Întrebarea 1. Ce determină distribuția căldurii pe suprafața Pământului?

Distribuția temperaturii aerului deasupra suprafeței Pământului depinde de următorii patru factori principali: 1) latitudine, 2) înălțimea suprafeței terestre, 3) tipul de suprafață, în special locația pământului și a mării, 4) transferul de căldură de către vânt și curenti.

Întrebarea 2. În ce unități se măsoară temperatura?

În meteorologie și în viața de zi cu zi, scala Celsius sau grade Celsius este folosită ca unitate de temperatură.

Întrebarea 3. Care este numele dispozitivului de măsurare a temperaturii?

Termometru - un dispozitiv pentru măsurarea temperaturii aerului.

Întrebarea 4. Cum se modifică temperatura aerului în timpul zilei, în timpul anului?

Schimbarea temperaturii depinde de rotația Pământului în jurul axei sale și, în consecință, de modificările cantității de căldură solară. Prin urmare, temperatura aerului crește sau scade în funcție de locația Soarelui pe cer. Schimbarea temperaturii aerului în timpul anului depinde de poziția Pământului pe orbita sa, în timp ce acesta se învârte în jurul Soarelui. Vara, suprafața pământului se încălzește bine din cauza căderii directe razele de soare.

Întrebarea 5. În ce condiții, într-un anumit punct de pe suprafața Pământului, temperatura aerului va rămâne întotdeauna constantă?

Dacă Pământul nu se rotește în jurul soarelui și a axei sale și nu va exista transport aerian de către vânturi.

Întrebarea 6. După ce model se schimbă temperatura aerului odată cu înălțimea?

Când se ridică deasupra suprafeței Pământului, temperatura aerului din troposferă scade cu 6 C pentru fiecare kilometru de urcare.

Întrebarea 7. Care este relația dintre temperatura aerului și latitudinea geografică a locului?

Cantitatea de lumină și căldură primită de suprafața pământului scade treptat în direcția de la ecuator la poli datorită modificării unghiului de incidență a razelor solare.

Întrebarea 8. Cum și de ce se modifică temperatura aerului în timpul zilei?

Soarele răsare în est, răsare din ce în ce mai sus și apoi începe să se scufunde până când apune sub orizont până a doua zi dimineață. Rotația zilnică a Pământului face ca unghiul de incidență al razelor solare pe suprafața Pământului să se modifice. Aceasta înseamnă că se modifică și nivelul de încălzire al acestei suprafețe. La rândul său, aerul, care este încălzit de la suprafața Pământului, primește o cantitate diferită de căldură în timpul zilei. Iar noaptea, cantitatea de căldură primită de atmosferă este și mai mică. Acesta este motivul variabilitatii diurne. În timpul zilei, temperatura aerului crește din zori până la două după-amiaza, apoi începe să scadă și atinge un minim cu o oră înainte de zori.

Întrebarea 9. Care este intervalul de temperatură?

Diferența dintre cea mai mare și cea mai scăzută temperatură a aerului pentru orice perioadă de timp se numește amplitudinea temperaturii.

Întrebarea 11. De ce este cel mai mult căldură observat la 14:00, iar cel mai scăzut - în „ora dinainte de zori”?

Pentru ca la ora 14 Soarele incalzeste cat mai mult pamantul, iar in ora dinaintea zorilor Soarele nu a rasarit inca, iar in timpul noptii temperatura a scazut tot timpul.

Întrebarea 12. Este întotdeauna posibil să ne limităm la cunoștințe doar despre temperaturile medii?

Nu, pentru că în anumite situații este necesar să se cunoască temperatura exactă.

Întrebarea 13. Pentru ce latitudini și de ce sunt tipice cele mai scăzute temperaturi medii ale aerului?

Pentru latitudinile polare, deoarece razele soarelui ajung la suprafață la cel mai mic unghi.

Întrebarea 14. Pentru ce latitudini și de ce sunt tipice cele mai ridicate temperaturi medii ale aerului?

Cele mai ridicate temperaturi medii ale aerului sunt tipice pentru tropice și ecuator, deoarece există cel mai mare unghi de incidență a luminii solare.

Întrebarea 15. De ce scade temperatura aerului odată cu înălțimea?

Pentru că aerul se încălzește de la suprafața Pământului, când are o temperatură pozitivă și se dovedește că cu cât stratul de aer este mai sus, cu atât se încălzește mai puțin.

Întrebarea 16. Ce părere aveți, care lună a anului este caracterizată de temperaturile medii minime ale aerului în emisfera nordică? În emisfera sudică?

Ianuarie, în medie, cel mai mult luna rece an în cea mai mare parte a emisferei nordice a Pământului și cea mai caldă lună a anului în cea mai mare parte a emisferei sudice. Iunie este, în medie, cea mai rece lună a anului în cea mai mare parte a emisferei sudice.

Întrebarea 17 latitudine, 50°S sh., 80 p. SH.?

Întrebarea 18. Determinați temperatura aerului la o înălțime de 3 km, dacă este de +24 ° C la suprafața Pământului?

tn=24-6,5*3=4,5 ºС

Întrebarea 19. Calculați valoarea medie a temperaturii conform datelor prezentate în tabel.

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

Răspuns: temperatura medie= 2,86 grade.

Întrebarea 20. Folosind datele tabelare date în sarcina 2, determinați amplitudinea temperaturii pentru perioada specificată.

Amplitudinea temperaturii pentru perioada specificată va fi de 13 grade.

Întrebarea 1. Ce determină distribuția căldurii pe suprafața Pământului?

Distribuția temperaturii aerului deasupra suprafeței Pământului depinde de următorii patru factori principali: 1) latitudine, 2) înălțimea suprafeței terestre, 3) tipul de suprafață, în special locația pământului și a mării, 4) transferul de căldură de către vânt și curenti.

Întrebarea 2. În ce unități se măsoară temperatura?

În meteorologie și în viața de zi cu zi, scala Celsius sau grade Celsius este folosită ca unitate de temperatură.

Întrebarea 3. Care este numele dispozitivului de măsurare a temperaturii?

Termometru - un dispozitiv pentru măsurarea temperaturii aerului.

Întrebarea 4. Cum se modifică temperatura aerului în timpul zilei, în timpul anului?

Schimbarea temperaturii depinde de rotația Pământului în jurul axei sale și, în consecință, de modificările cantității de căldură solară. Prin urmare, temperatura aerului crește sau scade în funcție de locația Soarelui pe cer. Schimbarea temperaturii aerului în timpul anului depinde de poziția Pământului pe orbita sa, în timp ce acesta se învârte în jurul Soarelui. Vara, suprafața pământului se încălzește bine din cauza razelor directe ale soarelui.

Întrebarea 5. În ce condiții, într-un anumit punct de pe suprafața Pământului, temperatura aerului va rămâne întotdeauna constantă?

Dacă Pământul nu se rotește în jurul soarelui și a axei sale și nu va exista transport aerian de către vânturi.

Întrebarea 6. După ce model se schimbă temperatura aerului odată cu înălțimea?

Când se ridică deasupra suprafeței Pământului, temperatura aerului din troposferă scade cu 6 C pentru fiecare kilometru de urcare.

Întrebarea 7. Care este relația dintre temperatura aerului și latitudinea geografică a locului?

Cantitatea de lumină și căldură primită de suprafața pământului scade treptat în direcția de la ecuator la poli datorită modificării unghiului de incidență a razelor solare.

Întrebarea 8. Cum și de ce se modifică temperatura aerului în timpul zilei?

Soarele răsare în est, răsare din ce în ce mai sus și apoi începe să se scufunde până când apune sub orizont până a doua zi dimineață. Rotația zilnică a Pământului face ca unghiul de incidență al razelor solare pe suprafața Pământului să se modifice. Aceasta înseamnă că se modifică și nivelul de încălzire al acestei suprafețe. La rândul său, aerul, care este încălzit de la suprafața Pământului, primește o cantitate diferită de căldură în timpul zilei. Iar noaptea, cantitatea de căldură primită de atmosferă este și mai mică. Acesta este motivul variabilitatii diurne. În timpul zilei, temperatura aerului crește din zori până la două după-amiaza, apoi începe să scadă și atinge un minim cu o oră înainte de zori.

Întrebarea 9. Care este intervalul de temperatură?

Diferența dintre cea mai mare și cea mai scăzută temperatură a aerului pentru orice perioadă de timp se numește amplitudinea temperaturii.

Întrebarea 11. De ce se observă cea mai mare temperatură la ora 14, iar cea mai scăzută - în „ora dinainte de zori”?

Pentru ca la ora 14 Soarele incalzeste cat mai mult pamantul, iar in ora dinaintea zorilor Soarele nu a rasarit inca, iar in timpul noptii temperatura a scazut tot timpul.

Întrebarea 12. Este întotdeauna posibil să ne limităm la cunoștințe doar despre temperaturile medii?

Nu, pentru că în anumite situații este necesar să se cunoască temperatura exactă.

Întrebarea 13. Pentru ce latitudini și de ce sunt tipice cele mai scăzute temperaturi medii ale aerului?

Pentru latitudinile polare, deoarece razele soarelui ajung la suprafață la cel mai mic unghi.

Întrebarea 14. Pentru ce latitudini și de ce sunt tipice cele mai ridicate temperaturi medii ale aerului?

Cele mai ridicate temperaturi medii ale aerului sunt tipice pentru tropice și ecuator, deoarece există cel mai mare unghi de incidență a luminii solare.

Întrebarea 15. De ce scade temperatura aerului odată cu înălțimea?

Pentru că aerul se încălzește de la suprafața Pământului, când are o temperatură pozitivă și se dovedește că cu cât stratul de aer este mai sus, cu atât se încălzește mai puțin.

Întrebarea 16. Ce părere aveți, care lună a anului este caracterizată de temperaturile medii minime ale aerului în emisfera nordică? În emisfera sudică?

Ianuarie este, în medie, cea mai rece lună a anului în cea mai mare parte a emisferei nordice a Pământului și cea mai caldă lună a anului în cea mai mare parte a emisferei sudice. Iunie este, în medie, cea mai rece lună a anului în cea mai mare parte a emisferei sudice.

Întrebarea 17 latitudine, 50°S sh., 80 p. SH.?

Întrebarea 18. Determinați temperatura aerului la o înălțime de 3 km, dacă este de +24 ° C la suprafața Pământului?

tn=24-6,5*3=4,5 ºС

Întrebarea 19. Calculați valoarea medie a temperaturii conform datelor prezentate în tabel.

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

Raspuns: temperatura medie = 2,86 grade.

Întrebarea 20. Folosind datele tabelare date în sarcina 2, determinați amplitudinea temperaturii pentru perioada specificată.

Amplitudinea temperaturii pentru perioada specificată va fi de 13 grade.

Planeta albastra...

Acest subiect trebuia să apară pe site-ul unul dintre primele. La urma urmei, elicopterele sunt aeronave atmosferice. Atmosfera Pământului- habitatul lor, ca sa zic asa :-). DAR proprietăți fizice aer doar determinați calitatea acestui habitat :-). Deci acesta este unul dintre elementele de bază. Și baza este întotdeauna scrisă întâi. Dar tocmai acum mi-am dat seama de asta. Cu toate acestea, este mai bine, după cum știți, mai târziu decât niciodată... Să atingem această problemă, dar fără a intra în sălbăticie și dificultăți inutile :-).

Asa de… Atmosfera Pământului. Aceasta este învelișul gazos al planetei noastre albastre. Toată lumea știe acest nume. De ce albastru? Pur și simplu pentru că componenta „albastru” (precum și albastru și violet) a luminii solare (spectrul) este cel mai bine împrăștiată în atmosferă, colorându-l astfel în albăstrui-albăstrui, uneori cu o notă de violet (într-o zi însorită, desigur :-)) .

Compoziția atmosferei Pământului.

Compoziția atmosferei este destul de largă. Nu voi enumera toate componentele din text, există o ilustrare bună pentru aceasta.Compoziția tuturor acestor gaze este aproape constantă, cu excepția dioxidului de carbon (CO 2 ). În plus, atmosfera conține în mod necesar apă sub formă de vapori, picături în suspensie sau cristale de gheață. Cantitatea de apă nu este constantă și depinde de temperatură și, într-o măsură mai mică, de presiunea aerului. În plus, atmosfera Pământului (în special cea actuală) conține și o anumită cantitate, aș spune „tot felul de mizerii” :-). Acestea sunt SO 2, NH 3, CO, HCl, NO, în plus există vapori de mercur Hg. Adevărat, toate acestea sunt acolo în cantități mici, slavă Domnului :-).

Atmosfera Pământului Se obișnuiește să se împartă în mai multe zone una după alta în înălțime deasupra suprafeței.

Prima, cea mai apropiată de pământ, este troposfera. Acesta este cel mai de jos și, ca să spunem așa, stratul principal pentru viață. alt fel. Conține 80% din masa totală aerul atmosferic(deși în volum reprezintă doar aproximativ 1% din întreaga atmosferă) și aproximativ 90% din toată apa atmosferică. Cea mai mare parte a tuturor vânturilor, norilor, ploilor și ninsorilor 🙂 provin de acolo. Troposfera se extinde la înălțimi de aproximativ 18 km la latitudini tropicale și până la 10 km la latitudini polare. Temperatura aerului din acesta scade cu o creștere de aproximativ 0,65 ° C la fiecare 100 m.

zonele atmosferice.

A doua zonă este stratosfera. Trebuie să spun că o altă zonă îngustă se distinge între troposferă și stratosferă - tropopauza. Oprește scăderea temperaturii odată cu înălțimea. Tropopauza are o grosime medie de 1,5-2 km, dar limitele sale sunt neclare, iar troposfera se suprapune adesea cu stratosfera.

Deci stratosfera are o înălțime medie de 12 km până la 50 km. Temperatura din el până la 25 km rămâne neschimbată (aproximativ -57ºС), apoi undeva până la 40 km se ridică la aproximativ 0ºС și mai departe până la 50 km rămâne neschimbată. Stratosfera este o parte relativ liniștită a atmosferei pământului. Advers vreme este practic absent. În stratosferă se află celebrul strat de ozon la altitudini de la 15-20 km până la 55-60 km.

Aceasta este urmată de o mică stratopauză a stratului limită, în care temperatura rămâne în jurul valorii de 0ºС, iar apoi următoarea zonă este mezosfera. Se extinde la altitudini de 80-90 km, iar în el temperatura scade la aproximativ 80ºС. În mezosferă, meteorii mici devin de obicei vizibili, care încep să strălucească în ea și să ard acolo.

Următorul decalaj îngust este mezopauza și dincolo de ea zona termosferei. Înălțimea sa este de până la 700-800 km. Aici temperatura începe din nou să crească și la altitudini de aproximativ 300 km poate atinge valori de ordinul a 1200ºС. După aceea, rămâne constantă. Ionosfera este situată în interiorul termosferei până la o înălțime de aproximativ 400 km. Aici, aerul este puternic ionizat din cauza expunerii la radiația solară și are o conductivitate electrică ridicată.

Următoarea și, în general, ultima zonă este exosfera. Aceasta este așa-numita zonă de împrăștiere. Aici sunt prezente în principal hidrogenul foarte rarefiat și heliul (cu predominanța hidrogenului). La altitudini de aproximativ 3000 km, exosfera trece în vidul spațial apropiat.

Asa e pe undeva. De ce despre? Pentru că aceste straturi sunt mai degrabă condiționate. Sunt posibile diferite modificări ale altitudinii, compoziției gazelor, apei, temperaturii, ionizării și așa mai departe. În plus, există mult mai mulți termeni care definesc structura și starea atmosferei pământului.

De exemplu, homosferă și heterosferă. În primul, gazele atmosferice sunt bine amestecate și compoziția lor este destul de omogenă. Al doilea este situat deasupra primului și practic nu există o astfel de amestecare acolo. Gazele sunt separate prin gravitație. Limita dintre aceste straturi este situată la o altitudine de 120 km și se numește turbopauză.

Să terminăm cu termenii, dar cu siguranță voi adăuga că se acceptă convențional că limita atmosferei este situată la o altitudine de 100 km deasupra nivelului mării. Această graniță se numește Linia Karman.

Voi adăuga încă două imagini pentru a ilustra structura atmosferei. Prima, insa, este in germana, dar este suficient de completa si usor de inteles :-). Poate fi mărită și bine considerată. Al doilea arată schimbarea temperaturii atmosferice cu altitudinea.

Structura atmosferei Pământului.

Schimbarea temperaturii aerului cu altitudinea.

Navele spațiale orbitale moderne cu echipaj zboară la altitudini de aproximativ 300-400 km. Totuși, aceasta nu mai este aviație, deși zona, desigur, este într-un anumit sens strâns legată și cu siguranță vom mai vorbi despre asta :-).

Zona de aviație este troposfera. Avioanele moderne atmosferice pot zbura și în straturile inferioare ale stratosferei. De exemplu, plafonul practic al MIG-25RB este de 23000 m.

Zbor în stratosferă.

Și exact proprietățile fizice ale aerului troposferele determină cum va fi zborul, cât de eficient va fi sistemul de control al aeronavei, cum îl vor afecta turbulențele din atmosferă, cum vor funcționa motoarele.

Prima proprietate principală este temperatura aerului. În dinamica gazelor, acesta poate fi determinat pe scara Celsius sau pe scara Kelvin.

Temperatura t1 la o înălțime dată H pe scara Celsius se determină:

t 1 \u003d t - 6,5N, Unde t este temperatura aerului la sol.

Se numește temperatura pe scara Kelvin temperatura absolută Zero pe această scară este zero absolut. La zero absolut, mișcarea termică a moleculelor se oprește. Zero absolut pe scara Kelvin corespunde cu -273º pe scara Celsius.

În consecință, temperatura T la inaltime H pe scara Kelvin se determină:

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

Presiunea aerului. Presiunea atmosferică măsurată în Pascali (N/m 2), în vechiul sistem de măsurare în atmosfere (atm.). Există, de asemenea, presiunea barometrică. Aceasta este presiunea măsurată în milimetri coloana de mercur folosind un barometru cu mercur. Presiunea barometrică (presiune la nivelul mării) egală cu 760 mm Hg. Artă. numit standard. La fizică, 1 atm. doar egal cu 760 mm Hg.

Densitatea aerului. În aerodinamică, conceptul cel mai des folosit este densitatea masei aerului. Aceasta este masa de aer în 1 m3 de volum. Densitatea aerului se modifică odată cu înălțimea, aerul devine mai rarefiat.

Umiditatea aerului. Afișează cantitatea de apă din aer. Există un concept" umiditate relativă ". Acesta este raportul dintre masa vaporilor de apă și maximul posibil la o anumită temperatură. Conceptul de 0%, adică atunci când aerul este complet uscat, poate exista în general doar în laborator. Pe de altă parte, umiditatea 100% este destul de reală. Aceasta înseamnă că aerul a absorbit toată apa pe care ar putea-o absorbi. Ceva ca un absolut „burete plin”. Umiditatea relativă ridicată reduce densitatea aerului, în timp ce umiditatea relativă scăzută o crește în consecință.

Datorită faptului că zborurile cu aeronave au loc în condiții atmosferice diferite, parametrii lor de zbor și aerodinamici într-un singur mod de zbor pot fi diferiți. Prin urmare, pentru o evaluare corectă a acestor parametri, am introdus Atmosferă standard internațională (ISA). Arată schimbarea stării aerului odată cu creșterea altitudinii.

Principalii parametri ai stării aerului la umiditate zero sunt luați ca:

presiunea P = 760 mm Hg. Artă. (101,3 kPa);

temperatura t = +15°C (288 K);

densitatea masei ρ \u003d 1,225 kg / m 3;

Pentru ISA, se presupune (după cum am menționat mai sus :-)) că temperatura scade în troposferă cu 0,65º pentru fiecare 100 de metri de altitudine.

Atmosferă standard (de exemplu până la 10000 m).

Tabelele ISA sunt folosite pentru calibrarea instrumentelor, precum și pentru calcule de navigație și inginerie.

Proprietățile fizice ale aerului include, de asemenea, concepte precum inerția, vâscozitatea și compresibilitatea.

Inerția este o proprietate a aerului care caracterizează capacitatea acestuia de a rezista schimbărilor stării de repaus sau mișcării rectilinie uniforme. . Măsura inerției este densitatea masei aerului. Cu cât este mai mare, cu atât este mai mare forța de inerție și de tracțiune a mediului atunci când aeronava se deplasează în el.

Viscozitate. Determină rezistența la frecare împotriva aerului pe măsură ce aeronava se mișcă.

Compresibilitatea măsoară modificarea densității aerului pe măsură ce presiunea se modifică. La viteze mici ale aeronavei (până la 450 km/h), nu există nicio modificare a presiunii atunci când fluxul de aer curge în jurul ei, dar la viteze mari începe să apară efectul compresibilității. Influența sa asupra supersonicului este deosebit de pronunțată. Aceasta este o zonă separată de aerodinamică și un subiect pentru un articol separat :-).

Ei bine, se pare că asta e tot deocamdată... E timpul să terminăm această enumerare ușor plictisitoare, de care, însă, nu se poate dispensa :-). Atmosfera Pământului, parametrii săi, proprietățile fizice ale aerului sunt la fel de importanți pentru aeronavă ca și parametrii aparatului în sine și era imposibil să nu-i menționăm.

Deocamdată, până la următoarele întâlniri și subiecte mai interesante 🙂…

P.S. Pentru desert, vă sugerez să vizionați un videoclip filmat din cabina unui geamăn MIG-25PU în timpul zborului său în stratosferă. Filmat, se pare, de un turist care are bani pentru astfel de zboruri :-). Filmat mai ales prin parbriz. Observați culoarea cerului...

În fiecare minut, Soarele aduce pe planeta noastră o cantitate gigantică de lumină și căldură. De ce temperatura aerului nu este întotdeauna și peste tot la fel?

Cum se încălzește aerul?

Razele soarelui trec prin aerul atmosferei, aproape fără să-l încălzească. Aerul primește căldura principală de la suprafața pământului încălzită de razele soarelui. Prin urmare, temperatura aerului din troposferă scade cu 0,6 ° C la fiecare 100 de metri de altitudine.

Suprafața pământului și aerul de deasupra acestuia sunt încălzite neuniform de către soare. Depinde de unghiul de incidență al razelor solare. Cu cât unghiul de incidență al razelor solare este mai mare, cu atât temperatura aerului este mai mare. Prin urmare, peste poli, aerul este mai rece decât. Fluctuațiile de temperatură pe Pământ sunt foarte mari: de la +58,1 °С în până la -89,2 °С în .

Încălzirea unei suprafețe și, prin urmare, temperatura aerului de deasupra acesteia, depinde și de capacitatea suprafeței de a absorbi căldura și de a reflecta razele soarelui.

Modificarea temperaturii aerului

Temperatura aerului la aceeași latitudine nu este constantă. Se modifică în timpul zilei și anotimpurilor anului în urma modificării unghiului de incidență a razelor solare. Schimbările zilnice sunt cele mai distincte în vreme senină, fără nori. Diferențele sezoniere sunt cele mai semnificative în iluminare.

Cursul anual al temperaturii aerului este caracterizat de temperaturi medii lunare. În țările din emisfera nordică, cea mai înaltă temperatura medie lunară de obicei în iulie, cel mai scăzut în ianuarie.

La munte, temperatura aerului scade odată cu înălțimea. Prin urmare, cu cât munții sunt mai înalți, cu atât temperatura este mai scăzută pe vârfuri.

Temperatura se schimbă și în timpul zilei. La orice latitudine vreme buna vara cea mai ridicată temperatură este la 14:00 și cea mai scăzută înainte de răsărit. Diferența dintre temperatura cea mai ridicată (maximă) și cea mai scăzută (minimă) pentru orice perioadă de timp se numește amplitudinea temperaturii. De obicei determinați amplitudinea zilnică și anuală.

Pe hărți, punctele cu temperaturi egale sunt conectate prin linii - izoterme. De regulă, sunt afișate izotermele temperaturilor medii în ianuarie și iulie.

Efect de sera

Observațiile au arătat că din 1860 temperatura medie la suprafața Pământului a crescut cu 0,6 °C și continuă să crească. Încălzirea este asociată cu un fenomen numit efect de seră. Principalul său vinovat este dioxidul de carbon, care se acumulează în atmosferă ca urmare a arderii combustibilului. Transmite slab căldura de pe suprafața pământului încălzit către atmosferă, astfel încât temperatura crește în straturile de suprafață ale troposferei. Dacă conținutul de dioxid de carbon din atmosferă continuă să crească, Pământul va experimenta o încălzire foarte puternică.

Schimbarea temperaturii aerului cu înălțimea

Distribuția verticală a temperaturii în atmosferă este baza pentru împărțirea atmosferei în cinci straturi principale (vezi Secțiunea 1.3). Pentru meteorologie agricolă cel mai mare interes reprezintă modele de schimbări de temperatură în troposferă, în special în stratul său de suprafață.

Gradient vertical de temperatură

Modificarea temperaturii aerului la 100 m de altitudine se numește gradient vertical de temperatură (VTG).

VGT depinde de o serie de factori: anotimp (este mai puțin iarna, mai mult vara), ora zilei (mai puțin noaptea, mai mult în timpul zilei), locația maselor de aer (dacă se află la orice înălțime peste strat de aer rece există un strat de aer mai cald, apoi VGT-ul schimbă semnul invers). Valoarea medie a VGT în troposferă este de aproximativ 0,6°C/100 m.

În stratul de suprafață al atmosferei, VGT depinde de ora din zi, vremea și natura suprafeței subiacente. În timpul zilei, VGT este aproape întotdeauna pozitiv, mai ales vara pe uscat, dar pe vreme senină este de zece ori mai mare decât pe vreme înnorată. Într-o amiază senină de vară, temperatura aerului de lângă suprafața solului poate fi cu 10 °C sau mai mare decât temperatura la o înălțime de 2 m. Ca urmare, WGT în acest strat de doi metri în termeni de 100 m este peste 500°C/100 m. Vântul reduce WGT, deoarece la Când aerul este amestecat, temperatura acestuia la diferite înălțimi este egalizată. Reduceți tulbureala și precipitațiile VGT. Cu solul umed, WGT scade brusc în stratul de suprafață al atmosferei. Deasupra solului gol (câmp de pânză), VGT este mai mare decât peste o cultură dezvoltată sau o pajiște. Iarna, deasupra stratului de zăpadă, VGT-ul din stratul de suprafață al atmosferei este mic și adesea negativ.

Odată cu înălțimea, influența suprafeței de bază și a vremii asupra VGT-ului scade, iar VGT-ul scade în comparație cu valoarea sa -

mi în stratul superficial de aer. Peste 500 m influența variațiilor diurne ale temperaturii aerului este atenuată. La altitudini de la 1,5 la 5-6 km, UGT este în intervalul 0,5-0,6 ° С / 100 m. La o altitudine de 6-9 km, VGT crește și se ridică la 0,65-0,75 ° С / 100 m. În troposfera superioară, VGT scade din nou la 0,5–0,2°C/100 m.

Datele despre VGT în diferite straturi ale atmosferei sunt utilizate în pregătirea prognozelor meteo, în serviciile meteorologice avion cu jetși la lansarea sateliților pe orbită, precum și la determinarea condițiilor de eliberare și propagare deșeuri industrialeîn atmosferă. VGT negativ în stratul de aer de suprafață noaptea primăvara și toamna indică posibilitatea înghețului.

4.3.2. Distribuția verticală a temperaturii aerului

Distribuția temperaturii în atmosferă cu înălțimea se numește stratificarea atmosferică. Stabilitatea sa depinde de stratificarea atmosferei, adică de posibilitatea de a deplasa volume individuale de aer în direcția verticală. Astfel de mișcări ale unor volume mari de aer apar aproape fără schimb de căldură cu mediul, adică. adiabatic. Aceasta modifică presiunea și temperatura volumului de aer în mișcare. Dacă volumul de aer crește, atunci acesta intră în straturi cu mai puțină presiune și se extinde, drept urmare temperatura sa scade. Când aerul este coborât, are loc procesul invers.

Modificarea temperaturii aerului nesaturat cu abur (vezi secțiunea 5.1) este de 0,98°C pentru mișcarea verticală adiabatică de 100 m (practic 1,0°C/100 m). Când 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 echilibru stabil.

La VGT =.1,0 °C / 100 m, temperatura volumului de aer în creștere la toate înălțimile va fi egală cu temperatura aerului ambiant. Prin urmare, un volum de aer ridicat artificial la o anumită înălțime și apoi lăsat singur nu va crește și nici nu va mai coborî. Această stare a atmosferei se numește indiferent.

Dacă VGT> 1,0 ° C / 100 m, atunci volumul de aer în creștere, care se răcește doar cu 1,0 ° C la fiecare 100 m, se dovedește a fi mai cald la toate înălțimile mediu inconjurator, și, prin urmare, mișcarea verticală rezultată continuă. Creat în atmosferă echilibru instabil. O astfel de stare apare atunci când suprafața de bază este puternic încălzită, când VGT crește odată cu înălțimea. Acest lucru contribuie la dezvoltarea în continuare a convecției, care

se extinde aproximativ până la înălțimea la care temperatura aerului în creștere devine egală cu temperatura ambiantă. Cu mare instabilitate, se nasc nori puternici cumulonimbus, din care aversele si grindina sunt periculoase pentru culturi.

LA latitudini temperate a emisferei nordice, temperatura la limita superioară a troposferei, adică la o altitudine de aproximativ 10-12 km, este de aproximativ -50 ° C pe tot parcursul anului. La o altitudine de 5 km, se schimbă în iulie de la - 4 ° C (cu 40 ° C . w.) până la -12 ° C (la 60 ° N), iar în ianuarie la aceleași latitudini și aceeași înălțime este de -20 și respectiv -34 ° C (Tabelul 20) . Într-un strat și mai jos (limită) al troposferei, temperatura variază și mai mult în funcție de latitudinea geografică, anotimp și natura suprafeței subiacente.

Tabelul 20

Distribuția medie a temperaturii aerului (°C) în înălțime în troposferă în ianuarie și iulie peste 40 și 60°N.

Regimul temperaturii aerului

Înălțime, km

Pentru Agricultură Cel mai important este regimul de temperatură al părții inferioare a stratului de suprafață al atmosferei, până la o înălțime de aproximativ 2 m, unde trăiesc majoritatea plantelor cultivate și animalelor de fermă. În acest strat, gradienții verticali ai aproape tuturor cantităților meteorologice sunt foarte mari; sunt mari în comparație cu alte straturi. După cum sa menționat deja, VGT în stratul de suprafață al atmosferei este de obicei< много раз превышает ВП в остальной тропосфере В ясные тихие дни, когд< турбулентное перемешива

23 °С

Orez. 18. Distribuția temperaturii în stratul de suprafață al aerului și în stratul arabil al solului în timpul zilei (1) iar noaptea (2).

slăbit, diferența de temperatură a aerului la

suprafața solului și la o înălțime de 2 m poate depăși 10 ° C. În nopțile senine, liniștite, temperatura aerului crește la o anumită înălțime (inversare) și VGT-ul devine negativ.

În consecință, există două tipuri de distribuție a temperaturii de-a lungul verticală în stratul de suprafață al atmosferei. Se numește tipul la care temperatura suprafeței solului este cea mai mare și lasă suprafața atât în ​​sus, cât și în jos expunere la soare. Se observă în timpul zilei când suprafața solului este încălzită prin radiația solară directă. Distribuția inversă a temperaturii se numește radiatii tip, sau tip radiatii(Fig. 18). Acest tip este de obicei observat noaptea, când suprafața este răcită ca urmare a radiației eficiente și straturile adiacente de aer sunt răcite din aceasta.