20 किमी की ऊंचाई पर तापमान कितना होता है? ऊंचाई के साथ हवा का तापमान कैसे बदलता है? विभिन्न परतों में तापमान में उतार-चढ़ाव

क्षोभ मंडल

इसकी ऊपरी सीमा ध्रुवीय में 8-10 किमी, समशीतोष्ण में 10-12 किमी और उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में 16-18 किमी की ऊंचाई पर है; गर्मियों की तुलना में सर्दियों में कम. वायुमंडल की निचली, मुख्य परत में कुल द्रव्यमान का 80% से अधिक होता है वायुमंडलीय वायुऔर वायुमंडल में उपलब्ध सभी जलवाष्प का लगभग 90%। क्षोभमंडल में अशांति और संवहन अत्यधिक विकसित होते हैं, बादल उठते हैं, चक्रवात और प्रतिचक्रवात विकसित होते हैं। 0.65°/100 मीटर की औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ ऊंचाई बढ़ने के साथ तापमान घटता जाता है

ट्रोपोपॉज़

क्षोभमंडल से समतापमंडल तक संक्रमण परत, वायुमंडल की एक परत जिसमें ऊंचाई के साथ तापमान में कमी रुक जाती है।

स्ट्रैटोस्फियर

वायुमंडल की एक परत 11 से 50 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। 11-25 किमी परत (समताप मंडल की निचली परत) में तापमान में मामूली बदलाव और 25-40 किमी परत में तापमान में -56.5 से 0.8 डिग्री सेल्सियस (समताप मंडल या व्युत्क्रम क्षेत्र की ऊपरी परत) में वृद्धि की विशेषता है। . लगभग 40 किमी की ऊंचाई पर लगभग 273 K (लगभग 0 डिग्री सेल्सियस) के मान तक पहुंचने के बाद, तापमान लगभग 55 किमी की ऊंचाई तक स्थिर रहता है। स्थिर तापमान के इस क्षेत्र को स्ट्रैटोपॉज़ कहा जाता है और यह समताप मंडल और मेसोस्फीयर के बीच की सीमा है।

स्ट्रैटोपॉज़

समतापमंडल और मध्यमंडल के बीच वायुमंडल की सीमा परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण में अधिकतम (लगभग 0 डिग्री सेल्सियस) होता है।

मीसोस्फीयर

मध्यमंडल 50 किमी की ऊंचाई से शुरू होता है और 80-90 किमी तक फैला होता है। तापमान (0.25-0.3)°/100 मीटर की औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ ऊंचाई के साथ घटता है। मुख्य ऊर्जा प्रक्रिया उज्ज्वल गर्मी हस्तांतरण है। जटिल फोटोकैमिकल प्रक्रियाएं शामिल हैं मुक्त कण, कंपन से उत्तेजित अणु आदि, वायुमंडल की चमक का कारण बनते हैं।

मेसोपॉज़

मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर के बीच संक्रमणकालीन परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण में न्यूनतम (लगभग -90 डिग्री सेल्सियस) है।

कर्मन रेखा

समुद्र तल से ऊँचाई, जिसे पारंपरिक रूप से पृथ्वी के वायुमंडल और अंतरिक्ष के बीच की सीमा के रूप में स्वीकार किया जाता है। कर्मन रेखा समुद्र तल से 100 किमी की ऊंचाई पर स्थित है।

पृथ्वी के वायुमंडल की सीमा

थर्मोस्फीयर

ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी है। तापमान 200-300 किमी की ऊंचाई तक बढ़ जाता है, जहां यह 1500 K के क्रम के मान तक पहुंच जाता है, जिसके बाद यह उच्च ऊंचाई पर लगभग स्थिर रहता है। पराबैंगनी और एक्स-रे के प्रभाव में सौर विकिरणऔर ब्रह्मांडीय विकिरणवायु आयनीकरण होता है ("औरोरस") - आयनमंडल के मुख्य क्षेत्र थर्मोस्फीयर के अंदर स्थित होते हैं। 300 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, परमाणु ऑक्सीजन प्रबल होता है। थर्मोस्फीयर की ऊपरी सीमा काफी हद तक सूर्य की वर्तमान गतिविधि से निर्धारित होती है। कम गतिविधि की अवधि के दौरान, इस परत के आकार में उल्लेखनीय कमी आती है।

थर्मोपॉज़

वायुमंडल का वह क्षेत्र जो थर्मोस्फीयर से सटा हुआ है। इस क्षेत्र में, सौर विकिरण का अवशोषण नगण्य है और तापमान वास्तव में ऊंचाई के साथ नहीं बदलता है।

बाह्यमंडल (प्रकीर्णन क्षेत्र)

120 किमी की ऊँचाई तक वायुमंडलीय परतें

बाह्यमंडल एक फैलाव क्षेत्र है, थर्मोस्फीयर का बाहरी भाग, 700 किमी से ऊपर स्थित है। बाह्यमंडल में गैस बहुत दुर्लभ है, और यहां से इसके कण अंतरग्रहीय अंतरिक्ष (अपव्यय) में लीक हो जाते हैं।

100 किमी की ऊँचाई तक, वायुमंडल गैसों का एक सजातीय, अच्छी तरह मिश्रित मिश्रण है। ऊंची परतों में ऊंचाई पर गैसों का वितरण उन पर निर्भर करता है आणविक भार, भारी गैसों की सांद्रता पृथ्वी की सतह से दूरी के साथ तेजी से घटती जाती है। गैस घनत्व में कमी के कारण, समताप मंडल में तापमान 0°C से मध्यमंडल में -110°C तक गिर जाता है। तथापि गतिज ऊर्जा 200-250 किमी की ऊंचाई पर व्यक्तिगत कण ~150 डिग्री सेल्सियस के तापमान के अनुरूप होते हैं। 200 किमी से ऊपर, समय और स्थान में तापमान और गैसों के घनत्व में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव देखा जाता है।

लगभग 2000-3500 किमी की ऊंचाई पर, बाह्यमंडल धीरे-धीरे तथाकथित निकट-अंतरिक्ष निर्वात में बदल जाता है, जो अंतरग्रहीय गैस के अत्यधिक दुर्लभ कणों, मुख्य रूप से हाइड्रोजन परमाणुओं से भरा होता है। लेकिन यह गैस अंतरग्रहीय पदार्थ के केवल एक भाग का प्रतिनिधित्व करती है। दूसरे भाग में हास्य और उल्कापिंड मूल के धूल के कण होते हैं। अत्यंत दुर्लभ धूल कणों के अलावा, सौर और गैलेक्टिक मूल के विद्युत चुम्बकीय और कणिका विकिरण इस अंतरिक्ष में प्रवेश करते हैं।

क्षोभमंडल वायुमंडल के द्रव्यमान का लगभग 80% है, समतापमंडल - लगभग 20%; मेसोस्फीयर का द्रव्यमान - 0.3% से अधिक नहीं, थर्मोस्फीयर - 0.05% से कम कुल द्रव्यमानवायुमंडल। वायुमंडल में विद्युत गुणों के आधार पर, न्यूट्रोनोस्फीयर और आयनोस्फीयर को प्रतिष्ठित किया जाता है। वर्तमान में यह माना जाता है कि वायुमंडल 2000-3000 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है।

वायुमंडल में गैस की संरचना के आधार पर, होमोस्फीयर और हेटरोस्फियर को प्रतिष्ठित किया जाता है। हेटेरोस्फीयर एक ऐसा क्षेत्र है जहां गुरुत्वाकर्षण गैसों के पृथक्करण को प्रभावित करता है, क्योंकि इतनी ऊंचाई पर उनका मिश्रण नगण्य होता है। इसका तात्पर्य विषममंडल की परिवर्तनशील संरचना से है। इसके नीचे वायुमंडल का एक अच्छी तरह से मिश्रित, सजातीय भाग स्थित है जिसे होमोस्फीयर कहा जाता है। इन परतों के बीच की सीमा को टर्बोपॉज़ कहा जाता है, यह लगभग 120 किमी की ऊँचाई पर स्थित है।

काम:

यह ज्ञात है कि समुद्र तल से 750 मीटर की ऊँचाई पर तापमान +22 o C होता है। ऊँचाई पर हवा का तापमान निर्धारित करें:

a) समुद्र तल से 3500 मीटर ऊपर

बी) समुद्र तल से 250 मीटर ऊपर

समाधान:

हम जानते हैं कि जब ऊंचाई 1000 मीटर (1 किमी) बदलती है, तो हवा का तापमान 6 डिग्री सेल्सियस बदल जाता है। इसके अलावा, ऊंचाई में वृद्धि के साथ, हवा का तापमान कम हो जाता है, और कमी के साथ, यह बढ़ जाता है।

ए) 1. ऊंचाई में अंतर निर्धारित करें: 3500 मीटर -750 मीटर = 2750 मीटर = 2.75 किमी

2. हवा के तापमान में अंतर निर्धारित करें: 2.75 किमी × 6 o C = 16.5 o C

3. आइए 3500 मीटर की ऊंचाई पर हवा का तापमान निर्धारित करें: 22 o C - 16.5 o C = 5.5 o C

उत्तर: 3500 मीटर की ऊंचाई पर हवा का तापमान 5.5 डिग्री सेल्सियस है।

बी) 1. ऊंचाई अंतर निर्धारित करें: 750 मीटर -250 मीटर = 500 मीटर = 0.5 किमी

2. हवा के तापमान में अंतर निर्धारित करें: 0.5 किमी × 6 o C = 3 o C

3. 250 मीटर की ऊंचाई पर हवा का तापमान निर्धारित करें: 22 o C + 3 o C = 25 o C

उत्तर: 250 मीटर की ऊंचाई पर हवा का तापमान 25 डिग्री सेल्सियस है।

2. ऊंचाई के आधार पर वायुमंडलीय दबाव का निर्धारण

काम:

ज्ञातव्य है कि समुद्र तल से 2205 मीटर की ऊँचाई पर वायुमंडलीय दबाव 550 मिमी होता है पारा. ऊंचाई पर वायुमंडलीय दबाव निर्धारित करें:

a) समुद्र तल से 3255 मीटर ऊपर

बी) समुद्र तल से 0 मीटर ऊपर

समाधान:

हम जानते हैं कि जब ऊंचाई 10.5 मीटर बदलती है, तो वायुमंडलीय दबाव 1 mmHg बदल जाता है। कला। इसके अलावा, ऊंचाई बढ़ने के साथ, वायुमंडलीय दबाव कम हो जाता है, और ऊंचाई कम होने के साथ यह बढ़ जाता है।

ए) 1. ऊंचाई में अंतर निर्धारित करें: 3255 मीटर - 2205 मीटर = 1050 मीटर

2. वायुमंडलीय दबाव में अंतर निर्धारित करें: 1050 मीटर: 10.5 मीटर = 100 मिमी एचजी।

3. आइए 3255 मीटर: 550 मिमी एचजी की ऊंचाई पर वायुमंडलीय दबाव निर्धारित करें। - 100 मिमी एचजी। = 450 एमएमएचजी

उत्तर: 3255 मीटर की ऊंचाई पर वायुमंडलीय दबाव 450 मिमी एचजी है।

बी) 1. ऊंचाई में अंतर निर्धारित करें: 2205 मीटर - 0 मीटर = 2205 मीटर

2. आइए वायुमंडलीय दबाव में अंतर निर्धारित करें: 2205 मीटर: 10.5 मीटर = 210 मिमी एचजी। कला।

3. 0 मीटर: 550 मिमी एचजी की ऊंचाई पर वायुमंडलीय दबाव निर्धारित करें। + 210 मिमी एचजी। कला। = 760 मिमी एचजी. कला।

उत्तर: 0 मीटर की ऊंचाई पर, वायुमंडलीय दबाव 760 मिमी एचजी है।

3. ब्यूफोर्ट स्केल

(हवा की गति का पैमाना)

अंक	हवा की गति	पवन विशेषताएँ	पवन क्रिया
	32.7 या अधिक	मध्यम बहुत मजबूत तेज़ तूफ़ान भयंकर तूफ़ान	धुआं लंबवत उठता है, पेड़ों पर पत्तियां गतिहीन होती हैं हल्की हवा की आवाजाही, धुआं थोड़ा झुक जाता है हवा की हलचल चेहरे से महसूस होती है, पत्तियाँ सरसराती हैं पेड़ों पर पत्तियाँ और पतली शाखाएँ हिलती हैं पेड़ों की चोटियाँ झुक जाती हैं, धूल उड़ जाती है शाखाएँ और पतले पेड़ के तने हिल रहे हैं मोटी-मोटी शाखाएँ हिल रही हैं, टेलीफोन के तार गुंजन कर रहे हैं पेड़ों के तने हिल रहे हैं, हवा के विपरीत चलना कठिन है बड़े वृक्ष हिल जाते हैं, छोटी शाखाएँ टूट जाती हैं इमारतों को मामूली क्षति, मोटी शाखाएँ टूट गईं पेड़ टूट जाते हैं और उखड़ जाते हैं, इमारतों को नुकसान पहुँचता है महाविनाश विनाशकारी विनाश

नीला ग्रह...

यह विषय साइट पर सबसे पहले प्रदर्शित होने वाले विषयों में से एक होना चाहिए था। आख़िरकार, हेलीकॉप्टर वायुमंडलीय विमान हैं। पृथ्वी का वायुमंडल- उनका निवास स्थान, इसलिए बोलना:-)। ए भौतिक गुणवायुयही वह चीज़ है जो इस आवास की गुणवत्ता निर्धारित करती है :-)। यानी ये बुनियादी बातों में से एक है. और वे हमेशा पहले आधार के बारे में लिखते हैं। लेकिन इसका एहसास मुझे अब जाकर हुआ. हालाँकि, जैसा कि आप जानते हैं, देर आए दुरुस्त आए...आइए बिना किसी झंझट और अनावश्यक जटिलताओं के इस मुद्दे पर बात करते हैं :-)।

इसलिए… पृथ्वी का वायुमंडल. यह हमारे नीले ग्रह का गैसीय आवरण है। इस नाम को हर कोई जानता है. नीला क्यों? केवल इसलिए कि "नीला" (और नीला और बैंगनी) घटक सूरज की रोशनी(स्पेक्ट्रम) वायुमंडल में सबसे अच्छी तरह से बिखरा हुआ है, जिससे इसका रंग नीला-नीला हो जाता है, कभी-कभी बैंगनी टोन के संकेत के साथ (धूप वाले दिन, निश्चित रूप से :-))।

पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना.

वायुमंडल की संरचना काफी व्यापक है। मैं पाठ में सभी घटकों को सूचीबद्ध नहीं करूंगा; इसके लिए एक अच्छा उदाहरण है, सिवाय इसके कि इन सभी गैसों की संरचना लगभग स्थिर है कार्बन डाईऑक्साइड(सीओ 2)। इसके अलावा, वायुमंडल में आवश्यक रूप से वाष्प, निलंबित बूंदों या बर्फ के क्रिस्टल के रूप में पानी होता है। पानी की मात्रा स्थिर नहीं है और तापमान और कुछ हद तक वायुदाब पर निर्भर करती है। इसके अलावा, पृथ्वी के वायुमंडल (विशेष रूप से वर्तमान) में एक निश्चित मात्रा में, मैं कहूंगा, "सभी प्रकार की गंदी चीजें" :-) मौजूद हैं। ये SO 2, NH 3, CO, HCl, NO हैं, इसके अलावा पारा वाष्प Hg भी हैं। सच है, यह सब वहाँ है छोटी मात्रा, भगवान भला करे:-).

पृथ्वी का वायुमंडलइसे सतह से ऊंचाई में कई क्रमिक क्षेत्रों में विभाजित करने की प्रथा है।

पहला, पृथ्वी के सबसे निकट, क्षोभमंडल है। यह जीवन के लिए सबसे निचली और, यूं कहें तो मुख्य परत है। अलग - अलग प्रकार. इसमें समस्त वायुमंडलीय वायु के द्रव्यमान का 80% (हालाँकि आयतन के अनुसार यह संपूर्ण वायुमंडल का केवल 1% है) और समस्त वायुमंडलीय जल का लगभग 90% शामिल है। सभी हवाओं, बादलों, बारिश और बर्फ का बड़ा हिस्सा 🙂 वहीं से आता है। क्षोभमंडल उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में लगभग 18 किमी की ऊंचाई तक और ध्रुवीय अक्षांशों में 10 किमी तक फैला हुआ है। इसमें हवा का तापमान प्रत्येक 100 मीटर के लिए लगभग 0.65º की ऊंचाई में वृद्धि के साथ गिरता है।

वायुमंडलीय क्षेत्र.

जोन दो - समताप मंडल। यह कहा जाना चाहिए कि क्षोभमंडल और समतापमंडल के बीच एक और संकीर्ण क्षेत्र है - ट्रोपोपॉज़। यह ऊंचाई के साथ गिरने वाले तापमान को रोकता है। ट्रोपोपॉज़ की औसत मोटाई 1.5-2 किमी है, लेकिन इसकी सीमाएँ अस्पष्ट हैं और क्षोभमंडल अक्सर समताप मंडल को ओवरलैप करता है।

अतः समताप मंडल की औसत ऊंचाई 12 किमी से 50 किमी है। इसमें तापमान 25 किमी (लगभग -57ºС) तक अपरिवर्तित रहता है, फिर कहीं 40 किमी तक यह लगभग 0ºС तक बढ़ जाता है और फिर 50 किमी तक अपरिवर्तित रहता है। समताप मंडल पृथ्वी के वायुमंडल का अपेक्षाकृत शांत भाग है। प्रतिकूल मौसम की स्थितियह व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है. यह समताप मंडल में है जो प्रसिद्ध है ओज़ोन की परत 15-20 किमी से 55-60 किमी की ऊंचाई पर।

इसके बाद एक छोटी सीमा परत, स्ट्रैटोपॉज़ होती है, जिसमें तापमान 0ºC के आसपास रहता है, और फिर अगला क्षेत्र मेसोस्फीयर है। यह 80-90 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है और इसमें तापमान लगभग 80ºC तक गिर जाता है। मध्यमंडल में आमतौर पर छोटे-छोटे उल्कापिंड दिखाई देने लगते हैं, जो उसमें चमकने लगते हैं और वहीं जलने लगते हैं।

अगला संकीर्ण अंतराल मेसोपॉज़ और उससे आगे थर्मोस्फीयर क्षेत्र है। इसकी ऊंचाई 700-800 किमी तक है। यहां तापमान फिर से बढ़ना शुरू हो जाता है और लगभग 300 किमी की ऊंचाई पर 1200ºС के क्रम के मान तक पहुंच सकता है। फिर वह स्थिर रहता है. थर्मोस्फीयर के अंदर, लगभग 400 किमी की ऊंचाई तक, आयनोस्फीयर है। यहां सौर विकिरण के संपर्क के कारण हवा अत्यधिक आयनित होती है और इसमें उच्च विद्युत चालकता होती है।

अगला और, सामान्य तौर पर, अंतिम क्षेत्र– बहिर्मंडल. यह तथाकथित प्रकीर्णन क्षेत्र है। यहाँ, मुख्य रूप से अत्यंत दुर्लभ हाइड्रोजन और हीलियम (हाइड्रोजन की प्रधानता के साथ) है। लगभग 3000 किमी की ऊंचाई पर, बाह्यमंडल निकट-अंतरिक्ष निर्वात में चला जाता है।

कुछ इस तरह। लगभग क्यों? क्योंकि ये परतें काफी पारंपरिक हैं। ऊंचाई, गैसों की संरचना, पानी, तापमान, आयनीकरण आदि में विभिन्न परिवर्तन संभव हैं। इसके अलावा, और भी कई शब्द हैं जो पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना और स्थिति को परिभाषित करते हैं।

उदाहरण के लिए, सममंडल और विषममंडल। पहले में, वायुमंडलीय गैसें अच्छी तरह से मिश्रित होती हैं और उनकी संरचना काफी सजातीय होती है। दूसरा पहले के ऊपर स्थित है और वहां व्यावहारिक रूप से ऐसा कोई मिश्रण नहीं है। इसमें मौजूद गैसें गुरुत्वाकर्षण द्वारा अलग हो जाती हैं। इन परतों के बीच की सीमा 120 किमी की ऊंचाई पर स्थित है, और इसे टर्बोपॉज़ कहा जाता है।

चलिए शर्तों के साथ समाप्त करते हैं, लेकिन मैं यह जरूर जोड़ूंगा कि पारंपरिक रूप से यह स्वीकार किया जाता है कि वायुमंडल की सीमा समुद्र तल से 100 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। इस सीमा को कर्मन रेखा कहा जाता है।

मैं वायुमंडल की संरचना को दर्शाने के लिए दो और चित्र जोड़ूंगा। हालाँकि, पहला जर्मन में है, लेकिन यह पूर्ण है और समझने में काफी आसान है :-)। इसे बड़ा करके साफ़ देखा जा सकता है. दूसरा ऊंचाई के साथ वायुमंडलीय तापमान में परिवर्तन को दर्शाता है।

पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना.

ऊंचाई के साथ हवा का तापमान बदलता है।

आधुनिक मानवयुक्त कक्षीय अंतरिक्ष यान लगभग 300-400 किमी की ऊंचाई पर उड़ान भरते हैं। हालाँकि, यह अब विमानन नहीं है, हालाँकि यह क्षेत्र, निश्चित रूप से, एक निश्चित अर्थ में निकटता से संबंधित है, और हम निश्चित रूप से इसके बारे में बाद में बात करेंगे :-)।

उड्डयन क्षेत्र क्षोभमंडल है। आधुनिक वायुमंडलीय विमान समताप मंडल की निचली परतों में भी उड़ सकते हैं। उदाहरण के लिए, MIG-25RB की व्यावहारिक छत 23,000 मीटर है।

समताप मंडल में उड़ान.

और बिलकुल वायु के भौतिक गुणक्षोभमंडल यह निर्धारित करता है कि उड़ान कैसी होगी, विमान की नियंत्रण प्रणाली कितनी प्रभावी होगी, वायुमंडल में अशांति का उस पर कितना प्रभाव पड़ेगा और इंजन कैसे संचालित होंगे।

पहली मुख्य संपत्ति है हवा का तापमान. गैस गतिकी में, इसे सेल्सियस पैमाने पर या केल्विन पैमाने पर निर्धारित किया जा सकता है।

तापमान टी 1एक निश्चित ऊंचाई पर एनसेल्सियस पैमाने पर निर्धारित किया जाता है:

टी 1 = टी - 6.5एन, कहाँ टी- जमीन के पास हवा का तापमान.

केल्विन पैमाने पर तापमान कहलाता है निरपेक्ष तापमान , इस पैमाने पर शून्य परम शून्य है। परम शून्य पर अणुओं की तापीय गति रुक ​​जाती है। केल्विन पैमाने पर पूर्ण शून्य सेल्सियस पैमाने पर -273º से मेल खाता है।

तदनुसार तापमान टीशीर्ष पर एनकेल्विन पैमाने पर यह निर्धारित होता है:

टी = 273के + टी - 6.5एच

वायुदाब. वायु - दाबवायुमंडल (एटीएम) में माप की पुरानी प्रणाली में, पास्कल (एन/एम2) में मापा जाता है। बैरोमीटर का दबाव जैसी भी कोई चीज़ होती है। यह पारा बैरोमीटर का उपयोग करके पारा के मिलीमीटर में मापा जाने वाला दबाव है। बैरोमीटर का दबाव (समुद्र तल पर दबाव) 760 mmHg के बराबर। कला। मानक कहा जाता है. फिजिक्स में 1 ए.टी.एम. बिल्कुल 760 मिमी एचजी के बराबर।

वायु घनत्व. वायुगतिकी में, सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली अवधारणा हवा का द्रव्यमान घनत्व है। यह 1 m3 आयतन में वायु का द्रव्यमान है। ऊंचाई के साथ हवा का घनत्व बदलता है, हवा अधिक विरल हो जाती है।

नमी. हवा में पानी की मात्रा दर्शाता है. एक अवधारणा है" सापेक्षिक आर्द्रता " यह किसी दिए गए तापमान पर जल वाष्प के द्रव्यमान का अधिकतम संभव अनुपात है। 0% की अवधारणा, यानी, जब हवा पूरी तरह से शुष्क हो, सामान्य तौर पर, केवल प्रयोगशाला में ही मौजूद हो सकती है। दूसरी ओर, 100% आर्द्रता काफी संभव है। इसका मतलब यह है कि हवा ने वह सारा पानी सोख लिया है जो वह सोख सकती थी। बिल्कुल "पूर्ण स्पंज" जैसा कुछ। उच्च सापेक्ष आर्द्रता वायु घनत्व को कम करती है, और कम सापेक्ष आर्द्रता इसे बढ़ाती है।

इस तथ्य के कारण कि विमान की उड़ानें विभिन्न वायुमंडलीय परिस्थितियों में होती हैं, एक ही उड़ान मोड में उनकी उड़ान और वायुगतिकीय पैरामीटर भिन्न हो सकते हैं। इसलिए, इन मापदंडों का सही अनुमान लगाने के लिए, हमने परिचय दिया अंतर्राष्ट्रीय मानक वातावरण (आईएसए). यह बढ़ती ऊंचाई के साथ हवा की स्थिति में बदलाव को दर्शाता है।

शून्य आर्द्रता पर हवा की स्थिति के बुनियादी पैरामीटर इस प्रकार लिए गए हैं:

दबाव पी = 760 मिमी एचजी। कला। (101.3 केपीए);

तापमान t = +15°C (288 K);

द्रव्यमान घनत्व ρ = 1.225 किग्रा/मीटर 3;

आईएसए के लिए यह स्वीकार किया जाता है (जैसा कि ऊपर बताया गया है :-)) कि हर 100 मीटर की ऊंचाई पर क्षोभमंडल में तापमान 0.65º तक गिर जाता है।

मानक वातावरण (उदाहरण 10,000 मीटर तक)।

एमएसए तालिकाओं का उपयोग उपकरणों को कैलिब्रेट करने के साथ-साथ नेविगेशनल और इंजीनियरिंग गणनाओं के लिए भी किया जाता है।

वायु के भौतिक गुणइसमें जड़ता, श्यानता और संपीड्यता जैसी अवधारणाएँ भी शामिल हैं।

जड़ता हवा का एक गुण है जो इसकी आराम की स्थिति या एकसमान रैखिक गति में परिवर्तन का विरोध करने की क्षमता को दर्शाता है। . जड़त्व का माप वायु का द्रव्यमान घनत्व है। यह जितना अधिक होता है, जब विमान इसमें चलता है तो माध्यम की जड़ता और प्रतिरोध बल उतना ही अधिक होता है।

चिपचिपापन जब विमान चल रहा हो तो वायु घर्षण प्रतिरोध निर्धारित करता है।

संपीडनशीलता दबाव में परिवर्तन के साथ वायु घनत्व में परिवर्तन को निर्धारित करती है। कम गति पर विमान(450 किमी/घंटा तक) जब हवा इसके चारों ओर बहती है तो दबाव में कोई बदलाव नहीं होता है, लेकिन उच्च गति पर संपीड़न प्रभाव दिखाई देने लगता है। इसका प्रभाव सुपरसोनिक गति पर विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है। यह वायुगतिकी का एक अलग क्षेत्र है और एक अलग लेख के लिए एक विषय है :-)।

खैर, अभी के लिए बस इतना ही लगता है... अब इस थोड़ी थकाऊ गणना को ख़त्म करने का समय आ गया है, हालाँकि, इसे टाला नहीं जा सकता :-)। पृथ्वी का वायुमंडल, इसके पैरामीटर, वायु के भौतिक गुणविमान के लिए उपकरण के पैरामीटर जितने ही महत्वपूर्ण हैं, और उन्हें नज़रअंदाज नहीं किया जा सकता है।

अलविदा, अगली बैठकों और अधिक दिलचस्प विषयों तक :) ...

पी.एस.

मिठाई के लिए, मेरा सुझाव है कि आप समताप मंडल में उड़ान के दौरान जुड़वां मिग-25पीयू के कॉकपिट से फिल्माया गया वीडियो देखें। जाहिर तौर पर इसे एक पर्यटक द्वारा फिल्माया गया था जिसके पास ऐसी उड़ानों के लिए पैसे हैं :-)। अधिकतर सब कुछ विंडशील्ड के माध्यम से फिल्माया गया था। आसमान के रंग पर ध्यान दें...

सूर्य की किरणें पृथ्वी की सतह पर पड़ने से वह गर्म हो जाती है। वायु का ताप नीचे से ऊपर की ओर अर्थात् पृथ्वी की सतह से होता है। हवा की निचली परतों से ऊपरी परतों तक गर्मी का स्थानांतरण मुख्य रूप से गर्म, गर्म हवा के ऊपर की ओर बढ़ने और ठंडी हवा के नीचे की ओर कम होने के कारण होता है। वायु को गर्म करने की इस प्रक्रिया को कहा जाता है.

कंवेक्शन अन्य मामलों में, ऊर्ध्व ताप स्थानांतरण गतिशील के कारण होता हैअशांति

. यह उन यादृच्छिक भंवरों को दिया गया नाम है जो क्षैतिज गति के दौरान पृथ्वी की सतह के खिलाफ घर्षण के परिणामस्वरूप या जब हवा की विभिन्न परतें एक-दूसरे के खिलाफ रगड़ती हैं, हवा में उत्पन्न होती हैं। संवहन को कभी-कभी तापीय अशांति भी कहा जाता है। संवहन और अशांति कभी-कभी संयुक्त होते हैं - साधारण नाम.

अदला-बदली निचले वायुमंडल का ठंडा होना गर्म होने की तुलना में अलग तरह से होता है।पृथ्वी की सतह

यह आंखों के लिए अदृश्य ऊष्मा किरणें उत्सर्जित करके अपने आस-पास के वातावरण में लगातार ऊष्मा खोता रहता है। सूर्यास्त के बाद (रात में) ठंडक विशेष रूप से तीव्र हो जाती है। तापीय चालकता के कारण, जमीन से सटे वायु द्रव्यमान को भी धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है, फिर इस शीतलन को हवा की ऊपरी परतों में स्थानांतरित किया जाता है; इस मामले में, सबसे निचली परतें सबसे अधिक तीव्रता से ठंडी होती हैं। सौर तापन के आधार पर, निचली वायु परतों का तापमान पूरे वर्ष और दिन में बदलता रहता है, जो अधिकतम 13-14 घंटों तक पहुँच जाता है। हवा के तापमान में दैनिक परिवर्तनअलग-अलग दिन

क्योंकि एक ही स्थान स्थिर नहीं है; इसकी भयावहता मुख्य रूप से मौसम की स्थिति पर निर्भर करती है। इस प्रकार, हवा की निचली परतों के तापमान में परिवर्तन पृथ्वी की (अंतर्निहित) सतह के तापमान में परिवर्तन से जुड़ा हुआ है।

वायु के तापमान में परिवर्तन उसकी ऊर्ध्वाधर गतियों से भी होता है। यह ज्ञात है कि हवा फैलने पर ठंडी होती है और संपीड़ित होने पर गर्म हो जाती है। माहौल मेंऊपर की ओर बढ़ना वायु अधिक के क्षेत्रों में प्रवेश कर रही है, फैलता है और ठंडा होता है, और, इसके विपरीत, नीचे की ओर गति के साथ, हवा, संपीड़ित होकर गर्म हो जाती है। ऊर्ध्वाधर गति के दौरान हवा के तापमान में परिवर्तन काफी हद तक बादलों के निर्माण और विनाश को निर्धारित करता है।

हवा का तापमान आमतौर पर ऊंचाई के साथ घटता जाता है। परिवर्तन औसत तापमानगर्मियों और सर्दियों में यूरोप की ऊंचाई के साथ तालिका "यूरोप में औसत हवा का तापमान" दी गई है।

ऊंचाई के साथ तापमान में कमी एक ऊर्ध्वाधर विशेषता है तापमान प्रवणता. यह प्रत्येक 100 मीटर की ऊंचाई पर तापमान में परिवर्तन का नाम है। तकनीकी और वैमानिक गणना के लिए ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता 0.6 के बराबर ली जाती है। यह ध्यान में रखना चाहिए कि यह मान स्थिर नहीं है। ऐसा हो सकता है कि हवा की किसी परत में ऊंचाई के साथ तापमान में बदलाव न हो। ऐसी परतें कहलाती हैं इज़ोटेर्मल परतें.

वायुमंडल में अक्सर ऐसी घटना होती है जब एक निश्चित परत में ऊंचाई के साथ तापमान भी बढ़ जाता है। वायुमंडल की ये परतें कहलाती हैं उलटाव की परतें. व्युत्क्रम उत्पन्न होते हैं कई कारण. उनमें से एक रात में या विकिरण द्वारा अंतर्निहित सतह को ठंडा करना है सर्दी का समयसाफ़ आसमान के नीचे. कभी-कभी, शांत या कमजोर हवा की स्थिति में, सतह की हवा भी ठंडी हो जाती है और ऊपरी परतों की तुलना में अधिक ठंडी हो जाती है। परिणामस्वरूप, ऊंचाई पर हवा नीचे की तुलना में अधिक गर्म होती है। ऐसे व्युत्क्रम कहलाते हैं विकिरण. मजबूत विकिरण व्युत्क्रमण आमतौर पर बर्फ के आवरण पर और विशेष रूप से पर्वतीय घाटियों में और शांत परिस्थितियों में भी देखे जाते हैं। उलटा परतें कई दसियों या सैकड़ों मीटर की ऊंचाई तक फैली हुई हैं।

ठंडी अंतर्निहित सतह पर गर्म हवा की गति (संवहन) के कारण भी व्युत्क्रमण होता है। ये तथाकथित हैं विशेषण व्युत्क्रम. इन व्युत्क्रमणों की ऊँचाई कई सौ मीटर है।

इन व्युत्क्रमों के अलावा, ललाट व्युत्क्रम और संपीड़न व्युत्क्रम भी देखे जाते हैं। ललाट व्युत्क्रमणयह तब होता है जब गर्म पानी अंदर बहता है वायुराशिठंडे लोगों को. संपीड़न व्युत्क्रमतब होता है जब हवा बाहर निकलती है ऊपरी परतेंवायुमंडल। इस मामले में, नीचे की ओर आने वाली हवा कभी-कभी इतनी गर्म हो जाती है कि उसकी निचली परतें ठंडी हो जाती हैं।

तापमान व्युत्क्रमण देखे जाते हैं विभिन्न ऊँचाइयाँक्षोभमंडल, प्रायः लगभग 1 किमी की ऊँचाई पर। उलटा परत की मोटाई कई दसियों से कई सौ मीटर तक भिन्न हो सकती है। व्युत्क्रमण के दौरान तापमान का अंतर 15-20° तक पहुँच सकता है।

मौसम में व्युत्क्रमण परतें बड़ी भूमिका निभाती हैं। क्योंकि व्युत्क्रम परत में हवा अंतर्निहित परत की तुलना में गर्म होती है, निचली परतों में हवा ऊपर नहीं उठ सकती। नतीजतन, व्युत्क्रम परतें अंतर्निहित वायु परत में ऊर्ध्वाधर गति को मंद कर देती हैं। व्युत्क्रम परत के नीचे उड़ते समय, आमतौर पर एक उभार ("उबड़-खाबड़पन") देखा जाता है। व्युत्क्रम परत के ऊपर, विमान की उड़ान आमतौर पर सामान्य रूप से होती है। तथाकथित लहरदार बादल व्युत्क्रम परतों के नीचे विकसित होते हैं।

हवा का तापमान पायलटिंग तकनीक और उपकरण संचालन को प्रभावित करता है। -20° से नीचे जमीन के तापमान पर, तेल जम जाता है, इसलिए इसे गर्म अवस्था में डालना चाहिए। पर उड़ान में कम तामपानइंजन शीतलन प्रणाली में पानी को तीव्रता से ठंडा किया जाता है। ऊंचे तापमान (+30° से ऊपर) पर, मोटर ज़्यादा गरम हो सकती है। हवा का तापमान विमान चालक दल के प्रदर्शन को भी प्रभावित करता है। समताप मंडल में -56° तक पहुंचने वाले कम तापमान पर, चालक दल के लिए विशेष वर्दी की आवश्यकता होती है।

हवा का तापमान बहुत है बड़ा मूल्यवानमौसम पूर्वानुमान के लिए.

हवाई जहाज की उड़ान के दौरान हवा का तापमान हवाई जहाज से जुड़े इलेक्ट्रिक थर्मामीटर का उपयोग करके मापा जाता है। हवा का तापमान मापते समय यह ध्यान रखना आवश्यक है कि आधुनिक विमानों की उच्च गति के कारण थर्मामीटर त्रुटियाँ देते हैं। उच्च विमान गति के कारण थर्मामीटर के तापमान में वृद्धि होती है, जो हवा के साथ इसके भंडार के घर्षण और वायु संपीड़न के कारण ताप के प्रभाव के कारण होता है। विमान की उड़ान गति बढ़ने के साथ घर्षण से ताप बढ़ता है और इसे निम्नलिखित मात्राओं द्वारा व्यक्त किया जाता है:

गति किमी/घंटा में............... 100 200 Z00 400 500 600

घर्षण से ताप...... 0°.34 1°.37 3°.1 5°.5 8°.6 12°,बी

संपीड़न से ताप को निम्नलिखित मात्राओं द्वारा व्यक्त किया जाता है:

गति किमी/घंटा में............ 100 200 300 400 500 600

संपीड़न से ताप...... 0°.39 1°.55 3°.5 5°.2 9°.7 14°.0

बादलों में उड़ते समय हवाई जहाज पर स्थापित थर्मामीटर की रीडिंग का विरूपण उपरोक्त मूल्यों से 30% कम है, इस तथ्य के कारण कि घर्षण और संपीड़न से उत्पन्न गर्मी का कुछ हिस्सा हवा में संघनित पानी को वाष्पित करने पर खर्च होता है। बूंदों का रूप.

ऊंचाई के साथ तापमान कैसे बदलता है? इस लेख में ऐसी जानकारी होगी जिसमें इस और इसी तरह के सवालों के जवाब होंगे।

ऊंचाई पर हवा का तापमान कैसे बदलता है?

ऊपर की ओर बढ़ने पर क्षोभमंडल में हवा का तापमान 1 किमी - 6 डिग्री सेल्सियस कम हो जाता है। इसीलिए पहाड़ों में ऊंची बर्फ है

वायुमंडल को 5 मुख्य परतों में विभाजित किया गया है: क्षोभमंडल, समतापमंडल, ऊपरी वायुमंडल। कृषि मौसम विज्ञान के लिए, क्षोभमंडल में तापमान परिवर्तन के पैटर्न, विशेष रूप से इसकी सतह परत में, सबसे अधिक रुचि रखते हैं।

ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता क्या है?

ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता- यह हर 100 मीटर की ऊंचाई पर हवा के तापमान में बदलाव है, ऊर्ध्वाधर ढाल कई कारकों पर निर्भर करती है, जैसे: वर्ष का समय (सर्दियों में तापमान कम होता है, गर्मियों में अधिक); दिन का समय (रात में यह दिन की तुलना में अधिक ठंडा होता है), आदि। तापमान प्रवणता का औसत मूल्य लगभग 0.6 डिग्री सेल्सियस / 100 मीटर है।

वायुमंडल की सतह परत में ढाल मौसम, दिन के समय और अंतर्निहित सतह की प्रकृति पर निर्भर करती है। दिन के दौरान, वीजीटी लगभग हमेशा सकारात्मक होता है, खासकर गर्मियों में; साफ मौसम में यह उदास मौसम की तुलना में 10 गुना अधिक होता है। गर्मियों में दोपहर के भोजन के समय, मिट्टी की सतह पर हवा का तापमान 2 मीटर की ऊंचाई पर हवा के तापमान से 10-15 डिग्री सेल्सियस अधिक हो सकता है, इस वजह से, 100 मीटर के संदर्भ में दी गई दो-मीटर परत में डब्ल्यूजीटी होता है 500 डिग्री सेल्सियस/100 मीटर से अधिक हवा वीजीटी को कम कर देती है, क्योंकि जब हवा मिश्रित होती है, तो विभिन्न ऊंचाई पर इसका तापमान बराबर हो जाता है। बादल और वर्षा ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता को कम कर देते हैं। पर गीली मिट्टीवायुमंडल की सतह परत में वीजीटी तेजी से घट जाती है। नंगी मिट्टी (परती खेत) पर वीजीटी अधिक विकसित फसलों या क्षार से अधिक है। सर्दियों में, बर्फ के आवरण के ऊपर, वायुमंडल की सतह परत में वीजीटी छोटा और आमतौर पर नकारात्मक होता है।

ऊंचाई के साथ, वीजीटी पर अंतर्निहित सतह और मौसम का प्रभाव कमजोर हो जाता है और हवा की सतह परत में इसके मूल्यों की तुलना में यह कम हो जाता है। 500 मीटर से ऊपर, हवा के तापमान में दैनिक परिवर्तन का प्रभाव कम हो जाता है। 1.5 से 5-6 किमी की ऊंचाई पर, वीजीटी 0.5-0.6 डिग्री सेल्सियस/100 मीटर की सीमा में है। 6-9 किमी की ऊंचाई पर, तापमान प्रवणता बढ़ जाती है और 0.65-0.75 डिग्री सेल्सियस/100 मीटर तक पहुंच जाती है। क्षोभमंडल की ऊपरी परत में, IHT फिर से घटकर 0.5-0.2 डिग्री सेल्सियस/100 मीटर हो जाता है।

वायुमंडल की विभिन्न परतों में ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता पर डेटा का उपयोग मौसम की भविष्यवाणी में, जेट विमानों के लिए मौसम संबंधी सेवाओं में और उपग्रहों को कक्षा में लॉन्च करने के साथ-साथ रिहाई और प्रसार की स्थिति निर्धारित करने में किया जाता है। औद्योगिक कूड़ावातावरण में. वसंत और शरद ऋतु में रात में हवा की सतह परत में नकारात्मक वीजीटी पाले की संभावना को इंगित करता है।

तो, हम आशा करते हैं कि यह लेख आपको न केवल उपयोगी और उपयोगी लगा शैक्षणिक जानकारी, लेकिन इस सवाल का जवाब भी कि "हवा का तापमान ऊंचाई के साथ कैसे बदलता है।"