Otázka 1. Čo určuje rozloženie tepla na povrchu Zeme?

Rozloženie teploty vzduchu nad povrchom Zeme závisí od týchto štyroch hlavných faktorov: 1) zemepisná šírka, 2) výška povrchu pevniny, 3) typ povrchu, najmä poloha pevniny a mora, 4) prenos tepla vetrom a prúdy.

Otázka 2. V akých jednotkách sa meria teplota?

V meteorológii a v každodennom živote sa ako jednotka teploty používa stupnica Celzia alebo stupne Celzia.

Otázka 3. Ako sa volá zariadenie na meranie teploty?

Teplomer - prístroj na meranie teploty vzduchu.

Otázka 4. Ako sa mení teplota vzduchu počas dňa, počas roka?

Zmena teploty závisí od rotácie Zeme okolo svojej osi a teda od zmien množstva slnečného tepla. Preto teplota vzduchu stúpa alebo klesá v závislosti od polohy Slnka na oblohe. Zmena teploty vzduchu počas roka závisí od polohy Zeme na svojej obežnej dráhe, keď obieha okolo Slnka. V lete sa zemský povrch vďaka priamemu pádu dobre zahrieva slnečné lúče.

Otázka 5. Za akých podmienok na určitom mieste na povrchu Zeme zostane teplota vzduchu vždy konštantná?

Ak sa Zem neotáča okolo Slnka a jeho osi a vzduch nebude prenášať vietor.

Otázka 6. Podľa akého vzoru sa mení teplota vzduchu s výškou?

Pri výstupe nad povrch Zeme klesá teplota vzduchu v troposfére o 6 C na každý kilometer výstupu.

Otázka 7. Aký je vzťah medzi teplotou vzduchu a zemepisnou šírkou miesta?

Množstvo svetla a tepla prijatého zemským povrchom sa v smere od rovníka k pólom postupne znižuje v dôsledku zmeny uhla dopadu slnečných lúčov.

Otázka 8. Ako a prečo sa mení teplota vzduchu počas dňa?

Slnko vychádza na východe, stúpa stále vyššie a potom začne klesať, až kým do nasledujúceho rána nezapadne pod horizont. Denná rotácia Zeme spôsobuje zmenu uhla dopadu slnečných lúčov na zemský povrch. To znamená, že sa mení aj úroveň ohrevu tohto povrchu. Vzduch, ktorý je ohrievaný od zemského povrchu, zasa prijíma počas dňa iné množstvo tepla. A v noci je množstvo tepla prijatého atmosférou ešte menšie. To je dôvod dennej variability. Počas dňa teplota vzduchu stúpa od úsvitu do druhej popoludní a potom začne klesať a dosahuje minimum hodinu pred úsvitom.

Otázka 9. Aký je teplotný rozsah?

Rozdiel medzi najvyššou a najnižšou teplotou vzduchu za akékoľvek časové obdobie sa nazýva amplitúda teploty.

Otázka 11. Prečo je najviac teplo pozorované o 14:00 a najnižšie - v „hodine pred úsvitom“?

Lebo o 14. hodine Slnko zohrieva zem ako sa len dá a v predsvitacej hodine Slnko ešte nevyšlo a v noci teplota neustále klesala.

Otázka 12. Je možné sa vždy obmedziť len na poznatky o priemerných teplotách?

Nie, pretože v určitých situáciách je potrebné poznať presnú teplotu.

Otázka 13. Pre aké zemepisné šírky a prečo sú typické najnižšie priemerné teploty vzduchu?

Pre polárne zemepisné šírky, pretože slnečné lúče dopadajú na povrch v najmenšom uhle.

Otázka 14. Pre aké zemepisné šírky a prečo sú typické najvyššie priemerné teploty vzduchu?

Najvyššie priemerné teploty vzduchu sú typické pre trópy a rovník, keďže je tu najväčší uhol dopadu slnečného žiarenia.

Otázka 15. Prečo teplota vzduchu klesá s výškou?

Vzduch sa totiž ohrieva od povrchu Zeme, keď má plusovú teplotu a ukazuje sa, že čím je vzduchová vrstva vyššia, tým sa ohrieva menej.

Otázka 16. Čo si myslíte, ktorý mesiac v roku sa vyznačuje minimálnymi priemernými teplotami vzduchu na severnej pologuli? Na južnej pologuli?

Január v priemere najviac chladný mesiac rok na väčšine severnej pologule Zeme a najteplejší mesiac v roku na väčšine južnej pologule. Jún je v priemere najchladnejším mesiacom v roku na väčšine južnej pologule.

Otázka 17 zemepisná šírka, 50° j sh., 80 str. sh.?

Otázka 18. Určte teplotu vzduchu vo výške 3 km, ak je na povrchu Zeme +24 °C?

tn = 24-6,5 * 3 = 4,5 °С

Otázka 19. Vypočítajte priemernú hodnotu teploty podľa údajov uvedených v tabuľke.

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

odpoveď: priemerná teplota= 2,86 stupňa.

Otázka 20. Pomocou tabuľkových údajov uvedených v úlohe 2 určte amplitúdu teploty pre špecifikované obdobie.

Amplitúda teploty za uvedené obdobie bude 13 stupňov.

Otázka 1. Čo určuje rozloženie tepla na povrchu Zeme?

Rozloženie teploty vzduchu nad povrchom Zeme závisí od týchto štyroch hlavných faktorov: 1) zemepisná šírka, 2) výška povrchu pevniny, 3) typ povrchu, najmä poloha pevniny a mora, 4) prenos tepla vetrom a prúdy.

Otázka 2. V akých jednotkách sa meria teplota?

V meteorológii a v každodennom živote sa ako jednotka teploty používa stupnica Celzia alebo stupne Celzia.

Otázka 3. Ako sa volá zariadenie na meranie teploty?

Teplomer - prístroj na meranie teploty vzduchu.

Otázka 4. Ako sa mení teplota vzduchu počas dňa, počas roka?

Zmena teploty závisí od rotácie Zeme okolo svojej osi a teda od zmien množstva slnečného tepla. Preto teplota vzduchu stúpa alebo klesá v závislosti od polohy Slnka na oblohe. Zmena teploty vzduchu počas roka závisí od polohy Zeme na svojej obežnej dráhe, keď obieha okolo Slnka. V lete sa zemský povrch vďaka priamemu slnečnému žiareniu dobre prehrieva.

Otázka 5. Za akých podmienok na určitom mieste na povrchu Zeme zostane teplota vzduchu vždy konštantná?

Ak sa Zem neotáča okolo Slnka a jeho osi a vzduch nebude prenášať vietor.

Otázka 6. Podľa akého vzoru sa mení teplota vzduchu s výškou?

Pri výstupe nad povrch Zeme klesá teplota vzduchu v troposfére o 6 C na každý kilometer výstupu.

Otázka 7. Aký je vzťah medzi teplotou vzduchu a zemepisnou šírkou miesta?

Množstvo svetla a tepla prijatého zemským povrchom sa v smere od rovníka k pólom postupne znižuje v dôsledku zmeny uhla dopadu slnečných lúčov.

Otázka 8. Ako a prečo sa mení teplota vzduchu počas dňa?

Slnko vychádza na východe, stúpa stále vyššie a potom začne klesať, až kým do nasledujúceho rána nezapadne pod horizont. Denná rotácia Zeme spôsobuje zmenu uhla dopadu slnečných lúčov na zemský povrch. To znamená, že sa mení aj úroveň ohrevu tohto povrchu. Vzduch, ktorý je ohrievaný od zemského povrchu, zasa prijíma počas dňa iné množstvo tepla. A v noci je množstvo tepla prijatého atmosférou ešte menšie. To je dôvod dennej variability. Počas dňa teplota vzduchu stúpa od úsvitu do druhej popoludní a potom začne klesať a dosahuje minimum hodinu pred úsvitom.

Otázka 9. Aký je teplotný rozsah?

Rozdiel medzi najvyššou a najnižšou teplotou vzduchu za akékoľvek časové obdobie sa nazýva amplitúda teploty.

Otázka 11. Prečo je najvyššia teplota pozorovaná o 14:00 a najnižšia v „hodine pred úsvitom“?

Lebo o 14. hodine Slnko zohrieva zem ako sa len dá a v predsvitacej hodine Slnko ešte nevyšlo a v noci teplota neustále klesala.

Otázka 12. Je možné sa vždy obmedziť len na poznatky o priemerných teplotách?

Nie, pretože v určitých situáciách je potrebné poznať presnú teplotu.

Otázka 13. Pre aké zemepisné šírky a prečo sú typické najnižšie priemerné teploty vzduchu?

Pre polárne zemepisné šírky, pretože slnečné lúče dopadajú na povrch v najmenšom uhle.

Otázka 14. Pre aké zemepisné šírky a prečo sú typické najvyššie priemerné teploty vzduchu?

Najvyššie priemerné teploty vzduchu sú typické pre trópy a rovník, keďže je tu najväčší uhol dopadu slnečného žiarenia.

Otázka 15. Prečo teplota vzduchu klesá s výškou?

Vzduch sa totiž ohrieva od povrchu Zeme, keď má plusovú teplotu a ukazuje sa, že čím je vzduchová vrstva vyššia, tým sa ohrieva menej.

Otázka 16. Čo si myslíte, ktorý mesiac v roku sa vyznačuje minimálnymi priemernými teplotami vzduchu na severnej pologuli? Na južnej pologuli?

Január je v priemere najchladnejším mesiacom v roku na väčšine severnej pologule Zeme a najteplejším mesiacom v roku na väčšine južnej pologule. Jún je v priemere najchladnejším mesiacom v roku na väčšine južnej pologule.

Otázka 17 zemepisná šírka, 50° j sh., 80 str. sh.?

Otázka 18. Určte teplotu vzduchu vo výške 3 km, ak je na povrchu Zeme +24 °C?

tn = 24-6,5 * 3 = 4,5 °С

Otázka 19. Vypočítajte priemernú hodnotu teploty podľa údajov uvedených v tabuľke.

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

Odpoveď: priemerná teplota = 2,86 stupňov.

Otázka 20. Pomocou tabuľkových údajov uvedených v úlohe 2 určte amplitúdu teploty pre špecifikované obdobie.

Amplitúda teploty za uvedené obdobie bude 13 stupňov.

Modrá planéta...

Táto téma sa mala na stránke objaviť ako jedna z prvých. Vrtuľníky sú predsa atmosférické lietadlá. Zemská atmosféra- ich, takpovediac, biotop :-). ALE fyzikálne vlastnosti vzduchu stačí určiť kvalitu tohto biotopu :-). Takže to je jeden zo základov. A základ je vždy napísaný ako prvý. Ale uvedomil som si to až teraz. Je však lepšie, ako viete, neskoro ako nikdy ... Dotknime sa tejto otázky, ale bez toho, aby sme sa dostali do divočiny a zbytočných ťažkostí :-).

Takže… Zemská atmosféra. Toto je plynný obal našej modrej planéty. Toto meno pozná každý. Prečo modrá? Jednoducho preto, že „modrá“ (rovnako ako modrá a fialová) zložka slnečného svetla (spektrum) sa najlepšie rozptýli v atmosfére, čím ju zafarbí do modro-modra, niekedy s nádychom do fialova (samozrejme za slnečného dňa :-)) .

Zloženie zemskej atmosféry.

Zloženie atmosféry je dosť široké. Nebudem v texte uvádzať všetky zložky, je na to dobrá ilustrácia.Zloženie všetkých týchto plynov je takmer konštantné, s výnimkou oxidu uhličitého (CO 2 ). Okrem toho atmosféra nevyhnutne obsahuje vodu vo forme pár, suspendovaných kvapiek alebo ľadových kryštálov. Množstvo vody nie je konštantné a závisí od teploty a v menšej miere od tlaku vzduchu. Okrem toho zemská atmosféra (hlavne tá súčasná) obsahuje aj určité množstvo, povedal by som „všelijakej špiny“ :-). Ide o SO 2, NH 3, CO, HCl, NO, okrem toho sú tu ortuťové pary Hg. Pravda, toto všetko je tam chvalabohu v malom množstve :-).

Zemská atmosféra Zvykom je rozdelenie do niekoľkých zón nadväzujúcich na seba vo výške nad povrchom.

Prvá, najbližšie k Zemi, je troposféra. Toto je najnižšia a takpovediac hlavná vrstva pre život. iný druh. Obsahuje 80% celkovej hmoty atmosférický vzduch(hoci objemovo tvorí len asi 1 % celej atmosféry) a asi 90 % všetkej atmosférickej vody. Odtiaľ pochádza väčšina všetkých vetrov, oblakov, dažďov a snehu. Troposféra siaha do výšok okolo 18 km v tropických šírkach a do 10 km v polárnych šírkach. Teplota vzduchu v ňom klesá so stúpaním asi 0,65º na každých 100 m.

atmosférické zóny.

Druhou zónou je stratosféra. Musím povedať, že medzi troposférou a stratosférou sa rozlišuje ďalšia úzka zóna - tropopauza. Zastavuje pokles teploty s výškou. Tropopauza má priemernú hrúbku 1,5-2 km, no jej hranice sú nevýrazné a troposféra často prekrýva stratosféru.

Stratosféra má teda priemernú výšku 12 km až 50 km. Teplota v ňom do 25 km zostáva nezmenená (asi -57ºС), potom niekde do 40 km stúpne na asi 0ºС a ďalej do 50 km zostáva nezmenená. Stratosféra je relatívne pokojná časť zemskej atmosféry. Nepriaznivé počasie prakticky chýba. Práve v stratosfére sa známa ozónová vrstva nachádza vo výškach od 15-20 km do 55-60 km.

Nasleduje malá hraničná vrstva stratopauza, v ktorej teplota zostáva okolo 0ºС, a potom ďalšou zónou je mezosféra. Rozprestiera sa do nadmorských výšok 80-90 km a teplota v ňom klesá na približne 80ºС. V mezosfére sa zvyčajne zviditeľnia malé meteory, ktoré v nej začnú žiariť a zhoria tam.

Ďalšia úzka medzera je mezopauza a za ňou zóna termosféry. Jeho výška je až 700-800 km. Tu teplota opäť začína stúpať a vo výškach okolo 300 km môže dosiahnuť hodnoty rádovo 1200ºС. Potom zostáva konštantná. Ionosféra sa nachádza vo vnútri termosféry do výšky asi 400 km. Vzduch je tu silne ionizovaný vplyvom slnečného žiarenia a má vysokú elektrickú vodivosť.

Ďalšou a vo všeobecnosti poslednou zónou je exosféra. Toto je takzvaná rozptylová zóna. Tu je prítomný hlavne veľmi riedky vodík a hélium (s prevahou vodíka). Vo výškach okolo 3000 km prechádza exosféra do blízkeho vesmírneho vákua.

Niekde je to tak. Prečo asi? Pretože tieto vrstvy sú skôr podmienené. Možné sú rôzne zmeny nadmorskej výšky, zloženia plynov, vody, teploty, ionizácie atď. Okrem toho existuje oveľa viac pojmov, ktoré definujú štruktúru a stav zemskej atmosféry.

Napríklad homosféra a heterosféra. V prvom sú atmosférické plyny dobre premiešané a ich zloženie je celkom homogénne. Druhý je umiestnený nad prvým a prakticky tam nedochádza k takému miešaniu. Plyny sú oddelené gravitáciou. Hranica medzi týmito vrstvami sa nachádza v nadmorskej výške 120 km a nazýva sa turbopauza.

Skončíme s pojmami, ale určite dodám, že sa bežne uznáva, že hranica atmosféry sa nachádza vo výške 100 km nad morom. Táto hranica sa nazýva Karmanova línia.

Pre ilustráciu štruktúry atmosféry pridám ešte dva obrázky. Prvý je však v nemčine, ale je úplný a dostatočne zrozumiteľný :-). Dá sa zväčšiť a dobre zvážiť. Druhý ukazuje zmenu atmosférickej teploty s nadmorskou výškou.

Štruktúra zemskej atmosféry.

Zmena teploty vzduchu s nadmorskou výškou.

Moderné orbitálne kozmické lode s ľudskou posádkou lietajú vo výškach okolo 300-400 km. To už však nie je letectvo, aj keď tá oblasť, samozrejme, v istom zmysle úzko súvisí a určite si o nej ešte povieme :-).

Letecká zóna je troposféra. Moderné atmosférické lietadlá môžu lietať aj v nižších vrstvách stratosféry. Napríklad praktický strop MIG-25RB je 23000 m.

Let v stratosfére.

A presne tak fyzikálne vlastnosti vzduchu troposféry určujú, aký bude let, aký účinný bude systém riadenia lietadla, ako naň vplývajú turbulencie v atmosfére, ako budú fungovať motory.

Prvou hlavnou vlastnosťou je teplota vzduchu. V dynamike plynu sa dá určiť na Celziovej stupnici alebo na Kelvinovej stupnici.

Teplota t1 v danej výške H na stupnici Celzia sa určuje:

t 1 \u003d t - 6,5 N, kde t je teplota vzduchu pri zemi.

Teplota na Kelvinovej stupnici je tzv absolútna teplota Nula na tejto stupnici je absolútna nula. Pri absolútnej nule sa tepelný pohyb molekúl zastaví. Absolútna nula na Kelvinovej stupnici zodpovedá -273º na stupnici Celzia.

Podľa toho aj teplota T na vysokej H na Kelvinovej stupnici sa určuje:

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

Tlak vzduchu. Atmosférický tlak merané v pascaloch (N / m 2), v starom systéme merania v atmosférách (atm.). Existuje aj niečo ako barometrický tlak. Toto je tlak meraný v milimetroch ortuťový stĺpec pomocou ortuťového barometra. Barometrický tlak (tlak na hladine mora) rovný 760 mm Hg. čl. nazývaný štandardný. Vo fyzike 1 atm. rovných 760 mm Hg.

Hustota vzduchu. V aerodynamike sa najčastejšie používa pojem hmotnostná hustota vzduchu. Toto je hmotnosť vzduchu v 1 m3 objemu. Hustota vzduchu sa mení s výškou, vzduch sa stáva redším.

Vlhkosť vzduchu. Ukazuje množstvo vody vo vzduchu. Existuje koncept" relatívna vlhkosť ". Ide o pomer hmotnosti vodnej pary k maximu možnému pri danej teplote. Pojem 0 %, teda keď je vzduch úplne suchý, môže vo všeobecnosti existovať iba v laboratóriu. Na druhej strane 100% vlhkosť je celkom reálna. To znamená, že vzduch absorboval všetku vodu, ktorú mohol absorbovať. Niečo ako absolútne „plná špongia“. Vysoká relatívna vlhkosť znižuje hustotu vzduchu, zatiaľ čo nízka relatívna vlhkosť ju primerane zvyšuje.

Vzhľadom na to, že lety lietadiel prebiehajú za rôznych atmosférických podmienok, ich letové a aerodynamické parametre v jednom letovom režime môžu byť odlišné. Preto sme pre správne posúdenie týchto parametrov zaviedli Medzinárodná štandardná atmosféra (ISA). Zobrazuje zmenu stavu vzduchu so stúpajúcou nadmorskou výškou.

Hlavné parametre stavu vzduchu pri nulovej vlhkosti sú:

tlak P = 760 mm Hg. čl. (101,3 kPa);

teplota t = +15 °C (288 K);

hustota hmotnosti ρ \u003d 1,225 kg / m 3;

Pre ISA sa predpokladá (ako je uvedené vyššie :-)), že teplota v troposfére klesá o 0,65º na každých 100 metrov nadmorskej výšky.

Štandardná atmosféra (príklad do 10000 m).

Tabuľky ISA sa používajú na kalibráciu prístrojov, ako aj na navigačné a inžinierske výpočty.

Fyzikálne vlastnosti vzduchu zahŕňajú aj také pojmy ako inertnosť, viskozita a stlačiteľnosť.

Zotrvačnosť je vlastnosť vzduchu, ktorá charakterizuje jeho schopnosť odolávať zmenám stavu pokoja alebo rovnomerného priamočiareho pohybu. . Mierou zotrvačnosti je hustota hmotnosti vzduchu. Čím je vyššia, tým väčšia je zotrvačnosť a odporová sila média, keď sa v ňom lietadlo pohybuje.

Viskozita. Určuje trecí odpor proti vzduchu pri pohybe lietadla.

Stlačiteľnosť meria zmenu hustoty vzduchu pri zmene tlaku. Pri nízkych rýchlostiach lietadla (do 450 km/h) pri prúdení vzduchu okolo neho nedochádza k zmene tlaku, pri vysokých rýchlostiach sa však začína prejavovať efekt stlačiteľnosti. Zvlášť výrazný je jeho vplyv na nadzvuk. Toto je samostatná oblasť aerodynamiky a téma na samostatný článok :-).

No, zdá sa, že to je nateraz všetko... Je čas dokončiť tento trochu únavný výčet, ktorý sa však nedá obísť :-). Zemská atmosféra, jeho parametre, fyzikálne vlastnosti vzduchu sú pre lietadlo rovnako dôležité ako parametre samotného prístroja a nebolo možné ich nespomenúť.

Zatiaľ do ďalších stretnutí a ďalších zaujímavých tém 🙂 …

P.S. Ako dezert navrhujem pozrieť si video natočené z kokpitu dvojičky MIG-25PU počas letu do stratosféry. Natočené zrejme turistom, ktorý má na takéto úlety peniaze :-). Natáčané väčšinou cez čelné sklo. Všimnite si farbu oblohy...

Každú minútu Slnko dopadá na našu planétu obrovské množstvo svetla a tepla. Prečo nie je teplota vzduchu vždy a všade rovnaká?

Ako sa ohrieva vzduch?

Slnečné lúče prechádzajú vzduchom atmosféry takmer bez toho, aby ho ohrievali. Vzduch prijíma hlavné teplo zo zemského povrchu ohriateho slnečnými lúčmi. Preto teplota vzduchu v troposfére klesá o 0,6 °C na každých 100 metrov nadmorskej výšky.

Zemský povrch a vzduch nad ním sa zohrievajú slnkom nerovnomerne. Závisí to od uhla dopadu slnečných lúčov. Čím väčší je uhol dopadu slnečných lúčov, tým vyššia je teplota vzduchu. Preto je nad pólmi vzduch chladnejší ako. Kolísanie teploty na Zemi je veľmi veľké: od +58,1 °С do -89,2 °С v .

Ohrievanie povrchu a tým aj teplota vzduchu nad ním závisí aj od schopnosti povrchu absorbovať teplo a odrážať slnečné lúče.

Zmena teploty vzduchu

Teplota vzduchu v rovnakej zemepisnej šírke nie je konštantná. Mení sa v priebehu dňa a ročných období nasledujúcich po zmene uhla dopadu slnečných lúčov. Denné zmeny sú najvýraznejšie za jasného, ​​bezoblačného počasia. Sezónne rozdiely sú najvýznamnejšie pri osvetlení.

Ročný chod teploty vzduchu charakterizujú priemerné mesačné teploty. V krajinách severnej pologule najvyššia priemerná mesačná teplota zvyčajne v júli, najnižšia v januári.

Na horách s výškou klesá teplota vzduchu. Preto čím vyššie hory, tým nižšia teplota na vrcholoch.

Teplota sa mení aj počas dňa. V akejkoľvek zemepisnej šírke jasné počasie v lete je najvyššia teplota o 14:00 a najnižšia pred východom slnka. Rozdiel medzi najvyššou (maximálnou) a najnižšou (minimálnou) teplotou za akékoľvek časové obdobie sa nazýva teplotná amplitúda. Zvyčajne stanovte dennú a ročnú amplitúdu.

Na mapách sú body s rovnakými teplotami spojené čiarami - izotermami. Spravidla sa zobrazujú izotermy priemerných teplôt v januári a júli.

Skleníkový efekt

Pozorovania ukázali, že od roku 1860 sa priemerná teplota na povrchu Zeme zvýšila o 0,6 °C a naďalej stúpa. Otepľovanie je spojené s javom nazývaným skleníkový efekt. Jeho hlavným vinníkom je oxid uhličitý, ktorý sa v dôsledku spaľovania paliva hromadí v atmosfére. Zle prenáša teplo z ohriateho zemského povrchu do atmosféry, preto teplota stúpa v povrchových vrstvách troposféry. Ak bude obsah oxidu uhličitého v atmosfére naďalej rásť, Zem zažije veľmi silné oteplenie.

Teplota vzduchu sa mení s výškou

Vertikálne rozloženie teploty v atmosfére je základom pre rozdelenie atmosféry do piatich hlavných vrstiev (pozri časť 1.3). Pre poľnohospodársku meteorológiu najväčší záujem predstavujú vzorce teplotných zmien v troposfére, najmä v jej povrchovej vrstve.

Vertikálny teplotný gradient

Zmena teploty vzduchu na 100 m nadmorskej výšky sa nazýva vertikálny teplotný gradient (VTG).

VGT závisí od mnohých faktorov: ročné obdobie (v zime je menej, v lete viac), denná doba (menej v noci, viac cez deň), umiestnenie vzdušných hmôt (ak sú vo výškach nad vrstva studeného vzduchu je tam vrstva teplejšieho vzduchu, potom VGT zmení opačné znamienko). Priemerná hodnota VGT v troposfére je asi 0,6°C/100 m.

V povrchovej vrstve atmosféry závisí VGT od dennej doby, počasia a charakteru podkladového povrchu. Počas dňa je VGT takmer vždy pozitívne, najmä v lete nad pevninou, ale za jasného počasia je desaťkrát väčšie ako pri zamračenom počasí. Za jasného poludnia v lete môže byť teplota vzduchu v blízkosti povrchu pôdy o 10 °C a viac vyššia ako teplota vo výške 2 m. Výsledkom je, že WGT v tejto dvojmetrovej vrstve v prepočte na 100 m je viac ako 500°C/100 m Vietor znižuje WGT, keďže pri Pri zmiešaní vzduchu sa jeho teplota v rôznych výškach vyrovnáva. Znížte oblačnosť a zrážky VGT. Pri vlhkej pôde WGT prudko klesá v povrchovej vrstve atmosféry. Nad holou pôdou (úhor) je VGT väčšia ako nad rozvinutou plodinou alebo lúkou. V zime nad snehovou pokrývkou je VGT v povrchovej vrstve atmosféry malé a často negatívne.

S výškou vplyv podkladového povrchu a počasia na VGT slabne a VGT klesá v porovnaní s jeho hodnotou -

mi v povrchovej vrstve vzduchu. Nad 500 m sa vplyv denných zmien teploty vzduchu tlmí. Vo výškach od 1,5 do 5-6 km je UGT v rozmedzí 0,5-0,6 ° С / 100 m. Vo výške 6-9 km sa VGT zvyšuje a dosahuje 0,65-0,75 ° С / 100 m. V hornej troposfére VGT opäť klesá na 0,5–0,2 °C/100 m.

Údaje o VGT v rôznych vrstvách atmosféry sa využívajú pri príprave predpovedí počasia, v meteorologických službách prúdové lietadlo a pri vypúšťaní satelitov na obežnú dráhu, ako aj pri určovaní podmienok vypustenia a šírenia priemyselný odpad v atmosfére. Negatívny VGT v povrchovej vrstve vzduchu v noci na jar a na jeseň naznačuje možnosť zamrznutia.

4.3.2. Vertikálne rozloženie teploty vzduchu

Rozloženie teploty v atmosfére s výškou je tzv atmosférická stratifikácia. Jeho stabilita závisí od zvrstvenia atmosféry, teda od možnosti pohybu jednotlivých objemov vzduchu vo vertikálnom smere. K takýmto pohybom veľkých objemov vzduchu dochádza takmer bez výmeny tepla s okolím, t.j. adiabaticky. Tým sa mení tlak a teplota pohybujúceho sa objemu vzduchu. Ak sa objem vzduchu pohybuje nahor, prechádza do vrstiev s menším tlakom a expanduje, v dôsledku čoho klesá jeho teplota. Keď sa vzduch zníži, dôjde k opačnému procesu.

Zmena teploty vzduchu nenasýteného parou (pozri časť 5.1) je 0,98 °C pre adiabatický vertikálny pohyb 100 m (prakticky 1,0 °C/100 m). Keď 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 stabilná rovnováha.

Pri VGT =.1,0 °C / 100 m sa teplota stúpajúceho objemu vzduchu vo všetkých výškach bude rovnať teplote okolitého vzduchu. Preto objem vzduchu umelo zdvihnutý do určitej výšky a potom ponechaný sám sebe už nebude stúpať ani klesať. Tento stav atmosféry sa nazýva ľahostajný.

Ak VGT > 1,0 ° C / 100 m, potom stúpajúci objem vzduchu, ktorý sa ochladzuje len o 1,0 ° C na každých 100 m, sa ukáže byť teplejší vo všetkých výškach životné prostredie, a preto výsledný vertikálny pohyb pokračuje. Vytvorené v atmosfére nestabilná rovnováha. Takýto stav nastáva pri silnom zahriatí podkladového povrchu, kedy VGT rastie s výškou. To prispieva k ďalšiemu rozvoju konvekcie, ktorá

siaha približne do výšky, v ktorej sa teplota stúpajúceho vzduchu rovná teplote okolia. Pri veľkej nestabilite vznikajú mohutné oblaky cumulonimbus, z ktorých sú pre úrodu nebezpečné prehánky a krúpy.

AT miernych zemepisných šírkach severnej pologule je teplota na hornej hranici troposféry, t.j. vo výške okolo 10-12 km, počas celého roka okolo -50 ° C. Vo výške 5 km sa v júli mení od - 4 ° C (o 40 ° C . w.) až -12 ° C (pri 60 ° N) a v januári v rovnakých zemepisných šírkach a rovnakej výške je -20 a -34 ° C (tabuľka 20) . V ešte nižšej (hraničnej) vrstve troposféry sa teplota mení ešte viac v závislosti od zemepisnej šírky, ročného obdobia a charakteru podkladového povrchu.

Tabuľka 20

Priemerné rozloženie teploty vzduchu (°C) na výšku v troposfére v januári a júli nad 40 a 60° severnej šírky.

Teplotný režim vzduchu

Výška, km

Pre poľnohospodárstvo Najdôležitejší je teplotný režim spodnej časti povrchovej vrstvy atmosféry asi do výšky 2 m, kde žije väčšina kultúrnych rastlín a hospodárskych zvierat. V tejto vrstve sú vertikálne gradienty takmer všetkých meteorologických veličín veľmi vysoké; sú veľké v porovnaní s inými vrstvami. Ako už bolo spomenuté, VGT v povrchovej vrstve atmosféry je zvyčajne< много раз превышает ВП в остальной тропосфере В ясные тихие дни, когд< турбулентное перемешива

23 °C

Ryža. 18. Rozloženie teplôt v povrchovej vrstve vzduchu a v ornej vrstve pôdy počas dňa (1) a v noci (2).

oslabený, rozdiel teplôt vzduchu pri

povrchu pôdy a vo výške 2 m môže prekročiť 10 ° C. Za jasných, tichých nocí teplota vzduchu stúpne do určitej výšky (inverzia) a VGT sa stáva záporným.

V dôsledku toho existujú dva typy rozloženia teploty pozdĺž vertikály v povrchovej vrstve atmosféry. Typ, pri ktorom je teplota povrchu pôdy najväčšia a opúšťa povrch hore aj dole, sa nazýva slnečné žiarenie. Pozoruje sa počas dňa, keď sa povrch pôdy ohrieva priamym slnečným žiarením. Inverzné rozdelenie teplôt je tzv žiarenia typ, alebo typ žiarenia(obr. 18). Tento typ sa zvyčajne pozoruje v noci, keď sa povrch ochladzuje v dôsledku účinného žiarenia a ochladzujú sa z neho priľahlé vrstvy vzduchu.