पृथ्वी की सतह के संबंध में हवा का तापमान कैसे बदलता है। पृथ्वी का वायुमंडल और वायु के भौतिक गुण। ऊंचाई के साथ हवा का तापमान बदलता है
प्रश्न 1. पृथ्वी की सतह पर ऊष्मा का वितरण क्या निर्धारित करता है?
पृथ्वी की सतह पर हवा के तापमान का वितरण निम्नलिखित चार मुख्य कारकों पर निर्भर करता है: 1) अक्षांश, 2) भूमि की सतह की ऊंचाई, 3) सतह का प्रकार, विशेष रूप से भूमि और समुद्र का स्थान, 4) हवाओं द्वारा गर्मी हस्तांतरण और धाराएं।
प्रश्न 2. तापमान को किन इकाइयों में मापा जाता है?
मौसम विज्ञान और रोजमर्रा की जिंदगी में, सेल्सियस पैमाने या डिग्री सेल्सियस का उपयोग तापमान की एक इकाई के रूप में किया जाता है।
प्रश्न 3. तापमान मापने वाले यंत्र का क्या नाम है?
थर्मामीटर - हवा के तापमान को मापने के लिए एक उपकरण।
प्रश्न 4. वर्ष के दौरान दिन के दौरान हवा का तापमान कैसे बदलता है?
तापमान में परिवर्तन पृथ्वी के अपनी धुरी के चारों ओर घूमने और, तदनुसार, सौर ताप की मात्रा में परिवर्तन पर निर्भर करता है। इसलिए, आकाश में सूर्य के स्थान के आधार पर हवा का तापमान बढ़ता या गिरता है। वर्ष के दौरान हवा के तापमान में परिवर्तन पृथ्वी की कक्षा में उसकी स्थिति पर निर्भर करता है क्योंकि यह सूर्य के चारों ओर घूमता है। ग्रीष्म ऋतु में पृथ्वी की सतह सीधे गिरने के कारण अच्छी तरह गर्म हो जाती है सूरज की किरणे.
प्रश्न 5. पृथ्वी की सतह पर किसी विशेष बिंदु पर किन परिस्थितियों में हवा का तापमान हमेशा स्थिर रहेगा?
यदि पृथ्वी सूर्य और उसकी धुरी के चारों ओर नहीं घूमती है, और हवाओं द्वारा कोई हवाई परिवहन नहीं होगा।
प्रश्न 6. ऊंचाई के साथ हवा का तापमान किस पैटर्न के अनुसार बदलता है?
पृथ्वी की सतह से ऊपर उठने पर, क्षोभमंडल में हवा का तापमान प्रत्येक किलोमीटर की चढ़ाई के लिए 6 C गिर जाता है।
प्रश्न 7. हवा के तापमान और स्थान के भौगोलिक अक्षांश के बीच क्या संबंध है?
सूर्य की किरणों के आपतन कोण में परिवर्तन के कारण पृथ्वी की सतह द्वारा प्राप्त प्रकाश और ऊष्मा की मात्रा भूमध्य रेखा से ध्रुवों की दिशा में धीरे-धीरे कम हो जाती है।
प्रश्न 8. दिन में हवा का तापमान कैसे और क्यों बदलता है?
सूरज पूर्व में उगता है, ऊँचा और ऊँचा उठता है, और फिर डूबने लगता है जब तक कि वह अगली सुबह तक क्षितिज से नीचे न आ जाए। पृथ्वी के दैनिक घूर्णन के कारण पृथ्वी की सतह पर सूर्य की किरणों के आपतन कोण में परिवर्तन होता है। इसका मतलब है कि इस सतह के ताप का स्तर भी बदल जाता है। बदले में, हवा, जो पृथ्वी की सतह से गर्म होती है, दिन के दौरान एक अलग मात्रा में गर्मी प्राप्त करती है। और रात में वातावरण को मिलने वाली गर्मी की मात्रा और भी कम होती है। यह दैनिक परिवर्तनशीलता का कारण है। दिन के दौरान, हवा का तापमान भोर से दोपहर दो बजे तक बढ़ जाता है, और फिर गिरना शुरू हो जाता है और सुबह होने से कम से कम एक घंटे पहले पहुंच जाता है।
प्रश्न 9. तापमान सीमा क्या है?
किसी भी समय के लिए उच्चतम और निम्नतम वायु तापमान के बीच के अंतर को तापमान आयाम कहा जाता है।
प्रश्न 11. सबसे अधिक क्यों है गर्मी 14:00 बजे मनाया गया, और सबसे कम - "पूर्व-सुबह के घंटे" में?
क्योंकि 14 बजे सूर्य पृथ्वी को जितना हो सके गर्म करता है, और भोर के पूर्व घंटे में सूर्य अभी तक नहीं निकला है, और रात के दौरान तापमान हर समय गिरता रहता है।
प्रश्न 12. क्या केवल औसत तापमान के बारे में ज्ञान तक ही सीमित रहना संभव है?
नहीं, क्योंकि कुछ स्थितियों में सटीक तापमान जानना आवश्यक है।
प्रश्न 13. किस अक्षांश के लिए और न्यूनतम औसत वायु तापमान सामान्य क्यों हैं?
ध्रुवीय अक्षांशों के लिए, चूँकि सूर्य की किरणें सतह पर सबसे छोटे कोण पर पहुँचती हैं।
प्रश्न 14. किस अक्षांश के लिए और उच्चतम औसत वायु तापमान विशिष्ट क्यों हैं?
उच्चतम औसत हवा का तापमान उष्णकटिबंधीय और भूमध्य रेखा के लिए विशिष्ट है, क्योंकि सूर्य के प्रकाश की घटना का सबसे बड़ा कोण है।
प्रश्न 15. ऊंचाई के साथ हवा का तापमान क्यों घटता है?
क्योंकि हवा पृथ्वी की सतह से गर्म होती है, जब इसका तापमान सकारात्मक होता है और यह पता चलता है कि हवा की परत जितनी ऊंची होती है, उतनी ही कम गर्म होती है।
प्रश्न 16. आप क्या सोचते हैं, उत्तरी गोलार्ध में वर्ष के किस महीने में न्यूनतम औसत वायु तापमान की विशेषता होती है? दक्षिणी गोलार्ध में?
जनवरी औसतन, सबसे अधिक ठंडा महीनापृथ्वी के अधिकांश उत्तरी गोलार्ध में वर्ष, और अधिकांश दक्षिणी गोलार्ध में वर्ष का सबसे गर्म महीना। अधिकांश दक्षिणी गोलार्ध में जून औसतन वर्ष का सबसे ठंडा महीना होता है।
प्रश्न 17 अक्षांश, 50°S श।, 80 पी। श्री।?
प्रश्न 18. 3 किमी की ऊंचाई पर हवा का तापमान निर्धारित करें, यदि यह पृथ्वी की सतह पर +24 डिग्री सेल्सियस है?
टीएन=24-6.5*3=4.5
प्रश्न 19. तालिका में प्रस्तुत आंकड़ों के अनुसार औसत तापमान मान की गणना करें।
(5+0+3+4+7+10+5) : 6 = 4,86; (-3 + -1) : 2 = -2; 4,86 - 2 = 2,86
उत्तर: औसत तापमान= 2.86 डिग्री।
प्रश्न 20. कार्य 2 में दिए गए सारणीबद्ध आँकड़ों का प्रयोग करते हुए निर्दिष्ट अवधि के लिए तापमान आयाम ज्ञात कीजिए।
निर्दिष्ट अवधि के लिए तापमान आयाम 13 डिग्री होगा।
प्रश्न 1. पृथ्वी की सतह पर ऊष्मा का वितरण क्या निर्धारित करता है?
पृथ्वी की सतह पर हवा के तापमान का वितरण निम्नलिखित चार मुख्य कारकों पर निर्भर करता है: 1) अक्षांश, 2) भूमि की सतह की ऊंचाई, 3) सतह का प्रकार, विशेष रूप से भूमि और समुद्र का स्थान, 4) हवाओं द्वारा गर्मी हस्तांतरण और धाराएं।
प्रश्न 2. तापमान को किन इकाइयों में मापा जाता है?
मौसम विज्ञान और रोजमर्रा की जिंदगी में, सेल्सियस पैमाने या डिग्री सेल्सियस का उपयोग तापमान की एक इकाई के रूप में किया जाता है।
प्रश्न 3. तापमान मापने वाले यंत्र का क्या नाम है?
थर्मामीटर - हवा के तापमान को मापने के लिए एक उपकरण।
प्रश्न 4. वर्ष के दौरान दिन के दौरान हवा का तापमान कैसे बदलता है?
तापमान में परिवर्तन पृथ्वी के अपनी धुरी के चारों ओर घूमने और, तदनुसार, सौर ताप की मात्रा में परिवर्तन पर निर्भर करता है। इसलिए, आकाश में सूर्य के स्थान के आधार पर हवा का तापमान बढ़ता या गिरता है। वर्ष के दौरान हवा के तापमान में परिवर्तन पृथ्वी की कक्षा में उसकी स्थिति पर निर्भर करता है क्योंकि यह सूर्य के चारों ओर घूमता है। गर्मियों में, सीधी धूप के कारण पृथ्वी की सतह अच्छी तरह गर्म हो जाती है।
प्रश्न 5. पृथ्वी की सतह पर किसी विशेष बिंदु पर किन परिस्थितियों में हवा का तापमान हमेशा स्थिर रहेगा?
यदि पृथ्वी सूर्य और उसकी धुरी के चारों ओर नहीं घूमती है, और हवाओं द्वारा कोई हवाई परिवहन नहीं होगा।
प्रश्न 6. ऊंचाई के साथ हवा का तापमान किस पैटर्न के अनुसार बदलता है?
पृथ्वी की सतह से ऊपर उठने पर, क्षोभमंडल में हवा का तापमान प्रत्येक किलोमीटर की चढ़ाई के लिए 6 C गिर जाता है।
प्रश्न 7. हवा के तापमान और स्थान के भौगोलिक अक्षांश के बीच क्या संबंध है?
सूर्य की किरणों के आपतन कोण में परिवर्तन के कारण पृथ्वी की सतह द्वारा प्राप्त प्रकाश और ऊष्मा की मात्रा भूमध्य रेखा से ध्रुवों की दिशा में धीरे-धीरे कम हो जाती है।
प्रश्न 8. दिन में हवा का तापमान कैसे और क्यों बदलता है?
सूरज पूर्व में उगता है, ऊँचा और ऊँचा उठता है, और फिर डूबने लगता है जब तक कि वह अगली सुबह तक क्षितिज से नीचे न आ जाए। पृथ्वी के दैनिक घूर्णन के कारण पृथ्वी की सतह पर सूर्य की किरणों के आपतन कोण में परिवर्तन होता है। इसका मतलब है कि इस सतह के ताप का स्तर भी बदल जाता है। बदले में, हवा, जो पृथ्वी की सतह से गर्म होती है, दिन के दौरान एक अलग मात्रा में गर्मी प्राप्त करती है। और रात में वातावरण को मिलने वाली गर्मी की मात्रा और भी कम होती है। यह दैनिक परिवर्तनशीलता का कारण है। दिन के दौरान, हवा का तापमान भोर से दोपहर दो बजे तक बढ़ जाता है, और फिर गिरना शुरू हो जाता है और सुबह होने से कम से कम एक घंटे पहले पहुंच जाता है।
प्रश्न 9. तापमान सीमा क्या है?
किसी भी समय के लिए उच्चतम और निम्नतम वायु तापमान के बीच के अंतर को तापमान आयाम कहा जाता है।
प्रश्न 11. उच्चतम तापमान दोपहर 2 बजे और सबसे कम - "पूर्व-भोर के समय" में क्यों मनाया जाता है?
क्योंकि 14 बजे सूर्य पृथ्वी को जितना हो सके गर्म करता है, और भोर के पूर्व घंटे में सूर्य अभी तक नहीं निकला है, और रात के दौरान तापमान हर समय गिरता रहता है।
प्रश्न 12. क्या केवल औसत तापमान के बारे में ज्ञान तक ही सीमित रहना संभव है?
नहीं, क्योंकि कुछ स्थितियों में सटीक तापमान जानना आवश्यक है।
प्रश्न 13. किस अक्षांश के लिए और न्यूनतम औसत वायु तापमान सामान्य क्यों हैं?
ध्रुवीय अक्षांशों के लिए, चूँकि सूर्य की किरणें सतह पर सबसे छोटे कोण पर पहुँचती हैं।
प्रश्न 14. किस अक्षांश के लिए और उच्चतम औसत वायु तापमान विशिष्ट क्यों हैं?
उच्चतम औसत हवा का तापमान उष्णकटिबंधीय और भूमध्य रेखा के लिए विशिष्ट है, क्योंकि सूर्य के प्रकाश की घटना का सबसे बड़ा कोण है।
प्रश्न 15. ऊंचाई के साथ हवा का तापमान क्यों घटता है?
क्योंकि हवा पृथ्वी की सतह से गर्म होती है, जब इसका तापमान सकारात्मक होता है और यह पता चलता है कि हवा की परत जितनी ऊंची होती है, उतनी ही कम गर्म होती है।
प्रश्न 16. आप क्या सोचते हैं, उत्तरी गोलार्ध में वर्ष के किस महीने में न्यूनतम औसत वायु तापमान की विशेषता होती है? दक्षिणी गोलार्ध में?
जनवरी, औसतन, पृथ्वी के अधिकांश उत्तरी गोलार्ध में वर्ष का सबसे ठंडा महीना होता है, और अधिकांश दक्षिणी गोलार्ध में वर्ष का सबसे गर्म महीना होता है। अधिकांश दक्षिणी गोलार्ध में जून औसतन वर्ष का सबसे ठंडा महीना होता है।
प्रश्न 17 अक्षांश, 50°S श।, 80 पी। श्री।?
प्रश्न 18. 3 किमी की ऊंचाई पर हवा का तापमान निर्धारित करें, यदि यह पृथ्वी की सतह पर +24 डिग्री सेल्सियस है?
टीएन=24-6.5*3=4.5
प्रश्न 19. तालिका में प्रस्तुत आंकड़ों के अनुसार औसत तापमान मान की गणना करें।
(5+0+3+4+7+10+5) : 6 = 4,86; (-3 + -1) : 2 = -2; 4,86 - 2 = 2,86
उत्तर: औसत तापमान = 2.86 डिग्री।
प्रश्न 20. कार्य 2 में दिए गए सारणीबद्ध आँकड़ों का प्रयोग करते हुए निर्दिष्ट अवधि के लिए तापमान आयाम ज्ञात कीजिए।
निर्दिष्ट अवधि के लिए तापमान आयाम 13 डिग्री होगा।
नीला ग्रह...
यह विषय साइट पर सबसे पहले दिखाई देने वाला था। आखिरकार, हेलीकॉप्टर वायुमंडलीय विमान हैं। पृथ्वी का वातावरण- उनका, इसलिए बोलने के लिए, निवास स्थान :-)। लेकिन भौतिक गुणवायुबस इस आवास की गुणवत्ता निर्धारित करें :-)। तो यह मूल बातों में से एक है। और आधार हमेशा पहले लिखा जाता है। लेकिन मुझे अभी यह एहसास हुआ है। हालाँकि, यह बेहतर है, जैसा कि आप जानते हैं, देर से कभी नहीं ... आइए इस मुद्दे पर स्पर्श करें, लेकिन बेवजह और अनावश्यक कठिनाइयों के बिना :-)।
इसलिए… पृथ्वी का वातावरण. यह हमारे नीले ग्रह का गैसीय खोल है। यह नाम सभी जानते हैं। नीला क्यों? सिर्फ इसलिए कि सूर्य के प्रकाश (स्पेक्ट्रम) का "नीला" (साथ ही नीला और बैंगनी) घटक वातावरण में सबसे अच्छी तरह से बिखरा हुआ है, इस प्रकार इसे नीले-नीले रंग में रंगता है, कभी-कभी बैंगनी रंग के संकेत के साथ (एक धूप वाले दिन पर, निश्चित रूप से) :-))।
पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना।
वायुमंडल की संरचना काफी विस्तृत है। मैं पाठ में सभी घटकों को सूचीबद्ध नहीं करूंगा, इसके लिए एक अच्छा उदाहरण है। कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) के अपवाद के साथ, इन सभी गैसों की संरचना लगभग स्थिर है। इसके अलावा, वातावरण में आवश्यक रूप से वाष्प, निलंबित बूंदों या बर्फ के क्रिस्टल के रूप में पानी होता है। पानी की मात्रा स्थिर नहीं है और तापमान पर और कुछ हद तक हवा के दबाव पर निर्भर करती है। इसके अलावा, पृथ्वी के वायुमंडल (विशेषकर वर्तमान वाले) में भी एक निश्चित मात्रा होती है, मैं कहूंगा कि "सभी प्रकार की गंदगी" :-)। ये SO 2, NH 3, CO, HCl, NO हैं, इसके अलावा पारा वाष्प Hg भी हैं। सच है, यह सब कम मात्रा में है, भगवान का शुक्र है :-)।
पृथ्वी का वातावरणयह सतह से ऊपर की ऊंचाई में एक दूसरे का अनुसरण करते हुए कई क्षेत्रों में विभाजित करने की प्रथा है।
पृथ्वी के सबसे निकट पहला, क्षोभमंडल है। यह सबसे निचली और, इसलिए बोलने के लिए, जीवन की मुख्य परत है। कुछ अलग किस्म का. इसमें कुल द्रव्यमान का 80% होता है वायुमंडलीय हवा(हालाँकि आयतन के हिसाब से यह पूरे वायुमंडल का लगभग 1% ही बनाता है) और सभी वायुमंडलीय जल का लगभग 90%। सभी हवाएं, बादल, बारिश और हिमपात का बड़ा हिस्सा वहीं से आता है। क्षोभमंडल उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में लगभग 18 किमी और ध्रुवीय अक्षांशों में 10 किमी तक की ऊंचाई तक फैला हुआ है। इसमें हवा का तापमान प्रत्येक 100 मीटर के लिए लगभग 0.65º की वृद्धि के साथ गिरता है।
वायुमंडलीय क्षेत्र।
दूसरा क्षेत्र समताप मंडल है। मुझे कहना होगा कि क्षोभमंडल और समताप मंडल के बीच एक और संकीर्ण क्षेत्र प्रतिष्ठित है - ट्रोपोपॉज़। यह ऊंचाई के साथ तापमान में गिरावट को रोकता है। ट्रोपोपॉज़ की औसत मोटाई 1.5-2 किमी है, लेकिन इसकी सीमाएँ अस्पष्ट हैं और क्षोभमंडल अक्सर समताप मंडल को ओवरलैप करता है।
तो समताप मंडल की औसत ऊंचाई 12 किमी से 50 किमी है। इसमें 25 किमी तक का तापमान अपरिवर्तित रहता है (लगभग -57ºС), फिर कहीं 40 किमी तक यह लगभग 0ºС तक बढ़ जाता है और आगे 50 किमी तक अपरिवर्तित रहता है। समताप मंडल पृथ्वी के वायुमंडल का अपेक्षाकृत शांत भाग है। हानिकर मौसमयह व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है। यह समताप मंडल में है कि प्रसिद्ध ओजोन परत 15-20 किमी से 55-60 किमी की ऊंचाई पर स्थित है।
इसके बाद एक छोटी सीमा परत स्ट्रैटोपॉज़ होती है, जिसमें तापमान 0ºС के आसपास रहता है, और फिर अगला क्षेत्र मेसोस्फीयर होता है। यह 80-90 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है, और इसमें तापमान लगभग 80ºС तक गिर जाता है। मेसोस्फीयर में आमतौर पर छोटे उल्काएं दिखाई देती हैं, जो उसमें चमकने लगती हैं और वहीं जल जाती हैं।
अगला संकीर्ण अंतराल मेसोपॉज़ है और इसके आगे थर्मोस्फीयर ज़ोन है। इसकी ऊंचाई 700-800 किमी तक है। यहां तापमान फिर से बढ़ना शुरू हो जाता है और लगभग 300 किमी की ऊंचाई पर यह 1200ºС के क्रम के मूल्यों तक पहुंच सकता है। इसके बाद यह स्थिर रहता है। आयनोस्फीयर थर्मोस्फीयर के अंदर लगभग 400 किमी की ऊंचाई तक स्थित है। यहां, सौर विकिरण के संपर्क में आने के कारण हवा दृढ़ता से आयनित होती है और इसमें उच्च विद्युत चालकता होती है।
अगला और, सामान्य तौर पर, अंतिम क्षेत्र एक्सोस्फीयर है। यह तथाकथित बिखराव क्षेत्र है। यहां, मुख्य रूप से बहुत दुर्लभ हाइड्रोजन और हीलियम (हाइड्रोजन की प्रबलता के साथ) मौजूद हैं। लगभग 3000 किमी की ऊंचाई पर, एक्सोस्फीयर निकट अंतरिक्ष निर्वात में गुजरता है।
ऐसा कहीं है। के बारे में क्यों? क्योंकि ये परतें बल्कि सशर्त हैं। ऊंचाई, गैसों की संरचना, पानी, तापमान, आयनीकरण आदि में विभिन्न परिवर्तन संभव हैं। इसके अलावा और भी कई शब्द हैं जो पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना और स्थिति को परिभाषित करते हैं।
उदाहरण के लिए होमोस्फीयर और हेटरोस्फीयर। पहले में, वायुमंडलीय गैसें अच्छी तरह मिश्रित होती हैं और उनकी संरचना काफी सजातीय होती है। दूसरा पहले के ऊपर स्थित है और वहां व्यावहारिक रूप से ऐसा कोई मिश्रण नहीं है। गैसों को गुरुत्वाकर्षण द्वारा अलग किया जाता है। इन परतों के बीच की सीमा 120 किमी की ऊंचाई पर स्थित है, और इसे टर्बोपॉज़ कहा जाता है।
आइए शर्तों के साथ समाप्त करें, लेकिन मैं यह निश्चित रूप से जोड़ूंगा कि यह पारंपरिक रूप से स्वीकार किया जाता है कि वायुमंडल की सीमा समुद्र तल से 100 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। इस सीमा को कर्मण रेखा कहते हैं।
मैं वातावरण की संरचना को स्पष्ट करने के लिए दो और तस्वीरें जोड़ूंगा। पहला, हालांकि, जर्मन में है, लेकिन यह पूर्ण और समझने में काफी आसान है :-)। इसे बड़ा किया जा सकता है और अच्छी तरह से माना जा सकता है। दूसरा ऊंचाई के साथ वायुमंडलीय तापमान में परिवर्तन को दर्शाता है।
पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना।
ऊंचाई के साथ हवा के तापमान में बदलाव।
आधुनिक मानवयुक्त कक्षीय अंतरिक्ष यान लगभग 300-400 किमी की ऊंचाई पर उड़ान भरते हैं। हालाँकि, यह अब उड्डयन नहीं है, हालाँकि क्षेत्र, निश्चित रूप से, एक निश्चित अर्थ में निकट से संबंधित है, और हम निश्चित रूप से इसके बारे में फिर से बात करेंगे :-)।
उड्डयन क्षेत्र क्षोभमंडल है। आधुनिक वायुमंडलीय वायुयान समताप मंडल की निचली परतों में भी उड़ सकते हैं। उदाहरण के लिए, MIG-25RB की व्यावहारिक छत 23000 मीटर है।
समताप मंडल में उड़ान।
और बिल्कुल वायु के भौतिक गुणक्षोभमंडल निर्धारित करते हैं कि उड़ान कैसी होगी, विमान नियंत्रण प्रणाली कितनी प्रभावी होगी, वातावरण में अशांति इसे कैसे प्रभावित करेगी, इंजन कैसे काम करेंगे।
पहली मुख्य संपत्ति है हवा का तापमान. गैस गतिकी में, इसे सेल्सियस पैमाने पर या केल्विन पैमाने पर निर्धारित किया जा सकता है।
तापमान t1दी गई ऊंचाई पर एचसेल्सियस पैमाने पर निर्धारित किया जाता है:
टी 1 \u003d टी - 6.5N, कहाँ पे टीजमीन पर हवा का तापमान है।
केल्विन पैमाने पर तापमान को कहा जाता है निरपेक्ष तापमानइस पैमाने पर शून्य परम शून्य है। परम शून्य पर अणुओं की तापीय गति रुक जाती है। केल्विन पैमाने पर निरपेक्ष शून्य सेल्सियस पैमाने पर -273º से मेल खाता है।
तदनुसार, तापमान टीस्वर्ग में एचकेल्विन पैमाने पर निर्धारित किया जाता है:
टी \u003d 273K + टी - 6.5H
हवा का दबाव. वायुमंडलीय दबावपास्कल (एन / एम 2) में मापा जाता है, वायुमंडल (एटीएम) में माप की पुरानी प्रणाली में। बैरोमीटर का दबाव जैसी कोई चीज भी होती है। यह दबाव मिलीमीटर में मापा जाता है पारा स्तंभपारा बैरोमीटर का उपयोग करना। बैरोमेट्रिक दबाव (समुद्र तल पर दबाव) 760 मिमी एचजी के बराबर। कला। मानक कहा जाता है। भौतिकी में, 1 बजे। 760 मिमी एचजी के बराबर।
वायु घनत्व. वायुगतिकी में, सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली अवधारणा हवा का द्रव्यमान घनत्व है। यह 1 m3 आयतन में वायु का द्रव्यमान है। हवा का घनत्व ऊंचाई के साथ बदलता है, हवा अधिक दुर्लभ हो जाती है।
हवा में नमीं. हवा में पानी की मात्रा को दर्शाता है। एक अवधारणा है" सापेक्षिक आर्द्रता ". यह किसी दिए गए तापमान पर जल वाष्प के द्रव्यमान का अधिकतम संभव अनुपात है। 0% की अवधारणा, यानी जब हवा पूरी तरह से शुष्क होती है, सामान्य रूप से केवल प्रयोगशाला में ही मौजूद हो सकती है। दूसरी ओर, 100% आर्द्रता काफी वास्तविक है। इसका मतलब है कि हवा ने वह सारा पानी सोख लिया है जिसे वह अवशोषित कर सकती है। बिल्कुल "पूर्ण स्पंज" जैसा कुछ। उच्च सापेक्ष आर्द्रता वायु घनत्व को कम करती है, जबकि कम सापेक्ष आर्द्रता इसे तदनुसार बढ़ाती है।
इस तथ्य के कारण कि विमान की उड़ानें विभिन्न वायुमंडलीय परिस्थितियों में होती हैं, एक उड़ान मोड में उनकी उड़ान और वायुगतिकीय पैरामीटर भिन्न हो सकते हैं। इसलिए, इन मापदंडों के सही आकलन के लिए, हमने पेश किया अंतर्राष्ट्रीय मानक वातावरण (आईएसए). यह ऊंचाई में वृद्धि के साथ हवा की स्थिति में बदलाव को दर्शाता है।
शून्य आर्द्रता पर हवा की स्थिति के मुख्य मापदंडों को इस प्रकार लिया जाता है:
दबाव पी = 760 मिमी एचजी। कला। (101.3 केपीए);
तापमान टी = +15 डिग्री सेल्सियस (288 के);
द्रव्यमान घनत्व ρ \u003d 1.225 किग्रा / मी 3;
आईएसए के लिए, यह माना जाता है (जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है :-)) कि क्षोभमंडल में तापमान प्रत्येक 100 मीटर की ऊंचाई के लिए 0.65º गिर जाता है।
मानक वातावरण (उदाहरण 10000 मीटर तक)।
आईएसए टेबल का उपयोग उपकरणों को कैलिब्रेट करने के साथ-साथ नेविगेशनल और इंजीनियरिंग गणना के लिए भी किया जाता है।
वायु के भौतिक गुणजड़ता, चिपचिपाहट और संपीड़ितता जैसी अवधारणाएं भी शामिल हैं।
जड़ता हवा की एक संपत्ति है जो आराम की स्थिति या एकसमान रेक्टिलाइनियर गति में परिवर्तन का विरोध करने की क्षमता की विशेषता है। . जड़ता का माप वायु का द्रव्यमान घनत्व है। यह जितना अधिक होता है, जब वायुयान इसमें गति करता है तो माध्यम की जड़ता और ड्रैग बल उतना ही अधिक होता है।
श्यानता। वायुयान के गतिमान होने पर वायु के विरुद्ध घर्षण प्रतिरोध को निर्धारित करता है।
दबाव में परिवर्तन के रूप में संपीडनता वायु घनत्व में परिवर्तन को मापती है। वायुयान की कम गति (450 किमी/घंटा तक) पर वायु प्रवाह उसके चारों ओर प्रवाहित होने पर दबाव में कोई परिवर्तन नहीं होता है, लेकिन उच्च गति पर संपीड्यता का प्रभाव दिखाई देने लगता है। सुपरसोनिक पर इसका प्रभाव विशेष रूप से स्पष्ट है। यह वायुगतिकी का एक अलग क्षेत्र है और एक अलग लेख के लिए एक विषय :-)।
खैर, ऐसा लगता है कि अभी के लिए बस इतना ही ... यह थोड़ा थकाऊ गणना खत्म करने का समय है, हालांकि, इससे दूर नहीं किया जा सकता :-)। पृथ्वी का वातावरण, इसके पैरामीटर, वायु के भौतिक गुणविमान के लिए उतने ही महत्वपूर्ण हैं जितने कि उपकरण के पैरामीटर, और उनका उल्लेख नहीं करना असंभव था।
अभी के लिए, अगली बैठकों और अधिक दिलचस्प विषयों तक 🙂…
पी.एस. मिष्ठान के लिए, मेरा सुझाव है कि समताप मंडल में उड़ान के दौरान MIG-25PU जुड़वां के कॉकपिट से फिल्माया गया एक वीडियो देखें। फिल्माया गया, जाहिरा तौर पर, एक पर्यटक द्वारा जिसके पास ऐसी उड़ानों के लिए पैसा है :-)। ज्यादातर विंडशील्ड के माध्यम से फिल्माया गया। आसमान के रंग पर ध्यान दें...
हर मिनट सूर्य हमारे ग्रह पर भारी मात्रा में प्रकाश और गर्मी लाता है। हवा का तापमान हमेशा और हर जगह एक जैसा क्यों नहीं होता?
हवा कैसे गर्म होती है?
सूर्य की किरणें वायुमंडल की वायु से लगभग बिना गर्म किए ही गुजरती हैं। वायु पृथ्वी की सतह से सूर्य की किरणों द्वारा गर्म की गई मुख्य ऊष्मा प्राप्त करती है। इसलिए, क्षोभमंडल में हवा का तापमान प्रत्येक 100 मीटर ऊंचाई के लिए 0.6 डिग्री सेल्सियस कम हो जाता है।
पृथ्वी की सतह और उसके ऊपर की हवा सूर्य द्वारा असमान रूप से गर्म होती है। यह सूर्य की किरणों के आपतन कोण पर निर्भर करता है। सूर्य की किरणों का आपतन कोण जितना अधिक होगा, वायु का तापमान उतना ही अधिक होगा। इसलिए, ध्रुवों पर, हवा की तुलना में ठंडी होती है। पृथ्वी पर तापमान में उतार-चढ़ाव बहुत बड़ा है: +58.1 °С से -89.2 °С में .
किसी सतह का गर्म होना और इसलिए उसके ऊपर की हवा का तापमान भी सतह की गर्मी को अवशोषित करने और सूर्य की किरणों को प्रतिबिंबित करने की क्षमता पर निर्भर करता है।
हवा के तापमान में बदलाव
एक ही अक्षांश पर हवा का तापमान स्थिर नहीं होता है। यह सूर्य की किरणों के आपतन कोण में परिवर्तन के बाद वर्ष के दिन और ऋतुओं में परिवर्तित होता है। साफ, बादल रहित मौसम में दैनिक परिवर्तन सबसे अलग होते हैं। रोशनी में मौसमी अंतर सबसे महत्वपूर्ण हैं।
हवा के तापमान का वार्षिक पाठ्यक्रम औसत मासिक तापमान की विशेषता है। उत्तरी गोलार्ध के देशों में सबसे अधिक औसत मासिक तापमानआमतौर पर जुलाई में, जनवरी में सबसे कम।
पहाड़ों में, हवा का तापमान ऊंचाई के साथ गिरता है। इसलिए, पहाड़ जितने ऊंचे होते हैं, चोटियों पर तापमान उतना ही कम होता है।
दिन में भी तापमान में बदलाव होता है। किसी भी अक्षांश पर साफ मौसमगर्मियों में उच्चतम तापमान दोपहर 2 बजे और सूर्योदय से पहले सबसे कम होता है। किसी भी अवधि के लिए उच्चतम (अधिकतम) और न्यूनतम (न्यूनतम) तापमान के बीच के अंतर को तापमान आयाम कहा जाता है। आमतौर पर दैनिक और वार्षिक आयाम निर्धारित करते हैं।
नक्शों पर, समान तापमान वाले बिंदुओं को रेखाओं - समतापी द्वारा जोड़ा जाता है। एक नियम के रूप में, जनवरी और जुलाई में औसत तापमान के इज़ोटेर्म दिखाए जाते हैं।
ग्रीनहाउस प्रभाव
अवलोकनों से पता चला है कि 1860 के बाद से पृथ्वी की सतह पर औसत तापमान 0.6 डिग्री सेल्सियस बढ़ गया है और लगातार बढ़ रहा है। वार्मिंग एक घटना से जुड़ी है जिसे ग्रीनहाउस प्रभाव कहा जाता है। इसका मुख्य अपराधी कार्बन डाइऑक्साइड है, जो ईंधन के दहन के परिणामस्वरूप वातावरण में जमा हो जाता है। यह गर्म पृथ्वी की सतह से वायुमंडल में गर्मी को खराब तरीके से प्रसारित करता है, इसलिए तापमान क्षोभमंडल की सतह परतों में बढ़ जाता है। यदि वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा बढ़ती रहती है, तो पृथ्वी बहुत तेज गर्मी का अनुभव करेगी।
ऊंचाई के साथ हवा का तापमान बदलता है
वायुमंडल में तापमान का ऊर्ध्वाधर वितरण, वायुमंडल को पांच मुख्य परतों में विभाजित करने का आधार है (देखें खंड 1.3)। कृषि मौसम विज्ञान के लिए सबसे बड़ी दिलचस्पीक्षोभमंडल में तापमान परिवर्तन के पैटर्न का प्रतिनिधित्व करते हैं, विशेष रूप से इसकी सतह परत में।
लंबवत तापमान ढाल
प्रति 100 मीटर ऊंचाई पर हवा के तापमान में परिवर्तन को ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता (वीटीजी) कहा जाता है।
वीजीटी कई कारकों पर निर्भर करता है: वर्ष का समय (यह सर्दियों में कम, गर्मियों में अधिक), दिन का समय (रात में कम, दिन के दौरान अधिक), वायु द्रव्यमान का स्थान (यदि कोई हो) ठंडी हवा की परत के ऊपर गर्म हवा की एक परत होती है, फिर वीजीटी रिवर्स साइन बदलता है)। क्षोभमंडल में VGT का औसत मान लगभग 0.6°C/100 m है।
वायुमंडल की सतह परत में, वीजीटी दिन के समय, मौसम और अंतर्निहित सतह की प्रकृति पर निर्भर करता है। दिन में, वीजीटी लगभग हमेशा सकारात्मक होता है, खासकर गर्मियों में जमीन पर, लेकिन साफ मौसम में यह बादल वाले मौसम की तुलना में दस गुना अधिक होता है। गर्मियों में एक स्पष्ट दोपहर में, मिट्टी की सतह के पास हवा का तापमान 10 डिग्री सेल्सियस या 2 मीटर की ऊंचाई पर तापमान से अधिक हो सकता है। नतीजतन, इस दो मीटर परत में डब्ल्यूजीटी, प्रति 100 मीटर की गणना की जाती है, 500 डिग्री सेल्सियस/100 मीटर से अधिक है। हवा डब्ल्यूजीटी को कम कर देती है, क्योंकि जब हवा मिश्रित होती है, तो इसका तापमान अलग-अलग ऊंचाई पर बराबर होता है। वीजीटी बादल और वर्षा को कम करें। नम मिट्टी के साथ, वातावरण की सतह परत में WGT तेजी से घट जाती है। नंगे मिट्टी (परती क्षेत्र) के ऊपर, वीजीटी एक विकसित फसल या घास के मैदान से अधिक होता है। सर्दियों में, बर्फ के आवरण के ऊपर, वायुमंडल की सतह परत में वीजीटी छोटा और अक्सर नकारात्मक होता है।
ऊंचाई के साथ, वीजीटी पर अंतर्निहित सतह और मौसम का प्रभाव कमजोर हो जाता है और वीजीटी इसके मूल्य की तुलना में कम हो जाता है -
हवा की सतह परत में मील। 500 मीटर से ऊपर, हवा के तापमान में दैनिक बदलाव का प्रभाव क्षीण होता है। 1.5 से 5-6 किमी की ऊंचाई पर, UGT 0.5-0.6 ° / 100 मीटर की सीमा में है। 6-9 किमी की ऊंचाई पर, VGT बढ़ जाता है और 0.65-0.75 ° С / 100 मीटर हो जाता है। ऊपरी क्षोभमंडल में, वीजीटी फिर से घटकर 0.5–0.2 डिग्री सेल्सियस/100 मीटर हो जाता है।
मौसम के पूर्वानुमान की तैयारी में, मौसम संबंधी सेवाओं में, वातावरण की विभिन्न परतों में वीजीटी पर डेटा का उपयोग किया जाता है जेट विमानऔर उपग्रहों को कक्षा में लॉन्च करते समय, साथ ही रिलीज और प्रसार के लिए शर्तों का निर्धारण करते समय औद्योगिक कूड़ावातावरण में। वसंत और शरद ऋतु में रात में सतही वायु परत में नकारात्मक वीजीटी जमने की संभावना को इंगित करता है।
4.3.2. ऊर्ध्वाधर हवा का तापमान वितरण
ऊंचाई के साथ वातावरण में तापमान वितरण को कहा जाता है वायुमंडलीय स्तरीकरण।इसकी स्थिरता वायुमंडल के स्तरीकरण पर निर्भर करती है, अर्थात, हवा के अलग-अलग आयतनों को ऊर्ध्वाधर दिशा में ले जाने की संभावना। बड़ी मात्रा में हवा की ऐसी गति पर्यावरण के साथ लगभग बिना गर्मी के आदान-प्रदान के होती है, अर्थात। रुद्धोष्म रूप से।इससे वायु के गतिमान आयतन के दबाव और तापमान में परिवर्तन होता है। यदि वायु का आयतन ऊपर जाता है, तो यह कम दबाव वाली परतों में जाकर फैलती है, जिसके परिणामस्वरूप इसका तापमान कम हो जाता है। जब हवा कम हो जाती है, तो रिवर्स प्रक्रिया होती है।
भाप के साथ असंतृप्त हवा के तापमान में परिवर्तन (खंड 5.1 देखें) 100 मीटर (व्यावहारिक रूप से 1.0 डिग्री सेल्सियस/100 मीटर) के रुद्धोष्म ऊर्ध्वाधर आंदोलन के लिए 0.98 डिग्री सेल्सियस है। जब वीजीटी< 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 स्थिर संतुलन।
वीजीटी =.1.0 डिग्री सेल्सियस / 100 मीटर पर, सभी ऊंचाई पर हवा की बढ़ती मात्रा का तापमान परिवेशी वायु तापमान के बराबर होगा। इसलिए, हवा का एक आयतन कृत्रिम रूप से एक निश्चित ऊंचाई तक उठाया जाता है और फिर खुद पर छोड़ दिया जाता है, न तो ऊपर उठेगा और न ही आगे गिरेगा। वायुमण्डल की इस अवस्था को कहते हैं उदासीन।
यदि वीजीटी> 1.0 डिग्री सेल्सियस / 100 मीटर, तो हवा की बढ़ती मात्रा, प्रत्येक 100 मीटर के लिए केवल 1.0 डिग्री सेल्सियस ठंडा होने पर, सभी ऊंचाई पर गर्म हो जाती है वातावरण, और इसलिए परिणामी ऊर्ध्वाधर गति जारी है। माहौल में बनाया गया अस्थिर संतुलन।ऐसी स्थिति तब होती है जब अंतर्निहित सतह को अत्यधिक गर्म किया जाता है, जब वीजीटी ऊंचाई के साथ बढ़ता है। यह संवहन के आगे विकास में योगदान देता है, जो
लगभग उस ऊंचाई तक फैली हुई है जिस पर बढ़ती हवा का तापमान परिवेश के तापमान के बराबर हो जाता है। बड़ी अस्थिरता के साथ, शक्तिशाली क्यूम्यलोनिम्बस बादल उठते हैं, जिनसे वर्षा और ओले फसलों के लिए खतरनाक होते हैं।
पर समशीतोष्ण अक्षांशउत्तरी गोलार्ध में, क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा पर तापमान, यानी लगभग 10-12 किमी की ऊंचाई पर, पूरे वर्ष लगभग -50 डिग्री सेल्सियस होता है। 5 किमी की ऊंचाई पर, यह जुलाई में बदलता है - 4 डिग्री सेल्सियस (40 डिग्री सेल्सियस से डब्ल्यू।) से -12 डिग्री सेल्सियस (60 डिग्री एन पर), और जनवरी में समान अक्षांशों और समान ऊंचाई पर क्रमशः -20 और -34 डिग्री सेल्सियस (तालिका 20) . क्षोभमंडल की एक और भी निचली (सीमा) परत में, तापमान भौगोलिक अक्षांश, मौसम और अंतर्निहित सतह की प्रकृति के आधार पर और भी अधिक भिन्न होता है।
तालिका 20
जनवरी और जुलाई में क्षोभमंडल में हवा के तापमान (डिग्री सेल्सियस) का औसत वितरण 40 और 60 डिग्री एन से अधिक होता है।
हवा का तापमान शासन
| ऊंचाई, किमी | ||||
के लिये कृषिसबसे महत्वपूर्ण वातावरण की सतह परत के निचले हिस्से का तापमान शासन है, लगभग 2 मीटर की ऊंचाई तक, जहां अधिकांश खेती वाले पौधे और खेत जानवर रहते हैं। इस परत में, लगभग सभी मौसम संबंधी मात्राओं के ऊर्ध्वाधर ढाल बहुत अधिक होते हैं; अन्य परतों की तुलना में बड़े हैं। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, वायुमंडल की सतह परत में वीजीटी आमतौर पर होता है< много раз превышает ВП в остальной тропосфере В ясные тихие дни, когд< турбулентное перемешива
23 डिग्री सेल्सियस
चावल। 18. दिन के दौरान हवा की सतह परत और मिट्टी की कृषि योग्य परत में तापमान वितरण (1) और रात में (2).
कमजोर, हवा के तापमान में अंतर
मिट्टी की सतह और 2 मीटर की ऊंचाई पर 10 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो सकता है। साफ, शांत रातों में, हवा का तापमान एक निश्चित ऊंचाई (उलटा) तक बढ़ जाता है और वीजीटी नकारात्मक हो जाता है।
नतीजतन, वायुमंडल की सतह परत में ऊर्ध्वाधर के साथ दो प्रकार के तापमान वितरण होते हैं। वह प्रकार जिस पर मिट्टी की सतह का तापमान सबसे अधिक होता है और सतह को ऊपर और नीचे दोनों तरफ छोड़ता है, कहलाता है सूर्यातप।यह दिन के दौरान मनाया जाता है जब मिट्टी की सतह को प्रत्यक्ष सौर विकिरण द्वारा गर्म किया जाता है। प्रतिलोम ताप वितरण कहलाता है विकिरणप्रकार, या प्रकार विकिरण(चित्र 18)। यह प्रकार आमतौर पर रात में देखा जाता है, जब प्रभावी विकिरण के परिणामस्वरूप सतह को ठंडा किया जाता है और हवा की आसन्न परतों को इससे ठंडा किया जाता है।
