Yerden farklı yüksekliklerde hava sıcaklığı. Yükseklik ile hava sıcaklığındaki değişiklik. Dağlarda sıcaklık neden yükseklikle azalır?

ters çevirme

normal düşüş yerine yükseklikle hava sıcaklığındaki artış

alternatif açıklamalar

Parçacık sayısının daha yüksek bir enerjide olduğu uyarılmış bir madde hali. seviye, daha düşük bir seviyedeki parçacıkların sayısını aşıyor (fizik)

Dünyanın manyetik alanının yönünün tersine çevrilmesi, 500 bin yıldan 50 milyon yıla kadar zaman aralıklarında gözlemlenir.

Elemanların normal konumunu değiştirme, ters sırada yerleştirme

Bir cümledeki olağan kelime sırasını değiştirmek için dilsel terim

Ters sıra, ters sıra

Mantıksal işlem "değil"

Kromozomun tek tek bölümlerinin 180 derece döndürülmesiyle ilişkili kromozomal yeniden düzenleme

Öklid düzleminin veya uzayının konformal dönüşümü

matematikte permütasyon

Oyunun başında çatışmanın sonucunu gösteren dramatik bir cihaz

Metrolojide, bazı parametrelerde anormal bir değişiklik

Bileşen parçacıklarının daha yüksek enerji seviyelerinin, parçacıklar tarafından düşük olanlardan daha fazla "doldurulduğu" bir madde durumu

Organik kimyada, bir sakkaritin parçalanması işlemi

Bir cümlede kelimelerin sırasını değiştirme

Vurgu için sözcük sırasını değiştirme

uçağın arkasındaki beyaz iz

Kelime sırasını değiştirme

Öğelerin ters sırası

Konuşmanın anlamlılığını artırmak için bir cümledeki kelimelerin normal sırasını değiştirmek

İlk bölümlerde atmosferin düşeydeki yapısı ve yükseklikle sıcaklık değişimleri hakkında genel bilgi sahibi olduk.

Burada, troposferdeki ve onu örten kürelerdeki sıcaklık rejiminin bazı ilginç özelliklerini ele alıyoruz.

Troposferde sıcaklık ve nem. Troposfer en ilginç alandır, çünkü burada kaya oluşum süreçleri oluşur. Troposferde, Bölüm I'de daha önce bahsedildiği gibi, hava sıcaklığı yükseklikle birlikte ortalama kilometre başına 6° veya 100'de 0,6° azalır. m. Dikey sıcaklık gradyanının bu değeri en sık gözlenir ve birçok ölçümün ortalaması olarak tanımlanır. Aslında, Dünya'nın ılıman enlemlerindeki dikey sıcaklık gradyanı değişkendir. Yılın mevsimlerine, günün saatine, atmosferik süreçlerin doğasına ve troposferin alt katmanlarına - esas olarak alttaki yüzeyin sıcaklığına bağlıdır.

Sıcak mevsimde, dünyanın yüzeyine bitişik hava tabakası yeterince ısıtıldığında, sıcaklıktaki yükseklikle birlikte bir azalma karakteristiktir. Yüzey hava tabakasının güçlü bir şekilde ısıtılmasıyla, dikey sıcaklık gradyanının değeri her 100 için 1 ° 'yi bile aşar. m yükseltmek.

Kışın, dünya yüzeyinin ve havanın yüzey tabakasının kuvvetli bir şekilde soğutulmasıyla, alçalmak yerine sıcaklıkta bir artış gözlenir, yani bir sıcaklık inversiyonu meydana gelir. En güçlü ve en güçlü inversiyonlar Sibirya'da, özellikle kış aylarında, açık ve sakin havanın hüküm sürdüğü, radyasyona ve ardından yüzey hava tabakasının soğumasına katkıda bulunan Yakutya'da gözlenir. Çoğu zaman, buradaki sıcaklık inversiyonu 2-3 yüksekliğe kadar uzanır. km, ve dünya yüzeyindeki hava sıcaklığı ile ters dönmenin üst sınırı arasındaki fark genellikle 20-25°'dir. İnversiyonlar ayrıca Antarktika'nın orta bölgelerinin karakteristiğidir. Kışın Avrupa'da, özellikle doğu kesiminde, Kanada'da ve diğer bölgelerde bulunurlar. Yükseklikle birlikte sıcaklıktaki değişimin büyüklüğü (dikey sıcaklık gradyanı), hava koşullarını ve dikey yöndeki hava hareketi türlerini büyük ölçüde belirler.

Kararlı ve kararsız atmosfer. Troposferdeki hava, alttaki yüzey tarafından ısıtılır. Hava sıcaklığı yükseklik ve atmosfer basıncı ile değişir. Bu, çevre ile ısı alışverişi olmadan gerçekleştiğinde, böyle bir sürece adyabatik denir. Yükselen hava, dış direncin üstesinden gelmek için harcanan iç enerji pahasına çalışır. Bu nedenle hava yükseldiğinde soğur, alçaldığında ise ısınır.

Adyabatik sıcaklık değişiklikleri aşağıdakilere göre gerçekleşir: kuru adyabatik ve ıslak adyabatik yasalar.

Buna göre, yükseklikle sıcaklık değişiminin dikey gradyanları da ayırt edilir. Kuru adyabatik gradyan her 100 kuru veya nemli doymamış havanın sıcaklığındaki değişimdir. m 1 artırın ve azaltın °, a ıslak adyabatik gradyan her 100 birim için nemli doymuş havanın sıcaklığındaki azalmadır. m yükseklik 1°'den az.

Kuru veya doymamış hava yükseldiğinde veya düştüğünde, sıcaklığı kuru adyabatik yasaya göre değişir, yani sırasıyla her 100'de 1 ° düşer veya yükselir. m. Bu değer, hava yükselirken doyma durumuna ulaşana kadar değişmez, yani. yoğunlaşma seviyesi su buharı. Bu seviyenin üzerinde, yoğuşma nedeniyle, havayı ısıtmak için kullanılan gizli buharlaşma ısısı salınmaya başlar. Bu ek ısı yükseldikçe hava soğutma miktarını azaltır. Nemli adyabatik yasaya göre doymuş havada daha fazla artış meydana gelir ve sıcaklığı 100'de 1 ° azalmaz m, Ama daha az. Havanın nem içeriği sıcaklığına bağlı olduğundan, hava sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, yoğuşma sırasında o kadar fazla ısı açığa çıkar ve sıcaklık ne kadar düşük olursa, o kadar az ısı olur. Bu nedenle, sıcak havadaki nemli adyabatik gradyan soğuk havadakinden daha küçüktür. Örneğin, +20°'lik dünya yüzeyine yakın yükselen bir doymuş hava sıcaklığında, alt troposferdeki nemli adyabatik gradyan 100 m'de 0.33-0.43°'dir ve eksi 20°'lik bir sıcaklıkta değerleri arasında değişir. 100 başına 0,78° ila 0,87° m.

Islak adyabatik gradyan aynı zamanda hava basıncına da bağlıdır: hava basıncı ne kadar düşükse, aynı başlangıç ​​sıcaklığındaki ıslak adyabatik gradyan o kadar küçüktür. Bunun nedeni, düşük basınçta hava yoğunluğunun da daha az olmasıdır, bu nedenle salınan yoğuşma ısısı daha küçük bir hava kütlesini ısıtmak için kullanılır.

Tablo 15, çeşitli sıcaklık ve değerlerde ıslak adyabatik gradyanın ortalama değerlerini göstermektedir.

basınç 1000, 750 ve 500 mb, yaklaşık olarak dünya yüzeyine ve 2,5-5,5 yüksekliğe tekabül eden km.

Sıcak mevsimde, dikey sıcaklık gradyanı ortalama 100'de 0,6-0,7°'dir. m yükseltmek.

Dünya yüzeyindeki sıcaklığı bilerek, çeşitli yüksekliklerdeki sıcaklığın yaklaşık değerlerini hesaplamak mümkündür. Örneğin, dünya yüzeyindeki hava sıcaklığı 28° ise, dikey sıcaklık gradyanının 100'de ortalama 0,7° olduğu varsayılırsa, m veya kilometre başına 7°, bunu 4 yükseklikte elde ederiz km sıcaklık 0°. Karadaki orta enlemlerde kışın sıcaklık gradyanı nadiren 100'de 0,4-0,5 °'yi aşıyor m: Ayrı hava katmanlarında sıcaklığın yükseklikle neredeyse değişmediği, yani izoterminin meydana geldiği sık durumlar vardır.

Dikey hava sıcaklığı gradyanının büyüklüğü ile, atmosferin dengesinin doğası - kararlı veya kararsız - yargılanabilir.

saat kararlı denge Atmosferik hava kütleleri dikey olarak hareket etme eğiliminde değildir. Bu durumda belli bir hacimdeki hava yukarı kaydırılırsa eski konumuna geri dönecektir.

Kararlı denge, doymamış havanın dikey sıcaklık gradyanı kuru adyabatik gradyandan daha az olduğunda ve doymuş havanın dikey sıcaklık gradyanı ıslak adyabatik olandan daha az olduğunda meydana gelir. Bu koşul altında, küçük bir doymamış hava hacmi, bir dış etki ile belirli bir yüksekliğe yükseltilirse, dış kuvvetin etkisi durur durmaz, bu hava hacmi önceki konumuna geri dönecektir. Bunun nedeni, genişlemesine iç enerji harcayan yükseltilmiş hava hacminin her 100 için 1 ° soğutulmasıdır. m(kuru adyabatik yasaya göre). Ancak ortam havasının dikey sıcaklık gradyanı kuru adyabatik olandan daha az olduğundan, belirli bir yükseklikte yükselen hava hacminin ortam havasından daha düşük bir sıcaklığa sahip olduğu ortaya çıktı. Çevresindeki havadan daha büyük bir yoğunluğa sahip olduğundan, orijinal durumuna ulaşana kadar batması gerekir. Bunu bir örnekle gösterelim.

Dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığının 20° olduğunu ve incelenen katmandaki dikey sıcaklık gradyanının 100'de 0,7° olduğunu varsayalım. m. Gradyanın bu değeri ile, 2 yükseklikteki hava sıcaklığı km 6°'ye eşit olacaktır (Şek. 19, a). Dış bir kuvvetin etkisi altında, dünya yüzeyinden bu yüksekliğe yükseltilmiş, kuru adyabatik yasaya göre, yani 100 m'de 1 ° soğuyan bir doymamış veya kuru hava hacmi, 20 ° soğur ve bir sıcaklık alır. 0 ° 'ye eşittir. Bu hava hacmi, çevreleyen havadan 6° daha soğuk ve dolayısıyla daha yoğun olması nedeniyle daha ağır olacaktır. yani o başlar

aşağı inin, başlangıç ​​seviyesine, yani dünyanın yüzeyine ulaşmaya çalışın.

Ortam sıcaklığının dikey gradyanı nemli adyabatik olandan daha az ise, yükselen doymuş hava durumunda da benzer bir sonuç elde edilecektir. Bu nedenle, homojen bir hava kütlesinde sabit bir atmosfer durumu altında, kümülüs ve kümülonimbus bulutlarının hızlı oluşumu yoktur.

Atmosferin en kararlı durumu, dikey sıcaklık gradyanının küçük değerlerinde ve özellikle inversiyonlar sırasında gözlenir, çünkü bu durumda, daha sıcak ve daha hafif hava, alt soğuk ve dolayısıyla ağır havanın üzerinde bulunur.

saat atmosferin kararsız dengesi Dünya yüzeyinden yükselen havanın hacmi orijinal konumuna geri dönmez, ancak yükselen ve çevreleyen havanın sıcaklıklarının eşitlendiği bir seviyeye kadar yukarı doğru hareketini korur. Atmosferin kararsız durumu, alt hava katmanlarının ısınmasının neden olduğu büyük dikey sıcaklık gradyanları ile karakterize edilir. Aynı zamanda, aşağıda ısınan hava kütleleri, daha hafif olanlar yukarı doğru akın etti.

Örneğin, alt katmanlardaki doymamış havanın 2 yüksekliğe kadar olduğunu varsayalım. km tabakalı kararsız, yani sıcaklığı

her 100 için irtifa ile 1,2° azalır m, ve üzeri, doymuş hale gelen hava, kararlı bir tabakalaşmaya sahiptir, yani sıcaklığı her 100 için zaten 0,6 ° düşer. m yükselmeler (Şekil 19, b). Böyle bir ortama girdikten sonra, kuru doymamış havanın hacmi kuru adyabatik yasaya göre yükselmeye başlayacak, yani 100'de 1 ° soğuyacaktır. m. O zaman, dünya yüzeyine yakın sıcaklığı 20° ise, o zaman 1 km ortam sıcaklığı 8° iken 10° olacaktır. 2° daha sıcak ve dolayısıyla daha hafif olduğu için bu hacim daha yüksek olacaktır. yükseklikte 2 km sıcaklığı 0°'ye ulaşacağı ve ortam sıcaklığı -4° olacağı için ortamdan zaten 4° daha sıcak olacaktır. Yeniden hafifleyen hava hacmi, 3 yüksekliğe kadar yükselmeye devam edecek. km, sıcaklığının ortam sıcaklığına (-10 °) eşit olduğu yer. Bundan sonra, tahsis edilen hava hacminin serbest yükselişi duracaktır.

Atmosferin durumunu belirlemek için kullanılır aerolojik çizelgeler. Bunlar, hava durumunun özelliklerinin çizildiği dikdörtgen koordinat eksenli diyagramlardır.

Aileler üst hava diyagramlarında çizilir kuru ve ıslak adyabatlar, yani kuru adyabatik ve ıslak adyabatik süreçler sırasında havanın durumundaki değişikliği grafik olarak temsil eden eğriler.

Şekil 20 böyle bir diyagramı göstermektedir. Burada izobarlar dikey, izotermler (eşit hava basıncına sahip çizgiler) yatay olarak, eğik düz çizgiler kuru adiyabatlar, eğik kesik çizgiler ıslak adiyabatlar, noktalı çizgiler ise özgül nem.Yukarıdaki diyagram, aynı gözlem süresi için - 3 Mayıs 1965, 15:00 - için iki nokta yüksekliğindeki hava sıcaklığı değişikliklerinin eğrilerini göstermektedir. Solda - Leningrad'da başlatılan bir radyosonda verilerine göre sıcaklık eğrisi, sağ - Taşkent'te. Yükseklik ile sıcaklık değişiminin sol eğrisinin şeklinden, Leningrad'daki havanın kararlı olduğu sonucu çıkar. Bu durumda 500 izobarik yüzeye kadar mb dikey sıcaklık gradyanı 100 başına 0,55° ortalama m.İki küçük katman halinde (900 ve 700 numaralı yüzeylerde) mb) izoterm kaydedildi. Bu, Leningrad'ın 1.5-4.5 yüksekliklerinde olduğunu gösterir. km alt kısımdaki soğuk hava kütlelerini, üst kısımdaki termal havadan bir buçuk kilometre ayıran bir atmosferik cephe vardır. Islak adyabata göre sıcaklık eğrisinin konumu ile belirlenen yoğuşma seviyesinin yüksekliği yaklaşık 1'dir. km(900 mb).

Taşkent'te hava kararsız bir tabakalaşmaya sahipti. 4 yüksekliğe kadar km dikey sıcaklık gradyanı adyabatik yakındı, yani her 100 için m yükselir, sıcaklık 1 ° azalır ve 12'ye kadar yükselir km- daha adyabatik. Havanın kuru olması nedeniyle bulut oluşumu gerçekleşmedi.

Leningrad üzerinde, stratosfere geçiş 9 yükseklikte gerçekleşti. km(300 mb), ve Taşkent üzerinde çok daha yüksek - yaklaşık 12 km(200mb).

Atmosferin kararlı bir durumu ve yeterli nem ile, tabaka bulutları ve sisler oluşabilir ve kararsız bir durum ve atmosferin yüksek nem içeriği ile, termal konveksiyon, kümülüs ve kümülonimbus bulutlarının oluşumuna yol açar. Kararsızlık durumu, sağanak, gök gürültülü fırtına, dolu, küçük kasırgalar, fırtınalar vb. Oluşumu ile ilişkilidir.

Uçağın sözde "gevezeliği", yani uçuş sırasında uçağın savrulmaları da atmosferin kararsız durumundan kaynaklanır.

Yaz aylarında, atmosferin kararsızlığı, yeryüzüne yakın hava katmanlarının ısıtıldığı öğleden sonraları yaygındır. Bu nedenle, şiddetli yağışlar, fırtınalar ve benzeri tehlikeli hava olayları, kararsızlığın kırılması nedeniyle güçlü dikey akımların ortaya çıktığı öğleden sonraları daha sık görülür - artan ve Azalan hava hareketi. Bu nedenle gündüz 2-5 irtifada uçan uçaklar km dünya yüzeyinin üzerinde, havanın yüzey tabakasının soğuması nedeniyle stabilitesinin arttığı gece uçuşundan daha fazla "gevezeliğe" maruz kalırlar.

Nem de yükseklikle azalır. Tüm nemin neredeyse yarısı, atmosferin ilk bir buçuk kilometresinde yoğunlaşmıştır ve ilk beş kilometre, tüm su buharının neredeyse 9/10'unu içerir.

Dünyanın çeşitli bölgelerinde troposferde ve alt stratosferde yükseklikle birlikte sıcaklıktaki değişimin günlük olarak gözlemlenen doğasını göstermek için, Şekil 21 22-25 yüksekliğe kadar üç tabakalaşma eğrisini göstermektedir. km. Bu eğriler, öğleden sonra saat 3'teki radyosonde gözlemlerine dayalı olarak oluşturulmuştur: ikisi Ocak'ta - Olekminsk (Yakutya) ve Leningrad'da ve üçüncüsü Temmuz'da - Takhta-Bazar'da (Orta Asya). İlk eğri (Olekminsk), dünya yüzeyinde -48°'den yaklaşık 1° yükseklikte -25°'ye kadar bir sıcaklık artışı ile karakterize edilen bir yüzey inversiyonunun varlığı ile karakterize edilir. km. Bu dönemde, Olekminsk üzerindeki tropopoz 9 yükseklikte idi. km(sıcaklık -62°). Stratosferde, değeri 22 seviyesinde olan yükseklikle sıcaklıkta bir artış gözlendi. km-50°'ye yaklaştı. Leningrad'da yükseklikteki sıcaklık değişimini temsil eden ikinci eğri, küçük bir yüzey inversiyonunun, ardından büyük bir katmanda bir izotermin ve stratosferde sıcaklıkta bir azalmanın varlığını gösterir. 25. seviyede km sıcaklık -75 ° 'dir. Üçüncü eğri (Takhta-Bazar) kuzey noktasından çok farklıdır - Olekminsk. Dünya yüzeyindeki sıcaklık 30°'nin üzerindedir. Tropopoz 16 yaşında km, ve 18 yaş üstü km güney yazları için olağan olan, irtifa ile sıcaklıkta bir artış var.

Önceki bölüm::: İçeriğe::: Sonraki bölüm

Dünya yüzeyine düşen güneş ışınları onu ısıtır. Hava aşağıdan yukarıya, yani dünyanın yüzeyinden ısıtılır.

Alt hava katmanlarından üst katmanlara ısı transferi, esas olarak sıcak, ısıtılmış havanın yükselmesi ve soğuk havanın alçalması nedeniyle gerçekleşir. Bu ısıtma havası işlemine denir. konveksiyon.

Diğer durumlarda, dinamik nedeniyle yukarı doğru ısı transferi gerçekleşir. türbülans. Bu, yatay hareket sırasında veya farklı hava katmanlarının birbirleriyle sürtünmesi sırasında yer yüzeyine sürtünmesi sonucu havada ortaya çıkan kaotik kasırgaların adıdır.

Konveksiyona bazen termal türbülans denir. Konveksiyon ve türbülans bazen ortak bir adla birleştirilir - takas.

Atmosferin alt katmanlarının soğuması, ısıtmadan farklı şekilde gerçekleşir. Dünyanın yüzeyi, gözle görülmeyen ısı ışınları yayarak çevresindeki atmosfere sürekli olarak ısı kaybeder. Soğutma özellikle gün batımından sonra (geceleri) daha güçlü hale gelir. Termal iletkenlik nedeniyle, yere bitişik hava kütleleri de yavaş yavaş soğur ve bu soğutmayı üstteki hava katmanlarına aktarır; aynı zamanda, en alttaki katmanlar en yoğun şekilde soğutulur.

Güneş enerjisiyle ısıtmaya bağlı olarak, havanın alt katmanlarının sıcaklığı yıl ve gün boyunca değişir ve yaklaşık 13-14 saatte maksimuma ulaşır. Aynı yer için farklı günlerde hava sıcaklığının günlük seyri sabit değildir; değeri esas olarak hava durumuna bağlıdır. Bu nedenle, alt hava katmanlarının sıcaklığındaki değişiklikler, dünyanın (alttaki) yüzeyinin sıcaklığındaki değişikliklerle ilişkilidir.

Hava sıcaklığındaki değişiklikler de dikey hareketlerinden meydana gelir.

Havanın genleştiğinde soğuduğu ve sıkıştırıldığında ısındığı bilinmektedir. Atmosferde, yukarı doğru hareket sırasında, daha düşük basınçlı alanlara düşen hava genişler ve soğur ve tersine, aşağı doğru hareket sırasında hava sıkışır, ısınır. Dikey hareketleri sırasında hava sıcaklığındaki değişiklikler, büyük ölçüde bulutların oluşumunu ve yok edilmesini belirler.

Hava sıcaklığı genellikle yükseklikle azalır. Yaz ve kış aylarında Avrupa'da yükseklikle ortalama sıcaklıktaki değişim "Avrupa'da ortalama hava sıcaklıkları" tablosunda verilmiştir.

Sıcaklıktaki yükseklikle azalma, dikey bir çizgi ile karakterize edilir. sıcaklık gradyanı. Bu, her 100 m irtifa için sıcaklıktaki değişikliktir. Teknik ve havacılık hesaplamaları için dikey sıcaklık gradyanının 0,6 olduğu varsayılır. Bu değerin sabit olmadığı akılda tutulmalıdır. Herhangi bir hava katmanında sıcaklık yükseklikle değişmeyebilir.

Bu tür katmanlara denir izoterm katmanları.

Oldukça sık, atmosferde belirli bir katmanda sıcaklık yükseklikle birlikte arttığında bir fenomen gözlenir. Atmosferin bu katmanlarına denir. inversiyon katmanları. İnversiyonlar çeşitli nedenlerle ortaya çıkar. Bunlardan biri, geceleri veya kışın açık bir gökyüzü ile alttaki yüzeyin radyasyonla soğutulmasıdır. Bazen, sakin veya hafif rüzgarlarda, havanın yüzey katmanları da soğur ve üstteki katmanlardan daha soğuk hale gelir. Sonuç olarak, yükseklikteki hava, alttakinden daha sıcaktır. Bu tür inversiyonlar denir radyasyon. Kuvvetli ışıma inversiyonları genellikle kar örtüsü üzerinde ve özellikle dağ havzalarında ve ayrıca sakin zamanlarda gözlenir. Ters çevirme katmanları, onlarca veya yüzlerce metre yüksekliğe kadar uzanır.

Altta yatan soğuk yüzey üzerine sıcak havanın hareketi (adveksiyonu) nedeniyle ters dönmeler de ortaya çıkar. Bunlar sözde advektif ters çevirmeler. Bu inversiyonların yüksekliği birkaç yüz metredir.

Bu inversiyonlara ek olarak frontal inversiyonlar ve kompresyon inversiyonları da görülmektedir. önden inversiyonlar sıcak hava kütlelerinin daha soğuk hava kütlelerinin üzerine akmasıyla oluşur. Sıkıştırma inversiyonları hava üst atmosferden aşağı indiğinde meydana gelir. Aynı zamanda, alçalan hava bazen o kadar ısınır ki alttaki katmanlar daha soğuk olur.

Troposferin çeşitli yüksekliklerinde, çoğunlukla yaklaşık 1 km yükseklikte sıcaklık inversiyonları gözlenir. İnversiyon tabakasının kalınlığı birkaç on ila birkaç yüz metre arasında değişebilir. İnversiyon sırasındaki sıcaklık farkı 15-20°'ye ulaşabilir.

İnversiyon katmanları hava durumunda büyük rol oynar. İnversiyon tabakasındaki hava alttaki tabakadan daha sıcak olduğu için alt tabakalardan gelen hava yükselemez. Sonuç olarak, inversiyon katmanları, alttaki hava katmanındaki dikey hareketleri geciktirir. Bir inversiyon tabakası altında uçarken, genellikle bir rheme ("kabarcıklık") gözlenir. İnversiyon katmanının üzerinde, uçağın uçuşu genellikle normal şekilde ilerler. Sözde dalgalı bulutlar, inversiyon katmanlarının altında gelişir.

Hava sıcaklığı pilotaj tekniğini ve malzemenin çalışmasını etkiler. -20 °'nin altındaki zemine yakın sıcaklıklarda, yağ donar, bu nedenle ısıtılmış halde doldurulması gerekir. Uçuşta, düşük sıcaklıklarda motor soğutma sistemindeki su yoğun bir şekilde soğutulur. Yüksek sıcaklıklarda (+ 30°'nin üzerinde), motor aşırı ısınabilir. Hava sıcaklığı da uçak mürettebatının performansını etkiler. Stratosferde -56 ° 'ye kadar ulaşan düşük sıcaklıklarda, mürettebat için özel üniformalar gerekir.

Hava sıcaklığı, hava tahmini için çok önemlidir.

Bir uçakta uçuş sırasında hava sıcaklığının ölçümü, uçağa takılı elektrikli termometreler kullanılarak gerçekleştirilir. Hava sıcaklığını ölçerken, modern uçakların yüksek hızları nedeniyle termometrelerin hata verdiği akılda tutulmalıdır. Uçağın yüksek hızları, rezervuarının havaya sürtünmesi ve havanın sıkıştırılması nedeniyle ısınmanın etkisi nedeniyle termometrenin kendi sıcaklığında bir artışa neden olur. Sürtünme ısınması, uçağın uçuş hızındaki artışla artar ve aşağıdaki miktarlarla ifade edilir:

Km/h cinsinden hız …………. 100 200 Z00 400 500 600

Sürtünme ısıtması ……. 0°.34 1°.37 3°.1 5°.5 8°.6 12°,b

Sıkıştırmadan kaynaklanan ısıtma, aşağıdaki miktarlarla ifade edilir:

Km/h cinsinden hız …………. 100 200 300 400 500 600

Sıkıştırma ile ısıtma ……. 0°.39 1°.55 3°.5 5°.2 9°.7 14°.0

Bulutlarda uçarken uçağa monte edilmiş bir termometrenin okumalarındaki bozulmalar, sürtünme ve sıkıştırma sırasında oluşan ısının bir kısmının yoğuşan suyun buharlaşmasına harcanması nedeniyle yukarıdaki değerlerden %30 daha azdır. hava damlacıklar şeklinde.

Hava sıcaklığı. Ölçü birimleri, irtifa ile sıcaklıktaki değişim. İnversiyon, izotermi, İnversiyon çeşitleri, Adyabatik süreç.

Hava sıcaklığı termal durumunu karakterize eden bir değerdir. Santigrat derece cinsinden (santigrat ölçekte ºС veya mutlak ölçekte Kelvin (K) cinsinden ifade edilir. Kelvin cinsinden sıcaklıktan Santigrat derece cinsinden sıcaklığa geçiş, formül ile gerçekleştirilir.

t=T-273º

Atmosferin alt tabakası (troposfer), 100m'de 0.65ºС'ye varan yükseklikle sıcaklıkta bir azalma ile karakterize edilir.

100 m başına yükseklikteki bu sıcaklık değişimine dikey sıcaklık gradyanı denir. Dünya yüzeyine yakın sıcaklığı bilerek ve dikey gradyan değerini kullanarak, herhangi bir yükseklikte yaklaşık sıcaklığı hesaplamak mümkündür (örneğin, 5000m yükseklikte +20ºС dünya yüzeyine yakın bir sıcaklıkta, sıcaklık Eşit olmak:

20º- (0.65 * 50) \u003d - 12.5.

Dikey gradyan γ sabit bir değer değildir ve hava kütlesinin tipine, günün ve mevsimin saatine, alttaki yüzeyin doğasına ve diğer faktörlere bağlıdır. Sıcaklık yükseklikle azaldığında γ  pozitif kabul edilir, sıcaklık yükseklikle değişmiyorsa γ = 0  katmanlara denir izotermal. Sıcaklığın yükseklikle arttığı atmosfer katmanları (γ< 0), называются ters çevirme. Dikey sıcaklık gradyanının büyüklüğüne bağlı olarak, atmosferin durumu kararlı, kararsız veya kuru (doymamış) veya doymuş havaya kayıtsız olabilir.

Yükseldikçe hava sıcaklığının düşmesi adyabatik olarak yani, hava parçacıklarının çevre ile ısı değişimi olmadan. Bir hava parçacığı yükselirse, parçacığın iç enerjisi azalırken hacmi genişler.

Parçacık alçaldıkça büzülür ve iç enerjisi artar. Bundan, hava hacminin yukarı doğru hareketiyle sıcaklığının düştüğü ve aşağı doğru hareketle yükseldiği sonucu çıkar. Bu süreçler bulutların oluşumunda ve gelişmesinde önemli rol oynar.

Yatay gradyan, 100 km mesafede derece olarak ifade edilen sıcaklıktır. Soğuktan ılık VM'ye ve sıcaktan soğuğa geçiş sırasında 100 km'de 10º'yi geçebilir.

İnversiyon türleri.

İnversiyonlar gecikme katmanlarıdır, havanın dikey hareketini azaltırlar, altlarında görünürlüğü, sis oluşumunu ve çeşitli bulut formlarını bozan su buharı veya diğer katı parçacıkların birikmesi vardır. İnversiyon katmanları, yatay hava hareketleri için de yavaşlayan katmanlardır. Çoğu durumda, bu katmanlar rüzgar kırılma yüzeyleridir. Troposferdeki inversiyonlar, dünya yüzeyinin yakınında ve yüksek irtifalarda gözlemlenebilir. Tropopoz, güçlü bir inversiyon katmanıdır.

Oluşma nedenlerine bağlı olarak, aşağıdaki inversiyon türleri ayırt edilir:

1. Radyasyon - genellikle geceleri havanın yüzey tabakasının soğutulmasının sonucu.

2. Advive - sıcak hava, alttaki soğuk bir yüzeye hareket ettiğinde.

3. Sıkıştırma veya çökme - aktif olmayan antisiklonların orta kısımlarında oluşur.

Görev:

Deniz seviyesinden 750 metre yükseklikte sıcaklığın +22 o C olduğu bilinmektedir. Bir yükseklikte hava sıcaklığını belirleyin:

a) Deniz seviyesinden 3500 metre yükseklikte

b) deniz seviyesinden 250 metre yükseklikte

Karar:

Rakım 1000 metre (1 km) değiştiğinde hava sıcaklığının 6 °C değiştiğini biliyoruz. Üstelik irtifa arttıkça hava sıcaklığı düşüyor, azaldıkça artıyor.

a) 1. Yükseklik farkını belirleyin: 3500 m -750 m = 2750 m = 2,75 km

2. Hava sıcaklıklarındaki farkı belirleyin: 2.75 km × 6 o C = 16,5 o C

3. 3500 m yükseklikte hava sıcaklığını belirleyin: 22 ° C - 16,5 ° C \u003d 5,5 ° C

Cevap: 3500 m yükseklikte hava sıcaklığı 5.5 o C'dir.

b) 1. Yükseklik farkını belirleyin: 750 m -250 m = 500 m = 0,5 km

2. Hava sıcaklıklarındaki farkı belirleyin: 0,5 km × 6 o C = 3 o C

3. 250 m yükseklikte hava sıcaklığını belirleyin: 22 o C + 3 o C = 25 o C

Cevap: 250 m yükseklikte hava sıcaklığı 25 °C'dir.

2. Yüksekliğe bağlı olarak atmosfer basıncının belirlenmesi

Görev:

Deniz seviyesinden 2205 metre yükseklikte atmosfer basıncının 550 mmHg olduğu bilinmektedir. Yükseklikte atmosferik basıncı belirleyin:

a) deniz seviyesinden 3255 metre yükseklikte

b) deniz seviyesinden 0 metre yükseklikte

Karar:

10.5 metre yükseklikteki bir değişiklikle atmosfer basıncının 1 mmHg değiştiğini biliyoruz. Sanat. Ayrıca, irtifadaki artışla atmosferik basınç azalır ve azalma ile artar.

a) 1. Yükseklik farkını belirleyin: 3255 m - 2205 m = 1050 m

2. Atmosfer basıncındaki farkı belirleyin: 1050 m: 10,5 m = 100 mm Hg.

3. 3255 m: 550 mm Hg yükseklikte atmosfer basıncını belirleyin. - 100 mm Hg = 450 mmHg

Cevap: 3255 m yükseklikte atmosfer basıncı 450 mmHg'dir.

b) 1. Yükseklik farkını belirleyin: 2205 m - 0 m = 2205 m

2. Atmosfer basıncındaki farkı belirleyin: 2205 m: 10,5 m = 210 mm Hg. Sanat.

3. Atmosfer basıncını 0 m: 550 mm Hg yükseklikte belirleyin. + 210 mmHg Sanat. = 760 mmHg Sanat.

Cevap: 0 m yükseklikte, atmosfer basıncı 760 mm Hg'dir.

3. Beaufort ölçeği

(rüzgar hızı ölçeği)

6. sınıf coğrafya dersi için pratik materyal - UMK: O.A. Klimanov, V.V. Klimanov, E.V. Kim. Dikkate alınması için konuyla ilgili görevler önerildi "Hava sıcaklığı".

Coğrafi sorunların çözümü, coğrafya dersinin aktif asimilasyonuna katkıda bulunur, genel eğitim ve özel coğrafi beceriler oluşturur.

Hedefler:

Farklı yüksekliklerde hava sıcaklığını hesaplama, yüksekliği hesaplama becerilerinin geliştirilmesi;

Analiz etme, sonuç çıkarma yeteneğinin geliştirilmesi.

Sıcaklık yükseklikle nasıl değişir?

Rakım 1000 metre (1 km) değiştiğinde, hava sıcaklığı 6 ° C değişir (irtifa arttıkça hava sıcaklığı düşer ve azalırsa yükselir).

Coğrafi görevler:

1. Dağın tepesinde sıcaklık -5 derece, dağın yüksekliği 4500 m.Dağın eteğindeki sıcaklığı belirleyiniz?

Karar:

Yukarı her kilometrede hava sıcaklığı 6 derece düşüyor, yani dağın yüksekliği 4500 veya 4,5 km ise, ortaya çıkıyor:

1) 4,5 x 6 = 27 derece. Bu, sıcaklığın 27 derece düştüğü ve tepede 5 derece ise, dağın eteğinde olacağı anlamına gelir:

2) - 5 + 27 = 22 derece dağın eteğinde

Cevap: Dağın eteğinde 22 derece

2. Dağın eteğinde + 12 derece ise, dağın 3 km tepesindeki hava sıcaklığını belirleyin.

Karar:

1 km sonra sıcaklık 6 derece düşerse, o zaman

Cevap:- Dağın zirvesinde 6 derece

3. Dışarıdaki sıcaklık -30 ° C ve Dünya yüzeyinde + 12 ° C ise uçak hangi yüksekliğe yükseldi?

Karar:

2) 42: 6 = 7 km

Cevap: uçak 7 km yüksekliğe yükseldi

4. Pamirlerin tepesinde hava sıcaklığı nedir, Temmuz ayında eteklerinde +36°C ise? Pamirlerin yüksekliği 6 km'dir.

Karar:

Cevap: dağın tepesinde 0 derece

5. Yer yüzeyindeki hava sıcaklığı 31 derece ve uçuş irtifası 5 km ise, uçağın üzerindeki hava sıcaklığını belirleyiniz.

Karar:

Cevap: 1 derece dış sıcaklık

Mavi gezegen...

Bu konunun ilk sitelerden birinde görünmesi gerekiyordu. Sonuçta, helikopterler atmosferik uçaklardır. Dünya atmosferi- tabiri caizse, habitat :-). ANCAK havanın fiziksel özellikleri sadece bu habitatın kalitesini belirleyin :-). Yani bu temellerden biri. Ve temel her zaman önce yazılır. Ama bunu şimdi fark ettim. Ancak yine de bildiğiniz gibi geç olması hiç olmamasından iyidir... Bu konuya da değinelim ama vahşete ve gereksiz zorluklara girmeden :-).

Böyle… Dünya atmosferi. Bu, mavi gezegenimizin gazlı kabuğudur. Bu ismi herkes biliyor. Neden mavi? Güneş ışığının (spektrum) "mavi" (aynı zamanda mavi ve menekşe gibi) bileşeni atmosferde en iyi şekilde dağıldığından, bu nedenle onu mavimsi-mavimsi, bazen bir miktar menekşe ile renklendirir (güneşli bir günde, elbette). :-)) .

Dünya atmosferinin bileşimi.

Atmosferin bileşimi oldukça geniştir. Metindeki tüm bileşenleri listelemeyeceğim, bunun için iyi bir örnek var.Karbondioksit (CO 2 ) hariç tüm bu gazların bileşimi neredeyse sabittir. Ayrıca atmosferde mutlaka buhar, asılı damlacıklar veya buz kristalleri şeklinde su bulunur. Su miktarı sabit değildir ve sıcaklığa ve daha az ölçüde hava basıncına bağlıdır. Ayrıca Dünya'nın atmosferi (özellikle mevcut olanı) da belirli bir miktar içerir, "her türlü pislik" diyebilirim :-). Bunlar SO 2, NH 3, CO, HCl, NO, ayrıca Hg cıva buharları vardır. Doğru, tüm bunlar küçük miktarlarda var, şükürler olsun :-).

Dünya atmosferi Yüzeyden yükseklikte birbirini takip eden birkaç bölgeye bölmek gelenekseldir.

Dünyaya en yakın olan ilki troposferdir. Bu, çeşitli türlerin yaşamı için en düşük ve tabiri caizse ana katmandır. Tüm atmosferik havanın kütlesinin %80'ini (hacimce tüm atmosferin yalnızca %1'ini oluşturmasına rağmen) ve tüm atmosferik suyun yaklaşık %90'ını içerir. Tüm rüzgarların, bulutların, yağmurların ve karların 🙂 büyük kısmı oradan geliyor. Troposfer, tropik enlemlerde yaklaşık 18 km yüksekliğe ve kutup enlemlerinde 10 km'ye kadar uzanır. İçindeki hava sıcaklığı her 100 m'de yaklaşık 0,65º'lik bir artışla düşer.

atmosferik bölgeler.

İkinci bölge stratosferdir. Troposfer ve stratosfer - tropopoz arasında başka bir dar bölgenin ayırt edildiğini söylemeliyim. Yükseklik ile sıcaklık düşüşünü durdurur. Tropopozun ortalama kalınlığı 1.5-2 km'dir, ancak sınırları belirsizdir ve troposfer genellikle stratosferle örtüşür.

Yani stratosferin ortalama yüksekliği 12 km ile 50 km arasındadır. İçindeki sıcaklık 25 km'ye kadar değişmeden kalır (yaklaşık -57ºº), daha sonra 40 km'ye kadar bir yerde yaklaşık 0ºº'ye yükselir ve 50 km'ye kadar değişmeden kalır. Stratosfer, dünya atmosferinin nispeten sessiz bir parçasıdır. İçinde pratikte olumsuz hava koşulları yoktur. Ünlü ozon tabakasının 15-20 km ile 55-60 km arasındaki yüksekliklerde bulunduğu stratosferdedir.

Bunu, sıcaklığın 0ºС civarında kaldığı küçük bir sınır tabaka stratopozu izler ve ardından bir sonraki bölge mezosferdir. 80-90 km rakımlara kadar uzanır ve içindeki sıcaklık yaklaşık 80ºС'ye düşer. Mezosferde, genellikle içinde parlamaya başlayan ve orada yanan küçük meteorlar görünür hale gelir.

Bir sonraki dar boşluk, mezopoz ve onun ötesinde termosfer bölgesidir. Yüksekliği 700-800 km kadardır. Burada sıcaklık tekrar yükselmeye başlar ve yaklaşık 300 km rakımlarda 1200ºС mertebesinde değerlere ulaşabilir. Bundan sonra sabit kalır. İyonosfer, termosferin içinde yaklaşık 400 km yüksekliğe kadar bulunur. Burada hava, güneş ışınlarına maruz kalması nedeniyle güçlü bir şekilde iyonize olur ve yüksek bir elektrik iletkenliğine sahiptir.

Bir sonraki ve genel olarak son bölge, ekzosferdir. Bu sözde dağılım bölgesidir. Burada esas olarak çok seyrek hidrojen ve helyum (hidrojenin baskın olduğu) bulunur. Yaklaşık 3000 km yükseklikte, ekzosfer yakın uzay boşluğuna geçer.

Bir yerde böyle. Neden hakkında? Çünkü bu katmanlar oldukça koşulludur. Yükseklikte, gazların bileşiminde, suda, sıcaklıkta, iyonlaşmada vb. çeşitli değişiklikler mümkündür. Ayrıca, dünya atmosferinin yapısını ve durumunu tanımlayan daha birçok terim vardır.

Örneğin homosfer ve heterosfer. İlkinde, atmosferik gazlar iyi karışır ve bileşimleri oldukça homojendir. İkincisi, birincinin üzerinde bulunur ve orada pratik olarak böyle bir karıştırma yoktur. Gazlar yerçekimi ile ayrılır. Bu katmanlar arasındaki sınır 120 km yükseklikte bulunur ve buna turbopause denir.

Belki terimlerle bitireceğiz, ancak kesinlikle ekleyeceğim ki, geleneksel olarak atmosferin sınırının deniz seviyesinden 100 km yükseklikte bulunduğu varsayılmaktadır. Bu sınıra Karman Hattı denir.

Atmosferin yapısını göstermek için iki resim daha ekleyeceğim. Ancak ilki Almancadır, ancak tam ve anlaşılması kolay :-). Genişletilebilir ve iyi değerlendirilebilir. İkincisi, atmosfer sıcaklığındaki yükseklikle değişimi gösterir.

Dünya atmosferinin yapısı.

Yükseklik ile hava sıcaklığındaki değişiklik.

Modern insanlı yörünge uzay aracı, yaklaşık 300-400 km irtifalarda uçar. Ancak, bu artık havacılık değil, alan elbette belirli bir anlamda yakından ilişkili olsa da ve kesinlikle bunun hakkında tekrar konuşacağız :-).

Havacılık bölgesi troposferdir. Modern atmosferik uçaklar da stratosferin alt katmanlarında uçabilir. Örneğin, MIG-25RB'nin pratik tavanı 23000 m'dir.

Stratosferde uçuş.

ve tam olarak havanın fiziksel özellikleri Troposferler uçuşun nasıl olacağını, uçak kontrol sisteminin ne kadar etkili olacağını, atmosferdeki türbülansın onu nasıl etkileyeceğini, motorların nasıl çalışacağını belirler.

İlk ana özellik hava sıcaklığı. Gaz dinamiğinde, Celsius ölçeğinde veya Kelvin ölçeğinde belirlenebilir.

Hava sıcaklığı t1 belirli bir yükseklikte H Celsius ölçeğinde belirlenir:

t 1 \u003d t - 6.5N, nerede t yerdeki hava sıcaklığıdır.

Kelvin ölçeğinde sıcaklığa denir mutlak sıcaklık Bu ölçekte sıfır, mutlak sıfırdır. Mutlak sıfırda moleküllerin termal hareketi durur. Kelvin ölçeğinde mutlak sıfır, Celsius ölçeğinde -273º'ye karşılık gelir.

Buna göre, sıcaklık T yüksekte H Kelvin ölçeğinde belirlenir:

T \u003d 273K + t - 6.5H

Hava basıncı. Atmosferik basınç, eski atmosfer ölçüm sisteminde (atm.) Pascal (N / m 2) cinsinden ölçülür. Barometrik basınç diye bir şey de var. Bu, bir cıva barometresi kullanılarak milimetre cıva cinsinden ölçülen basınçtır. Barometrik basınç (deniz seviyesindeki basınç) 760 mm Hg'ye eşittir. Sanat. standart denir. Fizikte 1 atm. sadece 760 mm Hg'ye eşittir.

Hava yoğunluğu. Aerodinamikte en yaygın olarak kullanılan kavram havanın kütle yoğunluğudur. Bu, 1 m3 hacimdeki hava kütlesidir. Havanın yoğunluğu yükseklikle değişir, hava daha nadir hale gelir.

hava nemi. Havadaki su miktarını gösterir. bir kavram var" bağıl nem". Bu, su buharı kütlesinin belirli bir sıcaklıkta mümkün olan maksimuma oranıdır. %0 kavramı, yani hava tamamen kuruduğunda genel olarak sadece laboratuvarda var olabilir. Öte yandan, %100 nem oldukça gerçektir. Bu, havanın emebileceği tüm suyu emdiği anlamına gelir. Kesinlikle "dolu sünger" gibi bir şey. Yüksek bağıl nem, hava yoğunluğunu azaltırken, düşük bağıl nem de buna göre artırır.

Uçak uçuşlarının farklı atmosferik koşullar altında gerçekleşmesi nedeniyle, tek uçuş modunda uçuşları ve aerodinamik parametreleri farklı olabilir. Bu nedenle, bu parametrelerin doğru bir şekilde değerlendirilmesi için, Uluslararası Standart Atmosfer (ISA). Yüksekliğin artmasıyla havanın durumundaki değişikliği gösterir.

Sıfır nemde hava durumunun ana parametreleri şu şekilde alınır:

basınç P = 760 mm Hg. Sanat. (101.3 kPa);

sıcaklık t = +15°C (288 K);

kütle yoğunluğu ρ \u003d 1,225 kg / m3;

ISA için, (yukarıda belirtildiği gibi :-)), troposferdeki sıcaklığın her 100 metre yükseklikte 0,65º düştüğü varsayılır.

Standart atmosfer (örnek 10000 m'ye kadar).

ISA tabloları, araçların kalibrasyonunun yanı sıra navigasyon ve mühendislik hesaplamaları için kullanılır.

Havanın fiziksel özellikleri ayrıca eylemsizlik, viskozite ve sıkıştırılabilirlik gibi kavramları da içerir.

Atalet, havanın dinlenme veya düzgün doğrusal hareket durumundaki bir değişikliğe direnme yeteneğini karakterize eden bir özelliğidir. . Eylemsizliğin ölçüsü havanın kütle yoğunluğudur. Ne kadar yüksekse, uçak içinde hareket ettiğinde ortamın atalet ve sürükleme kuvveti o kadar yüksek olur.

viskozite. Uçak hareket ederken havaya karşı sürtünme direncini belirler.

Sıkıştırılabilirlik, basınç değiştikçe hava yoğunluğundaki değişikliği ölçer. Uçağın düşük hızlarında (450 km/saate kadar) çevresinde hava akımı akarken basınçta değişiklik olmazken, yüksek hızlarda sıkıştırılabilirlik etkisi ortaya çıkmaya başlar. Süpersonik üzerindeki etkisi özellikle belirgindir. Bu, ayrı bir aerodinamik alanı ve ayrı bir makale için bir konudur :-).

Eh, şimdilik bu kadar gibi görünüyor ... Bununla birlikte, vazgeçilemeyecek olan bu biraz sıkıcı numaralandırmayı bitirmenin zamanı geldi :-). Dünya atmosferi, parametreleri, havanın fiziksel özellikleri uçak için aparatın parametreleri kadar önemlidir ve bunlardan bahsetmemek imkansızdı.

Şimdilik bir sonraki buluşmalara ve daha ilginç konulara kadar 🙂…

not Tatlı olarak, bir MIG-25PU ikizinin stratosfere uçuşu sırasında kokpitinden çekilmiş bir videoyu izlemenizi öneririm. Görünüşe göre, bu tür uçuşlar için parası olan bir turist tarafından çekildi :-). Çoğunlukla ön camdan çekildi. Gökyüzünün rengine dikkat edin...

Uçağa binen herkes bu tür mesajlara alışıktır: "Uçuşumuz 10.000 m yükseklikte, denizden düşen sıcaklık 50 °C." Özel bir şey yok gibi. Güneş tarafından ısıtılan Dünya yüzeyinden ne kadar uzak olursa, o kadar soğuk olur. Pek çok kişi, yükseklikle birlikte sıcaklıktaki düşüşün sürekli devam ettiğini ve kademeli olarak sıcaklığın uzayın sıcaklığına yaklaştığını düşünür. Bu arada, bilim adamları 19. yüzyılın sonuna kadar böyle düşündüler.

Hava sıcaklığının Dünya üzerindeki dağılımına daha yakından bakalım. Atmosfer, öncelikle sıcaklık değişikliklerinin doğasını yansıtan birkaç katmana bölünmüştür.

Atmosferin alt tabakasına denir troposfer"dönme küresi" anlamına gelir. Hava ve iklimdeki tüm değişiklikler, tam olarak bu katmanda meydana gelen fiziksel süreçlerin sonucudur. Bu katmanın üst sınırı, sıcaklıktaki azalmanın yükseklikle değiştirildiği yerde bulunur - yaklaşık olarak ekvatordan 15-16 km ve kutuplardan 7-8 km yükseklikte.Dünya'nın kendisi gibi, gezegenimizin dönüşünün etkisi altındaki atmosfer de kutuplar üzerinde biraz düzleşir ve ekvator üzerinde şişer. bu etki atmosferde Dünya'nın katı kabuğundan çok daha güçlüdür.Dünya yüzeyinden troposferin üst sınırına doğru, hava sıcaklığı düşer.Ekvatorun üzerinde, minimum hava sıcaklığı yaklaşık -62 °'dir. C ve kutupların üstü yaklaşık -45 ° C Ilıman enlemlerde, atmosfer kütlesinin %75'inden fazlası troposferdedir.Tropiklerde, yaklaşık %90'ı atmosferin troposfer kütleleri içindedir.

1899'da, belirli bir yükseklikte dikey sıcaklık profilinde bir minimum bulundu ve ardından sıcaklık biraz arttı. Bu artışın başlangıcı, atmosferin bir sonraki katmanına geçiş anlamına gelir - stratosfer, "katman küresi" anlamına gelir. Stratosfer terimi, troposferin üzerinde uzanan katmanın benzersizliği konusundaki eski fikri ifade eder ve yansıtır. Stratosfer, dünya yüzeyinden yaklaşık 50 km yüksekliğe kadar uzanır. Özelliği özellikle hava sıcaklığında keskin bir artış.Sıcaklıktaki bu artış, atmosferde meydana gelen ana kimyasal reaksiyonlardan biri olan ozon oluşum reaksiyonu ile açıklanır.

Ozonun büyük kısmı yaklaşık 25 km yükseklikte yoğunlaşmıştır, ancak genel olarak ozon tabakası, yükseklik boyunca kuvvetli bir şekilde gerilmiş ve neredeyse tüm stratosferi kaplayan bir kabuktur. Oksijenin ultraviyole ışınlarıyla etkileşimi, dünya atmosferindeki, dünyadaki yaşamın korunmasına katkıda bulunan uygun süreçlerden biridir. Bu enerjinin ozon tarafından emilmesi, yeryüzüne aşırı akışını engeller, burada tam olarak karasal yaşam formlarının varlığına uygun bir enerji seviyesinin yaratıldığı yer. Ozonosfer, atmosferden geçen radyan enerjinin bir kısmını emer. Sonuç olarak, ozonosferde 100 m'de yaklaşık 0,62 ° C'lik bir dikey hava sıcaklığı gradyanı kurulur, yani sıcaklık stratosferin üst sınırına kadar yükselir - stratopause (50 km), ulaşana göre, bazı veriler, 0 ° C

50 ila 80 km arasındaki rakımlarda, atmosferin bir tabakası vardır. mezosfer. "Mezosfer" kelimesi "ara küre" anlamına gelir, burada hava sıcaklığı yükseklikle azalmaya devam eder. Mezosferin üstünde, adı verilen bir katmanda termosfer, sıcaklık yaklaşık 1000°C'ye kadar irtifa ile tekrar yükselir ve daha sonra çok hızlı bir şekilde -96°C'ye düşer. Ancak süresiz olarak düşmez, ardından sıcaklık tekrar yükselir.

termosfer ilk katmandır iyonosfer. Daha önce bahsedilen katmanlardan farklı olarak, iyonosfer sıcaklıkla ayırt edilmez. İyonosfer, birçok türde radyo iletişimini mümkün kılan elektriksel bir bölgedir. İyonosfer, D, E, F1 ve F2 harfleriyle gösterilen birkaç katmana bölünmüştür.Bu katmanların da özel adları vardır. Katmanlara bölünme, aralarında en önemlisinin, katmanların radyo dalgalarının geçişi üzerindeki eşit olmayan etkisi olduğu çeşitli nedenlerden kaynaklanır. En alttaki katman olan D, esas olarak radyo dalgalarını emer ve böylece onların daha fazla yayılmasını engeller. En iyi çalışılan E tabakası, dünya yüzeyinden yaklaşık 100 km yükseklikte yer almaktadır. Aynı anda ve bağımsız olarak keşfeden Amerikalı ve İngiliz bilim adamlarının adlarından sonra Kennelly-Heaviside katmanı olarak da adlandırılır. E Katmanı, dev bir ayna gibi radyo dalgalarını yansıtır. Bu katman sayesinde uzun radyo dalgaları, E katmanından yansımadan sadece düz bir çizgide yayılırsa beklenenden daha uzak mesafeler kat eder.F katmanı da benzer özelliklere sahiptir.Appleton katmanı olarak da adlandırılır. Kennelly-Heaviside katmanı ile birlikte radyo dalgalarını karasal radyo istasyonlarına yansıtır.Bu tür yansıma çeşitli açılarda meydana gelebilir. Appleton katmanı yaklaşık 240 km yükseklikte yer almaktadır.

Atmosferin en dıştaki bölgesi, iyonosferin ikinci tabakası genellikle denir. ekzosfer. Bu terim, Dünya'nın yakınında uzayın eteklerinin varlığını gösterir. Atmosferin nerede bittiğini ve uzayın nerede başladığını tam olarak belirlemek zordur, çünkü atmosferik gazların yoğunluğu yükseklikle kademeli olarak azalır ve atmosferin kendisi yavaş yavaş sadece bireysel moleküllerin buluştuğu neredeyse bir boşluğa dönüşür. Zaten yaklaşık 320 km yükseklikte, atmosferin yoğunluğu o kadar düşüktür ki, moleküller birbiriyle çarpışmadan 1 km'den fazla yol kat edebilir. Atmosferin en dış kısmı, 480 ila 960 km arasındaki rakımlarda bulunan üst sınırı olarak hizmet eder.

Atmosferdeki süreçler hakkında daha fazla bilgiyi "Dünya iklimi" web sitesinde bulabilirsiniz.