Saulės spinduliai, eidami per skaidrias medžiagas, jas labai silpnai įkaitina. Tai paaiškinama tuo, kad tiesioginiai saulės spinduliai praktiškai nešildo atmosferos oro, o stipriai šildo žemės paviršių, kuris gali perduoti šiluminė energija gretimų oro sluoksnių. Kai oras įkaista, jis tampa lengvesnis ir pakyla aukščiau. Viršutiniuose sluoksniuose šiltas oras susimaišo su šaltu oru, suteikdamas jam dalį šiluminės energijos.

Kuo aukščiau pakyla įkaitęs oras, tuo labiau jis vėsta. Oro temperatūra 10 km aukštyje yra pastovi ir siekia -40-45 °C.

Būdingas Žemės atmosferos bruožas yra oro temperatūros mažėjimas didėjant aukščiui. Kartais didėjant aukščiui temperatūra pakyla. Šio reiškinio pavadinimas yra temperatūros inversija (temperatūros pertvarkymas).

Temperatūros pokytis

Inversijos gali atsirasti dėl aušinimo žemės paviršiaus o šalia esantį oro sluoksnį per trumpą laiką. Tai įmanoma ir tada, kai iš kalnų šlaitų į slėnius slenka tankus šaltas oras.Dienos metu oro temperatūra nuolat kinta. IN dienos metuŽemės paviršius įkaista ir įkaitina apatinį oro sluoksnį. Naktį, kartu su žemės vėsta, oras vėsta. Vėsiausia auštant, o šilčiausia po pietų.

IN pusiaujo juosta Dienos temperatūros svyravimų nėra. Nakties ir dienos temperatūros reikšmės yra vienodos. Dienos amplitudės jūrų, vandenynų pakrantėse ir virš jų paviršiaus yra nereikšmingos. Tačiau dykumos zonoje nakties ir dienos temperatūrų skirtumas gali siekti 50–60 °C.

Vidutinio klimato zonoje didžiausias kiekis saulės radiacijaŽemėje krinta dienomis vasaros saulėgrįžos. Tačiau karščiausias mėnuo yra liepa šiauriniame pusrutulyje ir sausis pietiniame pusrutulyje. Tai paaiškinama tuo, kad nepaisant to, kad šiais mėnesiais saulės spinduliuotė yra ne tokia intensyvi, labai įkaitęs žemės paviršius išskiria didžiulį šiluminės energijos kiekį.

Metinis temperatūros diapazonas nustatomas pagal tam tikros vietovės platumą. Pavyzdžiui, ties pusiauju ji yra pastovi ir siekia 22–23 °C. Didžiausios metinės amplitudės stebimos vidutinių platumų srityse ir žemynų viduje.

Bet kuriai sričiai taip pat būdinga absoliuti ir vidutinė temperatūra. Absoliučios temperatūros nustatomi atliekant ilgalaikius stebėjimus meteorologijos stotyse. Karščiausia sritis Žemėje yra Libijos dykuma (+58 °C), o šalčiausia – Vostoko stotis Antarktidoje (-89,2 °C).

Vidutinės temperatūros nustatomos apskaičiuojant kelių termometro rodiklių aritmetines vidutines reikšmes. Taip nustatomos vidutinės paros, vidutinės mėnesio ir vidutinės metinės temperatūros.

Norint sužinoti, kaip šiluma pasiskirsto Žemėje, temperatūros reikšmės nubraižomos žemėlapyje ir sujungiami taškai su tokiomis pat vertėmis. Gautos linijos vadinamos izotermomis. Šis metodas leidžia nustatyti tam tikrus temperatūros pasiskirstymo modelius. Taigi, dauguma aukšta temperatūra yra užfiksuoti ne ties pusiauju, o atogrąžų ir subtropikų dykumose. Temperatūra mažėja nuo tropikų iki ašigalių dviejuose pusrutuliuose. Atsižvelgiant į tai, kad m Pietinis pusrutulis rezervuarai užima didelis plotas nei sausumoje, temperatūros amplitudės tarp karščiausio ir šalčiausio mėnesio ten yra ne tokios ryškios nei šiaurėje.

Pagal izotermų išsidėstymą išskiriamos septynios šiluminės zonos: 1 karšta, 2 vidutinė, 2 šalta, 2 amžinojo įšalo zonos.

Susijusios medžiagos:

inversija

oro temperatūra didėja didėjant aukščiui, o ne įprastai mažėjant

Alternatyvūs aprašymai

Sužadinta medžiagos būsena, kurioje dalelių skaičius yra didesnės energijos. lygis viršija žemesnio lygio dalelių skaičių (fizika)

Keičiasi kryptis magnetinis laukasŽemė apsivertė, stebima laiko intervalais nuo 500 tūkstančių metų iki 50 milijonų metų

Įprastos elementų padėties keitimas, išdėstymas atvirkštine tvarka

Kalbinis terminas, reiškiantis įprastos sakinio žodžių tvarkos pasikeitimą

Atvirkščia tvarka, atvirkštine tvarka

Loginė operacija "ne"

Chromosomų pertvarkymas, susijęs su atskirų chromosomų sekcijų pasukimu 180

Konformali Euklido plokštumos arba erdvės transformacija

Pertvarkymas matematikoje

Dramatiškas prietaisas, demonstruojantis konflikto baigtį spektaklio pradžioje

Metrologijoje - nenormalus pokytis bet koks parametras

Medžiagos būsena, kurioje daugiau aukštus lygius jį sudarančių dalelių energija yra labiau „apgyvendinta“ dalelių nei žemesnių

IN organinė chemija- sacharidų skilimo procesas

Žodžių tvarkos keitimas sakinyje

Žodžių tvarkos keitimas siekiant kirčiuoti

Baltas takas už lėktuvo

Keičiama žodžių tvarka

Atvirkštinė elementų tvarka

Įprastos žodžių tvarkos keitimas sakinyje, siekiant pagerinti kalbos išraiškingumą

Pirmuosiuose skyriuose mes susitikome bendras kontūras su vertikalia atmosferos struktūra ir temperatūros pokyčiais priklausomai nuo aukščio.

Čia mes pažvelgsime į kai kuriuos įdomių savybių temperatūros režimas troposferoje ir juos dengiančiose sferose.

Temperatūra ir drėgmė troposferoje. Troposfera yra pati įdomiausia sritis, nes čia vyksta uolienų formavimosi procesai. Troposferoje, kaip jau nurodyta I skyriuje, oro temperatūra didėjant aukščiui mažėja vidutiniškai 6° kiekvienam kilometro kilimui arba 0,6° 100 m.Ši vertikalaus temperatūros gradiento vertė stebima dažniausiai ir apibrėžiama kaip daugelio matavimų vidurkis. Tiesą sakant, vertikalus temperatūros gradientas vidutinio klimato platumosŽemė yra permaininga. Tai priklauso nuo metų laikų, paros laiko, atmosferos procesų pobūdžio, o apatiniuose troposferos sluoksniuose – daugiausia nuo apatinio paviršiaus temperatūros.

Šiltuoju metų laiku, kai pakankamai įkaista prie žemės paviršiaus esantis oro sluoksnis, temperatūra mažėja didėjant aukščiui. Kai paviršinis oro sluoksnis stipriai įkaista, vertikalaus temperatūros gradiento dydis viršija net 1° kas 100 m kėlimas.

Žiemą, stipriai atvėsus žemės paviršiui ir gruntiniam oro sluoksniui, o ne mažėjant, su aukščiu stebimas temperatūros padidėjimas, t.y., vyksta temperatūros inversija. Stipriausios ir galingiausios inversijos stebimos Sibire, ypač Jakutijoje žiemą, kur giedras ir ramus oras, skatinantis spinduliavimą ir vėlesnį paviršinio oro sluoksnio aušinimą. Labai dažnai temperatūros inversija čia tęsiasi iki 2-3 aukščio km, o skirtumas tarp oro temperatūros žemės paviršiuje ir viršutinės inversijos ribos dažnai būna 20-25°. Inversijos būdingos ir centriniams Antarktidos regionams. Žiemą jie aptinkami Europoje, ypač jos rytinėje dalyje, Kanadoje ir kitose vietovėse. Temperatūros pokyčio su aukščiu dydis (vertikalus temperatūros gradientas) daugiausia lemia oro sąlygas ir oro judėjimo vertikalia kryptimi tipus.

Stabili ir nestabili atmosfera. Orą troposferoje šildo apatinis paviršius. Oro temperatūra kinta priklausomai nuo aukščio ir priklausomai nuo Atmosferos slėgis. Kai tai vyksta nekeičiant šilumos su aplinka, procesas vadinamas adiabatiniu. Kylantis oras sukuria darbą dėl vidinės energijos, kuri išleidžiama išoriniam pasipriešinimui įveikti. Todėl kildamas oras vėsta, o leisdamasis įkaista.

Adiabatiniai temperatūros pokyčiai vyksta pagal sausas adiabatinis Ir drėgni adiabatiniai dėsniai.

Atitinkamai taip pat išskiriami vertikalūs temperatūros pokyčių gradientai su aukščiu. Sausas adiabatinis gradientas- yra sauso arba drėgno nesočiojo oro temperatūros pokytis kas 100 m pakelti ir nuleisti 1 °, A drėgnas adiabatinis gradientas- yra drėgno prisotinto oro temperatūros sumažėjimas kas 100 m aukštis mažesnis nei 1°.

Sausam ar nesočiam orui kylant arba nukritus, jo temperatūra kinta pagal sauso-adiabatinį dėsnį, t. y. krenta arba pakyla atitinkamai 1° kas 100 m.Ši reikšmė nekinta tol, kol oras pakildamas nepasiekia prisotinimo būsenos, t.y. kondensacijos lygis vandens garai. Virš šio lygio dėl kondensacijos pradeda išsiskirti latentinė garavimo šiluma, kuri naudojama orui šildyti. Ši papildoma šiluma sumažina aušinimo kiekį, kurį gauna pakilęs oras. Tolesnis prisotinto oro kilimas vyksta pagal drėgno-adiabatinį dėsnį, o jo temperatūra sumažėja ne daugiau kaip 1° iš 100 m, bet mažiau. Kadangi oro drėgnumas priklauso nuo jo temperatūros, kuo aukštesnė oro temperatūra, tuo daugiau šilumos išsiskiria kondensacijos metu, o kuo žemesnė temperatūra, tuo mažiau šilumos. Todėl drėgmės-adiabatinis gradientas šiltame ore yra mažesnis nei šaltame. Pavyzdžiui, esant temperatūrai žemės paviršiuje kylančio sočiojo oro +20°, drėgnas adiabatinis gradientas žemutinėje troposferoje yra 0,33-0,43°/100 m, o esant minus 20° temperatūrai jo reikšmės svyruoja. nuo 0,78° iki 0,87° po 100 m.

Drėgnas adiabatinis gradientas priklauso ir nuo oro slėgio: kuo mažesnis oro slėgis, tuo mažesnis drėgnas adiabatinis gradientas esant tokiai pačiai pradinei temperatūrai. Taip atsitinka todėl, kad esant žemam slėgiui oro tankis taip pat yra mažesnis, todėl išsiskirianti kondensacijos šiluma eina įkaitinti mažesnę oro masę.

15 lentelėje parodytos vidutinės drėgmės-adiabatinio gradiento vertės esant įvairioms temperatūroms ir vertėms

slėgis 1000, 750 ir 500 mb, kuris maždaug atitinka žemės paviršių ir 2,5–5,5 aukščius km.

Šiltuoju metų laiku vertikalus temperatūros gradientas yra vidutiniškai 0,6-0,7°/100 m kėlimas.

Žinant temperatūrą žemės paviršiuje, galima apskaičiuoti apytiksles temperatūros vertes įvairiuose aukščiuose. Jei, pavyzdžiui, oro temperatūra žemės paviršiuje yra 28°, tai, darant prielaidą, kad vertikalus temperatūros gradientas yra vidutiniškai 0,7° per 100 m arba 7° vienam kilometrui, tai gauname 4 aukštyje km temperatūra yra 0°. Temperatūros gradientas žiemą vidutinėse platumose virš sausumos retai viršija 0,4–0,5° 100 m: Dažnai pasitaiko atvejų, kai tam tikruose oro sluoksniuose temperatūra beveik nesikeičia su aukščiu, t.y., atsiranda izotermija.

Pagal vertikalaus oro temperatūros gradiento dydį galima spręsti apie atmosferos pusiausvyros pobūdį – stabili ar nestabili.

At stabili pusiausvyra atmosferą, oro masės nėra linkusios judėti vertikaliai. Tokiu atveju, jei tam tikras oro tūris bus išstumtas aukštyn, jis grįš į pradinę padėtį.

Stabili pusiausvyra susidaro, kai vertikalus nesočiojo oro temperatūros gradientas yra mažesnis už sausą adiabatinį gradientą, o vertikalus prisotinto oro temperatūros gradientas yra mažesnis už drėgno adiabatinį. Jei tokiomis sąlygomis nedidelis nesočiojo oro tūris dėl išorinio poveikio pakyla iki tam tikro aukščio, tada, kai tik išorinės jėgos veikimas nutrūks, šis oro tūris grįš į ankstesnę padėtį. Taip atsitinka todėl, kad padidėjęs oro tūris, sunaudojęs vidinę energiją plėstis, atšaldomas 1° kas 100 m(pagal sausą adiabatinį dėsnį). Tačiau kadangi vertikalus aplinkos oro temperatūros gradientas buvo mažesnis nei sauso adiabatinio, paaiškėjo, kad tam tikrame aukštyje padidinto oro tūrio temperatūra buvo žemesnė nei aplinkinio oro. Turėdamas didesnį tankį, palyginti su aplinkinio oro tankiu, jis turi skęsti, kol pasieks pradinę būseną. Parodykime tai pavyzdžiu.

Tarkime, kad oro temperatūra žemės paviršiuje yra 20°, o vertikalus temperatūros gradientas nagrinėjamame sluoksnyje yra 0,7° per 100 m. Esant šiai gradiento vertei, oro temperatūra 2 laipsnių aukštyje km bus lygus 6° (19 pav., A). Išorinės jėgos veikiamas nesočio ar sauso oro tūris, pakeltas nuo žemės paviršiaus iki tokio aukščio, atvėsęs pagal sausą adiabatinį dėsnį, t. y. 1°/100 m, atvės 20° ir ims įgauti. temperatūra lygi 0°. Šis oro tūris bus 6° šaltesnis nei aplinkinis, taigi ir sunkesnis didesnis tankis. Taigi jis pradės

nusileisti, bandant pasiekti pradinį lygį, t.y. žemės paviršių.

Panašus rezultatas bus gautas kylant sočiam orui, jei vertikalus temperatūros gradientas aplinką mažiau nei drėgnas adiabatinis. Todėl esant stabiliai atmosferos būsenai vienalytėje oro masėje, greitas kamuolinių ir kamuolinių debesų susidarymas nevyksta.

Stabiliausia atmosferos būsena stebima esant mažoms vertikalaus temperatūros gradiento vertėms, o ypač inversijų metu, nes šiuo atveju šiltesnis ir lengvesnis oras yra virš žemesnio šalto, taigi ir sunkaus oro.

At nestabili atmosferos pusiausvyra Nuo žemės paviršiaus pakeltas oro tūris negrįžta į pradinę padėtį, o išlaiko savo judėjimą aukštyn iki tokio lygio, kuriame kylančio ir aplinkinio oro temperatūra išlyginama. Nestabili atmosferos būsena pasižymi dideliais vertikaliais temperatūros gradientais, kuriuos sukelia apatinių oro sluoksnių įkaitimas. Tuo pačiu metu įkaitintos oro masės apačioje, būdamas lengvesnės, veržiasi aukštyn.

Tarkime, kad, pavyzdžiui, neprisotintas oras apatiniuose sluoksniuose iki 2 aukščio km stratifikuotas nestabiliai, t.y. jo temperatūra

didėjant aukščiui mažėja 1,2° kas 100 m, o virš oro, prisotintas, turi stabilią stratifikaciją, t. y. jo temperatūra nukrenta 0,6° kas 100 m pakilimai (19 pav., b). Patekus į tokią aplinką, sauso nesočiojo oro tūris padidės pagal sausą adiabatinį dėsnį, t.y., atvės 1°/100 m. Tada, jei jo temperatūra žemės paviršiuje yra 20 °, tada 1 aukštyje km ji taps lygi 10°, o aplinkos temperatūra bus 8°. Būdamas 2° šiltesnis, taigi ir lengvesnis, šis tūris padidės. 2 aukštyje km bus 4° šilčiau už aplinką, nes jo temperatūra sieks 0°, o aplinkos oro temperatūra -4°. Kadangi vėl buvo lengvesnis, aptariamas oro tūris toliau kils iki 3 aukščio km, kur taps jo temperatūra vienoda temperatūra aplinka (-10°). Po to laisvas paskirto oro tūrio kilimas sustos.

Atmosferos būklei nustatyti naudojami aerologinės diagramos. Tai diagramos su stačiakampės ašys koordinates, pagal kurias brėžiamos oro būsenos charakteristikos.

Šeimos parodytos aerologinėse diagramose sausas Ir šlapi adiabatai, y., kreivės, grafiškai vaizduojančios oro būklės kitimą sausų adiabatinių ir šlapių adiabatinių procesų metu.

20 paveiksle parodyta tokia diagrama. Čia izobarai vaizduojami vertikaliai, izotermos (vienodo oro slėgio linijos) rodomos horizontaliai, pasvirusios ištisinės linijos yra sausi adiabatai, pasvirusios trūkinės linijos yra šlapios adiabatos, punktyrinės linijos specifinė drėgmėŽemiau esančioje diagramoje pavaizduotos oro temperatūros pokyčių kreivės su aukščiu dviejuose taškuose tuo pačiu stebėjimo laikotarpiu – 1965 m. gegužės 3 d. 15 valandų. Kairėje yra temperatūros kreivė pagal Leningrade paskelbtus radiozondo duomenis, dešinėje – Taškentas. Iš kairiosios temperatūros pokyčio su aukščiu kreivės formos matyti, kad Leningrade oras yra stabilus. Be to, iki izobarinio paviršiaus 500 mb vertikalus temperatūros gradientas yra vidutiniškai 0,55° 100 m. Dviem mažais sluoksniais (ant paviršių 900 ir 700 mb) registruota izotermija. Tai rodo, kad virš Leningrado 1,5–4,5 aukštyje km esančios atmosferos frontas, atskiriant šalto oro mases apatiniame pusantro kilometro nuo aukščiau esančio šilto oro. Kondensacijos lygio aukštis, nustatomas pagal temperatūros kreivės padėtį drėgno adiabato atžvilgiu, yra apie 1 km(900 mb).

Taškente oras turėjo nestabilų stratifikaciją. Iki 4 aukščio km vertikalus temperatūros gradientas buvo artimas adiabatiniam, ty kiekvienam 100 m Temperatūrai kylant temperatūra nukrito 1°, o aukščiau – iki 12 laipsnių km- labiau adiabatinis. Dėl sauso oro debesys nesusidarė.

Virš Leningrado perėjimas į stratosferą įvyko 9 aukštyje km(300 mb), o virš Taškento daug aukščiau – apie 12 km(200 MB).

Esant stabiliai atmosferos būklei ir pakankamai drėgmei, gali susidaryti sluoksniniai debesys ir rūkai, o esant nestabiliai būklei ir dideliam atmosferos drėgnumui, šiluminė konvekcija, vedantis į kamuolinių ir kamuolinių debesų susidarymą. Nestabilumo būsena siejama su lietumi, perkūnija, kruša, nedideliais viesulais, škvalais ir kt.

n. Vadinamąjį orlaivio nelygumą, t. y. orlaivio metimą skrydžio metu, taip pat sukelia nestabili atmosferos būklė.

Vasarą atmosferos nestabilumas būdingas po pietų, kai įkaista arti žemės paviršiaus esantys oro sluoksniai. Todėl smarkus lietus, škvalas ir panašiai pavojingi reiškiniai oro sąlygos dažniau stebimos po pietų, kai dėl lūžimo nestabilumo kyla stiprios vertikalios srovės - kylantis Ir nusileidžiantis oro judėjimas. Dėl šios priežasties orlaiviai, skraidantys dieną 2-5 aukštyje km virš žemės paviršiaus jie yra labiau „dūžtantys“ nei naktinio skrydžio metu, kai dėl paviršinio oro sluoksnio aušinimo padidėja jo stabilumas.

Oro drėgnumas taip pat mažėja didėjant aukščiui. Beveik pusė visos drėgmės koncentruojasi pirmajame pusantro atmosferos kilometro, o pirmuosiuose penkiuose kilometruose yra beveik 9/10 visų vandens garų.

Iliustruoti kasdienį stebimą temperatūros pokyčių modelį su aukščiu troposferoje ir apatinėje stratosferoje skirtingos sritysŽemė 21 paveiksle rodo tris stratifikacijos kreives iki 22-25 aukščio km.Šios kreivės buvo sudarytos remiantis radiozondų stebėjimais 15 val.: dvi sausio mėnesį - Olekminskas (Jakutija) ir Leningradas, o trečioji liepos mėnesį - Tachta-Bazar ( vidurio Azija). Pirmoji kreivė (Olekminskas) pasižymi paviršiaus inversija, kuriai būdingas temperatūros padidėjimas nuo -48° žemės paviršiuje iki -25° maždaug 1° aukštyje. km. Tuo metu tropopauzė virš Olekminsko buvo 9 aukštyje km(temperatūra -62°). Stratosferoje buvo stebimas temperatūros padidėjimas aukštyje, kurio vertė buvo 22 laipsniai km artėjo prie -50°. Antroji kreivė, vaizduojanti temperatūros pokytį su aukščiu Leningrade, rodo mažą paviršiaus inversiją, tada izotermą dideliame sluoksnyje ir temperatūros sumažėjimą stratosferoje. 25 lygyje km temperatūra -75°. Trečioji kreivė (Takhta-Bazar) labai skiriasi nuo šiaurinio taško – Olekminsko. Žemės paviršiaus temperatūra viršija 30°. Tropopauzė yra 16 aukštyje km, ir vyresniems nei 18 km vyksta įprastas dalykas pietinė vasara temperatūra didėja didėjant aukščiui.

Ankstesnis skyrius::: Į turinį::: Kitas skyrius

Į žemės paviršių krintantys saulės spinduliai ją šildo. Oro šildymas vyksta iš apačios į viršų, t. y. nuo žemės paviršiaus.

Šilumos perdavimas iš apatinių oro sluoksnių į viršutinius daugiausia vyksta dėl šilto, įkaitusio oro kilimo aukštyn ir šalto oro nusileidimo žemyn. Šis oro šildymo procesas vadinamas konvekcija.

Kitais atvejais šilumos perdavimas aukštyn vyksta dėl dinamikos turbulencija. Taip vadinami atsitiktiniai sūkuriai, atsirandantys ore dėl jo trinties į žemės paviršių horizontalaus judėjimo metu arba kai skirtingi oro sluoksniai trinasi vienas į kitą.

Konvekcija kartais vadinama termine turbulencija. Konvekcija ir turbulencija kartais derinamos Dažnas vardas - mainai.

Žemutinės atmosferos vėsinimas vyksta kitaip nei šildymas. Žemės paviršius nuolat praranda šilumą į jį supančią atmosferą, skleisdamas akiai nematomus šilumos spindulius. Vėsinimas ypač stiprus po saulėlydžio (naktį). Dėl šilumos laidumo oro masės, esančios greta žemės, taip pat palaipsniui vėsinamos, tada šis vėsinimas perduodamas ant viršutinių oro sluoksnių; šiuo atveju intensyviausiai vėsinami žemiausi sluoksniai.

Priklausomai nuo saulės šildymo, apatinių oro sluoksnių temperatūra kinta ištisus metus ir dieną, maksimaliai pasiekdama apie 13-14 valandų. Dienos oro temperatūros svyravimai in skirtingos dienos nes ta pati vieta nėra pastovi; jos dydis daugiausia priklauso nuo oro sąlygų. Taigi apatinių oro sluoksnių temperatūros pokyčiai yra susiję su žemės (požeminio) paviršiaus temperatūros pokyčiais.

Oro temperatūros pokyčiai taip pat atsiranda dėl vertikalių jo judėjimų.

Yra žinoma, kad oras atvėsta, kai jis plečiasi, ir įkaista, kai suspaudžiamas. Atmosferoje, kai oras juda aukštyn, patenka į daugiau žemas spaudimas, plečiasi ir vėsta, o, atvirkščiai, judant žemyn, oras, susislėgdamas, įkaista. Oro temperatūros pokyčiai jo vertikalių judesių metu daugiausia lemia debesų susidarymą ir sunaikinimą.

Oro temperatūra paprastai mažėja didėjant ūgiui. Keisti Vidutinė temperatūra aukštis virš Europos vasarą ir žiemą pateikta lentelėje „Vidutinė oro temperatūra Europoje“.

Temperatūros sumažėjimas didėjant aukščiui būdingas vertikaliai temperatūros gradientas. Taip vadinamas temperatūros pokytis kas 100 m aukščio virš jūros lygio. Techniniams ir aeronautikos skaičiavimams vertikalus temperatūros gradientas imamas lygus 0,6. Reikia nepamiršti, kad ši vertė nėra pastovi. Gali atsitikti taip, kad kokiame nors oro sluoksnyje temperatūra nesikeičia didėjant aukščiui.

Tokie sluoksniai vadinami izoterminiai sluoksniai.

Gana dažnai atmosferoje pasitaiko reiškinys, kai tam tikrame sluoksnyje temperatūra net didėja didėjant aukščiui. Šie atmosferos sluoksniai vadinami inversijos sluoksniai. Inversijos įvyksta dėl įvairių priežasčių. Vienas iš jų yra apatinio paviršiaus aušinimas spinduliuote naktį arba žiemos laikas adresu švarus dangus. Kartais, esant ramiam ar silpnam vėjui, paviršinis oras taip pat atšąla ir tampa šaltesnis nei viršutiniai sluoksniai. Dėl to oras aukštyje yra šiltesnis nei apačioje. Tokios inversijos vadinamos radiacija. Stiprios radiacijos inversijos paprastai stebimos virš sniego dangos ir ypač kalnų baseinuose, taip pat esant ramioms sąlygoms. Inversiniai sluoksniai tęsiasi iki kelių dešimčių ar šimtų metrų aukščio.

Inversijos taip pat atsiranda dėl šilto oro judėjimo (advekcijos) ant šalto apatinio paviršiaus. Tai vadinamieji advekcinės inversijos. Šių inversijų aukštis siekia kelis šimtus metrų.

Be šių inversijų, stebimos priekinės ir suspaudimo inversijos. Priekinės inversijos atsiranda, kai į vidų patenka šiltas vanduo oro masės prie šaltesnių. Suspaudimo inversijos atsiranda orui nusileidus iš viršutinių atmosferos sluoksnių. Tokiu atveju besileidžiantis oras kartais įkaista tiek, kad apatiniai jo sluoksniai būna šaltesni.

Temperatūros inversijos stebimos įvairiuose troposferos aukščiuose, dažniausiai apie 1 km aukštyje. Inversinio sluoksnio storis gali svyruoti nuo kelių dešimčių iki kelių šimtų metrų. Temperatūros skirtumas inversijos metu gali siekti 15-20°.

Inversiniai sluoksniai vaidina svarbų vaidmenį ore. Kadangi inversinio sluoksnio oras yra šiltesnis nei apatiniame sluoksnyje, oras apatiniuose sluoksniuose negali pakilti. Todėl inversiniai sluoksniai sulėtina vertikalius judesius apatiniame oro sluoksnyje. Skrendant po inversiniu sluoksniu, dažniausiai pastebimas guzas („guzumas“). Virš inversinio sluoksnio orlaivio skrydis paprastai vyksta įprastai. Po inversiniais sluoksniais vystosi vadinamieji banguoti debesys.

Oro temperatūra turi įtakos pilotavimo technikai ir įrangos veikimui. Esant žemesnei nei -20° žemės temperatūrai, aliejus užšąla, todėl jį reikia pilti įkaitintą. Skrydžio metu val žemos temperatūros Vanduo variklio aušinimo sistemoje intensyviai aušinamas. Esant aukštesnei temperatūrai (virš +30°), variklis gali perkaisti. Oro temperatūra taip pat turi įtakos orlaivio įgulos darbui. Esant žemai temperatūrai, iki -56° stratosferoje, įgulai reikalingos specialios uniformos.

Oro temperatūra labai didelę reikšmę orų prognozei.

Oro temperatūra matuojama lėktuvo skrydžio metu naudojant prie lėktuvo pritvirtintus elektrinius termometrus. Matuojant oro temperatūrą reikia nepamiršti, kad dėl didelio šiuolaikinių orlaivių greičių termometrai duoda klaidų. Didelis orlaivio greitis sukelia paties termometro temperatūros padidėjimą dėl jo rezervuaro trinties su oru ir šildymo įtakos dėl oro suspaudimo. Įkaitimas dėl trinties didėja didėjant orlaivio skrydžio greičiui ir išreiškiamas šiais dydžiais:

Greitis km/h…………. 100 200 З00 400 500 600

Šildymas nuo trinties…… 0°.34 1°.37 3°.1 5°.5 8°.6 12°.b

Įkaitimas dėl suspaudimo išreiškiamas šiais dydžiais:

Greitis km/h…………. 100 200 300 400 500 600

Šildymas nuo suspaudimo…… 0°.39 1°.55 3°.5 5°.2 9°.7 14°.0

Lėktuve sumontuoto termometro rodmenų iškraipymas skrendant debesyse yra 30% mažesnis nei aukščiau nurodytos vertės dėl to, kad dalis šilumos, susidarančios dėl trinties ir suspaudimo, išleidžiama ore susikondensavusiam vandeniui garuoti. lašelių forma.

Oro temperatūra. Matavimo vienetai, temperatūros pokytis priklausomai nuo aukščio. Inversija, izotermija, Inversijų tipai, Adiabatinis procesas.

Oro temperatūra yra dydis, apibūdinantis jo šiluminę būseną. Jis išreiškiamas arba laipsniais Celsijaus (ºС pagal Celsijaus skalę arba Kelvinais (K) absoliučioje skalėje. Temperatūros perėjimas nuo Kelvino iki temperatūros Celsijaus laipsniais atliekamas pagal formulę

t = T-273º

Apatiniam atmosferos sluoksniui (troposferai) būdingas temperatūros sumažėjimas didėjant aukščiui, kuris siekia 0,65ºС 100 m.

Šis temperatūros pokytis atsižvelgiant į aukštį 100 m vadinamas vertikaliu temperatūros gradientu. Žinodami temperatūrą žemės paviršiuje ir naudodami vertikalaus gradiento vertę, galite apskaičiuoti apytikslę temperatūrą bet kuriame aukštyje (pavyzdžiui, kai žemės paviršiaus temperatūra +20ºС 5000 m aukštyje, temperatūra bus lygi:

20º- (0,65*50) = -12,5.

Vertikalus gradientas γ nėra pastovią vertę ir priklauso nuo oro masės tipo, paros laiko ir metų sezono, požeminio paviršiaus pobūdžio ir kitų priežasčių. Kai temperatūra mažėja didėjant aukščiui, γ  laikomas teigiamu, jei temperatūra nesikeičia didėjant aukščiui, tada γ = 0 sluoksniai vadinami izoterminis. Atmosferos sluoksniai, kurių temperatūra didėja didėjant aukščiui (γ< 0), называются inversija. Priklausomai nuo vertikalaus temperatūros gradiento dydžio, atmosferos būklė gali būti stabili, nestabili arba abejinga sauso (nesočiojo) arba prisotinto oro atžvilgiu.

Oro temperatūra kylant mažėja adiabatiškai ty be oro dalelių šilumos mainų su aplinka. Jei oro dalelė pakyla aukštyn, tada jos tūris plečiasi ir vidinė energija dalelių mažėja.

Jei dalelė nusileidžia, ji susitraukia ir padidėja jos vidinė energija. Iš to išplaukia, kad oro tūriui judant aukštyn jo temperatūra mažėja, o judant žemyn – didėja. Šie procesai žaidžia svarbus vaidmuo formuojantis ir vystantis debesims.

Horizontalusis gradientas yra temperatūra, išreikšta laipsniais 100 km atstumu. Perėjus iš šalto VM į šiltą ir iš šilto į šaltą, jis gali viršyti 10º 100 km.

Inversijų tipai.

Inversijos yra stabdantys sluoksniai, jie slopina vertikalius oro judesius, po jais kaupiasi vandens garai ar kitos kietos dalelės, kurios blogina matomumą, susidaro rūkas ir įvairių formų debesys Inversiniai sluoksniai taip pat yra horizontalių oro judėjimų stabdymo sluoksniai. Daugeliu atvejų šie sluoksniai yra vėjo nepraleidžiantys paviršiai. Inversijas troposferoje galima stebėti netoli žemės paviršiaus ir dideliame aukštyje. Galingas inversijos sluoksnis yra tropopauzė.

Atsižvelgiant į atsiradimo priežastis, išskiriamos šių tipų inversijos:

1. Radiacija – paviršinio oro sluoksnio atšalimo, dažniausiai naktį, rezultatas.

2. Advektyvus – kai šiltas oras juda į šaltą apatinį paviršių.

3. Suspaudimas arba nuslūgimas – susidaro mažai judančių anticiklonų centrinėse dalyse.

Į žemės paviršių krintantys saulės spinduliai ją šildo. Oro šildymas vyksta iš apačios į viršų, t. y. nuo žemės paviršiaus.

Šilumos perdavimas iš apatinių oro sluoksnių į viršutinius daugiausia vyksta dėl šilto, įkaitusio oro kilimo aukštyn ir šalto oro nusileidimo žemyn. Šis oro šildymo procesas vadinamas konvekcija.

Kitais atvejais šilumos perdavimas aukštyn vyksta dėl dinamikos turbulencija. Taip vadinami atsitiktiniai sūkuriai, atsirandantys ore dėl jo trinties į žemės paviršių horizontalaus judėjimo metu arba kai skirtingi oro sluoksniai trinasi vienas į kitą.

Konvekcija kartais vadinama termine turbulencija. Konvekcija ir turbulencija kartais derinamos bendru pavadinimu - mainai.

Žemutinės atmosferos vėsinimas vyksta kitaip nei šildymas. Žemės paviršius nuolat praranda šilumą į jį supančią atmosferą, skleisdamas akiai nematomus šilumos spindulius. Vėsinimas ypač stiprus po saulėlydžio (naktį). Dėl šilumos laidumo oro masės, esančios greta žemės, taip pat palaipsniui vėsinamos, tada šis vėsinimas perduodamas ant viršutinių oro sluoksnių; šiuo atveju intensyviausiai vėsinami žemiausi sluoksniai.

Priklausomai nuo saulės šildymo, apatinių oro sluoksnių temperatūra kinta ištisus metus ir dieną, maksimaliai pasiekdama apie 13-14 valandų. Kasdienis oro temperatūros pokytis skirtingomis dienomis toje pačioje vietoje nėra pastovus; jos dydis daugiausia priklauso nuo oro sąlygų. Taigi apatinių oro sluoksnių temperatūros pokyčiai yra susiję su žemės (požeminio) paviršiaus temperatūros pokyčiais.

Oro temperatūros pokyčiai taip pat atsiranda dėl vertikalių jo judėjimų.

Yra žinoma, kad oras atvėsta, kai jis plečiasi, ir įkaista, kai suspaudžiamas. Atmosferoje, judant aukštyn, oras, patekęs į žemesnio slėgio sritis, plečiasi ir atvėsta, o, atvirkščiai, judant žemyn, susispausdamas, oras įkaista. Oro temperatūros pokyčiai jo vertikalių judesių metu daugiausia lemia debesų susidarymą ir sunaikinimą.

Oro temperatūra paprastai mažėja didėjant ūgiui. Vidutinės temperatūros pokytis aukštyje virš Europos vasarą ir žiemą pateiktas lentelėje „Vidutinės oro temperatūros virš Europos“.

Temperatūros sumažėjimas didėjant aukščiui būdingas vertikaliai temperatūros gradientas. Taip vadinamas temperatūros pokytis kas 100 m aukščio virš jūros lygio. Techniniams ir aeronautikos skaičiavimams vertikalus temperatūros gradientas imamas lygus 0,6. Reikia nepamiršti, kad ši vertė nėra pastovi. Gali atsitikti taip, kad kokiame nors oro sluoksnyje temperatūra nesikeičia didėjant aukščiui. Tokie sluoksniai vadinami izoterminiai sluoksniai.

Gana dažnai atmosferoje pasitaiko reiškinys, kai tam tikrame sluoksnyje temperatūra net didėja didėjant aukščiui. Šie atmosferos sluoksniai vadinami inversijos sluoksniai. Inversijos įvyksta dėl įvairių priežasčių. Vienas iš jų yra apatinio paviršiaus aušinimas radiacija naktį arba žiemą giedrame danguje. Kartais, esant ramiam ar silpnam vėjui, paviršinis oras taip pat atšąla ir tampa šaltesnis nei viršutiniai sluoksniai. Dėl to oras aukštyje yra šiltesnis nei apačioje. Tokios inversijos vadinamos radiacija. Stiprios radiacijos inversijos paprastai stebimos virš sniego dangos ir ypač kalnų baseinuose, taip pat esant ramioms sąlygoms. Inversiniai sluoksniai tęsiasi iki kelių dešimčių ar šimtų metrų aukščio.

Inversijos taip pat atsiranda dėl šilto oro judėjimo (advekcijos) ant šalto apatinio paviršiaus. Tai vadinamieji advekcinės inversijos. Šių inversijų aukštis siekia kelis šimtus metrų.

Be šių inversijų, stebimos priekinės ir suspaudimo inversijos. Priekinės inversijos atsiranda šiltoms oro masėms tekant per šaltesnes. Suspaudimo inversijos atsiranda orui nusileidus iš viršutinių atmosferos sluoksnių. Tokiu atveju besileidžiantis oras kartais įkaista tiek, kad apatiniai jo sluoksniai būna šaltesni.

Temperatūros inversijos stebimos įvairiuose troposferos aukščiuose, dažniausiai apie 1 km aukštyje. Inversinio sluoksnio storis gali svyruoti nuo kelių dešimčių iki kelių šimtų metrų. Temperatūros skirtumas inversijos metu gali siekti 15-20°.

Inversiniai sluoksniai vaidina svarbų vaidmenį ore. Kadangi inversinio sluoksnio oras yra šiltesnis nei apatiniame sluoksnyje, oras apatiniuose sluoksniuose negali pakilti. Todėl inversiniai sluoksniai sulėtina vertikalius judesius apatiniame oro sluoksnyje. Skrendant po inversiniu sluoksniu, dažniausiai pastebimas guzas („guzumas“). Virš inversinio sluoksnio orlaivio skrydis paprastai vyksta įprastai. Po inversiniais sluoksniais vystosi vadinamieji banguoti debesys.

Oro temperatūra turi įtakos pilotavimo technikai ir įrangos veikimui. Esant žemesnei nei -20° žemės temperatūrai, aliejus užšąla, todėl jį reikia pilti įkaitintą. Skrydžio metu esant žemai temperatūrai, vanduo variklio aušinimo sistemoje yra intensyviai aušinamas. Esant aukštesnei temperatūrai (virš +30°), variklis gali perkaisti. Oro temperatūra taip pat turi įtakos orlaivio įgulos darbui. Esant žemai temperatūrai, iki -56° stratosferoje, įgulai reikalingos specialios uniformos.

Oro temperatūra yra labai svarbi orų prognozei.

Oro temperatūra matuojama lėktuvo skrydžio metu naudojant prie lėktuvo pritvirtintus elektrinius termometrus. Matuojant oro temperatūrą reikia nepamiršti, kad dėl didelio šiuolaikinių orlaivių greičių termometrai duoda klaidų. Didelis orlaivio greitis sukelia paties termometro temperatūros padidėjimą dėl jo rezervuaro trinties su oru ir šildymo įtakos dėl oro suspaudimo. Įkaitimas dėl trinties didėja didėjant orlaivio skrydžio greičiui ir išreiškiamas šiais dydžiais:

Greitis km/h............ 100 200 З00 400 500 600

Šildymas nuo trinties...... 0°.34 1°.37 3°.1 5°.5 8°.6 12°,b

Įkaitimas dėl suspaudimo išreiškiamas šiais dydžiais:

Greitis km/h................ 100 200 300 400 500 600

Šildymas nuo suspaudimo...... 0°.39 1°.55 3°.5 5°.2 9°.7 14°.0

Lėktuve sumontuoto termometro rodmenų iškraipymas skrendant debesyse yra 30% mažesnis nei aukščiau nurodytos vertės dėl to, kad dalis šilumos, susidarančios dėl trinties ir suspaudimo, išleidžiama ore susikondensavusiam vandeniui garuoti. lašelių forma.

Vieša pamoka

gamtos istorijoje 5 m

pataisos klasė

Oro temperatūros pokytis nuo aukščio

Sukurta

mokytoja Šuvalova O.T.

Pamokos tikslas:

Sukurti žinias apie oro temperatūros matavimą su aukščiu, supažindinti su debesų susidarymo procesu ir kritulių rūšimis.

Per užsiėmimus

1. Laiko organizavimas

Galimybė turėti vadovėlį, darbo sąsiuvinį, dienoraštį, rašiklį.

2. Mokinių žinių patikrinimas

Mes studijuojame temą: oras

Prieš pradėdami studijuoti naują medžiagą, prisiminkime medžiagą, kurią apžvelgėme, ką mes žinome apie orą?

Priekinė apklausa

Oro sudėtis

Iš kur ore šios dujos: azotas, deguonis, anglies dioksidas, priemaišos.

Oro savybės: užima erdvę, suspaudžiamumas, elastingumas.

Oro svoris?

Atmosferos slėgis, jo kitimas priklausomai nuo aukščio.

Oro pašildymas.

3. Naujos medžiagos mokymasis

Žinome, kad šildomas oras kyla aukštyn. Ar žinome, kas toliau atsitiks su įkaitintu oru?

Ar manote, kad didėjant ūgiui oro temperatūra mažės?

Pamokos tema: oro temperatūros kaita priklausomai nuo aukščio.

Pamokos tikslas: išsiaiškinti, kaip keičiasi oro temperatūra priklausomai nuo aukščio ir kokie yra šių pokyčių rezultatai.

Ištrauka iš švedų rašytojo knygos „Nilso nuostabi kelionė su laukinėmis žąsimis“ apie vienaakį trolį, kuris nusprendė „Pastatysiu namą arčiau saulės – tegul jis mane sušildo“. Ir trolis ėmėsi darbo. Jis visur rinko akmenis ir sukrovė juos vieną ant kito. Netrukus jų akmenų kalnas pakilo beveik iki pačių debesų.

Dabar jau gana! - tarė trolis. Dabar aš pasistatysiu namą šio kalno viršūnėje. Gyvensiu prie pat saulės. Aš nesušalsiu šalia saulės! Ir trolis pakilo į kalną. Tik kas tai? Kuo aukščiau jis kyla, tuo šalčiau darosi. Pateko į viršų.

„Na, – galvoja jis, – tai akmuo nuo čia iki saulės! O dėl šalčio dantis neliečia danties. Šis trolis buvo užsispyręs: jam patekus į galvą niekas negali jo išmušti. Nusprendžiau ant kalno pasistatyti namą ir pasistačiau. Saulė lyg arti, bet šaltis vis tiek skverbiasi iki kaulų. Taip šis kvailas trolis sustingo.

Paaiškinkite, kodėl užsispyręs trolis sustingo.

Išvada: kuo oras arčiau žemės paviršiaus, tuo jis šiltesnis, o kylant į aukštį šaltesnis.

Kylant į 1500m aukštį oro temperatūra pakyla 8 laipsniais. Todėl už lėktuvo 1000 m aukštyje oro temperatūra yra 25 laipsniai, o žemės paviršiuje tuo pačiu metu termometras rodo 27 laipsnius.

Kas čia per reikalas?

Apatiniai oro sluoksniai, kaitindami, plečiasi, mažina jų tankį ir, kildami aukštyn, perduoda šilumą viršutiniams atmosferos sluoksniams. Tai reiškia, kad šiluma, ateinanti iš žemės paviršiaus, prastai sulaikoma. Štai kodėl už lėktuvo ne šilčiau, o šalčiau, todėl užsispyręs trolis sustingo.

Kortų demonstravimas: žemi ir aukšti kalnai.

Kokius skirtumus matote?

Kodėl viršūnės aukšti kalnai padengtas sniegu, bet sniego nėra kalnų papėdėje? Ledynų ir amžinojo sniego atsiradimas kalnų viršūnėse yra susijęs su oro temperatūros pokyčiais didėjant aukščiui, klimatas sunkėja, atitinkamai keičiasi ir klimatas. daržovių pasaulis. Pačioje viršūnėje, šalia aukštų kalnų viršūnių, yra šalčio, sniego ir ledo karalystė. Kalnų viršūnės o tropikuose yra padengti amžinu sniegu. Amžinojo sniego ribos kalnuose vadinamos sniego linija.

Stalo demonstravimas: kalnai.

Pažvelkite į kortelę su skirtingų kalnų nuotraukomis. Ar visur vienodas sniego linijos aukštis? Su kuo tai susiję? Sniego linijos aukštis skiriasi. Šiauriniuose regionuose jis žemesnis, o pietiniuose – didesnis. Ši linija nenubrėžta ant kalno. Kaip galime apibrėžti „sniego linijos“ sąvoką?

Sniego riba – tai linija, virš kurios sniegas netirpsta net vasarą. Žemiau sniego ribos yra zona, kuriai būdinga reta augmenija, tada natūraliai keičiasi augalijos sudėtis, artėjant prie kalno papėdės.

Ką kasdien matome danguje?

Kodėl danguje susidaro debesys?

Įkaitęs oras, kildamas aukštyn, neša akiai nematomus vandens garus į aukštesnį atmosferos sluoksnį. Tolstant nuo žemės paviršiaus oro temperatūra nukrenta, jame esantys vandens garai atvėsta, susidaro mažyčiai vandens lašeliai. Dėl jų kaupimosi susidaro debesis.

DEBESIS TIPAI:

Cirrus

Sluoksniuotas

Cumulus

Kortos su debesų tipais demonstravimas.

Plunksnieji debesys yra aukščiausi ir ploniausi. Jie plaukia labai aukštai virš žemės, kur visada šalta. Tai gražūs ir šalti debesys. Pro juos šviečia mėlynas dangus. Jie atrodo kaip ilgos pasakų paukščių plunksnos. Štai kodėl jie vadinami plunksniniais.

Sluoksniniai debesys vientisi, blyškiai pilki. Jie dengia dangų monotoniška pilka antklode. Tokie debesys atneša blogus orus: sninga, kelias dienas pliaupia lietus.

Lietus Cumulus debesys- dideli ir tamsūs, jie veržiasi vienas paskui kitą tarsi lenktyniaudami. Kartais vėjas juos nuneša taip žemai, kad atrodo, kad debesys liečia stogus.

Gražiausi yra reti kamuoliniai debesys. Jie primena kalnus su akinančiai baltomis viršūnėmis. Ir juos įdomu žiūrėti. Dangumi bėga linksmi kamuoliniai debesys, nuolat besikeičiantys. Jie atrodo kaip gyvūnai, arba kaip žmonės, arba kaip kažkokios pasakos būtybės.

Kortelės su įvairių tipų debesys

Nustatykite, kurie debesys pavaizduoti paveikslėliuose?

Tam tikromis sąlygomis atmosferos oras Iš debesų krenta krituliai.

Kokius kritulius žinote?

Lietus, sniegas, kruša, rasa ir kt.

Mažiausi vandens lašeliai, sudarantys debesis, susiliejantys vienas su kitu, palaipsniui didėja, tampa sunkūs ir nukrenta ant žemės. Vasarą lyja, žiemą - sniegas.

Iš ko pagamintas sniegas?

Sniegas sudarytas iš ledo kristalų skirtingos formos– snaigės, dažniausiai šešiakampės žvaigždės, krenta iš debesų, kai oro temperatūra nukrenta žemiau nulio laipsnių.

Dažnai šiltuoju metų laiku per liūtį iškrenta kruša - kritulių ledo gabalėlių pavidalo, dažniausiai netaisyklingos formos.

Kaip atmosferoje susidaro kruša?

Ant krentančių vandens lašelių didesnis aukštis, užšąla ir ant jų auga ledo kristalai. Krisdami žemyn, jie susiduria su peršalusio vandens lašais ir padidėja. Kruša gali pridaryti daug žalos. Jis išmuša pasėlius, naikina miškus, išmuša lapiją ir žudo paukščius.

4.Pamokos suma.

Ką naujo sužinojote apie orą pamokoje?

1. Oro temperatūros mažėjimas didėjant aukščiui.

2. Sniego linija.

3. Kritulių rūšys.

5. Namų darbų užduotis.

Išmokite užrašus savo sąsiuvinyje. Debesų stebėjimas ir jų piešimas sąsiuvinyje.

6. To, kas išmokta, įtvirtinimas.

Savarankiškas darbas su tekstu. Užpildykite teksto spragas naudodami nuorodas.

Oro temperatūros pokytis priklausomai nuo aukščio

Vertikalus temperatūros pasiskirstymas atmosferoje yra atmosferos padalijimo į penkis pagrindinius sluoksnius pagrindas (žr. 1.3 skyrių). Žemės ūkio meteorologijai didžiausią susidomėjimą kelia troposferos, ypač jos paviršinio sluoksnio, temperatūros pokyčių dėsniai.

Vertikalus temperatūros gradientas

Oro temperatūros pokytis 100 m aukštyje vadinamas vertikaliuoju temperatūros gradientu (VTG).

IGT priklauso nuo daugelio faktorių: metų laiko (žiemą mažiau, vasarą daugiau), paros laiko (naktį mažiau, dieną daugiau), oro masių išsidėstymo (jei kokiame aukštyje). virš šalto oro sluoksnio yra šiltesnio oro sluoksnis, tada IGT keičia atvirkštinį ženklą). Vidutinė VGT vertė troposferoje yra apie 0,6 °C/100 m.

Paviršiniame atmosferos sluoksnyje VGT priklauso nuo paros laiko, oro ir požeminio paviršiaus pobūdžio. Dieną VGT beveik visada teigiamas, ypač vasarą virš sausumos, tačiau giedru oru jis dešimtis kartų didesnis nei debesuotu oru. Giedrą vasaros popietę oro temperatūra dirvos paviršiuje gali būti 10 °C ar daugiau aukštesnė nei 2 m aukštyje. Dėl to VGT duotame dviejų metrų sluoksnyje 100 m. yra daugiau nei 500 °C/100 m. Vėjas sumažina VGT, nes esant Maišantis orui, jo temperatūra skirtinguose aukščiuose išlyginama. Debesuotumas ir krituliai sumažina VGT. At šlapias dirvožemis VGT paviršiniame atmosferos sluoksnyje smarkiai sumažėja. Virš pliko dirvožemio (pūdymų) VGT yra didesnis nei ant išsivysčiusių pasėlių ar pievų. Žiemą virš sniego dangos VGT paviršiniame atmosferos sluoksnyje yra mažas ir dažnai neigiamas.

Didėjant aukščiui, apatinio paviršiaus ir oro įtaka VGT susilpnėja ir VGT mažėja, palyginti su jo verte.

mi paviršiniame oro sluoksnyje. Virš 500 m paros oro temperatūros kitimo įtaka išnyksta. Aukštyje nuo 1,5 iki 5-6 km VGT yra 0,5-0,6 ° C/100 m. 6-9 km aukštyje VGT didėja ir yra 0,65-0,75 ° C/100 m viršutiniame sluoksnyje. troposferos VGT vėl sumažėja iki 0,5-0,2° C/100 m.

Duomenys apie VGT įvairiuose atmosferos sluoksniuose naudojami prognozuojant orus, teikiant meteorologijos paslaugas reaktyviniams orlaiviams ir paleidžiant palydovus į orbitą, taip pat nustatant išleidimo ir sklidimo sąlygas. Pramoninės atliekos atmosferoje. Neigiamas VGT paviršiniame oro sluoksnyje naktį pavasarį ir rudenį rodo šalnų galimybę.

4.3.2. Vertikalus oro temperatūros pasiskirstymas

Temperatūros pasiskirstymas atmosferoje su aukščiu vadinamas atmosferos stratifikacija. Jo stabilumas, t.y., gebėjimas perkelti atskirus oro kiekius vertikalia kryptimi, priklauso nuo atmosferos stratifikacijos. Tokie didelių oro kiekių judėjimai vyksta beveik nesikeičiant šilumai su aplinka, t.y. adiabatiškai. Tuo pačiu metu keičiasi judančio oro tūrio slėgis ir temperatūra. Jei oro tūris juda aukštyn, jis pereina į mažesnio slėgio sluoksnius ir plečiasi, todėl jo temperatūra mažėja. Kai oras nusileidžia, vyksta atvirkštinis procesas.

Garais neprisotinto oro temperatūros pokytis (žr. 5.1 skyrių) yra 0,98 ° C, kai adiabatinis vertikalus judėjimas yra 100 m (beveik 1,0 ° C / 100 m). Kada yra 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 stabili pusiausvyra.

Esant VGT = 1,0° C/100 m, visuose aukščiuose kylančio oro tūrio temperatūra bus lygi aplinkos oro temperatūrai. Todėl dirbtinai iki tam tikro aukščio pakeltas ir paskui sau paliktas oro tūris nei pakils, nei toliau mažės. Tokia atmosferos būsena vadinama abejingas.

Jei VGT> 1,0°C/100 m, tai didėjantis oro tūris, kas 100 m vėstantis tik 1,0°C, pasirodo, visuose aukščiuose šiltesnis už aplinką, todėl kylantis vertikalus judėjimas tęsiasi. Jis sukurtas atmosferoje nestabili pusiausvyra.Ši būklė atsiranda, kai apatinis paviršius stipriai įkaista, kai VGT didėja didėjant aukščiui. Tai prisideda tolimesnis vystymas konvekcija, kuri dis-84

tęsiasi maždaug iki aukščio, kuriame kylančio oro temperatūra tampa lygi aplinkos temperatūrai. Esant dideliam nestabilumui, kyla galingi kamuoliniai debesys, iš kurių iškrenta krituliai ir kruša, pavojinga pasėliams.

Šiaurinio pusrutulio vidutinio klimato platumose temperatūra viršutinėje troposferos riboje, t.y., maždaug 10-12 km aukštyje, ištisus metus yra apie -50 ° C. Liepos mėnesį 5 km aukštyje ji svyruoja nuo -4 ° C (iki 40 ° šiaurės platumos) iki -12 ° C (prie 60 ° šiaurės platumos), o sausio mėnesį tose pačiose platumose ir tame pačiame aukštyje yra atitinkamai -20 ir -34 ° C (20 lentelė). Dar žemesniame (ribiniame) troposferos sluoksnyje temperatūra kinta dar labiau, priklausomai nuo geografinės platumos, metų laiko ir požeminio paviršiaus pobūdžio.

20 lentelė

Vidutinis oro temperatūros (°C) pasiskirstymas pagal aukštį troposferoje sausio ir liepos mėnesiais virš 40 ir 60° šiaurės platumos.

Oro temperatūra

Aukštis, km

Dėl Žemdirbystė gyvybiškai svarbią reikšmę turi atmosferos gruntinio sluoksnio apatinės dalies temperatūros režimą, maždaug iki 2 m aukščio, kur yra daugiausiai auginamų augalų ir gyvena ūkio gyvūnai. Šiame sluoksnyje beveik visų meteorologinių dydžių vertikalūs gradientai yra labai dideli; didelis, palyginti su kitais sluoksniais. Kaip jau minėta, IGT paviršiniame atmosferos sluoksnyje dažniausiai yra< много раз превышает ВП в остальной тропосфере В ясные тихие дни, когд< турбулентное перемешива

23 °C

Ryžiai. 18. Temperatūros pasiskirstymas paviršiniame oro sluoksnyje ir ariamajame dirvos sluoksnyje dienos metu (1) ir naktimis (2).

susilpnėja, oro temperatūrų skirtumas tarp

dirvožemio paviršiuje ir 2 m aukštyje gali viršyti 10 ° C. Giedromis, ramiomis naktimis oro temperatūra pakyla iki tam tikro aukščio (inversija) ir VGT tampa neigiama.

Vadinasi, atmosferos paviršiniame sluoksnyje yra dviejų tipų vertikalus temperatūros pasiskirstymas. Vadinamas tipas, kuriame dirvožemio paviršiaus temperatūra yra didžiausia ir palieka paviršių aukštyn ir žemyn insoliacija. Jis stebimas dieną, kai dirvožemio paviršius yra šildomas tiesiogiai saulės radiacija. Atvirkštinis temperatūros pasiskirstymas vadinamas radiacija tipas arba tipas radiacija(18 pav.). Šis tipas dažniausiai stebimas naktį, kai dėl efektyvios spinduliuotės paviršius atšaldomas ir nuo jo atšaldomi gretimi oro sluoksniai.