În general, știm că temperatura scade odată cu înălțimea. Această variație este cunoscută sub numele de gradient termic vertical, și se datorează faptului că sursa de căldură care radiază atmosfera provine de la sol. Astfel, cu cât este mai departe de sursă, aerul va fi mai rece.
Acest gradient poate fi modificat de mai multe procese: scădere bruscă sau creștere a temperaturii solului sau vânturi puternice. Pentru a o înțelege mai bine, în acest special vom vedea care este structura atmosferei și de ce se schimbă temperatura pe măsură ce urcăm.
Structura atmosferei
Atmosfera este compusă din 5 straturi: troposfera, stratosferă, mezosfera, termosferă şi exosferă.
- Troposfera: este locul unde ne aflăm și are o altitudine de aproximativ 12km. Aici se formează nori, trăiesc plante și animale, găsim oceanul și deșerturile etc.
- Stratosfera: situată între 12 și 50 km de altitudine, acolo vom vedea planurile supersonice.
- Mezosfera: situată între 50 și 80 km de altitudine. Aici „navighează” undele radio și unde ajung razele cosmice.
- Termosfera: printre 80 și 690 km de altitudine vor apărea luminile boreale, pe lângă nava spațială pe orbita Pământului.
- Exosfera: și în cele din urmă, de la 690km altitudine vom găsi Sputnik I.
Gradient termic vertical
După cum am spus, temperatura scade în mod normal odată cu înălțimea. În troposferă are o valoare aproximativă de șase grade pe kilometru. Aceasta înseamnă că, de exemplu, temperatura la nivelul mării este de 15 grade, la o altitudine de aproximativ cinci kilometri, va atinge valoarea de -15 grade (o scădere de 30 de grade).
Razele soarelui nu ajung în toate părțile globului în același mod și nici nu ating anotimpurile. Astfel, în zonele temperate gradientul termic este mult mai mare decât în zona tropicală, 1ºC pentru fiecare 155m de altitudine, datorită insolației mai puține pe care o primește și a grosimii mai mici a atmosferei. De asemenea, în aceste aceleași zone există variații diferite ca o consecință a orientării reliefului și a distanței de la ecuator, precum și de la poli.
În zona intertropicală temperatura scade un grad pentru fiecare 180m de altitudine aproximativ, deoarece atmosfera este mai groasă și este foarte aproape de ecuator. La aceasta, adăugată mișcării de rotație a planetei, se generează un climat cald.
Dar în unele regiuni ale atmosferei se întâmplă opusul, adică temperatura crește odată cu înălțimea. În acest caz, se spune că gradientul termic vertical este negativ. De exemplu: dacă temperatura crește cu 21 de grade pentru o pantă de 1 km, se spune că gradientul termic vertical este egal cu -2ºC pe km. Chiar și în unele straturi ale troposferei se poate întâmpla, producând ceea ce se numește o inversare a temperaturii.
Inversiile de temperatură apar și în partea superioară a stratosferei. Dimpotrivă, în mezosferă temperatura scade în medie atunci când crește, adică gradientul termic vertical este pozitiv.
În termosferă, temperatura crește odată cu înălțimea și, prin urmare, gradientul termic vertical devine din nou negativ în această regiune a atmosferei.
Ce este inversiunea termică?
Acesta este un fenomen care apare atunci când solul este răcit rapid de radiații, care la rândul său răcește aerul care este în contact cu acesta. Și, la rândul său, aerul mai rece și mai greu din stratul superior devine și mai răcoros. În acest fel, viteza cu care se amestecă cele două straturi de aer scade brusc.
De obicei apare mai ales iarna, ducând la ceați persistente și îngheț. Deși inversiunea tinde să se rupă după câteva ore, în condiții nefavorabile poate rămâne câteva zile până când aerul care este în contact cu solul se încălzește și restabilește circulația în troposferă.
Un exemplu foarte clar de investiții poate fi văzut în Lima, datorită curentului Humboldt. Acest curent oceanic răcește coasta, iar straturile superioare mai calde fac cerul foarte înnorat, iar zona are un climat mai răcoros și mai uscat decât ar fi trebuit să țină cont de latitudinea sa.
Totuși, dacă nu există modificări ale maselor de aer, adică dacă nu există instabilitate în atmosferă sau nu există fronturi active, temperatura va crește în raport cu înălțimea, în unele locuri mai mult decât în altele.
Știați ce a fost gradientul termic vertical și în ce a constat? Ti-a fost de folos?
mulțumesc că m-a ajutat foarte mult
Informații bune. Deși mi-aș fi dorit să aflu mai multe despre asta.
Există ceva despre care am îndoieli sau au greșit atunci când spun că „solul se răcește rapid prin radiație”, solul poate fi răcit prin convecție, intrând în contact cu o masă de aer rece. Prin radiație ar fi radiație solară și în acest caz s-ar încălzi, ar fi ca și comentariul meu? Vă mulțumesc foarte mult!
Soarele nu este singurul corp care emite radiații. Toate corpurile doar pentru că se află la o temperatură emit radiații. Suprafața terestră primește mai multă radiație în timpul zilei decât emite și se încălzește, iar noaptea se întâmplă opusul, emite mai multă radiație decât primește și se răcește. Aerul este un conductor slab de căldură și este, în general, un izolator termic. Când aerul se mișcă, transportă căldura mai bine (convecție), dar acest mecanism funcționează numai atunci când suprafața pământului este fierbinte și aerul din apropierea sa se încălzește și, fiind mai ușor decât aerul de deasupra, tinde să crească.
Încă nu înțeleg de ce crește temperatura în troposferă și apoi de ce scade din nou în mezosferă
Nu înțeleg de ce «Gradientul termic vertical este pozitiv atunci când T scade odată cu înălțimea». M-ai putea ajuta să-l înțeleg, te rog?
Exemplul 1:
(T2-T1)/(h2-h1)=(-10-5)/(100-10)=-15/90; GTV < 0
Exemplul 2:
(T2-T1)/(h2-h1)=(-10-(-8))/(100-10)=-2/90; GTV < 0
Exemplul 3:
(T2-T1)/(h2-h1)=(15-20)/(100-10)=-5/90; GTV < 0
Cel mai bun în ceea ce priveşte,