Okomiti toplotni gradijent u atmosferi

Generalno znamo da temperatura opada s visinom. Ova je varijacija poznata pod imenom vertikalni toplotni gradijent, a to je zato što izvor toplote koji zrači u atmosferu dolazi iz tla. Dakle, što se više udaljavate od izvora, zrak će biti hladniji.

Ovaj gradijent može se izmijeniti u nekoliko procesa: nagli pad ili porast temperature tla ili jaki vjetrovi. Da bismo to bolje razumjeli, u ovom specijalnom dijelu vidjet ćemo kakva je struktura atmosfere i zašto se temperatura mijenja kako idemo gore.

Struktura atmosfere

Atmosfera se sastoji od 5 slojeva: troposfera, u stratosfera, u mezosfera, u termosfera I to egzosfera.

• Troposfera: tu smo gdje smo i ima nadmorsku visinu od oko xnumxkm. Tu nastaju oblaci, žive biljke i životinje, nalazimo okean i pustinje itd.
• Stratosfera: nalazi se između 12 i 50 km nadmorske visine, tamo ćemo vidjeti nadzvučne ravni.
• Mezosfera: nalazi se između 50 i 80 km nadmorske visine. Tu "plove" radio-talasi i tamo stižu kosmički zraci.
• Termosfera: među 80 i 690 km nadmorske visine pojavit će se sjeverno svjetlo, pored svemirskih letjelica u Zemljinoj orbiti.
• Egzosfera: i na kraju, od 690km nadmorske visine naći ćemo Sputnjik I.

Vertikalni toplotni gradijent

Kao što smo rekli, temperatura se normalno smanjuje s visinom. U troposferi ima približno vrijednost šest stepeni po kilometru. To znači da će, na primjer, temperatura na nivou mora 15 stepeni, na visini od približno pet kilometara, dostići vrijednost od -15 stepeni (pad od 30 stepeni).

Sunčeve zrake ne dosežu sve dijelove svijeta na isti način, kao ni godišnja doba. Dakle, u umjerenim zonama toplotni gradijent je mnogo veći nego u tropskom pojasu, 1ºC za svakih 155m nadmorske visine, zbog manje insolacije koju prima i manje debljine atmosfere. Takođe u tim istim područjima postoje različite varijacije kao posljedica orijentacije reljefa i udaljenosti od ekvatora, kao i od polova.

U intertropskom pojasu temperatura se smanjuje za jedan stepen na svakih 180 m nadmorske visine otprilike, jer je atmosfera gušća i vrlo je blizu ekvatora. Ovome se, dodavanjem rotacijskog kretanja planete, stvara topla klima.

Ali u nekim oblastima atmosfere događa se suprotno, odnosno da temperatura raste s visinom. U ovom slučaju se kaže da je vertikalni toplotni gradijent negativno. Na primjer: ako se temperatura poveća za 21 stepen za nagib od 1 km, kaže se da je vertikalni toplotni gradijent jednak -2 ° C po km. Čak se i u nekim slojevima troposfere može dogoditi, proizvodeći takozvanu temperaturnu inverziju.

Inverzije temperature javljaju se i u gornjem dijelu stratosfere. Suprotno tome, u mezosferi temperatura u prosjeku opada kada raste, odnosno vertikalni toplotni gradijent je pozitivan.

U termosferi se temperatura povećava s visinom i, prema tome, vertikalni toplotni gradijent ponovo postaje negativan u ovom području atmosfere.

Šta je termička inverzija?

To je pojava koja se javlja kada se zemlja brzo hladi zračenjem, što zauzvrat hladi zrak koji je u kontaktu s njom. A zauzvrat, hladniji i teži zrak u gornjem sloju postaje još hladniji. Na ovaj način, brzina kojom se dva sloja vazduha mešaju naglo opada.

Obično se javlja naročito zimi, što dovodi do postojanih magle i mraza. Iako se inverzija može razbiti nakon nekoliko sati, u nepovoljnim uslovima može ostati nekoliko dana sve dok se zrak koji je u dodiru sa zemljom ne zagrije i ne uspostavi cirkulaciju u troposferi.

Vrlo jasan primjer ulaganja može se vidjeti u Lima, zbog Humboldtove struje. Ova okeanska struja hladi obalu, a gornji slojevi, koji su topliji, čine nebo vrlo oblačnim i to područje ima hladniju i sušniju klimu nego što bi trebalo imati uzimajući u obzir njegovu geografsku širinu.

Ipak, ako nema promjena u zračnim masama, odnosno ako nema nestabilnosti u atmosferi ili nema aktivnih frontova, temperatura će se povećavati u odnosu na visinu, na nekim mjestima više od drugih.

Jeste li znali koji je vertikalni toplotni gradijent i od čega se sastoji? Je li vam bilo korisno?