Általában tudjuk, hogy a hőmérséklet a magassággal csökken. Ez a változat a függőleges termikus gradiens, és azért, mert a légkört sugárzó hőforrás a földről származik. Így minél tovább halad a forrástól, annál hidegebb lesz a levegő.
Ezt a gradienst számos eljárással lehet megváltoztatni: a talaj hőmérsékletének hirtelen csökkenése vagy emelkedése vagy erős szél. Hogy jobban megértsük, ebben a különlegességben meglátjuk, mi a légkör szerkezete és miért változik a hőmérséklet, ahogy felmegyünk.
A légkör felépítése
A légkör 5 rétegből áll: a troposzféra-ban sztratoszféra-ban mezoszféra-ban termoszféra és exoszféra.
- Troposzféra: ott vagyunk, ahol vagyunk, és kb 12km. Itt alakulnak ki felhők, élnek növények és állatok, megtaláljuk az óceánt és a sivatagokat stb.
- Sztratoszféra: a 12 és 50km magasság, ott látni fogjuk a szuperszonikus síkokat.
- Mezoszféra: között helyezkedik el 50 és 80km magasság. Itt „vitorláznak” a rádióhullámok, és kozmikus sugarak érkeznek.
- Termoszféra: között 80 és 690km magasság az északi fények megjelennek, a Föld körüli űrhajók mellett.
- Exoszféra: és végül, 690km-ről magasságban megtaláljuk az I. Szputnyikot.
Függőleges termikus gradiens
Mint mondtuk, a hőmérséklet általában csökken a magassággal. A troposzférában hozzávetőleges értéke kilométerenként hat fok. Ez azt jelenti, hogy ha például a tengerszint hőmérséklete 15 fok, körülbelül öt kilométeres magasságban eléri a -15 fok értéket (30 fokos csökkenés).
A napsugarak nem egyformán jutnak el a földgömb minden részébe, és nem érik el az évszakokat sem. Így a mérsékelt égövön a termikus gradiens sokkal nagyobb, mint a trópusi zónában, 1ºC minden 155 m magasságra, a kevésbé inszoláció és a légkör kisebb vastagsága miatt. Ugyanezen területeken a variáció orientációja és az Egyenlítőtől, valamint a pólusoktól való távolság eredményeként különböző eltérések fordulnak elő.
Az intertrópusi zónában a hőmérséklet minden 180 méteres magasságra egy fokkal csökken megközelítőleg, mivel a légkör vastagabb és nagyon közel van az Egyenlítőhöz. Ehhez hozzáadva a bolygó saját forgási mozgását, meleg éghajlat keletkezik.
A légkör egyes régióiban azonban éppen az ellenkezője történik, vagyis a hőmérséklet a magassággal növekszik. Ebben az esetben a függőleges hőgradiensről azt mondják negatív. Például: ha a hőmérséklet 21 km-rel emelkedik 1 km lejtőn, akkor azt mondják, hogy a függőleges termikus gradiens egyenlő -2 ° C / km-rel. Még a troposzféra egyes rétegeiben is megtörténhet, ami úgynevezett hőmérsékleti inverziót eredményez.
A hőmérséklet-inverziók a sztratoszféra felső részén is előfordulnak. Éppen ellenkezőleg, a mezoszférában a hőmérséklet átlagosan csökken, ha emelkedik, vagyis a függőleges termikus gradiens pozitív.
A termoszférában a hőmérséklet a magassággal növekszik, ezért a függőleges hőgradiens ismét negatívvá válik a légkör ezen régiójában.
Mi a termikus inverzió?
Ez egy olyan jelenség, amely akkor fordul elő, amikor a talajt sugárzás gyorsan lehűti, ami viszont lehűti a vele érintkező levegőt. Viszont a hidegebb, nehezebb levegő a felső rétegben még hidegebbé válik. Ily módon a két légréteg keveredésének sebessége meredeken csökken.
Általában különösen télen fordul elő, tartós ködhöz és fagyhoz vezet. Bár az inverzió általában néhány óra múlva megtörik, kedvezőtlen körülmények között több napig is megmaradhat amíg a talajjal érintkező levegő fel nem melegszik és helyreállítja a keringést a troposzférában.
A befektetés nagyon világos példája látható a Lima, a Humboldt-áram miatt. Ez az óceáni áramlat hűti a partot, és a felsőbb rétegek, amelyek melegebbek, nagyon felhőssé teszik az eget, és hogy a térség hűvösebb és szárazabb éghajlatú, mint amennyire szélességi fokát figyelembe kellett volna venni.
Mégis, ha nincs változás a légtömegben, vagyis ha nincs instabilitás a légkörben, vagy nincsenek aktív frontok, a hőmérséklet a magassághoz képest emelkedni fog, néhol több, mint máshol.
Tudta, mi a függőleges hőgradiens és miből áll? Hasznos volt számodra?
köszönöm nagyon sokat segített nekem
Jó infó. Bár szerettem volna többet tudni róla.
Van valami, amiben kétlem, vagy tévedtek, amikor azt mondják, hogy "a föld sugárzás által gyorsan lehűl" a talajt konvekcióval, hideg légtömeggel érintkezve lehet hűteni. Sugárzással ez napsugárzás lenne, és ebben az esetben felmelegedne, olyan lenne, mint a megjegyzésem? Köszönöm szépen!
A Nap nem az egyetlen test, amely sugárzást bocsát ki. Minden test csak azért sugároz ki, mert hőmérsékleten van. A föld felszíne napközben több sugárzást kap, mint amennyit kibocsát és felmelegít, éjszaka pedig fordítva történik, több sugárzást bocsát ki, mint amennyit befogad és lehűl. A levegő rossz hővezető, és általában hőszigetelő. Amikor a levegő mozog, jobban hordozza a hőt (konvekció), de ez a mechanizmus csak akkor működik, ha a föld felszíne forró, és a közelében lévő levegő felmelegszik, és mivel könnyebb, mint a fenti levegő, hajlamos emelkedni.
Még mindig nem értem, miért növekszik a hőmérséklet a troposzférában, és akkor miért csökken újra a mezoszférában
Nem értem, miért «pozitív a függőleges hőátmenet, ha a T csökken a magassággal». Kérem, segítsen nekem megérteni?
1. példa:
(T2-T1)/(h2-h1)=(-10-5)/(100-10)=-15/90; GTV < 0
2. példa:
(T2-T1)/(h2-h1)=(-10-(-8))/(100-10)=-2/90; GTV < 0
3. példa:
(T2-T1)/(h2-h1)=(15-20)/(100-10)=-5/90; GTV < 0
Üdvözlettel,