Samouczek dotyczący obliczania wysokości i temperatury

Wideo: Obliczanie temperatury wraz ze zmianą wysokości - Gradient termiczny, odc. 9

Zawartość

Instrukcje
Czego potrzebujesz

Wzdłuż najniższej warstwy atmosfery naszej planety, troposfery, im wyższa wysokość, tym zimniej. Światło słoneczne przechodzi przez atmosferę i dociera do powierzchni Ziemi, ogrzewając ją. Ciepło powierzchniowe następnie wzrasta w atmosferze. Im wyższa wysokość, tym większa odległość od „grzejnika”. Po stabilności termicznej w warstwie granicznej zwanej tropopauzą, stratosfera, która znajduje się powyżej tropopauzy, ogrzewa się od dołu do góry. Troposfera wznosi się od poziomu terenu do około 16 km (53 000 stóp) na wysokości i stratosfery, do 50 km wysokości, tuż nad warstwą ozonową.

Instrukcje

Atmosfera nie jest całkowicie przezroczysta, rozprzestrzenia się trochę niebieskiego światła, które sprawia, że niebo jest niebieskie (lago di como - obraz zimowej atmosfery autorstwa Raffaele Galbiati z Fotolia.com)

Zapisz temperaturę i szerokość geograficzną swojej lokalizacji. Dla celów tego ćwiczenia użyj średniej temperatury 15 ° C i pozycji 45 ° szerokości geograficznej, w połowie drogi między równikiem a biegunami.
Oblicz temperaturę na wybranej wysokości w troposferze. Temperatury w troposferze spadają średnio do 6,5 ° C na kilometr (3,5 ° F na 1000 stóp) wysokości. Pięć kilometrów powyżej temperatura wynosiłaby 15 - (5 x 6,5) = -17,5 ° C To zgrubne równanie pozostaje dość dokładne aż do tropopauzy.
Oszacuj temperaturę na wybranej wysokości w tropopauzie. Utrzymuje mniej lub bardziej stałą temperaturę od dołu do góry w wyższych szerokościach geograficznych.W rzeczywistości jest ona częściowo określona przez tę stabilność termiczną. Temperatury wahają się od około -32 ° C do 75 ° szerokości geograficznej, -38 ° C do 60 ° szerokości geograficznej i -48 ° C do 45 ° szerokości geograficznej. Bliżej równika, nadal chłodzi. Na szerokości 30 stopni temperatura spada do -60 ° C do wysokości 15 km, zanim zacznie rosnąć. Na równiku temperatura osiąga -68 ° C około 17 km wysokości przed wspinaniem. Średnia temperatura całej tropopauzy wynosi -57 ° C. Tropopauza jest zimniejsza na linii równika i cieplejsza na biegunach, ponieważ gdy gorące powietrze unosi się i rozszerza, zasysa energię z ciepła i chłodzi atmosferę. Im bardziej powietrze rozszerza się, tym bardziej ochładza pomieszczenie (a gorące powietrze rozszerza się bardziej niż chłodne powietrze).
Oblicz temperaturę na wybranej wysokości w stratosferze. Średnio temperatura stale rośnie w tej warstwie atmosfery. Jak zauważono w poprzednim kroku, wasza szerokość geograficzna jest praktyczna. Rzeczywiste warunki pogodowe, oczywiście, nigdy nie są tak dokładne. NASA zapewnia formułę, która oblicza oczekiwaną temperaturę stratosfery (T w ° C), biorąc pod uwagę średnią globalną temperaturę od -57 ° C do 25 km wysokości. Wzór to T = -131 + (0,003 * wysokość w metrach).