air les plus élevées sont-elles typiques ?

Les températures moyennes de l'air les plus élevées sont typiques des tropiques et de l'équateur, car il y a le plus grand angle d'incidence de la lumière du soleil.

Question 15. Pourquoi la température de l'air diminue-t-elle avec l'altitude ?

Parce que l'air se réchauffe depuis la surface de la Terre, lorsqu'il a une température positive et il s'avère que plus la couche d'air est haute, moins elle se réchauffe.

Question 16. Que pensez-vous, quel mois de l'année est caractérisé par les températures moyennes minimales de l'air dans l'hémisphère Nord ? Dans l'hémisphère sud ?

Janvier en moyenne, le plus mois froid année dans la majeure partie de l'hémisphère nord de la Terre et le mois le plus chaud de l'année dans la majeure partie de l'hémisphère sud. Juin est, en moyenne, le mois le plus froid de l'année dans la majeure partie de l'hémisphère sud.

question 17 latitude, 50°S ch., 80 p. sh. ?

Question 18. Déterminez la température de l'air à une hauteur de 3 km, si elle est de +24°C à la surface de la Terre ?

tn=24-6.5*3=4.5 ºС

Question 19. Calculez la valeur moyenne de la température selon les données présentées dans le tableau.

(5+0+3+4+7+10+5) : 6 = 4,86; (-3 + -1) : 2 = -2; 4,86 - 2 = 2,86

Réponse: température moyenne= 2,86 degrés.

Question 20. À l'aide des données tabulaires fournies dans la tâche 2, déterminez l'amplitude de température pour la période spécifiée.

L'amplitude de température pour la période spécifiée sera de 13 degrés.

Question 1. Qu'est-ce qui détermine la répartition de la chaleur à la surface de la Terre ?

La distribution de la température de l'air à la surface de la Terre dépend des quatre principaux facteurs suivants : 1) la latitude, 2) la hauteur de la surface terrestre, 3) le type de surface, en particulier l'emplacement de la terre et de la mer, 4) le transfert de chaleur par les vents et courants.

Question 2. Dans quelles unités la température est-elle mesurée ?

En météorologie et dans la vie de tous les jours, l'échelle Celsius ou degrés Celsius est utilisée comme unité de température.

Question 3. Quel est le nom de l'appareil de mesure de température ?

Thermomètre - un appareil pour mesurer la température de l'air.

Question 4. Comment évolue la température de l'air au cours de la journée, au cours de l'année ?

Le changement de température dépend de la rotation de la Terre autour de son axe et, par conséquent, des changements dans la quantité de chaleur solaire. Par conséquent, la température de l'air augmente ou diminue en fonction de l'emplacement du Soleil dans le ciel. La variation de la température de l'air au cours de l'année dépend de la position de la Terre sur son orbite lorsqu'elle tourne autour du Soleil. En été, la surface de la terre se réchauffe bien en raison de la lumière directe du soleil.

Question 5. Dans quelles conditions en un point particulier de la surface de la Terre la température de l'air restera-t-elle toujours constante ?

Si la Terre ne tourne pas autour du soleil et de son axe, il n'y aura pas de transport aérien par les vents.

Question 6. Selon quelle tendance la température de l'air change-t-elle avec l'altitude ?

En s'élevant au-dessus de la surface de la Terre, la température de l'air dans la troposphère baisse de 6 C pour chaque kilomètre d'ascension.

Question 7. Quelle est la relation entre la température de l'air et la latitude géographique du lieu ?

La quantité de lumière et de chaleur reçue par la surface terrestre diminue progressivement dans la direction allant de l'équateur aux pôles en raison d'un changement de l'angle d'incidence des rayons solaires.

Question 8. Comment et pourquoi la température de l'air change-t-elle pendant la journée ?

Le soleil se lève à l'est, monte de plus en plus haut, puis commence à se coucher jusqu'à ce qu'il se couche sous l'horizon jusqu'au lendemain matin. La rotation quotidienne de la Terre entraîne une modification de l'angle d'incidence des rayons solaires à la surface de la Terre. Cela signifie que le niveau de chauffage de cette surface change également. À son tour, l'air, qui est chauffé à partir de la surface de la Terre, reçoit une quantité de chaleur différente au cours de la journée. Et la nuit, la quantité de chaleur reçue par l'atmosphère est encore moindre. C'est la raison de la variabilité diurne. Pendant la journée, la température de l'air monte de l'aube à deux heures de l'après-midi, puis commence à baisser et atteint un minimum une heure avant l'aube.

Question 9. Quelle est la plage de température ?

La différence entre la température de l'air la plus élevée et la plus basse pour n'importe quelle période de temps s'appelle l'amplitude de température.

Question 11. Pourquoi la température la plus élevée est-elle observée à 14 heures et la plus basse - à "l'heure précédant l'aube" ?

Parce qu'à 14 heures, le Soleil chauffe la terre autant que possible, et avant l'aube, le Soleil ne s'est pas encore levé, et pendant la nuit, la température a chuté tout le temps.

Question 12. Est-il toujours possible de se limiter à la seule connaissance des températures moyennes ?

Non, car dans certaines situations, il est nécessaire de connaître la température exacte.

Question 13. Pour quelles latitudes et pourquoi les températures moyennes de l'air les plus basses sont-elles typiques ?

Pour les latitudes polaires, puisque les rayons du soleil atteignent la surface au plus petit angle.

Question 14. Pour quelles latitudes et pourquoi les températures moyennes de l'air les plus élevées sont-elles typiques ?

Les températures moyennes de l'air les plus élevées sont typiques des tropiques et de l'équateur, car il y a le plus grand angle d'incidence de la lumière du soleil.

Question 15. Pourquoi la température de l'air diminue-t-elle avec l'altitude ?

Parce que l'air se réchauffe depuis la surface de la Terre, lorsqu'il a une température positive et il s'avère que plus la couche d'air est haute, moins elle se réchauffe.

Question 16. Que pensez-vous, quel mois de l'année est caractérisé par les températures moyennes minimales de l'air dans l'hémisphère Nord ? Dans l'hémisphère sud ?

Janvier est, en moyenne, le mois le plus froid de l'année dans la majeure partie de l'hémisphère nord de la Terre et le mois le plus chaud de l'année dans la majeure partie de l'hémisphère sud. Juin est, en moyenne, le mois le plus froid de l'année dans la majeure partie de l'hémisphère sud.

question 17 latitude, 50°S ch., 80 p. sh. ?

Question 18. Déterminez la température de l'air à une hauteur de 3 km, si elle est de +24°C à la surface de la Terre ?

tn=24-6.5*3=4.5 ºС

Question 19. Calculez la valeur moyenne de la température selon les données présentées dans le tableau.

(5+0+3+4+7+10+5) : 6 = 4,86; (-3 + -1) : 2 = -2; 4,86 - 2 = 2,86

Réponse : température moyenne = 2,86 degrés.

Question 20. À l'aide des données tabulaires fournies dans la tâche 2, déterminez l'amplitude de température pour la période spécifiée.

L'amplitude de température pour la période spécifiée sera de 13 degrés.

Planète bleue...

Ce sujet devait apparaître sur le site l'un des premiers. Après tout, les hélicoptères sont des avions atmosphériques. l'atmosphère terrestre- leur, pour ainsi dire, habitat :-). MAIS propriétés physiques air il suffit de déterminer la qualité de cet habitat :-). C'est donc l'une des bases. Et la base est toujours écrite en premier. Mais je viens de m'en rendre compte maintenant. Cependant, il vaut mieux, comme vous le savez, tard que jamais... Abordons ce sujet, mais sans entrer dans la nature et les difficultés inutiles :-).

Alors… l'atmosphère terrestre. C'est la coquille gazeuse de notre planète bleue. Tout le monde connaît ce nom. Pourquoi bleu ? Tout simplement parce que la composante "bleue" (ainsi que le bleu et le violet) de la lumière solaire (spectre) est la mieux dispersée dans l'atmosphère, la colorant ainsi en bleu-bleuâtre, parfois avec une pointe de violet (par temps ensoleillé, bien sûr :-)) .

Composition de l'atmosphère terrestre.

La composition de l'atmosphère est assez large. Je n'énumérerai pas tous les composants dans le texte, il y en a une bonne illustration : la composition de tous ces gaz est quasi constante, à l'exception du dioxyde de carbone (CO 2 ). De plus, l'atmosphère contient nécessairement de l'eau sous forme de vapeurs, de gouttelettes en suspension ou de cristaux de glace. La quantité d'eau n'est pas constante et dépend de la température et, dans une moindre mesure, de la pression atmosphérique. De plus, l'atmosphère terrestre (surtout celle actuelle) contient aussi une certaine quantité, je dirais "toutes sortes de saletés" :-). Ce sont SO 2, NH 3, CO, HCl, NO, en plus il y a des vapeurs de mercure Hg. Certes, tout cela est là en petite quantité, Dieu merci :-).

l'atmosphère terrestre Il est d'usage de diviser en plusieurs zones se succédant en hauteur au dessus de la surface.

La première, la plus proche de la terre, est la troposphère. C'est la couche la plus basse et, pour ainsi dire, la couche principale de la vie. différentes sortes. Il contient 80% de la masse totale air atmosphérique(bien qu'en volume, elle ne représente qu'environ 1 % de l'atmosphère entière) et environ 90 % de toute l'eau atmosphérique. L'essentiel de tous les vents, nuages, pluies et neiges 🙂 viennent de là. La troposphère s'étend à des hauteurs d'environ 18 km aux latitudes tropicales et jusqu'à 10 km aux latitudes polaires. La température de l'air y chute avec une augmentation d'environ 0,65º tous les 100 m.

zones atmosphériques.

La deuxième zone est la stratosphère. Je dois dire qu'une autre zone étroite se distingue entre la troposphère et la stratosphère - la tropopause. Il arrête la chute de température avec l'altitude. La tropopause a une épaisseur moyenne de 1,5 à 2 km, mais ses limites sont indistinctes et la troposphère chevauche souvent la stratosphère.

La stratosphère a donc une hauteur moyenne de 12 km à 50 km. La température jusqu'à 25 km reste inchangée (environ -57ºС), puis quelque part jusqu'à 40 km, elle monte à environ 0ºС et plus loin jusqu'à 50 km, elle reste inchangée. La stratosphère est une partie relativement calme de l'atmosphère terrestre. Négatif Météo il est pratiquement absent. C'est dans la stratosphère que se situe la fameuse couche d'ozone à des altitudes allant de 15-20 km à 55-60 km.

Vient ensuite une petite stratopause de couche limite, dans laquelle la température reste autour de 0ºС, puis la zone suivante est la mésosphère. Il s'étend à des altitudes de 80 à 90 km et la température y chute à environ 80 ° C. Dans la mésosphère, de petits météores deviennent généralement visibles, qui commencent à y briller et à s'y consumer.

Le prochain espace étroit est la mésopause et au-delà la zone de la thermosphère. Sa hauteur est jusqu'à 700-800 km. Ici, la température recommence à augmenter et à des altitudes d'environ 300 km, elle peut atteindre des valeurs de l'ordre de 1200ºС. Par la suite, il reste constant. L'ionosphère est située à l'intérieur de la thermosphère jusqu'à une altitude d'environ 400 km. Ici, l'air est fortement ionisé en raison de l'exposition au rayonnement solaire et a une conductivité électrique élevée.

La prochaine et, en général, la dernière zone est l'exosphère. C'est ce qu'on appelle la zone de dispersion. Ici, principalement de l'hydrogène et de l'hélium très raréfiés (avec une prédominance d'hydrogène) sont présents. A environ 3000 km d'altitude, l'exosphère passe dans le vide spatial proche.

C'est comme ça quelque part. Pourquoi environ? Parce que ces couches sont plutôt conditionnelles. Divers changements d'altitude, de composition des gaz, d'eau, de température, d'ionisation, etc. sont possibles. En outre, de nombreux autres termes définissent la structure et l'état de l'atmosphère terrestre.

Par exemple homosphère et hétérosphère. Dans le premier, les gaz atmosphériques sont bien mélangés et leur composition est assez homogène. Le second est situé au-dessus du premier et il n'y a pratiquement pas de mélange de ce genre. Les gaz sont séparés par gravité. La limite entre ces couches se situe à une altitude de 120 km, et on l'appelle turbopause.

Nous finirons peut-être par les termes, mais j'ajouterai certainement qu'il est conventionnellement supposé que la limite de l'atmosphère se situe à une altitude de 100 km au-dessus du niveau de la mer. Cette frontière s'appelle la ligne Karman.

J'ajouterai deux photos supplémentaires pour illustrer la structure de l'atmosphère. Le premier, cependant, est en allemand, mais il est complet et assez facile à comprendre :-). Il peut être agrandi et bien réfléchi. La seconde montre l'évolution de la température atmosphérique avec l'altitude.

La structure de l'atmosphère terrestre.

Variation de la température de l'air avec l'altitude.

Les engins spatiaux orbitaux habités modernes volent à des altitudes d'environ 300 à 400 km. Cependant, ce n'est plus l'aviation, bien que le domaine, bien sûr, soit dans un certain sens étroitement lié, et nous en reparlerons certainement :-).

La zone d'aviation est la troposphère. Les avions atmosphériques modernes peuvent également voler dans les couches inférieures de la stratosphère. Par exemple, le plafond pratique du MIG-25RB est de 23000 m.

Vol dans la stratosphère.

Et exactement propriétés physiques de l'air les troposphères déterminent comment se déroulera le vol, quelle sera l'efficacité du système de contrôle de l'avion, comment la turbulence dans l'atmosphère l'affectera, comment les moteurs fonctionneront.

La première propriété principale est température de l'air. En dynamique des gaz, il peut être déterminé sur l'échelle Celsius ou sur l'échelle Kelvin.

Température t1à une hauteur donnée H sur l'échelle Celsius est déterminé :

t 1 \u003d t - 6,5N, où t est la température de l'air au sol.

La température sur l'échelle Kelvin est appelée température absolue Le zéro sur cette échelle est le zéro absolu. Au zéro absolu, le mouvement thermique des molécules s'arrête. Le zéro absolu sur l'échelle Kelvin correspond à -273º sur l'échelle Celsius.

En conséquence, la température J en haut H sur l'échelle Kelvin est déterminé :

T \u003d 273K + t - 6,5H

Pression de l'air. Pression atmosphérique mesurée en Pascals (N/m 2), dans l'ancien système de mesure en atmosphères (atm.). Il existe aussi une chose telle que la pression barométrique. C'est la pression mesurée en millimètres colonne de mercureà l'aide d'un baromètre à mercure. Pression barométrique (pression au niveau de la mer) égale à 760 mm Hg. Art. appelé norme. En physique, 1 atm. juste égal à 760 mm Hg.

Densité de l'air. En aérodynamique, le concept le plus couramment utilisé est la masse volumique de l'air. C'est la masse d'air dans 1 m3 de volume. La densité de l'air change avec l'altitude, l'air se raréfie.

L'humidité de l'air. Indique la quantité d'eau dans l'air. Il y a une notion" humidité relative ". C'est le rapport de la masse de vapeur d'eau au maximum possible à une température donnée. Le concept de 0%, c'est-à-dire lorsque l'air est complètement sec, ne peut exister en général qu'en laboratoire. D'un autre côté, 100% d'humidité est bien réel. Cela signifie que l'air a absorbé toute l'eau qu'il pouvait absorber. Quelque chose comme une "éponge pleine". Une humidité relative élevée réduit la densité de l'air, tandis qu'une faible humidité relative l'augmente en conséquence.

En raison du fait que les vols d'aéronefs se déroulent dans des conditions atmosphériques différentes, leurs paramètres de vol et aérodynamiques dans un mode de vol peuvent être différents. Par conséquent, pour une évaluation correcte de ces paramètres, nous avons introduit Atmosphère standard internationale (ISA). Il montre l'évolution de l'état de l'air avec la montée en altitude.

Les principaux paramètres de l'état de l'air à humidité nulle sont pris comme suit :

pression P = 760 mmHg. Art. (101,3kPa);

température t = +15°C (288 K);

masse volumique ρ \u003d 1,225 kg / m 3;

Pour l'ISA, on suppose (comme mentionné ci-dessus :-)) que la température baisse dans la troposphère de 0,65º pour chaque 100 mètres d'altitude.

Atmosphère standard (exemple jusqu'à 10000 m).

Les tables ISA sont utilisées pour l'étalonnage des instruments, ainsi que pour les calculs de navigation et d'ingénierie.

Propriétés physiques de l'air comprennent également des concepts tels que l'inertie, la viscosité et la compressibilité.

L'inertie est une propriété de l'air qui caractérise sa capacité à résister à un changement d'état de repos ou à un mouvement rectiligne uniforme. . La mesure de l'inertie est la masse volumique de l'air. Plus il est élevé, plus l'inertie et la force de traînée du support sont élevées lorsque l'avion s'y déplace.

Viscosité. Détermine la résistance de frottement contre l'air lorsque l'avion se déplace.

La compressibilité mesure le changement de densité de l'air lorsque la pression change. Aux basses vitesses de l'avion (jusqu'à 450 km/h), il n'y a pas de changement de pression lorsque le flux d'air circule autour de lui, mais à haute vitesse, l'effet de compressibilité commence à apparaître. Son influence sur le supersonique est particulièrement prononcée. Il s'agit d'un domaine distinct de l'aérodynamique et d'un sujet pour un article distinct :-).

Bon, il semble que ce soit tout pour le moment... Il est temps de terminer cette énumération un peu fastidieuse, dont on ne peut pourtant pas se passer :-). l'atmosphère terrestre, ses paramètres, propriétés physiques de l'air sont aussi importants pour l'avion que les paramètres de l'appareil lui-même, et il était impossible de ne pas les mentionner.

Pour l'instant, jusqu'aux prochaines réunions et sujets plus intéressants 🙂 …

PS Pour le dessert, je vous propose de regarder une vidéo filmée depuis le cockpit d'un bicylindre MIG-25PU lors de son vol dans la stratosphère. Filmé, apparemment, par un touriste qui a de l'argent pour de tels vols :-). Filmé principalement à travers le pare-brise. Remarquez la couleur du ciel...

Chaque minute, le Soleil apporte sur notre planète une quantité gigantesque de lumière et de chaleur. Pourquoi la température de l'air n'est-elle pas toujours et partout la même ?

Comment l'air est-il chauffé ?

Les rayons du soleil traversent l'air de l'atmosphère, presque sans le réchauffer. L'air reçoit la chaleur principale de la surface de la terre chauffée par les rayons du soleil. Par conséquent, la température de l'air dans la troposphère diminue de 0,6 ° C tous les 100 mètres d'altitude.

La surface de la terre et l'air qui la surplombe sont chauffés de manière inégale par le soleil. Cela dépend de l'angle d'incidence des rayons du soleil. Plus l'angle d'incidence des rayons solaires est grand, plus la température de l'air est élevée. Par conséquent, au-dessus des pôles, l'air est plus froid que. Les fluctuations de température sur Terre sont très importantes : de +58,1 °С en à -89,2 °С en .

L'échauffement d'une surface, et donc la température de l'air qui la surplombe, dépend également de la capacité de la surface à absorber la chaleur et à réfléchir les rayons solaires.

Changement de température de l'air

La température de l'air à la même latitude n'est pas constante. Elle change au cours de la journée et des saisons de l'année suivant le changement de l'angle d'incidence des rayons solaires. Les changements quotidiens sont plus distincts par temps clair et sans nuages. Les différences saisonnières sont les plus importantes dans l'illumination.

L'évolution annuelle de la température de l'air est caractérisée par des températures mensuelles moyennes. Dans les pays de l'hémisphère nord, le taux le plus élevé température mensuelle moyenne généralement en juillet, le plus bas en janvier.

En montagne, la température de l'air baisse avec l'altitude. Par conséquent, plus les montagnes sont hautes, plus la température sur les sommets est basse.

La température change également au cours de la journée. À n'importe quelle latitude temps clair en été, la température la plus élevée est à 14 heures et la plus basse avant le lever du soleil. La différence entre les températures les plus élevées (maximales) et les plus basses (minimales) pour une période de temps est appelée amplitude de température. Déterminez généralement l'amplitude quotidienne et annuelle.

Sur les cartes, les points avec des températures égales sont reliés par des lignes - isothermes. En règle générale, les isothermes des températures moyennes en janvier et juillet sont indiquées.

Effet de serre

Les observations ont montré que depuis 1860, la température moyenne à la surface de la Terre a augmenté de 0,6 °C et continue d'augmenter. Le réchauffement est associé à un phénomène appelé effet de serre. Son principal coupable est le dioxyde de carbone, qui s'accumule dans l'atmosphère à la suite de la combustion du carburant. Il transmet mal la chaleur de la surface terrestre chauffée à l'atmosphère, de sorte que la température augmente dans les couches superficielles de la troposphère. Si la teneur en dioxyde de carbone dans l'atmosphère continue de croître, la Terre connaîtra un très fort réchauffement.

Changement de température de l'air avec l'altitude

La répartition verticale de la température dans l'atmosphère est à la base de la division de l'atmosphère en cinq couches principales (voir section 1.3). Pour la météorologie agricole le plus grand intérêt représentent les modèles de changements de température dans la troposphère, en particulier dans sa couche de surface.

Gradient de température vertical

La variation de la température de l'air par 100 m d'altitude est appelée gradient vertical de température (VTG).

La VGT dépend d'un certain nombre de facteurs : la période de l'année (elle est moins en hiver, plus en été), l'heure de la journée (moins la nuit, plus le jour), la localisation des masses d'air (le cas échéant hauteurs au-dessus de la couche d'air froid, il y a une couche d'air plus chaud, puis le VGT change de signe inverse). La valeur moyenne de la VGT dans la troposphère est d'environ 0,6°C/100 m.

Dans la couche superficielle de l'atmosphère, la VGT dépend de l'heure de la journée, des conditions météorologiques et de la nature de la surface sous-jacente. Dans la journée, la VGT est presque toujours positive, surtout en été sur terre, mais par temps clair elle est dix fois plus importante que par temps nuageux. Par midi clair en été, la température de l'air près de la surface du sol peut être supérieure de 10 ° C ou plus à la température à une hauteur de 2 m.En conséquence, le WGT dans cette couche de deux mètres, calculé par 100 m, est supérieure à 500°C/100 m. Le vent réduit le WGT, car à Lorsque l'air est mélangé, sa température à différentes hauteurs est égalisée. Réduit la nébulosité et les précipitations VGT. Avec un sol humide, le WGT diminue fortement dans la couche superficielle de l'atmosphère. Au-dessus d'un sol nu (champ en jachère), la VGT est supérieure à celle d'une culture développée ou d'une prairie. En hiver, au-dessus de la couverture neigeuse, la VGT dans la couche superficielle de l'atmosphère est faible et souvent négative.

Avec l'altitude, l'influence de la surface sous-jacente et des conditions météorologiques sur la VGT s'affaiblit et la VGT diminue par rapport à sa valeur -

mi dans la couche superficielle de l'air. Au-dessus de 500 m, l'influence des variations diurnes de la température de l'air est atténuée. À des altitudes de 1,5 à 5-6 km, l'UGT est comprise entre 0,5 et 0,6 ° С / 100 m. À une altitude de 6 à 9 km, la VGT augmente et s'élève à 0,65-0,75 ° С / 100 m. Dans la haute troposphère, la VGT redescend à 0,5–0,2°C/100 m.

Les données sur la VGT dans diverses couches de l'atmosphère sont utilisées dans la préparation des prévisions météorologiques, dans les services météorologiques avion à réaction et lors du lancement de satellites en orbite, ainsi que lors de la détermination des conditions de libération et de propagation déchets industriels dans l'atmosphère. Une VGT négative dans la couche d'air de surface la nuit au printemps et en automne indique la possibilité de gel.

4.3.2. Répartition verticale de la température de l'air

La distribution de la température dans l'atmosphère avec l'altitude est appelée stratification atmosphérique. Sa stabilité dépend de la stratification de l'atmosphère, c'est-à-dire de la possibilité de déplacer des volumes d'air individuels dans le sens vertical. De tels mouvements de grands volumes d'air se produisent presque sans échange de chaleur avec l'environnement, c'est-à-dire adiabatiquement. Cela modifie la pression et la température du volume d'air en mouvement. Si le volume d'air augmente, il passe en couches avec moins de pression et se dilate, ce qui entraîne une diminution de sa température. Lorsque l'air est abaissé, le processus inverse se produit.

La variation de température de l'air non saturé en vapeur (voir section 5.1) est de 0,98°C pour un déplacement vertical adiabatique de 100 m (pratiquement 1,0°C/100 m). Quand VGT< 1,0° С/100 м, то поднимающийся под влиянием внешнего им­пульса объем воздуха при охлаждении на 1°С на высоте 100 м будет холоднее окружающего воздуха и как более плотный нач­нет опускаться в исходное положение. Такое состояние атмосферы характеризует équilibre stable.

A VGT =.1.0°C/100 m, la température du volume d'air ascendant à toutes les hauteurs sera égale à la température de l'air ambiant. Par conséquent, un volume d'air élevé artificiellement à une certaine hauteur puis laissé à lui-même ne montera ni ne descendra davantage. Cet état de l'atmosphère est appelé indifférent.

Si VGT> 1,0 ° C / 100 m, alors le volume d'air croissant, ne se refroidissant que de 1,0 ° C tous les 100 m, s'avère plus chaud à toutes les hauteurs environnement, et donc le mouvement vertical qui en résulte continue. Créé dans l'atmosphère équilibre instable. Un tel état se produit lorsque la surface sous-jacente est fortement chauffée, lorsque la VGT augmente avec la hauteur. Cela contribue au développement ultérieur de la convection, qui

s'étend approximativement jusqu'à la hauteur à laquelle la température de l'air ascendant devient égale à la température ambiante. Avec une grande instabilité, de puissants cumulonimbus surgissent, d'où averses et grêle sont dangereuses pour les cultures.

À latitudes tempérées dans l'hémisphère nord, la température à la limite supérieure de la troposphère, c'est-à-dire à une altitude d'environ 10-12 km, est d'environ -50 ° C toute l'année. A une altitude de 5 km, elle change en juillet de - 4 ° C (par 40 ° C . w.) à -12 ° C (à 60 ° N), et en janvier aux mêmes latitudes et à la même hauteur, il est respectivement de -20 et -34 ° C (tableau 20) . Dans une couche encore plus basse (limite) de la troposphère, la température varie encore plus en fonction de la latitude géographique, de la saison et de la nature de la surface sous-jacente.

Tableau 20

La distribution moyenne de la température de l'air (°C) en hauteur dans la troposphère en janvier et juillet sur 40 et 60°N.

Régime de température de l'air

Altitude, km

Pour Agriculture Le plus important est le régime de température de la partie inférieure de la couche superficielle de l'atmosphère, jusqu'à une hauteur d'environ 2 m, où vivent la majorité des plantes cultivées et des animaux d'élevage. Dans cette couche, les gradients verticaux de presque toutes les grandeurs météorologiques sont très élevés ; sont grandes par rapport aux autres couches. Comme déjà mentionné, le VGT dans la couche superficielle de l'atmosphère est généralement< много раз превышает ВП в остальной тропосфере В ясные тихие дни, когд< турбулентное перемешива

23 °C

Riz. 18. Répartition de la température dans la couche superficielle de l'air et dans la couche arable du sol pendant la journée (1) et la nuit (2).

affaiblie, la différence de température de l'air à

la surface du sol et à une hauteur de 2 m peut dépasser 10 ° C. Les nuits claires et calmes, la température de l'air monte à une certaine hauteur (inversion) et la VGT devient négative.

Par conséquent, il existe deux types de distribution de température le long de la verticale dans la couche superficielle de l'atmosphère. Le type auquel la température de la surface du sol est la plus élevée et quitte la surface à la fois vers le haut et vers le bas, est appelé insolation. Elle est observée pendant la journée lorsque la surface du sol est chauffée par le rayonnement solaire direct. La distribution de température inverse est appelée radiation taper ou taper radiation(Fig. 18). Ce type est généralement observé la nuit, lorsque la surface est refroidie à la suite d'un rayonnement efficace et que les couches d'air adjacentes en sont refroidies.