Qual è la temperatura ad un'altitudine di 20 km? Come cambia la temperatura dell'aria con l'altitudine? Fluttuazioni di temperatura in diversi strati

Troposfera

Il suo limite superiore è ad un'altitudine di 8-10 km alle latitudini polari, 10-12 km alle latitudini temperate e 16-18 km alle latitudini tropicali; più basso in inverno che in estate. Lo strato inferiore e principale dell'atmosfera contiene più dell'80% della massa totale aria atmosferica e circa il 90% di tutto il vapore acqueo disponibile nell'atmosfera. Nella troposfera la turbolenza e la convezione sono molto sviluppate, si formano le nuvole e si sviluppano cicloni e anticicloni. La temperatura diminuisce con l'aumentare della quota con un dislivello verticale medio di 0,65°/100 m

Tropopausa

Lo strato di transizione dalla troposfera alla stratosfera, uno strato dell'atmosfera in cui si arresta la diminuzione della temperatura con l'altezza.

Stratosfera

Uno strato dell'atmosfera situato ad un'altitudine compresa tra 11 e 50 km. Caratterizzato da un leggero cambiamento di temperatura nello strato di 11-25 km (strato inferiore della stratosfera) e da un aumento di temperatura nello strato di 25-40 km da −56,5 a 0,8 ° C (strato superiore della stratosfera o regione di inversione) . Avendo raggiunto un valore di circa 273 K (quasi 0 °C) ad una quota di circa 40 km, la temperatura rimane costante fino a una quota di circa 55 km. Questa regione a temperatura costante è chiamata stratopausa ed è il confine tra la stratosfera e la mesosfera.

Stratopausa

Lo strato limite dell'atmosfera tra la stratosfera e la mesosfera. Nella distribuzione verticale della temperatura c'è un massimo (circa 0 °C).

Mesosfera

La mesosfera inizia ad un'altitudine di 50 km e si estende fino a 80-90 km. La temperatura diminuisce con l'altezza con un gradiente verticale medio di (0,25-0,3)°/100 m. Il principale processo energetico è il trasferimento di calore radiante. Processi fotochimici complessi che coinvolgono i radicali liberi, molecole eccitate vibrazionalmente, ecc., causano il bagliore dell'atmosfera.

Mesopausa

Strato di transizione tra mesosfera e termosfera. C'è un minimo nella distribuzione verticale della temperatura (circa -90 °C).

Linea Karman

L'altezza sopra il livello del mare, che è convenzionalmente accettata come confine tra l'atmosfera terrestre e lo spazio. La linea Karman si trova ad un'altitudine di 100 km sul livello del mare.

Confine dell'atmosfera terrestre

Termosfera

Il limite superiore è di circa 800 km. La temperatura sale fino a quote di 200-300 km, dove raggiunge valori dell'ordine di 1500 K, dopodiché si mantiene pressoché costante fino a quote elevate. Sotto l'influenza dell'ultravioletto e dei raggi X radiazione solare E radiazione cosmica si verifica la ionizzazione dell'aria ("aurore"): le principali regioni della ionosfera si trovano all'interno della termosfera. Ad altitudini superiori a 300 km predomina l'ossigeno atomico. Il limite superiore della termosfera è in gran parte determinato dall'attuale attività del Sole. Durante i periodi di scarsa attività si verifica una notevole diminuzione delle dimensioni di questo strato.

Termopausa

La regione dell'atmosfera adiacente alla termosfera. In questa regione l'assorbimento della radiazione solare è trascurabile e la temperatura infatti non cambia con l'altitudine.

Esosfera (sfera di diffusione)

Strati atmosferici fino a 120 km di altitudine

L'esosfera è una zona di dispersione, la parte esterna della termosfera, situata al di sopra dei 700 km. Il gas nell'esosfera è molto rarefatto e da qui le sue particelle fuoriescono nello spazio interplanetario (dissipazione).

Fino ad un'altitudine di 100 km l'atmosfera è una miscela di gas omogenea e ben miscelata. Negli strati più alti, la distribuzione dei gas in altezza dipende dalla loro pesi molecolari, la concentrazione dei gas più pesanti diminuisce più velocemente con la distanza dalla superficie terrestre. A causa della diminuzione della densità del gas, la temperatura scende da 0 °C nella stratosfera a -110 °C nella mesosfera. Tuttavia energia cinetica le singole particelle ad altitudini di 200-250 km corrispondono ad una temperatura di ~150 °C. Al di sopra dei 200 km si osservano fluttuazioni significative della temperatura e della densità del gas nel tempo e nello spazio.

Ad un'altitudine di circa 2000-3500 km, l'esosfera si trasforma gradualmente nel cosiddetto vuoto quasi spaziale, che è pieno di particelle altamente rarefatte di gas interplanetario, principalmente atomi di idrogeno. Ma questo gas rappresenta solo una parte della materia interplanetaria. L'altra parte è costituita da particelle di polvere di origine cometaria e meteorica. In questo spazio penetrano, oltre alle particelle di polvere estremamente rarefatte, anche radiazioni elettromagnetiche e corpuscolari di origine solare e galattica.

La troposfera rappresenta circa l'80% della massa dell'atmosfera, la stratosfera circa il 20%; massa della mesosfera - non più dello 0,3%, termosfera - meno dello 0,05%. massa totale atmosfera. In base alle proprietà elettriche dell'atmosfera si distinguono la neutronosfera e la ionosfera. Attualmente si ritiene che l'atmosfera si estenda fino ad un'altitudine di 2000-3000 km.

A seconda della composizione del gas nell'atmosfera si distinguono omosfera ed eterosfera. L'eterosfera è un'area in cui la gravità influisce sulla separazione dei gas, poiché la loro miscelazione a tale altezza è trascurabile. Ciò implica una composizione variabile dell'eterosfera. Al di sotto si trova una parte ben miscelata e omogenea dell'atmosfera chiamata omosfera. Il confine tra questi strati è chiamato turbopausa; si trova ad un'altitudine di circa 120 km.

Compito:

È noto che ad un'altitudine di 750 metri sul livello del mare la temperatura è di +22 o C. Determinare la temperatura dell'aria in quota:

a) 3500 metri sul livello del mare

b) 250 metri sopra il livello del mare

Soluzione:

Sappiamo che quando l'altitudine cambia di 1000 metri (1 km), la temperatura dell'aria cambia di 6 o C. Inoltre, con l'aumento dell'altitudine, la temperatura dell'aria diminuisce e con la diminuzione aumenta.

a) 1. Determinare il dislivello: 3500 m -750 m = 2750 m = 2,75 km

2. Determina la differenza tra le temperature dell'aria: 2,75 km × 6 oC = 16,5 oC

3. Determinare la temperatura dell'aria ad un'altitudine di 3500 m: 22 oC - 16,5 oC = 5,5 oC

Risposta: ad un'altitudine di 3500 m la temperatura dell'aria è di 5,5 o C.

b) 1. Determinare il dislivello: 750 m -250 m = 500 m = 0,5 km

2. Determiniamo la differenza di temperatura dell'aria: 0,5 km × 6 oC = 3 oC

3. Determinare la temperatura dell'aria ad un'altitudine di 250 m: 22 oC + 3 oC = 25 oC

Risposta: ad un'altitudine di 250 m la temperatura dell'aria è di 25 o C.

2. Determinazione della pressione atmosferica in funzione dell'altitudine

Compito:

È noto che ad un'altitudine di 2205 metri sul livello del mare la pressione atmosferica è di 550 mm mercurio. Determinare la pressione atmosferica in quota:

a) 3255 metri sul livello del mare

b) 0 metri sopra il livello del mare

Soluzione:

Sappiamo che quando l'altitudine cambia di 10,5 metri, la pressione atmosferica cambia di 1 mmHg. Arte. Inoltre, con l'aumentare dell'altitudine, la pressione atmosferica diminuisce e con la diminuzione dell'altitudine aumenta.

a) 1. Determinare il dislivello: 3255 m - 2205 m = 1050 m

2. Determinare la differenza di pressione atmosferica: 1050 m: 10,5 m = 100 mm Hg.

3. Determiniamo la pressione atmosferica ad un'altitudine di 3255 m: 550 mm Hg. - 100 mmHg. = 450mmHg

Risposta: a quota 3255 m la pressione atmosferica è di 450 mm Hg..

b) 1. Determinare il dislivello: 2205 m - 0 m = 2205 m

2. Determiniamo la differenza di pressione atmosferica: 2205 m: 10,5 m = 210 mm Hg. Arte.

3. Determinare la pressione atmosferica ad un'altitudine di 0 m: 550 mm Hg. + 210 mmHg. Arte. = 760 mmHg. Arte.

Risposta: ad un'altitudine di 0 m la pressione atmosferica è di 760 mm Hg.

3. Scala Beaufort

(scala della velocità del vento)

Punti	Velocità del vento	Caratteristiche del vento	Azione del vento
	32,7 o più	moderare molto forte forte tempesta violenta tempesta	Il fumo sale verticalmente, le foglie sugli alberi sono immobili Leggero movimento d'aria, il fumo si inclina leggermente Il movimento dell'aria si fa sentire sul viso, le foglie frusciano Foglie e rami sottili sugli alberi ondeggiano Le cime degli alberi si piegano, la polvere si solleva Rami e tronchi sottili ondeggiano I rami spessi ondeggiano, i cavi del telefono ronzano I tronchi degli alberi ondeggiano, è difficile camminare controvento I grandi alberi ondeggiano, i piccoli rami si spezzano Danni minori agli edifici, rottura di grossi rami Gli alberi si rompono e vengono sradicati, danni agli edifici Grande distruzione Distruzione devastante

Pianeta blu...

Questo argomento avrebbe dovuto essere uno dei primi ad apparire sul sito. Dopotutto, gli elicotteri sono aerei atmosferici. L'atmosfera terrestre– il loro habitat, per così dire:-). UN Proprietà fisiche aria Questo è proprio ciò che determina la qualità di questo habitat :-). Cioè, questa è una delle basi. E scrivono sempre prima le basi. Ma di questo me ne sono accorto solo adesso. Tuttavia, come sapete, è meglio tardi che mai... Tocchiamo questo argomento, senza entrare nel merito e nelle complicazioni inutili :-).

COSÌ… L'atmosfera terrestre. Questo è il guscio gassoso del nostro pianeta blu. Tutti conoscono questo nome. Perché blu? Semplicemente perché la componente “blu” (e blu e viola). luce del sole(spettro) è molto ben disperso nell'atmosfera, colorandola così di bluastro-bluastro, a volte con un accenno di tonalità viola (in una giornata soleggiata, ovviamente :-)).

Composizione dell'atmosfera terrestre.

La composizione dell'atmosfera è piuttosto ampia. Non elencherò tutti i componenti nel testo; c'è una buona illustrazione per questo. La composizione di tutti questi gas è quasi costante, ad eccezione di diossido di carbonio(CO2). Inoltre, l'atmosfera contiene necessariamente acqua sotto forma di vapore, goccioline sospese o cristalli di ghiaccio. La quantità di acqua non è costante e dipende dalla temperatura e, in misura minore, dalla pressione dell'aria. Inoltre, l'atmosfera terrestre (soprattutto quella attuale) contiene una certa quantità, direi, "di tutti i tipi di cose brutte" :-). Questi sono SO 2, NH 3, CO, HCl, NO, inoltre ci sono vapori di mercurio Hg. È vero, c'è tutto questo piccole quantità, Che Dio vi benedica:-).

L'atmosfera terrestreÈ consuetudine dividerlo in più zone successive in altezza sopra la superficie.

La prima, quella più vicina alla Terra, è la troposfera. Questo è lo strato più basso e, per così dire, principale della vita. tipi diversi. Contiene l'80% della massa di tutta l'aria atmosferica (sebbene in volume costituisca solo circa l'1% dell'intera atmosfera) e circa il 90% di tutta l'acqua atmosferica. La maggior parte dei venti, delle nuvole, della pioggia e della neve 🙂 provengono da lì. La troposfera si estende ad altitudini di circa 18 km alle latitudini tropicali e fino a 10 km alle latitudini polari. La temperatura dell'aria al suo interno diminuisce con un aumento di altezza di circa 0,65º ogni 100 m.

Zone atmosferiche.

Zona due: stratosfera. Va detto che tra la troposfera e la stratosfera c'è un'altra zona ristretta: la tropopausa. Arresta la diminuzione della temperatura con l'altezza. La tropopausa ha uno spessore medio di 1,5-2 km, ma i suoi confini non sono chiari e la troposfera spesso si sovrappone alla stratosfera.

Quindi la stratosfera ha un'altezza media compresa tra 12 km e 50 km. La temperatura al suo interno rimane invariata fino a 25 km (circa -57ºС), poi fino a 40 km sale a circa 0ºС e poi rimane invariata fino a 50 km. La stratosfera è una parte relativamente calma dell'atmosfera terrestre. Sfavorevole tempo atmosfericoè praticamente assente. È nella stratosfera che nascono i famosi strato di ozono ad altitudini da 15-20 km a 55-60 km.

Segue un piccolo strato limite, la stratopausa, in cui la temperatura rimane intorno a 0ºC, e poi la zona successiva è la mesosfera. Si estende ad altitudini di 80-90 km, e in esso la temperatura scende a circa 80ºC. Nella mesosfera, piccole meteore di solito diventano visibili, iniziano a brillare e bruciano lassù.

Il successivo intervallo ristretto è la mesopausa e oltre essa la zona della termosfera. La sua altezza arriva fino a 700-800 km. Qui la temperatura ricomincia a salire e ad altitudini di circa 300 km può raggiungere valori dell'ordine dei 1200ºС. Quindi rimane costante. All'interno della termosfera, fino ad un'altitudine di circa 400 km, si trova la ionosfera. Qui l'aria è altamente ionizzata a causa dell'esposizione alle radiazioni solari e ha un'elevata conduttività elettrica.

Il successivo e, in generale, ultima zona– esosfera. Questa è la cosiddetta zona di dispersione. Qui si trovano soprattutto idrogeno ed elio molto rarefatti (con predominanza dell'idrogeno). Ad altitudini di circa 3000 km, l'esosfera passa nel vuoto quasi spaziale.

Qualcosa come questo. Perché approssimativamente? Perché questi strati sono abbastanza convenzionali. Sono possibili vari cambiamenti di altitudine, composizione dei gas, acqua, temperatura, ionizzazione e così via. Inoltre, ci sono molti altri termini che definiscono la struttura e lo stato dell’atmosfera terrestre.

Ad esempio, omosfera ed eterosfera. Nel primo i gas atmosferici sono ben miscelati e la loro composizione è abbastanza omogenea. Il secondo si trova sopra il primo e lì non c'è praticamente alcuna miscelazione. I gas in esso contenuti sono separati dalla gravità. Il confine tra questi strati si trova ad un'altitudine di 120 km ed è chiamato turbopausa.

Terminiamo con i termini, ma aggiungerò sicuramente che è convenzionalmente accettato che il confine dell'atmosfera si trovi ad un'altitudine di 100 km sul livello del mare. Questo confine è chiamato Linea Karman.

Aggiungerò altre due immagini per illustrare la struttura dell'atmosfera. Il primo, invece, è in tedesco, ma è completo e abbastanza facile da capire :-). Può essere ingrandito e visto chiaramente. Il secondo mostra la variazione della temperatura atmosferica con l'altitudine.

La struttura dell'atmosfera terrestre.

La temperatura dell'aria cambia con l'altitudine.

I moderni veicoli spaziali orbitali con equipaggio volano ad altitudini di circa 300-400 km. Tuttavia, questa non è più l'aviazione, anche se l'area, ovviamente, è strettamente correlata in un certo senso, e ne parleremo sicuramente più tardi :-).

La zona dell'aviazione è la troposfera. I moderni aerei atmosferici possono volare anche negli strati inferiori della stratosfera. Ad esempio, il soffitto pratico del MIG-25RB è di 23.000 m.

Volo nella stratosfera.

E esattamente proprietà fisiche dell'aria La troposfera determina come sarà il volo, quanto sarà efficace il sistema di controllo dell’aereo, come lo influenzeranno le turbolenze nell’atmosfera e come funzioneranno i motori.

La prima proprietà principale è temperatura dell'aria. Nella dinamica dei gas può essere determinato sulla scala Celsius o sulla scala Kelvin.

Temperatura t1 ad una data altezza N sulla scala Celsius è determinata da:

t1 = t - 6,5N, Dove T– temperatura dell’aria vicino al suolo.

Si chiama temperatura sulla scala Kelvin temperatura assoluta , lo zero su questa scala è lo zero assoluto. Allo zero assoluto, il movimento termico delle molecole si ferma. Lo zero assoluto della scala Kelvin corrisponde a -273º della scala Celsius.

Di conseguenza la temperatura T in alto N sulla scala Kelvin è determinata da:

T = 273K + t - 6,5H

Pressione dell'aria. Pressione atmosferica misurato in Pascal (N/m2), nel vecchio sistema di misura in atmosfere (atm.). Esiste anche la pressione barometrica. Questa è la pressione misurata in millimetri di mercurio utilizzando un barometro a mercurio. Pressione barometrica (pressione al livello del mare) pari a 760 mmHg. Arte. chiamato standard. In fisica 1 atm. esattamente pari a 760 mmHg.

Densità dell'aria. In aerodinamica, il concetto più utilizzato è la densità di massa dell'aria. Questa è la massa d'aria contenuta in 1 m3 di volume. La densità dell'aria cambia con l'altitudine, l'aria diventa più rarefatta.

Umidità dell'aria. Mostra la quantità di acqua nell'aria. Esiste un concetto" umidità relativa " Questo è il rapporto tra la massa di vapore acqueo e il massimo possibile a una determinata temperatura. Il concetto di 0%, cioè di aria completamente secca, può esistere solo in laboratorio. D'altra parte, un'umidità del 100% è del tutto possibile. Ciò significa che l'aria ha assorbito tutta l'acqua che poteva assorbire. Qualcosa come una “spugna piena” assolutamente. Un'elevata umidità relativa riduce la densità dell'aria, mentre una bassa umidità relativa la aumenta.

Dato che i voli degli aerei avvengono in condizioni atmosferiche diverse, i loro parametri di volo e aerodinamici nella stessa modalità di volo potrebbero essere diversi. Pertanto, per stimare correttamente questi parametri, abbiamo introdotto Atmosfera standard internazionale (ISA). Mostra il cambiamento dello stato dell'aria con l'aumentare dell'altitudine.

I parametri di base dell'aria condizionata a umidità zero sono presi come segue:

pressione P = 760 mmHg. Arte. (101,3 kPa);

temperatura t = +15°C (288 K);

densità di massa ρ = 1,225 kg/m 3 ;

Per l'ISA è accettato (come già detto :-)) che la temperatura nella troposfera scenda di 0,65º ogni 100 metri di altitudine.

Atmosfera standard (esempio fino a 10.000 m).

Le tabelle MSA vengono utilizzate per la calibrazione degli strumenti, nonché per i calcoli di navigazione e di ingegneria.

Proprietà fisiche dell'aria includono anche concetti come inerzia, viscosità e comprimibilità.

L'inerzia è una proprietà dell'aria che caratterizza la sua capacità di resistere ai cambiamenti del suo stato di quiete o al moto lineare uniforme. . Una misura dell'inerzia è la densità di massa dell'aria. Più è alto, maggiore è l'inerzia e la forza di resistenza del mezzo quando l'aereo si muove al suo interno.

Viscosità Determina la resistenza all'attrito dell'aria quando l'aereo è in movimento.

La compressibilità determina la variazione della densità dell'aria al variare della pressione. A basse velocità aereo(fino a 450 km/h) non si verifica alcuna variazione di pressione quando l'aria gli scorre attorno, ma ad alte velocità comincia a manifestarsi l'effetto di comprimibilità. La sua influenza è particolarmente evidente a velocità supersoniche. Questa è un'area separata dell'aerodinamica e un argomento per un articolo separato :-).

Bene, per ora sembra essere tutto... È ora di finire questa enumerazione un po' noiosa, che però non può essere evitata :-). L'atmosfera terrestre, i suoi parametri, proprietà fisiche dell'aria sono importanti per l'aereo quanto i parametri del dispositivo stesso e non possono essere ignorati.

Ciao, ai prossimi incontri e argomenti più interessanti :) ...

PS

Per dessert, suggerisco di guardare un video girato dalla cabina di pilotaggio di un gemello MIG-25PU durante il suo volo nella stratosfera. A quanto pare è stato filmato da un turista che ha i soldi per tali voli :-). Per lo più tutto è stato filmato attraverso il parabrezza. Fate attenzione al colore del cielo...

I raggi del sole che cadono sulla superficie della terra la riscaldano. Il riscaldamento dell'aria avviene dal basso verso l'alto, cioè dalla superficie terrestre. Il trasferimento di calore dagli strati d'aria inferiori agli strati superiori avviene principalmente a causa della risalita dell'aria calda e riscaldata verso l'alto e dell'abbassamento dell'aria fredda verso il basso. Questo processo di riscaldamento dell'aria si chiama.

convezione In altri casi, il trasferimento di calore verso l'alto avviene a causa della dinamica turbolenza

. Questo è il nome dato ai vortici casuali che si formano nell'aria a causa dell'attrito contro la superficie terrestre durante il movimento orizzontale o quando diversi strati d'aria si sfregano l'uno contro l'altro. La convezione è talvolta chiamata turbolenza termica. Talvolta la convezione e la turbolenza vengono combinate - nome comune.

scambio Il raffreddamento della bassa atmosfera avviene diversamente dal riscaldamento. superficie terrestre

Disperde continuamente calore nell'atmosfera che lo circonda emettendo raggi di calore invisibili alla vista. Il raffreddamento diventa particolarmente intenso dopo il tramonto (di notte). Grazie alla conducibilità termica, anche le masse d'aria adiacenti al suolo si raffreddano gradualmente, trasferendo poi questo raffreddamento agli strati d'aria sovrastanti; in questo caso gli strati più bassi vengono raffreddati più intensamente. A seconda del riscaldamento solare, la temperatura degli strati d'aria inferiori varia durante l'anno e durante il giorno, raggiungendo un massimo intorno alle 13-14 ore. Variazione giornaliera della temperatura dell'aria in giorni diversi

poiché lo stesso posto non è costante; la sua grandezza dipende principalmente dalle condizioni meteorologiche. Pertanto, i cambiamenti nella temperatura degli strati inferiori dell'aria sono associati ai cambiamenti nella temperatura della superficie terrestre (sottostante).

I cambiamenti nella temperatura dell'aria si verificano anche a causa dei suoi movimenti verticali. È noto che l'aria si raffredda quando si espande e si riscalda quando viene compressa. Nell'atmosfera di movimento verso l'alto aria che entra in aree di più, si espande e si raffredda e, viceversa, con il movimento verso il basso, l'aria, comprimendosi, si riscalda. I cambiamenti della temperatura dell'aria durante i suoi movimenti verticali determinano in gran parte la formazione e la distruzione delle nuvole.

La temperatura dell'aria solitamente diminuisce con l'altezza. Modifica temperatura media con l'altitudine sull'Europa in estate e inverno è riportata nella tabella "Temperature medie dell'aria sull'Europa".

La diminuzione della temperatura con l'altezza è caratterizzata da una verticale gradiente di temperatura. Questo è il nome della variazione di temperatura ogni 100 m di altitudine. Per i calcoli tecnici ed aeronautici il gradiente termico verticale è assunto pari a 0,6. Bisogna tenere presente che questo valore non è costante. Può succedere che in qualche strato d'aria la temperatura non cambi con l'altezza. Tali strati sono chiamati strati isotermici.

Abbastanza spesso nell'atmosfera si verifica un fenomeno in cui in un certo strato la temperatura aumenta addirittura con l'altezza. Questi strati dell'atmosfera sono chiamati strati di inversione. Le inversioni nascono da ragioni varie. Uno di questi è il raffreddamento della superficie sottostante mediante irraggiamento durante la notte o orario invernale sotto cieli sereni. A volte, in caso di vento calmo o debole, anche l'aria superficiale si raffredda e diventa più fredda degli strati sovrastanti. Di conseguenza, l'aria in quota è più calda che in basso. Tali inversioni sono chiamate radiazione. Forti inversioni di radiazione si osservano solitamente sul manto nevoso e soprattutto nei bacini montani, ma anche in condizioni di calma. Gli strati di inversione si estendono fino ad altezze di diverse decine o centinaia di metri.

Le inversioni si verificano anche a causa del movimento (avvezione) di aria calda su una superficie sottostante fredda. Questi sono i cosiddetti inversioni avvettive. L'altezza di queste inversioni è di diverse centinaia di metri.

Oltre a queste inversioni, si osservano inversioni frontali e inversioni di compressione. Inversioni frontali si verificano quando scorre acqua calda masse d'aria a quelli più freddi. Inversioni di compressione si verificano quando l'aria viene rilasciata strati superiori atmosfera. In questo caso, l'aria discendente a volte si riscalda così tanto che i suoi strati sottostanti risultano più freddi.

Si osservano inversioni di temperatura varie altezze troposfera, il più delle volte ad altitudini di circa 1 km. Lo spessore dello strato di inversione può variare da alcune decine a diverse centinaia di metri. La differenza di temperatura durante l'inversione può raggiungere i 15-20°.

Gli strati di inversione svolgono un ruolo importante nel tempo. Poiché l'aria nello strato di inversione è più calda dello strato sottostante, l'aria negli strati inferiori non può salire. Di conseguenza, gli strati di inversione ritardano i movimenti verticali nello strato d'aria sottostante. Quando si vola sotto uno strato di inversione, di solito si osserva una protuberanza (“irregolarità”). Al di sopra dello strato di inversione, il volo di un aereo avviene normalmente normalmente. Sotto gli strati di inversione si sviluppano le cosiddette nubi ondulate.

La temperatura dell'aria influenza la tecnica di pilotaggio e il funzionamento dell'attrezzatura. A temperature del suolo inferiori a -20°, l'olio congela, quindi deve essere versato riscaldato. In volo alle basse temperature L'acqua nel sistema di raffreddamento del motore viene raffreddata intensamente. A temperature elevate (superiori a +30°), il motore potrebbe surriscaldarsi. La temperatura dell'aria influisce anche sulle prestazioni dell'equipaggio dell'aereo. Alle basse temperature, che raggiungono i -56° nella stratosfera, sono necessarie uniformi speciali per l'equipaggio.

La temperatura dell'aria è molto Grande importanza per le previsioni del tempo.

La temperatura dell'aria viene misurata durante il volo in aereo utilizzando termometri elettrici collegati all'aereo. Quando si misura la temperatura dell'aria, è necessario tenere presente che, a causa delle alte velocità degli aerei moderni, i termometri danno errori. Le elevate velocità degli aerei provocano un aumento della temperatura del termometro stesso, a causa dell'attrito del suo serbatoio con l'aria e dell'influenza del riscaldamento dovuto alla compressione dell'aria. Il riscaldamento per attrito aumenta con l'aumentare della velocità di volo dell'aereo ed è espresso dalle seguenti quantità:

Velocità in km/h.................. 100 200 З00 400 500 600

Riscaldamento per attrito...... 0°.34 1°.37 3°.1 5°.5 8°.6 12°,b

Il riscaldamento da compressione è espresso dalle seguenti quantità:

Velocità in km/h.................. 100 200 300 400 500 600

Riscaldamento da compressione...... 0°.39 1°.55 3°.5 5°.2 9°.7 14°.0

La distorsione delle letture di un termometro installato su un aereo durante il volo tra le nuvole è inferiore del 30% rispetto ai valori sopra indicati, a causa del fatto che parte del calore generato dall'attrito e dalla compressione viene speso per evaporare l'acqua condensata nell'aria in sotto forma di goccioline.

Come cambia la temperatura con l'altitudine? Questo articolo conterrà informazioni che conterranno le risposte a questa e a domande simili.

Come cambia la temperatura dell'aria in quota?

Quando si sale verso l'alto, la temperatura dell'aria nella troposfera diminuisce di 1 km - 6 °C. Ecco perché c'è la neve in alta montagna

L'atmosfera è divisa in 5 strati principali: troposfera, stratosfera, alta atmosfera. Per la meteorologia agricola, gli schemi dei cambiamenti di temperatura nella troposfera, specialmente nel suo strato superficiale, sono di grande interesse.

Cos'è un gradiente di temperatura verticale?

Gradiente di temperatura verticale- si tratta di una variazione della temperatura dell'aria ad una quota ogni 100 m. Il gradiente verticale dipende da diversi fattori, quali: periodo dell'anno (le temperature sono più basse in inverno, più alte in estate); ora del giorno (più freddo di notte che di giorno), ecc. Il gradiente di temperatura medio è di circa 0,6 ° C / 100 m.

Nello strato superficiale dell'atmosfera, il gradiente dipende dal tempo, dall'ora del giorno e dalla natura della superficie sottostante. Durante il giorno la VGT è quasi sempre positiva, soprattutto in estate è 10 volte maggiore che con tempo nuvoloso; All'ora di pranzo in estate, la temperatura dell'aria sulla superficie del suolo può essere di 10-15 ° C superiore alla temperatura dell'aria ad un'altezza di 2 m. Per questo motivo il WGT in un dato strato di due metri è pari a 100 m più di 500 ° C / 100 m Il vento riduce la VGT, poiché quando l'aria è miscelata, la sua temperatura a diverse altitudini è equalizzata. Nuvole e precipitazioni riducono il gradiente di temperatura verticale. A terreno bagnato La VGT nello strato superficiale dell'atmosfera diminuisce drasticamente. Sul terreno nudo (campo incolto) la VGT è maggiore rispetto alle colture troppo sviluppate o agli alcali. In inverno, al di sopra del manto nevoso, la VGT nello strato superficiale dell'atmosfera è piccola e solitamente negativa.

Con l'altezza l'influenza del terreno sottostante e degli agenti atmosferici sulla VGT si indebolisce e diminuisce rispetto ai suoi valori nello strato d'aria superficiale. Al di sopra dei 500 m l'influenza della variazione giornaliera della temperatura dell'aria si attenua. Ad altitudini comprese tra 1,5 e 5-6 km, la VGT è compresa tra 0,5-0,6 °C/100 m. Ad un'altitudine di 6-9 km il gradiente termico aumenta e ammonta a 0,65-0,75 °C/100 m. Nello strato superiore della troposfera l'IHT diminuisce nuovamente a 0,5-0,2°C/100 m.

I dati sul gradiente verticale della temperatura nei vari strati dell'atmosfera vengono utilizzati nelle previsioni meteorologiche, nei servizi meteorologici per gli aerei a reazione e nel lancio di satelliti in orbita, nonché nella determinazione delle condizioni di rilascio e propagazione. rifiuti industriali nell'atmosfera. Una VGT negativa nello strato superficiale dell'aria durante la notte in primavera e autunno indica la possibilità di gelo.

Quindi, speriamo che in questo articolo tu abbia trovato non solo utile e informazioni educative, ma anche la risposta alla domanda “come cambia la temperatura dell’aria con l’altitudine”.