Ilman lämpötilan muutos korkeuden mukaan. Maan ilmakehä ja ilman fysikaaliset ominaisuudet Mikä on lämpötila 150 km korkeudessa
inversio
ilman lämpötilan nousu korkeuden myötä tavanomaisen laskun sijaan
Vaihtoehtoiset kuvaukset
Aineen viritystila, jossa hiukkasten lukumäärä on korkeammalla energialla. taso ylittää hiukkasten määrän alemmalla tasolla (fysiikka)
Suunnanmuutos magneettikenttä Maa päinvastoin, havaittiin aikavälein 500 tuhannesta vuodesta 50 miljoonaan vuoteen
Elementtien normaalin sijainnin muuttaminen, niiden sijoittaminen käänteiseen järjestykseen
Kielellinen termi tavanomaisen sanajärjestyksen muuttamiseksi lauseessa
Käänteinen järjestys, käänteinen järjestys
Looginen operaatio "ei"
Kromosomien uudelleenjärjestely, joka liittyy kromosomin yksittäisten osien kiertoon 180
Euklidisen tason tai avaruuden konforminen muunnos
Permutaatio matematiikassa
Dramaattinen laite, joka näyttää konfliktin lopputuloksen näytelmän alussa
Metrologiassa - epänormaali muutos mikä tahansa parametri
Aineen tila, jossa korkeat tasot sen osahiukkasten energiat ovat enemmän "kansoitettuja" hiukkasilla kuin alemmat
AT orgaaninen kemia- sakkaridin hajoamisprosessi
Sanojen järjestyksen muuttaminen lauseessa
Sanajärjestyksen muuttaminen painotuksen vuoksi
valkoinen polku koneen takana
Sanajärjestyksen muuttaminen
Elementtien käänteinen järjestys
Normaalin sanojen järjestyksen muuttaminen lauseessa puheen ilmaisukyvyn parantamiseksi
Ensimmäisessä jaksossa tapasimme yleisesti ottaen ilmakehän pystysuuntaisen rakenteen ja lämpötilan muutosten kanssa korkeuden mukaan.
Tässä harkitsemme joitain mielenkiintoisia ominaisuuksia lämpötilajärjestelmä troposfäärissä ja sen päällä olevilla sfääreillä.
Troposfäärin lämpötila ja kosteus. Troposfääri on kiinnostavin alue, koska täällä muodostuu kallionmuodostusprosesseja. Troposfäärissä, kuten luvussa I jo mainittiin, ilman lämpötila laskee korkeuden myötä keskimäärin 6° korkeuskilometriä kohti tai 0,6° 100 astetta kohti. m. Tätä pystysuoran lämpötilagradientin arvoa havaitaan useimmiten ja se määritellään useiden mittausten keskiarvona. Itse asiassa pystysuora lämpötilagradientti sisään lauhkeat leveysasteet Maapallo on muuttuva. Se riippuu vuodenajoista, vuorokaudenajasta, ilmakehän prosessien luonteesta ja troposfäärin alemmissa kerroksissa - pääasiassa alla olevan pinnan lämpötilasta.
Lämpimänä vuodenaikana, kun maan pinnan vieressä oleva ilmakerros kuumennetaan riittävästi, on ominaista lämpötilan lasku korkeuden myötä. Ilman pintakerroksen voimakkaalla lämmityksellä pystysuoran lämpötilagradientin arvo ylittää jopa 1 ° jokaista 100:aa kohti. m kohottaa.
Talvella maan pinnan ja ilmakerroksen voimakkaalla jäähtymisellä lämpötilan laskun sijaan havaitaan korkeuden nousua, eli tapahtuu lämpötilan inversio. Voimakkaimmat ja voimakkaimmat inversiot havaitaan Siperiassa, erityisesti Jakutiassa talvella, missä vallitsee selkeä ja tyyni sää, mikä edistää pintailmakerroksen säteilyä ja myöhempää jäähtymistä. Hyvin usein lämpötilan inversio ulottuu täällä 2-3:n korkeuteen km, ja maanpinnan ilman lämpötilan ja inversion ylärajan välinen ero on usein 20-25°. Inversiot ovat myös ominaisia keskialueille Antarktis. Talvella ne ovat Euroopassa, erityisesti sen itäosassa, Kanadassa ja muilla alueilla. Lämpötilan muutoksen suuruus korkeuden mukaan (pysty lämpötilagradientti) määrää suurelta osin sääolosuhteet ja ilman liikkeet pystysuunnassa.
Vakaa ja epävakaa ilmapiiri. Troposfäärin ilmaa lämmittää alla oleva pinta. Ilman lämpötila muuttuu korkeuden ja kanssa ilmakehän paine. Kun tämä tapahtuu ilman lämmönvaihtoa ympäristöön, niin tällaista prosessia kutsutaan adiabaattiseksi. Nouseva ilma toimii sisäisen energian kustannuksella, joka kuluu ulkoisen vastuksen voittamiseksi. Siksi noustessa ilma jäähtyy, ja kun se laskeutuu, se lämpenee.
Adiabaattiset lämpötilan muutokset tapahtuvat sen mukaan kuiva adiabaattinen ja märät adiabaattiset lait.
Vastaavasti erotetaan myös lämpötilan muutoksen vertikaaliset gradientit korkeuden kanssa. Kuiva adiabaattinen gradientti on kuivan tai kostean tyydyttymättömän ilman lämpötilan muutos 100:aa kohden m nosta ja laske sitä 1 °, a märkä adiabaattinen gradientti on kostean kylläisen ilman lämpötilan lasku jokaista 100:aa kohden m korkeus alle 1°.
Kuivana tai tyydyttymättömänä ilma nousee tai laskee, sen lämpötila muuttuu kuivan adiabaattisen lain mukaan, eli vastaavasti laskee tai nousee 1° joka 100. m. Tämä arvo ei muutu ennen kuin ilma nousee noustessa kyllästystilaan, ts. kondensaatiotaso vesihöyry. Tämän tason yläpuolella alkaa kondensoitumisen vuoksi vapautua piilevää höyrystymislämpöä, jota käytetään ilman lämmittämiseen. Tämä lisälämpö vähentää ilmajäähdytyksen määrää sen noustessa. Kyllästetyn ilman lisänousu tapahtuu jo kostean adiabaattisen lain mukaan, eikä sen lämpötila laske 1 ° / 100 m, mutta vähemmän. Koska ilman kosteuspitoisuus riippuu sen lämpötilasta, mitä korkeampi ilman lämpötila on, sitä enemmän lämpöä vapautuu kondensoitumisen aikana ja mitä alhaisempi lämpötila, sitä vähemmän lämpöä. Siksi kostea adiabaattinen gradientti lämpimässä ilmassa on pienempi kuin kylmässä. Esimerkiksi nousevan kylläisen ilman lämpötilassa lähellä maan pintaa +20° kostea adiabaattinen gradientti alemmassa troposfäärissä on 0,33-0,43°/100 m, ja miinus 20°:n lämpötilassa sen arvot vaihtelevat 0,78° - 0,87° per 100 m.
Märkä adiabaattinen gradientti riippuu myös ilmanpaineesta: mitä pienempi ilmanpaine, sitä pienempi on märkä adiabaattinen gradientti samassa alkulämpötilassa. Tämä johtuu siitä, että alhaisessa paineessa ilman tiheys on myös pienempi, joten vapautunutta kondensaatiolämpöä käytetään pienemmän ilmamassan lämmittämiseen.
Taulukossa 15 on esitetty märän adiabaattisen gradientin keskiarvot eri lämpötiloissa ja arvoissa
paineet 1000, 750 ja 500 mb, joka vastaa suunnilleen maan pintaa ja korkeuksia 2,5-5,5 km.
Lämpimänä vuodenaikana pystysuora lämpötilagradientti on keskimäärin 0,6-0,7 astetta per 100 m kohottaa.
Kun tiedät maan pinnan lämpötilan, on mahdollista laskea lämpötilan likimääräiset arvot eri korkeuksilla. Jos esimerkiksi ilman lämpötila maan pinnalla on 28°, niin olettaen, että pystysuora lämpötilagradientti on keskimäärin 0,7°/100 m tai 7° kilometriä kohden, saamme sen 4:n korkeudella km lämpötila on 0°. Lämpötilagradientti talvella keskileveysasteilla maan päällä harvoin ylittää 0,4-0,5 ° per 100 m: Usein esiintyy tapauksia, joissa erillisissä ilmakerroksissa lämpötila ei juuri muutu korkeuden mukaan, eli tapahtuu isotermiaa.
Pystysuoran ilman lämpötilagradientin suuruuden perusteella voidaan arvioida ilmakehän tasapainon luonne - vakaa vai epävakaa.
klo vakaa tasapaino ilmakehän ilmamassoilla ei ole taipumusta liikkua pystysuunnassa. Tässä tapauksessa, jos tietty määrä ilmaa siirretään ylöspäin, se palaa alkuperäiseen asentoonsa.
Stabiili tasapaino tapahtuu, kun tyydyttymättömän ilman pystysuora lämpötilagradientti on pienempi kuin kuiva adiabaattinen gradientti ja kylläisen ilman pystysuora lämpötilagradientti on pienempi kuin märän adiabaattinen gradientti. Jos tässä tilanteessa pieni määrä tyydyttymätöntä ilmaa nostetaan ulkoisella toiminnalla tiettyyn korkeuteen, niin heti kun toiminta pysähtyy ulkoinen voima, tämä ilmamäärä palaa edelliseen asentoonsa. Tämä johtuu siitä, että kohonnut ilmatilavuus, joka on käyttänyt sisäistä energiaa laajentumiseensa, jäähtyi 1 °:lla jokaista 100:aa kohden. m(kuivan adiabaattisen lain mukaan). Mutta koska ympäröivän ilman pystysuora lämpötilagradientti oli pienempi kuin kuivan adiabaattisen, kävi ilmi, että tietyllä korkeudella nostetun ilman tilavuudella oli alhaisempi lämpötila kuin ympäröivällä ilmalla. Koska sen tiheys on suurempi kuin ympäröivän ilman, sen on vajottava, kunnes se saavuttaa alkuperäisen tilan. Osoitetaan tämä esimerkillä.
Oletetaan, että ilman lämpötila lähellä maan pintaa on 20° ja pystysuora lämpötilagradientti tarkasteltavassa kerroksessa on 0,7° per 100 m. Tällä gradientin arvolla ilman lämpötila korkeudella 2 km on yhtä suuri kuin 6° (kuva 19, a). Ulkoisen voiman vaikutuksesta maan pinnalta tälle korkeudelle nostettu tilavuus tyydyttymätöntä tai kuivaa ilmaa, joka jäähtyy kuivaadiabaattisen lain mukaan, eli 1°/100 m, jäähtyy 20° ja lämpenee. yhtä suuri kuin 0 °. Tämä ilmatilavuus on 6° kylmempää kuin ympäröivä ilma ja siksi raskaampaa sen suuremman tiheyden vuoksi. Joten hän aloittaa
laskeutua ja yrittää saavuttaa alkutason, eli maan pinnan.
Samanlainen tulos saadaan nousevan kylläisen ilman tapauksessa, jos ympäristön lämpötilan vertikaalinen gradientti on pienempi kuin kostea adiabaattinen. Siksi ilmakehän vakaassa tilassa homogeenisessa ilmamassassa ei tapahdu nopeaa kumpu- ja cumulonimbus-pilvien muodostumista.
Ilmakehän vakain tila havaitaan pienillä pystysuoran lämpötilagradientin arvoilla ja erityisesti inversioiden aikana, koska tässä tapauksessa lämpimämpi ja kevyempi ilma sijaitsee alemman kylmän ja siten raskaan ilman yläpuolella.
klo epävakaa ilmakehän tasapaino Maan pinnalta nostetun ilman tilavuus ei palaa alkuperäiseen asentoonsa, vaan säilyttää ylöspäin suuntautuvan liikkeensä tasolle, jolla nousevan ja ympäröivän ilman lämpötilat tasoittuvat. Ilmakehän epävakaalle tilalle on ominaista suuret pystysuuntaiset lämpötilagradientit, jotka johtuvat alempien ilmakerrosten kuumenemisesta. Samaan aikaan ilmamassat lämpenivät alhaalla, kun kevyemmät ryntäävät ylöspäin.
Oletetaan esimerkiksi, että alemmissa kerroksissa on tyydyttymätöntä ilmaa 2:n korkeuteen asti km kerrostunut epävakaa, eli sen lämpötila
laskee korkeuden myötä 1,2° jokaista 100:aa kohden m, ja sen yläpuolella kyllästyneenä ilmalla on vakaa kerrostuminen, eli sen lämpötila laskee jo 0,6 ° jokaista 100:aa kohti m nousut (kuva 19, b). Tällaisessa ympäristössä kuivan tyydyttymättömän ilman tilavuus alkaa nousta kuivan adiabaattisen lain mukaan, eli se jäähtyy 1 ° / 100 m. Sitten, jos sen lämpötila lähellä maan pintaa on 20°, niin korkeudella 1 km siitä tulee 10°, kun taas ympäristön lämpötila on 8°. Koska tämä on 2° lämpimämpi ja siten kevyempi, tämä äänenvoimakkuus nousee korkeammalle. Korkeudessa 2 km se on jo 4° ympäristöä lämpimämpi, koska sen lämpötila nousee 0°:een ja ympäristön lämpötila on -4°. Jälleen kevyemmäksi katsottu ilmamäärä jatkaa nousuaan 3:n korkeuteen km, jossa sen lämpötila on yhtä suuri kuin ympäristön lämpötila (-10 °). Tämän jälkeen allokoidun ilmamäärän vapaa nousu pysähtyy.
Ilmakehän tilan määrittämiseen käytetään aerologiset kartat. Nämä ovat kaavioita suorakaiteen muotoisilla koordinaattiakseleilla, joita pitkin piirretään ilman tilan ominaisuudet.
Perheet on piirretty yläilmakaavioihin kuiva ja märät adiabaatit, eli käyrät, jotka edustavat graafisesti ilman tilan muutosta kuivien adiabaattisten ja märkien adiabaattisten prosessien aikana.
Kuva 20 esittää tällaista kaaviota. Tässä isobaarit näytetään pystysuunnassa, isotermit (saman ilmanpaineen viivat) vaakasuunnassa, vinot kiinteät viivat ovat kuivia adiabaatteja, vinot katkoviivat ovat märkiä adiabaatteja, katkoviivat ovat ominaiskosteus Yllä oleva kaavio esittää ilman lämpötilan muutoskäyrät kahden pisteen korkeudella samalla havaintojaksolla - klo 15:00 3.5.1965. Vasemmalla - lämpötilakäyrä Leningradissa laukaisun radiosondin tietojen mukaan oikealla - Taškentissa. Lämpötilan muutoksen vasemman käyrän muodosta korkeuden kanssa seuraa, että Leningradin ilma on vakaa. Tässä tapauksessa isobariseen pintaan 500 asti mb pystysuora lämpötilagradientti on keskimäärin 0,55°/100 m. Kahdessa pienessä kerroksessa (pinnoilla 900 ja 700 mb) isotermi tallennettiin. Tämä osoittaa, että yli Leningradin korkeudella 1,5-4,5 km sijaitsee ilmakehän rintama, joka erottaa kylmät ilmamassat alemmassa puolentoista kilometrin päässä lämpöä ilmaa sijaitsee yläpuolella. Kondensaatiotason korkeus, joka määräytyy lämpötilakäyrän sijainnista märkään adiabattiin nähden, on noin 1 km(900 mb).
Taškentissa ilmalla oli epävakaa kerrostuminen. Korkeuteen asti 4 km pystysuora lämpötilagradientti oli lähellä adiabaattista, eli jokaista 100:aa kohden m nousu, lämpötila laski 1 °:lla ja korkeammalle, jopa 12 km- adiabaattisempi. Ilman kuivuudesta johtuen pilvien muodostumista ei tapahtunut.
Leningradin yllä siirtyminen stratosfääriin tapahtui 9:n korkeudessa km(300 mb), ja Taškentin yläpuolella se on paljon korkeampi - noin 12 km(200 Mt).
Ilman vakaalla tilalla ja riittävällä kosteudella voi muodostua kerrospilviä ja sumuja, ja epävakaassa tilassa ja korkealla ilmakehän kosteuspitoisuudella lämpö konvektio, mikä johtaa cumulus- ja cumulonimbus-pilvien muodostumiseen. Epävakaustila liittyy sadekuurojen, ukkosmyrskyjen, rakeiden, pienten pyörteiden, myrskyjen jne. muodostumiseen.
Ilman epävakaasta tilasta aiheuttaa myös lentokoneen ns. "puhinaa" eli lentokoneen heittoja lennon aikana.
Kesällä ilmakehän epävakaus on yleistä iltapäivällä, jolloin maanpinnan lähellä olevat ilmakerrokset lämpenevät. Siksi rankat sateet, myrskyt ja vastaavat vaarallisia ilmiöitä säätä havaitaan useammin iltapäivällä, jolloin syntyy voimakkaita pystysuuntaisia virtauksia murtuvan epävakauden vuoksi - nouseva ja laskeva ilman liikettä. Tästä syystä lentokoneet lentävät päiväsaikaan korkeudessa 2-5 km Maan pinnan yläpuolella ne ovat enemmän alttiina "puhinalle" kuin yölennon aikana, jolloin pintailmakerroksen jäähtymisen seurauksena sen vakaus kasvaa.
Myös kosteus laskee korkeuden myötä. Lähes puolet kosteudesta on keskittynyt ilmakehän ensimmäiselle puolelletoista kilometrille, ja ensimmäiset viisi kilometriä sisältävät lähes 9/10 kaikesta vesihöyrystä.
Kuvassa 21 on kolme kerrostumiskäyrää 22-25 asteen korkeuteen asti havainnollistaakseen päivittäin havaittua lämpötilan muutoksen luonnetta korkeudella troposfäärissä ja alemmassa stratosfäärissä maapallon eri alueilla. km. Nämä käyrät rakennettiin radiosondihavainnoista klo 15: kaksi tammikuussa - Olekminsk (Jakutia) ja Leningrad ja kolmas heinäkuussa - Takhta-Bazar ( keski-Aasia). Ensimmäiselle käyrälle (Olekminsk) on ominaista pinnan inversio, jolle on ominaista lämpötilan nousu -48°:sta maan pinnalla -25°:een noin 1°:n korkeudessa. km. Tänä aikana tropopaussi Olekminskin yllä oli yhdeksän asteen korkeudella km(lämpötila -62°). Stratosfäärissä havaittiin lämpötilan nousu korkeuden myötä, jonka arvo on tasolla 22 km lähestyi -50°. Toinen käyrä, joka edustaa lämpötilan muutosta korkeuden mukaan Leningradissa, osoittaa pienen pinnan inversion, sitten isotermin suuressa kerroksessa ja lämpötilan laskun stratosfäärissä. Tasolla 25 km lämpötila on -75°. Kolmas käyrä (Takhta-Bazar) on hyvin erilainen kuin pohjoispiste - Olekminsk. Maan pinnan lämpötila on yli 30 astetta. Tropopaussi on klo 16 km, ja yli 18 km tavallista varten eteläinen kesä lämpötilan nousu korkeuden mukana.
Edellinen luku::: Sisältö::: Seuraava luku
Maan pinnalle putoavat auringonsäteet lämmittävät sen. Ilma lämpenee alhaalta ylöspäin eli maan pinnalta.
Lämmön siirtyminen alemmista ilmakerroksista ylempiin tapahtuu pääasiassa lämpimän, lämmitetyn ilman nousun ja kylmän ilman laskun myötä. Tätä ilman lämmitysprosessia kutsutaan konvektio.
Muissa tapauksissa lämmönsiirto ylöspäin tapahtuu dynaamisen vuoksi turbulenssi. Tämä on kaoottisten pyörteiden nimi, jotka syntyvät ilmassa sen kitkan seurauksena maan pintaa vasten vaakasuoran liikkeen aikana tai eri ilmakerrosten kitkan aikana.
Konvektiota kutsutaan joskus termiseksi turbulenssiksi. Konvektio ja turbulenssi yhdistetään joskus yleinen nimi - vaihto.
Ilmakehän alempien kerrosten jäähtyminen tapahtuu eri tavalla kuin lämmitys. Maan pinta menettää jatkuvasti lämpöä ympäröivään ilmakehään lähettämällä lämpösäteitä, joita silmä ei näe. Jäähtyminen tulee erityisen voimakkaaksi auringonlaskun jälkeen (yöllä). Lämmönjohtavuudesta johtuen myös maan vieressä olevat ilmamassat jäähtyvät vähitellen siirtäen tämän jäähtymisen päällekkäisiin ilmakerroksiin; samaan aikaan alimmat kerrokset jäähtyvät voimakkaimmin.
Aurinkolämmityksestä riippuen alempien ilmakerrosten lämpötila muuttuu vuoden ja vuorokauden aikana saavuttaen maksiminsa noin 13-14 tunnissa. päivittäinen kurssi ilman lämpötila sisään eri päiviä yksi ja sama paikka on epäjohdonmukainen; sen arvo riippuu pääasiassa sään tilasta. Näin ollen alempien ilmakerrosten lämpötilan muutokset liittyvät maan (alla olevan) pinnan lämpötilan muutoksiin.
Muutoksia ilman lämpötilassa tapahtuu myös sen pystysuuntaisista liikkeistä.
Tiedetään, että kun ilma laajenee, se jäähtyy ja puristuessaan se lämpenee. Ilmakehässä nousun aikana ilmaa, putoaminen alueille enemmän alhainen paine, laajenee ja jäähtyy, ja päinvastoin, alaspäin suuntautuvalla liikkeellä ilma lämpenee puristuessaan. Ilman lämpötilan muutokset sen pystysuuntaisten liikkeiden aikana määräävät suurelta osin pilvien muodostumisen ja tuhoutumisen.
Ilman lämpötila yleensä laskee korkeuden myötä. Muuttaa keskilämpötila korkeus Euroopan yläpuolella kesällä ja talvella on annettu taulukossa "Keskimääräiset ilman lämpötilat Euroopassa". 
Lämpötilan laskulle korkeuden myötä on ominaista pystysuora lämpötilagradientti. Tämä on lämpötilan muutos jokaista 100 metriä kohti. Teknisissä ja ilmailulaskelmissa vertikaalisen lämpötilagradientin oletetaan olevan 0,6. On pidettävä mielessä, että tämä arvo ei ole vakio. Saattaa käydä niin, että lämpötila ei muutu missään ilmakerroksessa korkeuden mukaan.
Tällaisia kerroksia kutsutaan isotermikerroksia.
Melko usein ilmakehässä havaitaan ilmiö, kun tietyssä kerroksessa lämpötila jopa nousee korkeuden mukana. Näitä ilmakehän kerroksia kutsutaan inversiokerrokset. Inversiot syntyvät useista syistä. Yksi niistä on alla olevan pinnan jäähdyttäminen säteilyllä yöllä tai talviaika kirkkaan taivaan alla. Joskus tyynessä tai kevyessä tuulessa myös pinnalliset ilmakerrokset jäähtyvät ja tulevat kylmemmiksi kuin pintakerrokset. Tämän seurauksena ilma on korkeudessa lämpimämpää kuin pohjassa. Tällaisia inversioita kutsutaan säteilyä. Voimakkaita säteilyn inversioita havaitaan yleensä lumipeiteellä ja erityisesti vuoristoalueilla sekä tyynessä. Inversiokerrokset ulottuvat useiden kymmenien tai satojen metrien korkeuteen.
Inversioita syntyy myös lämpimän ilman liikkumisesta (advektiosta) kylmälle alla olevalle pinnalle. Nämä ovat ns advetiiviset inversiot. Näiden inversioiden korkeus on useita satoja metrejä.
Näiden inversioiden lisäksi havaitaan frontaalisia inversioita ja kompressioinversioita. Frontaaliset käännökset syntyy, kun lämpimät ilmamassat virtaavat kylmempien ilmamassojen päälle. Pakkausinversiot syntyy, kun ilma laskeutuu yläilmakehästä. Samanaikaisesti laskeutuva ilma lämpenee joskus niin paljon, että sen alla olevat kerrokset muuttuvat kylmemmiksi.
Lämpötilan inversioita havaitaan troposfäärin eri korkeuksilla, useimmiten noin 1 km:n korkeudella. Inversiokerroksen paksuus voi vaihdella useista kymmenistä useisiin satoihin metreihin. Lämpötilaero inversion aikana voi olla 15-20°.
Inversiokerrokset pelaavat iso rooli säässä. Koska inversiokerroksen ilma on lämpimämpää kuin alla olevan kerroksen, ilma alemmista kerroksista ei voi nousta ylös. Tämän seurauksena inversiokerrokset hidastavat pystysuuntaisia liikkeitä alla olevassa ilmakerroksessa. Kun lennät inversiokerroksen alla, havaitaan yleensä rhee ("kuoppaus"). Inversiokerroksen yläpuolella koneen lento etenee yleensä normaalisti. Inversiokerrosten alle kehittyy niin sanottuja aaltopilviä.
Ilman lämpötila vaikuttaa ohjaustekniikkaan ja materiaalin toimintaan. Kun lämpötila lähellä maata alle -20 °, öljy jäätyy, joten se on täytettävä lämmitettynä. Lennossa klo matalat lämpötilat moottorin jäähdytysjärjestelmässä oleva vesi jäähdytetään voimakkaasti. Korkeissa lämpötiloissa (yli + 30 °) moottori voi ylikuumentua. Ilman lämpötila vaikuttaa myös lentokoneen miehistön suorituskykyyn. Alhaisissa lämpötiloissa, jotka ulottuvat jopa -56 °C:seen stratosfäärissä, miehistöltä vaaditaan erityisiä univormuja.
Ilman lämpötila on erittäin hyvin tärkeä sääennustetta varten.
Ilman lämpötilan mittaus lentokoneella lennon aikana suoritetaan koneeseen kiinnitetyillä sähkölämpömittareilla. Ilman lämpötilaa mitattaessa on pidettävä mielessä, että nykyaikaisten lentokoneiden suurista nopeuksista johtuen lämpömittarit antavat virheitä. Lentokoneen suuret nopeudet nostavat itse lämpömittarin lämpötilaa johtuen sen säiliön kitkasta ilmaa vastaan ja ilman puristamisesta johtuvasta kuumenemisesta. Kitkalämmitys lisääntyy ilma-aluksen lentonopeuden kasvaessa ja se ilmaistaan seuraavilla suureilla:
Nopeus km/h …………. 100 200 Z00 400 500 600
Kitkalämmitys ……. 0°.34 1°.37 3°.1 5°.5 8°.6 12°,b
Puristamisesta johtuva lämpeneminen ilmaistaan seuraavilla määrillä:
Nopeus km/h …………. 100 200 300 400 500 600
Lämmitys puristamalla ……. 0°.39 1°.55 3°.5 5°.2 9°.7 14°.0
Lentokoneeseen asennetun lämpömittarin lukemien vääristymät pilvissä lentäessä ovat 30 % pienempiä kuin yllä olevat arvot, koska osa kitkan ja puristuksen aikana syntyvästä lämmöstä kuluu tiivistyneen veden haihtumiseen. ilma pisaroiden muodossa.
Ilman lämpötila. Mittayksiköt, lämpötilan muutos korkeuden mukaan. Inversio, isotermia, inversiotyypit, adiabaattinen prosessi.
Ilman lämpötila on arvo, joka kuvaa sen lämpötilaa. Se ilmaistaan joko celsiusasteina (ºС celsiusasteikolla tai kelvineinä (K) absoluuttisella asteikolla. Siirtyminen kelvinin lämpötilasta celsiusasteina olevaan lämpötilaan tapahtuu kaavalla
t = T-273º
Ilmakehän alemmalle kerrokselle (troposfäärille) on ominaista lämpötilan lasku korkeuden myötä, joka on 0,65 ºС 100 m: tä kohti.
Tätä lämpötilan muutosta korkeudella 100 metriä kohden kutsutaan pystysuoraksi lämpötilagradientiksi. Kun tiedetään lämpötila lähellä maan pintaa ja käytetään pystysuoran gradientin arvoa, on mahdollista laskea likimääräinen lämpötila millä tahansa korkeudella (esim. lämpötilassa lähellä maan pintaa +20ºС 5000m korkeudella, lämpötila laskee olla yhtä suuri kuin:
20º- (0,65 * 50) \u003d - 12...5.
Pystygradientti γ ei ole vakio ja riippuu tyypistä ilmamassa, kellonaika ja vuodenaika, taustalla olevan pinnan luonne ja muut syyt. Kun lämpötila laskee korkeuden mukana, γ katsotaan positiiviseksi, jos lämpötila ei muutu korkeuden mukana, niin γ = 0 kerrokset ns. isoterminen. Ilmakehän kerrokset, joissa lämpötila nousee korkeuden mukana (γ< 0), называются inversio. Pystysuuntaisen lämpötilagradientin suuruudesta riippuen ilmakehän tila voi olla vakaa, epävakaa tai välinpitämätön kuivalle (ei kyllästyneelle) tai kylläiselle ilmalle.
Ilman lämpötilan lasku sen noustessa adiabaattisesti eli ilman ilman hiukkasten lämmönvaihtoa ympäristön kanssa. Jos ilmahiukkanen nousee, sen tilavuus laajenee, kun taas hiukkasen sisäenergia pienenee.
Kun hiukkanen laskeutuu, se supistuu ja sen sisäinen energia kasvaa. Tästä seuraa, että ilmamäärän liikkuessa ylöspäin sen lämpötila laskee ja alaspäin suuntautuvalla liikkeellä se nousee. Näillä prosesseilla on tärkeä rooli pilvien muodostumisessa ja kehittymisessä.
Vaakagradientti on lämpötila ilmaistuna asteina 100 km:n etäisyydellä. Siirtyessä kylmästä lämpimään ja lämpimästä kylmään se voi ylittää 10º/100 km.
Inversioiden tyypit.
Inversiot ovat viivekerroksia, ne vaimentavat pystysuuntaisia ilman liikkeitä, niiden alle kerääntyy vesihöyryä tai muita näkyvyyttä heikentäviä kiinteitä hiukkasia, sumua ja useita muotoja pilvet. Inversiokerrokset ovat hidastavia kerroksia myös vaakasuuntaisille ilmanliikkeille. Monissa tapauksissa nämä kerrokset ovat tuulensuojapintoja. Inversioita troposfäärissä voidaan havaita lähellä maan pintaa ja suurilla korkeuksilla. Tropopaussi on voimakas inversiokerros.
Ilmiön syistä riippuen erotetaan seuraavat inversiotyypit:
1. Säteily - tulos ilmakerroksen jäähtymisestä, yleensä yöllä.
2. Advektiivinen - kun lämmin ilma siirtyy kylmälle alla olevalle pinnalle.
3. Puristus tai lasku - muodostettu sisään keskiosat liikkumattomat antisyklonit.
Troposfääri
Sen yläraja on 8-10 km:n korkeudessa napa-alueilla, 10-12 km:n korkeudella lauhkealla ja 16-18 km:n korkeudella trooppisilla leveysasteilla; talvella alhaisempi kuin kesällä. Ilmakehän alempi pääkerros sisältää yli 80 % kokonaismassasta ilmakehän ilmaa ja noin 90 % kaikesta ilmakehän vesihöyrystä. Troposfäärissä turbulenssi ja konvektio ovat erittäin kehittyneitä, pilvet ilmestyvät, syklonit ja antisyklonit kehittyvät. Lämpötila laskee korkeuden myötä keskimääräisen pystysuoran gradientin ollessa 0,65°/100 m
tropopaussi
Siirtymäkerros troposfääristä stratosfääriin, ilmakehän kerros, jossa lämpötilan lasku korkeuden myötä pysähtyy.
Stratosfääri
Ilmakehän kerros sijaitsee 11-50 km:n korkeudessa. Pieni lämpötilan muutos 11-25 km:n kerroksessa (stratosfäärin alakerros) ja sen nousu 25-40 km:n kerroksessa -56,5:stä 0,8 °C:seen (ylempi stratosfäärikerros tai inversioalue) ovat tyypillisiä. Saavutettuaan arvon noin 273 K (lähes 0 °C) noin 40 km:n korkeudessa lämpötila pysyy vakiona noin 55 km:n korkeuteen asti. Tätä tasaisen lämpötilan aluetta kutsutaan stratopausiksi ja se on stratosfäärin ja mesosfäärin välinen raja.
Stratopaussi
Ilmakehän rajakerros stratosfäärin ja mesosfäärin välillä. Pystysuorassa lämpötilajakaumassa on maksimi (noin 0 °C).
Mesosfääri
Mesosfääri alkaa 50 km:n korkeudesta ja ulottuu 80-90 km:n korkeuteen. Lämpötila laskee korkeuden myötä keskimääräisellä pystygradientilla (0,25-0,3) ° / 100 m. energiaprosessi on säteilylämmönsiirtoa. Monimutkaiset fotokemialliset prosessit, joissa on mukana vapaita radikaaleja, värähtelyvirittyneitä molekyylejä jne., aiheuttavat ilmakehän luminesenssia.
Mesopaussi
Siirtymäkerros mesosfäärin ja termosfäärin välillä. Pystysuorassa lämpötilajakaumassa on minimi (noin -90 °C).
Karman linja
Korkeus merenpinnan yläpuolella, joka on perinteisesti hyväksytty maan ilmakehän ja avaruuden väliseksi rajaksi. Karmana-linja sijaitsee 100 km merenpinnan yläpuolella.
Maan ilmakehän raja
Termosfääri
Yläraja on noin 800 km. Lämpötila nousee 200-300 km korkeuteen, jossa se saavuttaa luokkaa 1500 K, minkä jälkeen se pysyy lähes vakiona korkeille korkeuksille. Ultraviolettisäteilyn ja röntgensäteilyn vaikutuksen alaisena auringonsäteily ja kosminen säteily, ilma ionisoituu (" revontulia”) - ionosfäärin pääalueet sijaitsevat termosfäärin sisällä. Yli 300 km korkeudessa atomihappi hallitsee. Termosfäärin yläraja määräytyy suurelta osin Auringon nykyisen aktiivisuuden mukaan. Alhaisen aktiivisuuden aikana tämän kerroksen koko pienenee huomattavasti.
Termopaussi
Ilmakehän alue termosfäärin yläpuolella. Tällä alueella imeytyminen auringonsäteily merkityksettömästi ja lämpötila ei itse asiassa muutu korkeuden mukaan.
Eksosfääri (sirontapallo)
Ilmakehän kerrokset 120 km korkeuteen asti
Eksosfääri - sirontavyöhyke, termosfäärin ulompi osa, joka sijaitsee yli 700 km. Eksosfäärissä oleva kaasu on erittäin harvinaista, ja siksi sen hiukkaset vuotavat planeettojen väliseen tilaan (häviö).
Ilmakehä on 100 km:n korkeuteen asti homogeeninen, hyvin sekoittunut kaasuseos. Korkeammissa kerroksissa kaasujen jakautuminen korkeussuunnassa riippuu niistä molekyylipainot, raskaampien kaasujen pitoisuus laskee nopeammin etäisyyden maanpinnasta. Kaasun tiheyden pienenemisen vuoksi lämpötila laskee stratosfäärin 0 °C:sta mesosfäärin -110 °C:seen. kuitenkin kineettinen energia yksittäiset hiukkaset 200–250 km korkeudessa vastaa ~150 °C:n lämpötilaa. Yli 200 km:n korkeudessa havaitaan merkittäviä lämpötilan ja kaasun tiheyden vaihteluita ajassa ja tilassa.
Noin 2000-3500 km korkeudessa eksosfääri siirtyy vähitellen niin kutsuttuun lähiavaruustyhjiöön, joka on täynnä erittäin harvinaisia planeettojen välisen kaasun hiukkasia, pääasiassa vetyatomeja. Mutta tämä kaasu on vain osa planeettojenvälistä ainetta. Toinen osa koostuu komeetta- ja meteoriperäisistä pölymäisistä hiukkasista. Äärimmäisen harvinaisten pölymäisten hiukkasten lisäksi tähän tilaan tunkeutuu auringon ja galaktista alkuperää olevaa sähkömagneettista ja korpuskulaarista säteilyä.
Troposfäärin osuus ilmakehän massasta on noin 80 %, stratosfäärin osuus noin 20 %; mesosfäärin massa on enintään 0,3%, termopallon massa on alle 0,05% ilmakehän kokonaismassasta. Ilmakehän sähköisten ominaisuuksien perusteella erotetaan neutrosfääri ja ionosfääri. Tällä hetkellä uskotaan, että ilmakehä ulottuu 2000-3000 km:n korkeuteen.
Ilmakehän kaasun koostumuksesta riippuen erotetaan homosfääri ja heterosfääri. Heterosfääri on alue, jossa painovoima vaikuttaa kaasujen erottumiseen, koska niiden sekoittuminen sellaisella korkeudella on mitätöntä. Tästä seuraa heterosfäärin muuttuva koostumus. Sen alapuolella on hyvin sekoittunut, homogeeninen osa ilmakehää, jota kutsutaan homosfääriksi. Näiden kerrosten välistä rajaa kutsutaan turbopaussiksi ja se sijaitsee noin 120 km:n korkeudessa.
Julkinen oppitunti
luonnonhistoriassa 5
Ilman lämpötilan muutos korkeudesta
Kehitetty
opettaja Shuvalova O.T.
Oppitunnin tarkoitus:
Muodostaa tietoa ilman lämpötilan mittaamisesta korkeudella, tutustua pilvien muodostumisprosessiin, sadetyyppeihin.
Tuntien aikana
Oppikirja työkirja, päiväkirja, kyniä.
2. Opiskelijoiden tiedon tarkistaminen
Tutkimme aihetta: ilma
Ennen kuin aloitamme uuden materiaalin opiskelun, muistellaanpa käsiteltyä materiaalia, mitä tiedämme ilmasta?
Frontaalinen kysely
Ilman koostumus
Mistä nämä kaasut tulevat ilmasta, typestä, hapesta, hiilidioksidi, epäpuhtaudet.
Ilman ominaisuus: vie tilaa, kokoonpuristuvuus, elastisuus.
Ilman paino?
Ilmanpaine, sen muutos korkeuden mukaan.
Ilmalämmitys.
3. Uuden materiaalin oppiminen
Tiedämme, että lämmitetty ilma nousee. Ja mitä lämmitetylle ilmalle tapahtuu edelleen, tiedämmekö?
Luuletko, että ilman lämpötila laskee korkeuden myötä?
Oppitunnin aihe: ilman lämpötilan muutos korkeuden mukaan.
Oppitunnin tarkoitus: saada selville, miten ilman lämpötila muuttuu korkeuden mukaan ja mitä seurauksia näistä muutoksista on.
Ote ruotsalaisen kirjailijan kirjasta "Nilsin ihana matka villihanhien kanssa" yksisilmäisestä peikosta, joka päätti "Rakennan talon lähemmäs aurinkoa - anna sen lämmittää minua." Ja trolli ryhtyi töihin. Hän keräsi kiviä kaikkialta ja kasasi niitä päällekkäin. Pian heidän kivinsä vuori nousi melkein pilviin asti.
No nyt riittää! - sanoi trolli. Nyt rakennan itselleni talon tämän vuoren päälle. Asun aivan auringon vieressä. En jääty auringon viereen! Ja peikko nousi vuorelle. Mitä se vain on? Mitä korkeammalle se nousee, sitä kylmemmäksi tulee. Pääsi huipulle.
"No - hän ajattelee - täältä aurinkoon on kivenheiton päässä!". Ja erittäin kylmällä hammas ei putoa hampaan päälle. Tämä peikko oli itsepäinen: jos se jo uppoaa hänen päähänsä, mikään ei voi tyrmätä häntä. Päätin rakentaa talon vuorelle ja rakensin sen. Aurinko näyttää olevan lähellä, mutta kylmä tunkeutuu silti luihin asti. Joten tämä tyhmä trolli jäätyi.
Selitä miksi itsepäinen peikko jäätyi.
Johtopäätös: mitä lähempänä maan pintaa ilma on, sitä lämpimämpää se on ja korkeuden kasvaessa kylmempää.
1500 metrin korkeuteen noustessa ilman lämpötila nousee 8 astetta. Siksi lentokoneen ulkopuolella 1000 metrin korkeudessa ilman lämpötila on 25 astetta ja maan pinnalla lämpömittari näyttää samalla 27 astetta.
Mikä tässä on hätänä?
Alemmat ilmakerrokset lämpenevät, laajenevat, pienentävät tiheyttä ja nousevat ylöspäin siirtävät lämpöä ilmakehän ylempiin kerroksiin. Tämä tarkoittaa, että maan pinnalta tuleva lämpö säilyy huonosti. Siksi se ei lämpene, vaan kylmempää laidalla, minkä vuoksi itsepäinen peikko jäätyi.
Kortin esittely: vuoret ovat matalia ja korkeita.
Mitä eroja näet?
Miksi korkeiden vuorten huiput ovat lumen peitossa, mutta vuorten juurella ei ole lunta? Jäätiköiden ja ikuisten lumien ilmestyminen vuorten huipulle liittyy ilman lämpötilan muutokseen korkeuden mukaan, ilmasto muuttuu ankarammaksi ja vastaavasti kasvisten maailma. Aivan huipulla, lähellä korkeita vuorenhuippuja, on kylmän, lumen ja jään valtakunta. Vuorenhuiput ja trooppiset ovat ikuisen lumen peitossa. Ikuisen lumen rajoja vuorilla kutsutaan lumirajaksi.
Pöydän esittely: vuoret.
Katso korttia, jossa on eri vuorten kuva. Onko lumirajan korkeus kaikkialla sama? Mihin se liittyy? Lumirajan korkeus on erilainen. AT pohjoiset alueet se on matalampi ja etelässä korkeampi. Tätä viivaa ei ole vedetty vuorelle. Kuinka voimme määritellä "lumirajan" käsitteen?
Lumiraja on viiva, jonka yläpuolella lumi ei sula edes kesällä. Lumirajan alapuolella on vyöhyke, jolle on ominaista harva kasvillisuus, jonka jälkeen kasvillisuuden koostumus muuttuu säännöllisesti sen lähestyessä vuoren juurta.
Mitä näemme taivaalla joka päivä?
Miksi taivaalle muodostuu pilviä?
Kuumennetun ilman noustessa se kuljettaa vesihöyryä, joka ei näy silmällä, ilmakehän ylempään kerrokseen. Ilman siirtyessä pois maanpinnasta ilman lämpötila laskee, siinä oleva vesihöyry jäähtyy ja muodostuu pieniä vesipisaroita. Niiden kerääntyminen johtaa pilven muodostumiseen.
PILVITYYPIT:
Cirrus
kerroksittain
Cumulus
Esittely kortin tyypeistä pilviä.
Sirruspilvet ovat korkeimpia ja ohuimpia. Ne uivat hyvin korkealla maanpinnan yläpuolella, missä on aina kylmää. Nämä ovat kauniita ja kylmiä pilviä. paistaa niiden läpi sinitaivas. Ne näyttävät upeiden lintujen pitkiltä höyheniltä. Siksi niitä kutsutaan cirrusiksi.
Kerrospilvet ovat kiinteitä, vaaleanharmaita. Ne peittävät taivaan yksitoikkoisella harmaalla verholla. Tällaiset pilvet tuovat huonon sään: lunta, tihkusadetta useiden päivien ajan.
Sadekumppupilviä - suuria ja tummia, ne ryntäävät yksi toisensa jälkeen kuin kisassa. Joskus tuuli kantaa ne niin alas, että näyttää siltä, että pilvet koskettavat kattoja.
Harvinaiset kumpupilvet ovat kauneimpia. Ne muistuttavat vuoria häikäisevän valkoisilla huipuilla. Ja niitä on mielenkiintoista seurata. Iloiset kumpupilvet juoksevat taivaalla jatkuvasti muuttuen. Ne näyttävät joko eläimiltä tai ihmisiltä, tai joiltakin upeilta olennoilta.
Kortin esittely erilaisia tyyppejä pilvet.
Mitä pilviä kuvissa näkyy?
Tietyissä ilmakehän olosuhteissa sadetta putoaa pilvistä.
Millaisia sateita tiedät?
Sade, lumi, rakeet, kaste ja muut.
Pilvet muodostavat pienimmät vesipisarat, jotka sulautuvat toisiinsa, kasvavat vähitellen, muuttuvat raskaaksi ja putoavat maahan. Kesä sataa, lunta talvella.
Mistä lumi on tehty?
Lumi koostuu jääkiteistä. erilaisia muotoja- Lumihiutaleet, enimmäkseen kuusisakaraiset tähdet, putoavat pilvistä, kun ilman lämpötila on alle nollan.
Usein lämpimänä vuodenaikana kaatosateen aikana sataa rakeita - sademäärä jääpalojen muodossa, useimmiten epäsäännöllisen muotoisina.
Miten rakeita syntyy ilmakehässä?
Suurelle korkeudelle putoavat vesipisarat jäätyvät, jääkiteet kasvavat niihin. Pudotessaan alas ne törmäävät alijäähtyneen veden pisaroihin ja kasvavat kokoonsa. Rae voi aiheuttaa suuria vahinkoja. Hän kaataa satoja, paljastaa metsät, kaataa lehtiä, tuhoaa lintuja.
4. Koko oppitunti.
Mitä uutta opit oppitunnilla ilmasta?
1. Ilman lämpötilan lasku korkeuden myötä.
2. Lumiraja.
3. Sadetyypit.
5. Kotitehtävät.
Opi muistiinpanot muistikirjaasi. Pilvien havainnointi vihkossa olevalla luonnoksella.
6. Menneisyyden lujittaminen.
Itsenäinen työ tekstin kanssa. Täytä tekstin aukot käyttämällä sanoja viitteeksi.
Ilman lämpötilan muutos korkeuden mukaan
Harjoitus 1. Määritä, mikä lämpötila on ilmamassalla, joka ei ole kyllästetty vesihöyryllä ja nousee adiabaattisesti 500, 1000, 1500 m korkeudella, jos sen lämpötila maan pinnalla on 15º.
Lämpötila muuttuu 1°, kun ilmamassa nousee joka 100 m. Tätä arvoa kutsutaan kuiva adiabaattinen lämpötilagradientti. Kun vesihöyryllä kyllästetty ilma nousee, sen jäähtymisnopeus laskee jonkin verran, koska tällöin vesihöyry tiivistyy, jolloin vapautuu piilevä höyrystymislämpö (600 cal per 1 g kondensoitunutta vettä), jota käytetään lämmittämiseen. tämä nouseva ilma. Adiabaattista prosessia, joka tapahtuu nousevan kylläisen ilman sisällä, kutsutaan märkä adiabaattinen. Lämpötilan laskun (nousun) määrä jokaista 100 m:ä kohden nousevassa kosteassa kyllästetyssä ilmamassassa on ns. kostea adiabaattinen lämpötilagradientti r sisään , ja lämpötilan muutoksen kuvaaja korkeuden kanssa tällaisessa prosessissa kutsutaan märkä adiabaatti. Toisin kuin kuiva adiabaattinen gradientti r a, märkä adiabaattinen gradientti r v on vaihteleva arvo riippuen lämpötilasta ja paineesta, ja se on alueella 0,3° - 0,9° 100 metriä kohti (keskimäärin 0,6° 100 metriä kohti). ). Mitä enemmän kosteutta tiivistyy ilman noustessa, sitä pienempi on märän adiabaattisen gradientin arvo; kosteuden määrän pienentyessä sen arvo lähestyy kuivaa adiabaattista gradienttia.
Pystysuoran lämpötilagradientin 500 metrin korkeudessa tulee olla = 12 є. Pystysuoran lämpötilagradientin 1000 metrin korkeudessa tulisi olla = 9 є. Pystysuoran lämpötilagradientin 1500 metrin korkeudessa tulisi olla = 6 є. Mutta heti kun ilma alkaa nousta, siitä tulee ympäristöä kylmempää ja korkeuden myötä lämpötilaero kasvaa.
Mutta kylmä ilma, raskaampana, pyrkii laskeutumaan, ts. ottaa alkuperäisen asennon. Koska ilma on tyydyttymätöntä, sen noustessa lämpötilan tulisi laskea 1 ° C / 100 m.
Siksi ilmamassan lämpötila 500 metrin korkeudessa on = 10°C. Siksi ilmamassan lämpötila 1000 metrin korkeudessa on = 5°C. Siksi ilmamassan lämpötila 1500 metrin korkeudessa on = 0°C.
Kondensaatio- ja sublimaatiotasojen korkeuden määritys
Harjoitus 1. Määritä nousevan adiabaattisesti vesihöyryllä kyllästetyn ilman kondensaatio- ja sublimaatiotason korkeus, jos sen lämpötila (T) ja vesihöyryn paine (e) tunnetaan; T = 18º, e = 13,6 hPa.
Nousevan ilman, joka ei ole kyllästetty vesihöyryllä, lämpötila muuttuu 1º 100 metrin välein. Ensinnäkin - suurimman höyrynpaineen riippuvuuskäyrän mukaan ilman lämpötilasta on tarpeen löytää kastepiste (φ). Määritä sitten ilman lämpötilan ja kastepisteen välinen ero (T - f). Kerrotaan tämä arvo 100 m:llä, saadaan kondensaatiotason arvo. Sublimaatiotason määrittämiseksi sinun on löydettävä lämpötilaero kastepisteestä sublimaatiolämpötilaan ja kerrottava tämä ero 200 metrillä.
Kondensaatiotaso - taso, jolle on tarpeen nousta, jotta ilmassa oleva vesihöyry saavuttaa adiabaattisen nousun aikana kyllästystilan (tai 100 % suhteellisen kosteuden). Korkeus, jolla nousevan ilman vesihöyry kyllästyy, saadaan kaavasta: , missä T on ilman lämpötila; f - kastepiste.
f = 2,064 (taulukon mukaan)
18 є - 2,064 \u003d 15,936 є x 122 \u003d 1994 m vesihöyryn kyllästymiskorkeus.
Sublimoituminen tapahtuu -10 asteen lämpötilassa.
2,064 - (-10) = 12,064 x 200 = 2413 metrin sublimaatiotaso.
Tehtävä 2 (B). Ilma, jonka lämpötila on 12ºC ja suhteellinen kosteus 80%, kulkee 1500 m korkeiden vuorten yli.Millä korkeudella pilvien muodostuminen alkaa? Mitkä ovat lämpötilat ja suhteellinen kosteus ilmaa harjanteen päällä ja harjanteen takana?
Jos ilman suhteellinen kosteus r tunnetaan, kondensaatiotason korkeus voidaan määrittää Ippolitov-kaavalla: h=22 (100-r) h = 22 (100-80) = 440m kerrospilvien muodostumisen alku. .
Pilvien muodostumisprosessi alkaa siitä, että tietty massa riittävän kosteaa ilmaa nousee. Kun nouset, ilma laajenee. Tätä laajenemista voidaan pitää adiabaattisena, koska ilma nousee nopeasti ja riittävän suurella tilavuudella, lämmönvaihdolla tarkastellun ilman ja ympäristön välillä ei yksinkertaisesti ole aikaa tapahtua nousun aikana.
Kun kaasu laajenee adiabaattisesti, sen lämpötila laskee. Nousemassa siis märkää ilmaa jäähtyy. Kun jäähdytysilman lämpötila laskee kastepisteeseen, ilmassa olevan höyryn kondensaatioprosessi tulee mahdolliseksi. Jos ilmakehässä on tarpeeksi kondensaatioytimiä, tämä prosessi alkaa. Jos ilmakehässä on vähän kondensaatioytimiä, kondensaatio ei ala kastepisteen lämpötilassa, vaan alemmissa lämpötiloissa.
Saavutettuaan 440 metrin korkeuteen nouseva kostea ilma jäähtyy ja vesihöyry alkaa tiivistyä. 440 metrin korkeus on muodostuvan pilven alaraja. Ilma, joka virtaa edelleen alhaalta, kulkee tämän rajan läpi, ja höyryn tiivistymisprosessi tapahtuu määritetyn rajan yläpuolella - pilvi alkaa kehittyä korkeudelle. Pilven pystysuuntainen kehitys pysähtyy, kun ilma lakkaa nousemasta; tämä muodostaa pilven ylärajan.
Harjanteen yläosassa lämpötila on +3 ºС ja ilman suhteellinen kosteus 100 %.
paikallista aikaa kuiva adiabaattinen gradientti
Käytännön materiaalia 6. luokan maantiedon tunnille - UMK: O.A. Klimanov, V.V. Klimanov, E.V. Kim. Harkittavaksi ehdotetaan aiheeseen liittyviä tehtäviä "Ilman lämpötila".
Maantieteellisten ongelmien ratkaiseminen edistää maantieteen kurssin aktiivista omaksumista, muodostaa yleissivistävää ja erityistä maantieteellistä osaamista.
Tavoitteet:
Taitojen kehittäminen laskea ilman lämpötila eri korkeuksilla, laskea korkeus;
Analysointi- ja johtopäätöksien kyvyn kehittäminen.
Miten lämpötila muuttuu korkeuden mukaan?
Kun korkeus muuttuu 1000 metrillä (1 km), ilman lämpötila muuttuu 6 ° C (korkeuden kasvaessa ilman lämpötila laskee ja laskeessa se nousee).
Maantieteelliset tehtävät:
1. Vuoren huipulla lämpötila on -5 astetta, vuoren korkeus 4500 m. Määritä lämpötila vuoren juurella?
Ratkaisu:
Jokaista kilometriä ylöspäin ilman lämpötila laskee 6 astetta, eli jos vuoren korkeus on 4500 tai 4,5 km, käy ilmi, että:
1) 4,5 x 6 = 27 astetta. Tämä tarkoittaa, että lämpötila on laskenut 27 astetta, ja jos se on huipulla 5 astetta, niin vuoren juurella se on:
2) - 5 + 27 = 22 astetta vuoren juurella
Vastaus: Vuoren juurella 22 astetta
2. Määritä ilman lämpötila vuoren huipulla 3 km, jos vuoren juurella oli +12 astetta.
Ratkaisu:
Jos 1 km:n jälkeen lämpötila laskee 6 astetta, niin
Vastaus:-6 astetta vuoren huipulla
3. Mihin korkeuteen kone nousi, jos lämpötila sen ulkopuolella on -30 °C ja maan pinnalla +12 °C?
Ratkaisu:
2) 42: 6 = 7 km
Vastaus: kone nousi 7 km korkeuteen
4. Mikä on ilman lämpötila Pamirin huipulla, jos heinäkuussa sen juurella on +36°C? Pamirsin korkeus on 6 km.
Ratkaisu:
Vastaus: 0 astetta vuoren huipulla
5. Määritä ilman lämpötila lentokoneen yli, jos ilman lämpötila maan pinnalla on 31 astetta ja lentokorkeus on 5 km?
Ratkaisu:
Vastaus: 1 asteen ulkolämpötila
Ladataan...
