Der vertikale Wärmegradient in der Atmosphäre

Im Allgemeinen wissen wir, dass die Temperatur mit der Höhe abnimmt. Diese Variante ist unter dem Namen bekannt vertikaler Wärmegradientund das liegt daran, dass die Wärmequelle, die die Atmosphäre ausstrahlt, vom Boden kommt. Je weiter von der Quelle entfernt, desto kälter wird die Luft.

Dieser Gradient kann durch verschiedene Prozesse verändert werden: plötzlicher Abfall oder Anstieg der Bodentemperatur oder starker Wind. Um es besser zu verstehen, werden wir in diesem Special sehen, wie die Atmosphäre aufgebaut ist und Warum ändert sich die Temperatur, wenn wir steigen?.

Struktur der Atmosphäre

Die Atmosphäre besteht aus 5 Schichten: der Troposphäre, das Stratosphäre, das Mesosphäre, das Thermosphäre und Exosphäre.

• Troposphäre: Hier sind wir und haben eine Höhe von ungefähr 12km. Hier bilden sich Wolken, Pflanzen und Tiere leben, wir finden den Ozean und die Wüsten usw.
• Stratosphäre: befindet sich zwischen dem 12 und 50 km HöheDort sehen wir die Überschallflugzeuge.
• Mesosphäre: befindet sich zwischen dem 50 und 80 km Höhe. Hier „segeln“ Radiowellen und hier kommen kosmische Strahlen an.
• Thermosphäre: unter 80 und 690 km Höhe Zusätzlich zum Raumschiff in der Erdumlaufbahn erscheinen die Nordlichter.
• Exosphäre: und schließlich von 690 km Höhe finden wir Sputnik I.

Vertikaler Wärmegradient

Wie gesagt, die Temperatur nimmt normalerweise mit der Höhe ab. In der Troposphäre hat es einen ungefähren Wert von sechs Grad pro Kilometer. Dies bedeutet, dass wenn beispielsweise die Temperatur auf Meereshöhe in einer Höhe von ungefähr fünf Kilometern 15 Grad beträgt, sie den Wert von -15 Grad erreicht (eine Abnahme von 30 Grad).

Die Sonnenstrahlen erreichen nicht alle Teile der Welt auf die gleiche Weise und auch nicht die Jahreszeiten. In gemäßigten Zonen ist der Wärmegradient daher viel größer als in der tropischen Zone. 1ºC pro 155 m Höheaufgrund der geringeren Sonneneinstrahlung und der geringeren Dicke der Atmosphäre. Auch in diesen Bereichen treten aufgrund der Ausrichtung des Reliefs und des Abstands vom Äquator sowie von den Polen unterschiedliche Variationen auf.

In der intertropischen Zone sinkt die Temperatur pro 180 m Höhe um ein Grad ungefähr, da die Atmosphäre dicker ist und sehr nahe an der Äquatorlinie liegt. Hinzu kommt, dass zusätzlich zur Rotationsbewegung des Planeten ein warmes Klima erzeugt wird.

In einigen Regionen der Atmosphäre geschieht jedoch das Gegenteil, dh die Temperatur steigt mit der Höhe. In diesem Fall soll der vertikale Wärmegradient sein negativ. Beispiel: Wenn die Temperatur bei einer Neigung von 21 km um 1 Grad ansteigt, wird der vertikale Wärmegradient als -2 ° C pro km bezeichnet. Sogar in einigen Schichten der Troposphäre kann es vorkommen, dass eine sogenannte Temperaturinversion entsteht.

Temperaturinversionen treten auch im oberen Teil der Stratosphäre auf. Im Gegensatz dazu nimmt in der Mesosphäre die Temperatur beim Aufstieg im Durchschnitt ab, dh der vertikale Wärmegradient ist positiv.

In der Thermosphäre steigt die Temperatur mit der Höhe und daher wird der vertikale Wärmegradient in diesem Bereich der Atmosphäre wieder negativ.

Was ist thermische Inversion?

Dies ist ein Phänomen, das auftritt, wenn der Boden durch Strahlung schnell abgekühlt wird, was wiederum die mit ihm in Kontakt stehende Luft abkühlt. Und die kältere, schwerere Luft in der obersten Schicht wird noch kälter. Auf diese Weise, Die Geschwindigkeit, mit der sich die beiden Luftschichten vermischen, nimmt stark ab.

Es tritt normalerweise besonders im Winter auf und führt zu anhaltendem Nebel und Frost. Obwohl die Inversion nach einigen Stunden zum Brechen neigt, unter ungünstigen Bedingungen kann es mehrere Tage bleiben bis sich die Luft, die mit dem Boden in Kontakt steht, erwärmt und die Zirkulation in der Troposphäre wieder herstellt.

Ein sehr klares Beispiel für Investitionen ist in zu sehen Limaaufgrund des Humboldt-Stroms. Diese Meeresströmung kühlt die Küste und die wärmeren oberen Schichten machen den Himmel sehr bewölkt und das Gebiet hat ein kühleres und trockeneres Klima, als es unter Berücksichtigung seines Breitengrads hätte sein sollen.

Wenn sich die Luftmassen jedoch nicht ändern, dh wenn keine Instabilität in der Atmosphäre vorliegt oder keine aktiven Fronten vorhanden sind, Die Temperatur steigt im Verhältnis zur Höhean einigen Orten mehr als an anderen.

Wussten Sie, wie hoch der vertikale Wärmegradient war und woraus er bestand? War es für Sie nützlich?