Головна » їжа та напої » Урок "зміна температури повітря з висотою". Зміна температури повітря з висотою Як змінюється температура повітря

Урок "зміна температури повітря з висотою". Зміна температури повітря з висотою Як змінюється температура повітря

Блакитна планета ...

Ця тема повинна була з'явиться на сайті однієї з перших. Адже і вертольоти - атмосферні літальні апарати. атмосфера Землі - їх, так би мовити, місце існування :-). А фізичні властивості повітря як раз і визначають якість цього існування :-). Тобто це одна з основ. І про основу завжди пишуть спочатку. Але зрозумів я про це тільки зараз. Однак краще, як відомо, пізно, ніж ніколи ... Торкнемося цього питання, в нетрі і непотрібні складності проте не залазячи :-).

Отже ... атмосфера Землі. Це газова оболонка нашої блакитної планети. Таку назву всім відомо. А чому блакитна? Просто тому, що «блакитна» (а також синя і фіолетова) складова сонячного світла (спектра) найбільш добре розсіюється в атмосфері, фарбуючи її тим самим в блакитно-синюваті, іноді з відтінком фіолетового тону (в сонячний день, звичайно :-)) .

Склад атмосфери Землі.

Склад атмосфери досить широкий. Перераховувати в тексті всі складові не буду, для цього є хороша іллюстрація.Состав всіх цих газів практично постійний, за винятком вуглекислого газу (СО 2). Крім того в атмосфері обов'язково міститься вода у вигляді пари, суспензії крапель або кристалів льоду. Кількість води постійно і залежить від температури і, в меншій мірі, від тиску повітря. Крім того атмосфера Землі (особливо нинішня) містить і певну кількість я б сказав «всякої гидоти» :-). Це SO 2, NH 3, CO, HCl, NO, крім того є там пари ртуті Hg. Правда все це знаходиться там в невеликих кількостях, слава богу :-).

атмосферу Землі прийнято ділити на декілька наступних один за одним по висоті над поверхнею зон.

Перша, найближча до землі - це тропосфера. Це найнижчий і, так би мовити, основний шар для життєдіяльності різного виду. У ньому міститься 80% маси всього атмосферного повітря (хоча за обсягом вона становить всього близько 1% всієї атмосфери) і близько 90% всієї атмосферної води. Основна маса всіх вітрів, хмар, дощів і снігів 🙂 - звідти. Тропосфера простягається до висот близько 18 км в тропічних широтах і до 10 км в полярних. Температура повітря в ній падає з підйомом на висоту приблизно 0,65º на кожні 100 м.

Атмосферні зони.

Зона друга - стратосфера. Треба сказати, що між тропосферою і стратосферой виділяють ще одну вузьку зону - тропопаузу. У ній припиняється падіння температури з висотою. Тропопауза має середню товщину 1,5 2 км, але межі її нечіткі і тропосфера часто перекриває стратосферу.

Так ось стратосфера має висоту в середньому від 12 км до 50 км. Температура в ній до 25 км залишається незмінною (близько -57ºС), потім десь до 40 км підвищується приблизно до 0ºС і далі до 50 км залишається незмінною. Стратосфера - відносно спокійна частина атмосфери землі. Несприятливі погодні умови в ній практично відсутні. Саме в стратосфері розташовується знаменитий озоновий шар на висотах від 15-20 км до 55-60 км.

Далі слідує невеликий прикордонний шар стратопауза, температура в якій зберігається близько 0ºС, і потім наступна зона мезосфера. Вона простягається до висот 80-90 км, і в ній температура падає приблизно до 80ºС. У мезосфері зазвичай стають видні дрібні метеори, які починають в ній світитися і там же згоряють.

Наступний вузький проміжок - мезопауза і за нею зона термосфера. Її висота - до 700-800 км. Тут температура знову починає підвищуватися і на висотах близько 300 км може досягати величин порядку 1200 º. Далі вона залишається постійною. Усередині термосфери до висоти близько 400 км розташована іоносфера. Тут повітря сильно іонізоване через вплив сонячної радіації і володіє великою електропровідністю.

Наступна і, вобщем-то, остання зона - екзосфера. Це так звана зона розсіювання. Тут в основному присутня дуже сильно розріджений водень і гелій (з переважанням водню). На висотах близько 3000 км екзосфера переходить в бліжнекосміческій вакуум.

Ось приблизно десь так. Чому приблизно? Тому що шари ці досить умовні. Можуть бути різні зміни висоти, складу газів, води, величини температури, іонізації і так далі. Крім того існує ще чимало термінів, що визначають будову і стан атмосфери землі.

Наприклад гомосфера і гетеросферу. У першій атмосферні гази добре перемішані, і їх склад досить однорідний. Друга розташована вище першої і такого перемішування там вже практично немає. Гази в ній розділяє гравітація. Кордон між цими шарами розташована на висоті 120 км, і називається вона турбопаузи.

З термінами мабуть покінчимо, але обов'язково ще додам, що умовно прийнято вважати, що межа атмосфери розташована на висоті 100 км над рівнем моря. Ця межа називається Лінія Кармана.

Додам ще дві картинки для ілюстрації будови атмосфери. Перша, правда, на німецькому, але зате повна і досить легка в розумінні :-). Її можна збільшити і добре розглянути. Друга показує зміну температури атмосфери з висотою.

Будова атмосфери Землі.

Зміна температури повітря з висотою.

Сучасні пілотовані орбітальні космічні апарати літають на висотах близько 300-400 км. Однак це вже не авіація, хоча область, звичайно, в певному сенсі близькоспоріднених, і ми про неї ще неодмінно поговоримо :-).

Зона авіації - це тропосфера. Сучасні атмосферні літальні апарати можуть літати і в нижніх шарах стратосфери. Наприклад практична стеля МІГ-25РБ - 23000 м.

Політ в стратосфері.

І саме фізичні властивості повітря тропосфери визначають яким буде політ, наскільки буде ефективна система управління літака, як буде впливати на нього турбулентність в атмосфері, як будуть працювати двигуни.

Перше основне властивість - це температура повітря. У газодинаміці вона може визначатися за шкалою Цельсія або Кельвіна.

температура t 1 на заданій висоті Н за шкалою Цельсія визначається:

t 1 \u003d t - 6,5Н , де t- температура повітря у землі.

Температура за шкалою Кельвіна називається абсолютної температурою, Нуль за цією шкалою - це абсолютний нуль. При абсолютному нулі припиняється тепловий рух молекул. Абсолютний нуль за шкалою Кельвіна відповідає -273º за шкалою Цельсія.

відповідно температура Т на висоті Нза шкалою Кельвіна визначається:

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

тиск повітря. Атмосферний тиск вимірюється в паскалях (Н / м 2), в старій системі вимірювання в атмосферах (атм.). Існує ще таке поняття як барометричний тиск. Це тиск, виміряний в міліметрах ртутного стовпа за допомогою ртутного барометра. Барометричний тиск (тиск на рівні моря) рівне 760 мм рт. ст. називається стандартним. У фізиці 1 атм. як раз і дорівнює 760 мм рт.ст.

щільність повітря. У аеродинаміці найчастіше користуються таким поняттям, як масова щільність повітря. Це маса повітря в 1 м 3 об'єму. Щільність повітря з висотою змінюється, повітря стає розрідженим.

Вологість повітря. Показує кількість води, що знаходиться в повітрі. Існує поняття « відносна вологість». Це відношення маси водяної пари до максимально можливої \u200b\u200bпри даній температурі. Поняття 0%, тобто коли повітря зовсім сухий може існувати вобщем-то тільки в лабораторії. З іншого боку 100% -ва вологість цілком реальна. Це означає, що повітря ввібрав в себе всю воду, яку міг увібрати. Щось типу абсолютно «повної губки». Висока відносна вологість знижує щільність повітря, а мала, відповідно підвищує.

У зв'язку з тим, що польоти літаків відбуваються при різних атмосферних умовах, то і їх польотні і аеродинамічні параметри на одному режимі польоту можуть бути різними. Тому для правильної оцінки цих параметрів введена Міжнародна стандартна атмосфера (МСА). Вона показує зміну стану повітря з підйомом на висоту.

За основні прийняті параметри стану повітря при нульовій вологості:

тиск P \u003d 760 мм рт. ст. (101,3 кПа);

температура t \u003d + 15 ° C (288 К);

масова щільність ρ \u003d 1,225 kg / m 3;

Для МСА прийнято (як уже було сказано вище :-)), що температура падає в тропосфері на 0,65º на кожні 100 метрів висоти.

Стандартна атмосфера (приклад до 10000 м).

Таблиці МСА використовуються під час градуювання приладів, а також для штурманських і інженерних розрахунків.

Фізичні властивості повітря включають в себе також такі поняття як інертність, в'язкість і стисливість.

Інертність - властивість повітря, що характеризує його здатність чинити опір зміні стану спокою або рівномірного прямолінійного руху . Мірою інертності є масова щільність повітря. Чим вона вища, тим вище інертність і сила опору середовища при русі в ній літака.

В'язкість. Визначає опір тертя об повітря при русі літака.

Стисливість визначає зміна щільності повітря при зміні тиску. На малих швидкостях руху літального апарату (до 450 км / год) зміни тиску при обтіканні його повітряним потоком не відбувається, але при великих швидкостях починає проявлятися ефект стисливості. Особливо позначається його вплив на сверхзвуке. Це окрема область аеродинаміки і тема для окремої статті :-).

Ну ось здається поки все ... Пора закінчити це злегка нудновато перерахування, без якого проте не обійтися :-). атмосфера Землі, Її параметри, фізичні властивості повітря також важливі для літального апарату, як і параметри самого апарату, і про них не можна було не згадати.

Поки, до наступних зустрічей і більш цікавих тем 🙂 ...

P.S. На солодке пропоную подивитися ролик знятий з кабіни Спаркі МІГ-25ПУ при його польоті в стратосферу. Знімав, мабуть, турист, у якого є гроші для таких польотів :-). Знято в основному все через лобове скло. Зверніть увагу на колір неба ...

Відкритий урок

з природознавства в 5

корекційної класі

Зміна температури повітря з висот

розробила

учитель Шувалова О.Т.

Мета уроку:

Сформувати знання про вимір температури повітря з висотою, познайомити з процесом утворення хмар, видами опадів.

Хід уроку

1. організаційний момент

Наявність підручника, робочого зошита, щоденника, ручки.

2. Перевірка знань учнів

Ми вивчаємо тему: повітря

Перш, ніж приступимо до вивчення нового матеріалу, згадаємо пройдений матеріал, що ми знаємо про повітрі?

фронтальне опитування

склад повітря

Звідки ці гази з'являються в повітрі азот, кисень, вуглекислий газ, домішки.

Властивість повітря: займає простір, стисливість, пружність.

Вага повітря?

Атмосферний тиск, зміна його з висотою.

Нагрівання повітря.

3. Вивчення нового матеріалу

Ми знаємо, що нагріте повітря піднімається вгору. А що відбувається з нагрітим повітрям далі, ми знаємо?

Як ви думайте, температура повітря буде зменшуватися з висотою?

Тема уроку: зміна температури повітря з висотою.

Мета уроку: з'ясувати, як змінюється температура повітря з висотою і які результати цих змін.

Уривок з книги шведської письменниці «чудову подорож Нільса з дикими гусьми» про одноокого троля, який вирішив «побудую будинок ближче до сонця - нехай воно мене гріє». І троль взявся до роботи. Він збирав всюди камені і нагромаджував їх один на одного. Скоро гора їх каменів піднялася мало не до самих хмар.

Ось тепер, вистачить! - сказав троль. Тепер я побудую собі будинок на вершині цієї гори. Буду жити у самого сонця під боком. Вже поруч з сонцем не замерзну! І троль пішов на гору. Тільки що таке? Чим вище він йде, тим холодніше стає. Дістався до вершини.

«Ну - думає, - звідси до сонця рукою подати!». А у самого від холоду, зуб на зуб не потрапляє. Троль цей був упертий: якщо вже йому в голову западає, нічим не виб'єш. Вирішив на горі побудувати будинок, і побудував. Сонце ніби близько, а холод все одно до кісток проймає. Так цей дурний троль і замерз.

Поясніть, чому замерз впертий троль.

Висновок: чим ближче до земної поверхні повітря, тим він тепліше, а з висотою ставати холодніше.

При підйомі на висоту 1500м температура повітря піднімається на 8градусов. Тому за бортом літака на висоті 1000м температура повітря-25 градусів, а біля поверхні землі в цей же час термометр показує 27градусов.

У чому ж тут справа?

Нижні шари повітря, нагріваючись, розширюються, зменшують свою щільність і, піднімаючись вгору, переносять тепло в верхні шари атмосфери. Значить, тепло, яке надходить від поверхні землі, погано зберігається. Ось з цього-то і стає тепліше, а холодніше за бортом літака, ось чому замерз впертий троль.

Демонстрація картки: гори низькі і високі.

Які ви бачите відмінності?

Чому вершини високих гір покриті снігом, а біля підніжжя гір снігу немає? Поява льодовиків і вічних снігів на вершинах гір пов'язано зі зміною температури повітря з висотою, клімат стає суворішим, відповідно змінюється і рослинний світ. На самому верху, поблизу високогірних вершин царство холоду, снігу і льоду. Гірські вершини і в тропіках покриті вічним снігом. Межі вічних снігів в горах називають сніговою лінією.

Демонстрація таблиці: гори.

Подивіться картку із зображенням різних гір. Чи скрізь висота снігової лінії однакова? З чим це пов'язано? Висота снігової лінії різна. У північних районах вона нижче, а в південних вище. Ця лінія не накреслена на горі. Яке ми можемо дати визначення поняттю «снігова лінія».

Снігова лінія - це лінія, вище якої сніг не тане навіть влітку. Нижче снігової лінії проходить зона, що відрізняється мізерною рослинністю, далі відбувається закономірна зміна складу рослинності в міру наближення до підніжжя гори.

Що ми бачимо на небі кожен день?

Чому утворюються хмари на небі?

Нагріте повітря, піднімаючись, забирає невидимий для ока водяна пара в більш високий шар атмосфери. У міру віддалення від земної поверхні температура повітря падає, водяна пара в ньому охолоджується, утворюються дрібні крапельки води. Їх скупчення і призводить до утворення хмари.

ВИДИ хмари:

перисті

шаруваті

купчасті

Демонстрація картки з видами хмар.

Перисті хмари -самі високі і тонкі. Вони пливуть дуже високо над землею, де завжди холодно. Це красиві і холодні хмари. Крізь них просвічує блакитне небо. Вони схожі на довгі пір'я казкових птахів. Тому їх називають перисті.

Шаруваті хмари - суцільні, блідо-сірі. Вони застеляють небо одноманітним сірим покривалом. Такі хмари приносять негода: сніг, дрібний дощ на кілька днів.

Дощові купчасті хмари - великі і темні вони мчать один за одним немов наввипередки. Іноді вітер несе їх так низько, що, здається, хмари зачіпають даху.

Рідкісні купчасті хмари - найкрасивіші. Вони нагадують гори з сліпуче білими вершинами. А ними цікаво спостерігати. Біжать по небу веселі купчасті хмари, постійно змінюються. Вони схожі то на звірів, то на людей, то на яких -то казкових істот.

Демонстрація картки з різними видами хмар.

Визначте, які хмари зображені на картинках?

При певних станах атмосферного повітря з хмар випадають опади.

Які вам відомі опади?

Дощ, сніг, град, роса та інші.

Найдрібніші крапельки води, з яких складаються хмари, зливаючись один з одним, поступово збільшуються, стають важкими і падають на землю. Влітку йде дощ, взимку -снег.

З чого складається сніг?

Сніг складається з крижаних кристалів різної форми - сніжинок, в основному шестипроменевих зірочок, випадає з хмар при температурі повітря нижче нуля градусів.

Нерідко в теплу пору року під час зливи випадає град - атмосферні опади у вигляді шматочків льоду, найчастіше неправильної форми.

Як утворюється град в атмосфері?

Крапельки води, потрапляючи на велику висоту, замерзають, на них наростають крижані кристали. Падаючи вниз, вони стикаються з краплями переохолодженої води і збільшуються в розмірах. Град здатний завдати великої шкоди. Він вибиває посіви, оголює ліси, збиваючи листя, губить птахів.

4.Ітого уроку.

Що нового ви дізналися на уроці про повітрі?

1.Уменьшеніе температури повітря з висотою.

2.Снеговая лінія.

3.Види опадів.

5.Заданіе додому.

Вивчити записи в зошиті. Спостереження за хмарами з замальовкою їх у зошит.

6.Закрепленіе пройденого.

Самостійна робота з текстом. Заповнити пропуски в тексті, використовуючи слова для довідок.

інверсія

підвищення температури повітря з висотою замість звичайного зниження

альтернативні опису

Збуджений стан речовини, в якому число частинок на більш високому енергетичних. рівні перевищує число частинок на більш низькому рівні (фізика)

Зміна напрямку магнітного поля Землі на зворотне, спостерігається через інтервали часу від 500 тисяч років до 50 млн. Років

Зміна нормального положення елементів, розташування їх у зворотному порядку

Лінгвістичний термін, що означає зміна звичайного порядку слів у реченні

Зворотний порядок, звернення навпаки

Логічна операція «не»

Хромосомна перебудова, пов'язана з поворотом окремих ділянок хромосоми на 180

Конформне перетворення евклідової площини або простору

Перестановка в математиці

Драматургічний прийом, який демонструє результат конфлікту на початку п'єси

В метрології - аномальне зміна будь-якого параметра

Стан речовини, при якому більш високі рівні енергії складових його частинок більше «населені» частинками, ніж нижні

У органічної хімії - процес розщеплення сахариду

Зміна порядку слів у реченні

Зміна порядку слів для посилення виразності

Білий слід за літаком

Зміна порядку слів

Зворотний порядок елементів

Зміна звичайного порядку слів у реченні з метою посилити виразність мови

У перших розділах ми познайомилися в загальних рисах зі структурою атмосфери по вертикалі і зі змінами температури з висотою.

Тут розглянемо деякі цікаві особливості режиму температури в тропосфері і в верхніх сферах.

Температура і вологість повітря в тропосфері.Тропосфера є найбільш цікавою сферою, оскільки тут формуються породообразующие процеси. У тропосфері, як уже вказувалося в розділі I, температура повітря з висотою знижується в середньому на 6 ° при піднятті на кожен кілометр, або на 0,6 ° на 100 м.Ця величина вертикального градієнта температури спостерігається найбільш часто і визначена як середня з безлічі вимірів. Насправді вертикальний градієнт температури в помірних широтах Землі мінливий. Він залежить від сезонів року, часу доби, характеру атмосферних процесів, а в нижніх шарах тропосфери - головним чином від температури підстильної поверхні.

У теплу пору року, коли прилеглий до поверхні землі шар повітря досить нагрітий, характерно зниження температури з висотою. При сильному прогріванні приземного шару повітря величина вертикального градієнта температури перевищує навіть 1 ° на кожні 100 мпідняття.

Взимку, при сильному охолодженні поверхні землі і приземного шару повітря, замість зниження спостерігається підвищення температури з висотою, т. Е. Виникає інверсія температури. Найбільш сильні і потужні інверсії спостерігаються в Сибіру, \u200b\u200bособливо в Якутії взимку, де переважає ясна і тиха погода, що сприяє випромінювання і подальшого охолодження приземного шару повітря. Дуже часто інверсія температури тут поширюється до висоти 2-3 км,а різниця між температурою повітря біля поверхні землі і верхньої межі інверсії нерідко становить 20-25 °. Інверсії характерні і для центральних районів Антарктиди. Взимку вони бувають в Європі, особливо в східній її частині, Канаді та інших районах. Від величини зміни температури з висотою (вертикального градієнта температури) у великій мірі залежать умови погоди і види рухів повітря по вертикальному напрямку.

Стійка і нестійка атмосфера.Повітря в тропосфері нагрівається від підстильної поверхні. Температура повітря змінюється з висотою і в залежності від атмосферного тиску. Коли це відбувається без обміну тепла з навколишнім середовищем, то такий процес називається адіабатичним. Піднімається повітря виробляє роботу за рахунок внутрішньої енергії, яка витрачається на подолання зовнішнього опору. Тому при піднятті повітря охолоджується, а при опусканні нагрівається.

Адіабатичні зміни температури відбуваються по сухоадіабатіческомуі влажноадіабатіческому законам.

Відповідно розрізняють і вертикальні градієнти зміни температури з висотою. Сухоадіабатіческій градієнт- це зміна температури сухого або вологого ненасиченого повітря на кожні 100 мпідняття і опускання його на 1 °, а влажноадіабатіческій градієнт- це зниження температури вологого насиченого повітря на кожні 100 мпідняття менше ніж на 1 °.

При підйомі або опусканні сухого, або ненасиченого, повітря температура його змінюється по сухоадіабатіческому закону, т. Е. Відповідно падає або зростає на 1 ° кожні 100 м.Ця величина не змінюється до тих пір, поки повітря при піднятті не досягає стану насичення, т. Е. рівня конденсаціїводяної пари. Вище цього рівня внаслідок конденсації починає виділятися прихована теплота пароутворення, яка йде на нагрівання повітря. Це додаткове тепло зменшує величину охолодження повітря при підйомі. Подальше підняття насиченого повітря відбувається вже по влажноадіабатіческому закону, і температура його знижується нема на 1 ° на 100 м,а менше. Так як вологовміст повітря залежить від його температури, то, чим вище температура повітря, тим більше тепла виділяється при конденсації, а чим нижче температура, тим тепла менше. Тому влажноадіабатіческій градієнт в теплому повітрі менше, ніж в холодному. Наприклад, при температурі біля поверхні землі піднімається насиченого повітря + 20 ° влажноадіабатіческій градієнт в нижній тропосфері складає 0,33-0,43 ° на 100 м, а при температурі мінус 20 ° значення його коливаються від 0,78 ° до 0,87 ° на 100 м.

Влажноадіабатіческій градієнт залежить і від тиску повітря: чим менше тиск повітря, тим менше при одній і тій самій початковій температурі влажноадіабатіческій градієнт. Це відбувається тому, що при малому тиску щільність повітря також менше, отже, яка звільнилася теплота конденсації йде на нагрівання меншої маси повітря.

У таблиці 15 наведені усереднені величини влажноадіабатіческого градієнта при різній температурі і значеннях

тиску 1000, 750 і 500 мб,що приблизно відповідає поверхні землі і висот 2,5-5,5 км.

У теплу пору року вертикальний градієнт температури в середньому дорівнює 0,6-0,7 ° на 100 мпідняття.

Знаючи температуру біля поверхні землі, можна обчислити наближені значення температури на різних висотах. Якщо, наприклад, у поверхні землі температура повітря дорівнює 28 °, то, прийнявши, що вертикальний градієнт температури в середньому дорівнює 0,7 ° на 100 мабо 7 ° на кожен кілометр, отримаємо, що на висоті 4 кмтемпература дорівнює 0 °. Температурний градієнт взимку в середніх широтах над сушею рідко перевищує 0,4-0,5 ° на 100 м:Нерідкі випадки, коли в окремих шарах повітря температура з висотою майже не змінюється, т. Е. Має місце изотермия.

За величиною вертикального градієнта температури повітря можна судити про характер рівноваги атмосфери - стійке або нестійке.

при стійкій рівновазіатмосфери маси повітря не виявляють тенденції до вертикальним переміщенням. В цьому випадку якщо деякий об'єм повітря змістити вгору, то він повернеться в початкове положення.

Сталий рівновагу буває тоді, коли вертикальний градієнт температури ненасиченого повітря менше сухоадіабатіческого градієнта, а вертикальний градієнт температури насиченого повітря менше влажноадіабатіческого. Якщо при цьому умови невеликий обсяг ненасиченого повітря впливом ззовні підняти на деяку висоту, то як тільки припиниться дія зовнішньої сили, цей обсяг повітря повернеться в попереднє положення. Відбувається це тому, що піднятий обсяг повітря, витративши внутрішню енергію на своє розширення, при підйомі охолоджувався на 1 ° на кожні 100 м(По сухоадіабатіческому закону). Але так як вертикальний градієнт температури навколишнього повітря був менше сухоадіабатіческого, то виявилося, що піднятий обсяг повітря на даній висоті мав нижчу температуру, ніж навколишнє повітря. Володіючи більшою щільністю в порівнянні з щільністю навколишнього повітря, він повинен опускатися, поки не досягне початкового стану. Покажемо це на прикладі.

Припустимо, що у поверхні землі температура повітря дорівнює 20 °, а вертикальний градієнт температури в розглянутому шарі дорівнює 0,7 ° на 100 м.При цій величині градієнта температура повітря на висоті 2 кмбуде дорівнює 6 ° (рис. 19, а).Під впливом зовнішньої сили піднятий з поверхні землі на цю висоту обсяг ненасиченого або сухого повітря, охолоджуючись по сухоадіабатіческому закону, т. Е. На 1 ° на 100 м, охолоне на 20 ° і прийме температуру, рівну 0 °. Цей обсяг повітря виявиться на 6 ° холодніше навколишнього повітря, а значить, і важче внаслідок більшої щільності. Тому він почне

опускатися, прагнучи досягти початкового рівня, т. е. поверхні землі.

Аналогічний результат вийде і в разі підйому насиченого повітря, якщо вертикальний градієнт температури навколишнього середовища менше влажноадіабатіческого. Тому при стійкому стані атмосфери в однорідної маси повітря не відбувається бурхливе утворення купчастих і купчасто-дощових хмар.

Найбільш стійкий стан атмосфери спостерігається при невеликих величинах вертикального градієнта температури, і особливо при інверсіях, так як в цьому випадку над нижнім холодним, а отже і важким, повітрям розташовується більш теплий і легкий повітря.

при нестійкій рівновазі атмосферипіднятий з поверхні землі обсяг повітря не зайняв свою попередню позицію, а зберігає рух вгору до рівня, на якому вирівнюються температури піднімається і навколишнього повітря. Для нестійкого стану атмосфери характерні великі вертикальні градієнти температури, що викликається нагріванням нижніх шарів повітря. При цьому прогріті внизу маси повітря, як більш легкі, спрямовуються вгору.

Припустимо, наприклад, що ненасичений повітря в нижніх шарах до висоти 2 км стратифікована нестійкий, т. е. його температура

з висотою зменшується на 1,2 ° на кожні 100 м,а вище повітря, ставши насиченим, має стійку стратифікацію, т. е. його температура знижується вже на 0,6 ° на кожні 100 мпідняття (рис. 19, б). Потрапивши в таке середовище, обсяг сухого ненасиченого повітря стане підніматися по сухоадіабатіческому закону, т. Е. Охолоджуватися на 1 ° на 100 м. Тоді, якщо його температура біля поверхні землі 20 °, то на висоті 1 кмвона стане рівною 10 °, в той час як температура навколишнього середовища 8 °. Будучи тепліше на 2 °, а отже і легше, цей обсяг кинеться вище. На висоті 2 кмвін буде тепліше навколишнього середовища вже на 4 °, так як його температура досягне 0 °, а температура навколишнього повітря дорівнює -4 °. Будучи знову легше, розглянутий обсяг повітря продовжить свій підйом до висоти 3 км,де його температура стане рівною температурі навколишнього середовища (-10 °). Після цього вільний підняття виділеного обсягу повітря припиниться.

Для визначення стану атмосфери використовуються аерологічні діаграми.Це діаграми з прямокутними осями координат, за якими відкладені характеристики стану повітря.

На аерологічних діаграмах нанесені сімейства сухихі вологих адіабат,т. е. криві, графічно представляють зміна стану повітря при сухоадіабатіческом і влажноадіабатіческом процесах.

На малюнку 20 представлена \u200b\u200bтака діаграма. Тут по вертикалі зображені ізобари, по горизонталі - ізотерми (лінії однакового тиску повітря), похилі суцільні лінії - сухі адіабати, похилі переривчасті - вологі адіабати, пунктирні - лінії питомої вологості.На наведеній діаграмі нанесені криві зміни температури повітря з висотою в двох пунктах в один і той же термін спостереження - 15 години 3 травня 1965 р Зліва - крива температури за даними радіозонда, випущеного в Ленінграді, праворуч - в Ташкенті. З форми лівої кривої зміни температури з висотою слід, що в Ленінграді повітря стійкий. При цьому до ізобаричної поверхні 500 мбвертикальний градієнт температури в середньому дорівнює 0,55 ° на 100 м.У двох невеликих шарах (на поверхнях 900 і 700 мб)зареєстрована изотермия. Це вказує, що над Ленінградом на висотах 1,5-4,5 кмзнаходиться атмосферний фронт, що розділяє холодні маси повітря в нижніх півтора кілометрах від теплового повітря, розташованого вище. Висота рівня конденсації, що визначається положенням температурної кривої по відношенню до вологого адіабаті, знаходиться близько 1 км(900 мб).

У Ташкенті повітря мав нестійку стратифікацію. До висоти 4 кмвертикальний градієнт температури був близький до адіабатичного, т. е. на кожні 100 мпідняття температура зменшувалася на 1 °, а вище, до 12 км- більше адіабатичного. Внаслідок сухості повітря облакообразованія не відбувалося.

Над Ленінградом перехід в стратосферу відбувався на висоті 9 км(300 мб),а над Ташкентом значно вище - близько 12 км(200 мб).

При стійкому стані атмосфери і достатньої вологості можуть утворитися шаруваті хмари і тумани, а при нестійкому стані і великому влагосодержании атмосфери виникає термічна конвекція,що приводить до утворення купчастих і купчасто-дощових хмар. Зі станом нестійкості пов'язано освіту злив, гроз, граду, малих вихорів, шквалу і т.

п. Так звана «бовтанка» літака, т. е. кидки літака при польоті, також викликається нестійким станом атмосфери.

Влітку звичайна нестійкість атмосфери після полудня, коли нагріваються близькі до земної поверхні шари повітря. Тому зливові дощі, шквали та подібні небезпечні явища погоди частіше спостерігаються після полудня, коли внаслідок розбивається нестійкості виникають сильні вертикальні струми - висхідніі спадніруху повітря. З цієї причини літаки, що літають вдень на висоті 2-5 кмнад поверхнею землі, більше піддаються «бовтанки», ніж при нічному польоті, коли внаслідок охолодження приземного шару повітря стійкість його збільшується.

Вологість повітря з висотою також зменшуєте. Майже половина всієї вологості зосереджена в перших півтора кілометрах атмосфери, а в перших п'яти кілометрах міститься майже 9/10 всього водяної пари.

Для ілюстрації щодня спостережуваного характеру зміни температури з висотою в тропосфері і нижній стратосфері в різних районах Землі на малюнку 21 наведено три криві стратифікації до висоти 22-25 км.Ці криві побудовані за спостереженнями радіозондов о 3 годині дня: дві в січні - Олекминск (Якутія) і Ленінград, а третя в липні - Тахта-Базар (Середня Азія). Для першої кривої (Олекминск) характерна наявність приземної інверсії, яка характеризується підвищенням температури від -48 ° у поверхні землі до -25 ° на висоті близько 1 км.В цей термін тропопауза над Олекмінськ перебувала на висоті 9 км(Температура -62 °). У стратосфері спостерігалося підвищення температури з висотою, значення якої на рівні 22 км наближалося до -50 °. Друга крива, що зміна температури з висотою в Ленінграді, вказує на наявність невеликої приземної інверсії, потім изотермии у великому шарі і зниження температури в стратосфері. На рівні 25 кмтемпература дорівнює -75 °. Третя крива (Тахта-Базар) сильно відрізняється від північного пункту - Олекминського. Температура на поверхні землі вище 30 °. Тропопауза знаходиться на висоті 16 км,а вище 18 км відбувається звичайне для південного літа підвищення температури з висотою.

Попередня глава ::: До змісту ::: Наступна глава

Сонячні промені, які падають на поверхню землі, нагрівають її. Нагрівання ж повітря відбувається знизу вгору, т. Е. Від земної поверхні.

Передача тепла від нижніх шарів повітря в верхні відбувається головним чином завдяки підйому теплого, нагрітого повітря вгору і опускання холодного вниз. Цей процес нагрівання повітря називається конвекцією.

В інших випадках передача тепла вгору відбувається завдяки динамічній турбулентності. Так називаються безладні вихори, що виникають в повітрі внаслідок тертя його об земну поверхню при горизонтальному переміщенні або при терті різних верств повітря між собою.

Конвекцію іноді називають термічної турбулентністю. Конвекцію і турбулентність об'єднують іноді загальною назвою - обмін.

Охолодження нижніх шарів атмосфери відбувається інакше, ніж нагрівання. Земна поверхня безперервно втрачає тепло в навколишнє її атмосферу шляхом випромінювання не видимих \u200b\u200bдля ока теплових променів. Особливо сильно охолодження стає після заходу сонця (в нічні години). Завдяки теплопровідності прилеглі до землі повітряні маси також поступово охолоджуються, передаючи потім це охолодження вищерозміщеним верствам повітря; при цьому найбільш інтенсивно охолоджуються найнижчі верстви.

Залежно від сонячного нагріву температура нижніх шарів повітря змінюється протягом року і доби, досягаючи максимуму близько 13-14 годин. Добовий хід температури віз духу в різні дні для одного і того ж місця непостійний; його величина залежить головним чином від стану погоди. Таким чином, зміни температури нижніх шарів повітря пов'язані зі змінами температури земної (підстильної) поверхні.

Зміни температури повітря відбуваються також і від вертикальних переміщень його.

Відомо, що повітря при розширенні охолоджується, при стисненні - нагрівається. В атмосфері при висхідному русі повітря, потрапляючи в області більш низького тиску, розширюється і охолоджується, і, навпаки, при низхідному русі повітря, стискаючи, нагрівається. Зміни температури повітря при його вертикальних рухах в значній мірі обумовлюють утворення і руйнування хмар.

Температура повітря з висотою зазвичай знижується. Зміна середньої температури з висотою над Європою влітку і взимку приведено в таблиці «Середні температури повітря над Європою».

Зменшення температури з висотою характеризується вертикальним температурним градієнтом. Так називається зміна температури на кожні 100 м висоти. Для технічних і аеронавігаційних розрахунків вертикальний температурний градієнт приймають рівним 0,6. Потрібно мати на увазі, що це величина непостійна. Може трапитися, що в будь-якому шарі повітря температура з висотою не буде змінюватися.

Такі шари називаються шарами изотермии.

Вельми часто в атмосфері спостерігається явище, коли в деякому шарі температура з висотою навіть зростає. Такі шари атмосфери називаються шарами інверсії. Інверсії виникають від різних причин. Однією з них є охолодження підстильної поверхні шляхом випромінювання в нічний або зимовий час при ясному небі. Іноді, в разі штилю або слабкий вітер, приземні слон повітря також охолоджуються і стають холоднішими верхніх шарів. В результаті на висоті повітря виявляється більш теплим, ніж внизу. Такі інверсії називаються радіаційними. Сильні радіаційні інверсії спостерігаються зазвичай над сніговим покривом і особливо в гірських улоговинах, я також при штилі. Шари інверсії простягаються до висоти декількох десятків або сотень метрів.

Інверсії виникають також внаслідок переміщення (адвекции) теплого повітря на холодну підстилаючої поверхню. Це так звані адвектівние інверсії. Висота цих інверсії - кілька сот метрів.

Крім цих інверсій, спостерігаються інверсії фронтальні і інверсії стиснення. фронтальні інверсії виникають при натекания теплих повітряних мас на більш холодні. інверсії стиснення виникають при опусканні повітря з верхніх шарів атмосфери. При цьому опускається повітря нагрівається іноді настільки сильно, що нижні шари його виявляються більш холодними.

Інверсії температури спостерігаються на різних висотах тропосфери, найбільш часто-на висотах близько 1 км. Товщина инверсионного шару може коливатися від декількох десятків, до декількох сотень метрів. Різниця температур при інверсії може досягати 15-20 °.

Шари інверсій грають велику роль в погоді. Внаслідок того що повітря в шарі інверсії тепліше нижчого шару, повітря нижніх шарів не може піднятися. Отже, шари інверсій затримують вертикальні руху в нижележащем шарі повітря. При польоті під шаром інверсії зазвичай спостерігається РЕМу ( «бовтанка»). Вище ж шару інверсії політ літака зазвичай відбувається нормально. Під шарами інверсій розвиваються так звані хвилясті хмари.

Температура повітря впливає на техніку пілотування і експлуатацію матеріальної частини. При температурах у землі нижче -20 ° застигає масло, тому заливати його доводиться в підігрітому стані. У польоті при низьких температурах інтенсивно охолоджується вода в системі охолодження двигуна. При підвищених же температурах (вище + 30 °) може вийти перегрів мотора. Температура повітря впливає також і на працездатність екіпажу літака. При низькій температурі, яка доходить в стратосфері до -56 °, потрібне спеціальне обмундирування для екіпажу.

Температура повітря має досить велике значення для прогнозу погоди.

Вимірювання температури повітря під час польоту на літаку проводиться за допомогою електричних термометрів, що прикріплюються на літаку. При вимірюванні температури повітря необхідно мати на увазі, що внаслідок великих швидкостей сучасних літаків термометри дають помилки. Великі швидкості літаків викликають підвищення температури самого термометра, обумовлене тертям його резервуара про повітря і впливом нагрівання внаслідок стиснення повітря. Нагрівання від тертя з підвищенням швидкості польоту літака зростає і виражається такими величинами:

Швидкість в км / год ............. 100 200 З00 400 500 600

Нагрівання від тертя ....... 0 °, 34 1 °, 37 3 ° .1 5 °, 5 8 °, 6 12 °, б

Нагрівання ж від стиснення виражається такими величинами:

Швидкість в км / год ............. 100 200 300 400 500 600

Нагрівання від стиснення ....... 0 °, 39 1 °, 55 3 ° 5 5 °, 2 9 °, 7 14 °, 0

Спотворення показань термометра, встановленого на літаку, при польоті в хмарах на 30% менше наведених вище величин, внаслідок того що частина тепла, що виникає при терті і стисненні, витрачається на випаровування води, сконденсованої в повітрі у вигляді крапель.

Температура повітря. Одиниці виміру, зміна температури з висотою. Інверсія, изотермия, Види інверсій, Адіабатичний процес.

Температура повітря- це величина, що характеризує її тепловий стан. Вона виражається або в градусах Цельсія (° С по стоградусной шкалою або в Кельвіна (К) за абсолютною шкалою. Перехід від температури в Кельвіна до температури в градусах Цельсія виконується за формулою

t \u003d T-273º

Для нижнього шару атмосфери (тропосфери) характерно зниження температури з висотою, що становить 0,65ºС на 100м.

Ця зміна температури з висотою на 100м називається вертикальним градієнтом температури. Знаючи температуру біля поверхні землі і використовуючи значення вертикального градієнта можна обчислити приблизну температуру на будь-якій висоті (наприклад, при температурі біля поверхні землі + 20ºС на висоті 5000м температура буде дорівнює:

20º- (0,65 * 50) \u003d - 12., 5.

Вертикальний градієнт γ не є постійною величиною і залежить від типу повітряної маси, часу доби і пори року, характеру підстильної поверхні і інших причин. При зниженні температури з висотою γ счітается позитивним, якщо температура з висотою не змінюється, то γ \u003d 0 слоі називаються ізотермічними. Слоі атмосфери, де відбувається підвищення температури з висотою (γ< 0), называются інверсійними. Залежно від величини вертикального градієнта температури стан атмосфери може бути стійким, нестійким або байдужим по відношенню до сухого (Ненасичені) або насиченому повітрю.

Зниження температури повітря при його підйомі відбувається адиабатически, Тобто без теплообміну повітряних частинок з навколишнім середовищем. Якщо повітряна частка піднімається вгору, то має місце розширення її обсягу, при цьому внутрішня енергія частинки зменшується.

Якщо частка опускається, при цьому вона стискається і її внутрішня енергія збільшується. З цього випливає, що при висхідному русі обсягу повітря температура його знижується, а при низхідному - підвищується. Ці процеси відіграють важливу роль в утворенні і розвитку хмар.

Горизонтальний градієнт - це температура виражена в градусах на відстані 100 км. При переході з холодної ВМ в теплу і з теплою в холодну може перевищувати 10º на 100км.

Види інверсій.

Інверсії є затримують шарами, вони гасять вертикальні руху повітря, під ними відбувається скупчення водяної пари або інших твердих частинок, що погіршують видимість, утворення туману і різних форм хмар. Шари інверсій є гальмують шарами і для горизонтальних рухів повітря. У багатьох випадках ці шари є поверхнями розриву вітру. Інверсії в тропосфері можуть спостерігатися у поверхні землі і на великих висотах. Потужним шаром інверсії є тропопауза.

Залежно від причин виникнення розрізняють наступні типи інверсій:

1. Радіаційні - результат охолодження приземного шару повітря, зазвичай у нічний час.

2. Адвективні - при переміщенні теплого повітря на холодну підстилаючої поверхню.

3. Стиснення або опускання - формуються в центральних частинах малорухомих антициклонів.

1. Температура повітря, її зміна з висотою. Шар інверсії. Шар изотермии. Вплив на роботу авіації.

2. Гроза. Причина виникнення. Стадії розвитку і будови грозових хмар. Синоптичні і метеоумови їх утворення.

3. Особливості метео обслуговування авіа робіт.

1. Температура повітря – ступінь нагретости або характеристика теплового стану повітря. Вона пропорційна енергії руху молекул повітря, вимірюється в градусах за шкалою Цельсія (0 С) або Кельвіна (0 К) за абсолютною шкалою. (В Англії і США використовується шкала Фаренгейта (0 F).)

t 0 C \u003d (t 0 F -32) х5 / 9

Для вимірювання температури застосовуються термометри, які поділяються:

за принципом дії: рідинні (ртутні і спиртові), металеві (термометри опору, біметалеві пластинки і спіралі), напівпровідникові (термістори):

за призначенням: на термінові, максимальні і мінімальні.

На метеорологічних майданчиках термометри встановлюють в метеорологічних будках на висоті 2м від поверхні землі. Метеорологічна будка повинна добре вентилюватися і захищати встановлені в ній прилади від впливу сонячних променів.

Добовий хід температури. У приземному шарі температура змінюється протягом доби. Мінімальна температура спостерігається зазвичай в момент сходу сонця: в липні близько - 3 год, в січні - близько 7 год за місцевим середньому сонячному часу. Максимальна температура відзначається близько 14-15часов.

Амплітуда коливань температури може змінюватися від декількох градусів до десятків. Вона залежить від пори року, широти місця, висоти його над рівнем моря, рельєфу, характеру підстильної поверхні, наявності хмарності і розвитку турбулентності. Найбільша амплітуда буває в низьких широтах, до улоговинах з піщаної або кам'янистим ґрунтом в безхмарні дні. Над морями і океанами добовий хід температури незначний.

Річний хід температури. Протягом року максимальна температура повітря в приземному шарі над континентами спостерігається в середині літа, над океанами - в кінці літа, мінімальна температура - в середині або кінці зими.

Амплітуда річного ходу залежить від широти місця, близькості моря і висоти над рівнем моря. Мінімальна температура спостерігається в екваторіальній зоні, максимальна - в районах з різко-континентальним кліматом.

У природі спостерігаються також неперіодичні зміни температури. Вони пов'язані зі зміною метеорологічної обстановки (проходженням циклонів і антициклонів, атмосферних фронтів, вторгненням теплою чи холодною повітряної маси).

Зміна температури з висотою.

Оскільки нижня частина атмосфери нагрівається головним чином від земної поверхні, то в тропосфері температура повітря, як правило, знижується.

Для наочного уявлення про розподіл температури з висотою над яким-небудь пунктом можна побудувати графік «температура - висота», який називається кривої стратифікації. (Див. Додаток Рис.5., Рис.5.)

Для кількісної оцінки просторового зміни того чи іншого метеорологічного елемента (наприклад, температури, тиску, вітру) використовується поняття градієнт - зміна величини метеоелементов на одиницю відстані.

У метеорології застосовуються вертикальний і горизонтальний градієнти температури.

Вертикальний градієнт температуриγ - зміна температури на 100м висоти. При зниженні температури з висотою γ\u003e 0 (нормальний розподіл температури); при підвищенні температури з висотою ( інверсія) - γ < 0; а якщо температура повітря з висотою не змінюється ( изотермия), То γ \u003d 0.

інверсії є затримують шарами, вони гасять вертикальні руху повітря; під ними відбуваються скупчення водяної пари або домішок, що погіршують видимість, утворюються тумани і різні форми хмар. Шари інверсії є гальмують шарами для горизонтальних рухів повітря.

У багатьох випадках ці шари є поверхнями розриву вітру (над і під інверсією), має місце різка зміна швидкості напрямку вітру.

Залежно від причин виникнення розрізняють наступні типи інверсій:

Радіаційна інверсія - інверсія, що виникає поблизу земної поверхні внаслідок випромінювання (радіації) нею великої кількості тепла. Цей процес відбувається при ясному небі в тепле півріччя вночі, а в холодну протягом усієї доби. У теплу пору року їх вертикальна потужність не перевищує декількох десятків метрів. Зі сходом сонця такі інверсії зазвичай руйнуються. Взимку ці інверсії мають велику вертикальну потужність (іноді 1-1,5км) і утримуються протягом кількох діб і навіть тижнів.

адвектівная інверсія утворюється при переміщенні (адвекции) теплого повітря по холодній підстильної поверхні. Нижні шари охолоджуються, і це охолодження шляхом турбулентного перемішування передається в більш високі шари. В шарі різкого зменшення турбулентності спостерігається деяке зростання температури (інверсія). Адвектівная інверсія виникає на висоті кількох сотень метрів від земної поверхні. Вертикальна потужність становить кілька десятків метрів. Найчастіше буває в холодну половину року.

Інверсія стиснення або осідання утворюється в області підвищеного тиску (антициклоні) в результаті опускання (осідання) верхніх шарів повітря і адіабатичного нагрівання цього шару на 1 0 С на кожні 100 м. Опускається нагріте повітря не поширюється до самої землі, а розтікається на деякій висоті, утворюючи шар з підвищеною температурою (інверсією). Ця інверсія має велику горизонтальну протяжність. Вертикальна потужність становить кілька сотень метро. Найчастіше цього ці інверсії утворюються на висоті 1-3км.

фронтальна інверсія пов'язана з фронтальними розділами, які є перехідними шарами між холодними і теплими масами повітря. На цих розділах холодне повітря завжди розташовується внизу у вигляді гострого клину, а тепле повітря - вище холодного. Перехідний шар між ними називається фронтальною зоною і являє собою шар інверсії товщиною в кілька сотень метрів.

Інверсії, що спостерігаються в приземному шарі, ускладнюють погодні умови, створюючи труднощі для зльоту і посадки ПС, а також для польотів на малих висотах.

Під інверсіями утворюються димки, тумани, які погіршують горизонтальну видимість, і низька хмарність, яка утрудняє виконання візуального зльоту і посадки літаків.

З інверсіями, які спостерігаються на висотах (на великих висотах - шар Тропопауза), пов'язані багато форм хмар, потужність яких іноді досягає декількох кілометрів. На поверхні інверсій можуть виникати хвилі (на зразок морських, але зі значно більшою амплітудою, ротори). При польоті уздовж таких хвиль і роторів і при їх перетині повітряне судно зазнає бовтанку

Тут розглянемо деякі цікаві особливості режиму температури в тропосфері і в верхніх сферах.

Температура і вологість повітря в тропосфері. Тропосфера є найбільш цікавою сферою, оскільки тут формуються породообразующие процеси. У тропосфері, як уже вказувалося в розділі I, Температура повітря з висотою знижується в середньому на 6 ° при піднятті на кожен кілометр, або на 0,6 ° на 100 м.Ця величина вертикального градієнта температури спостерігається найбільш часто і визначена як середня з безлічі вимірів. Насправді вертикальний градієнт температури в помірних широтах Землі мінливий. Він залежить від сезонів року, часу доби, характеру атмосферних процесів, а в нижніх шарах тропосфери - головним чином від температури підстильної поверхні.

Стійка і нестійка атмосфера. Повітря в тропосфері нагрівається від підстильної поверхні. Температура повітря змінюється з висотою і в залежності від атмосферного тиску. Коли це відбувається без обміну тепла з навколишнім середовищем, то такий процес називається адіабатичним. Піднімається повітря виробляє роботу за рахунок внутрішньої енергії, яка витрачається на подолання зовнішнього опору. Тому при піднятті повітря охолоджується, а при опусканні нагрівається.

Адіабатичні зміни температури відбуваються по сухоадіабатіческомуі влажноадіабатіческому законам.Відповідно розрізняють і вертикальні градієнти зміни температури з висотою. Сухоадіабатіческій градієнт- це зміна температури сухого або вологого ненасиченого повітря на кожні 100 мпідняття і опускання його на 1 °, а влажноадіабатіческій градієнт- це зниження температури вологого насиченого повітря на кожні 100 мпідняття менше ніж на 1 °.

тиску 1000, 750 і 500 мб,що приблизно відповідає поверхні землі і висот 2,5-5,5км.

У теплу пору року вертикальний градієнт температури в середньому дорівнює 0,6-0,7 ° на 100 мпідняття. Знаючи температуру біля поверхні землі, можна обчислити наближені значення температури на різних висотах. Якщо, наприклад, у поверхні землі температура повітря дорівнює 28 °, то, прийнявши, що вертикальний градієнт температури в середньому дорівнює 0,7 ° на 100 мабо 7 ° на кожен кілометр, отримаємо, що на висоті 4 кмтемпература дорівнює 0 °. Температурний градієнт взимку в середніх широтах над сушею рідко перевищує 0,4-0,5 ° на 100 м:Нерідкі випадки, коли в окремих шарах повітря температура з висотою майже не змінюється, т. Е. Має місце изотермия.

опускатися, прагнучи досягти початкового рівня, т. е. поверхні землі.

Для визначення стану атмосфери використовуються аерологічні діаграми.Це діаграми з прямокутними осями координат, за якими відкладені характеристики стану повітря. На аерологічних діаграмах нанесені сімейства сухихі вологих адіабат,т. е. криві, графічно представляють зміна стану повітря при сухоадіабатіческом і влажноадіабатіческом процесах.

На малюнку 20 представлена \u200b\u200bтака діаграма. Тут по вертикалі зображені ізобари, по горизонталі - ізотерми (лінії однакового тиску повітря), похилі суцільні лінії - сухі адіабати, похилі переривчасті - вологі адіабати, пунктирні - лінії питомої вологості. На наведеній діаграмі нанесені криві зміни температури повітря з висотою в двох пунктах в один і той же термін спостереження - 15 години 3 травня 1965 р Зліва - крива температури за даними радіозонда, випущеного в Ленінграді, праворуч - в Ташкенті. З форми лівої кривої зміни температури з висотою слід, що в Ленінграді повітря стійкий. При цьому до ізобаричної поверхні 500 мбвертикальний градієнт температури в середньому дорівнює 0,55 ° на 100 м.У двох невеликих шарах (на поверхнях 900 і 700 мб)зареєстрована изотермия. Це вказує, що над Ленінградом на висотах 1,5-4,5 кмзнаходиться атмосферний фронт, що розділяє холодні маси повітря в нижніх півтора кілометрах від теплового повітря, розташованого вище. Висота рівня конденсації, що визначається положенням температурної кривої по відношенню до вологого адіабаті, знаходиться близько 1 км(900 мб).

- Джерело-

Погосян, Х.П. Атмосфера Землі / Х.П. Погосян [і д.р.]. - М .: Просвещение, 1970.- 318 с.

Post Views: 6 604

інверсія

Температура повітря. Одиниці виміру, зміна температури з висотою. Інверсія, изотермия, Види інверсій, Адіабатичний процес.

Схожі статті