Temperatura ng hangin depende sa taas. Sa iyong palagay, bakit bumababa ang temperatura ng hangin sa altitude? Temperatura ng hangin. Mga yunit ng sukat, pagbabago sa temperatura na may altitude. Inversion, isothermy, Mga uri ng inversions, Adiabatic na proseso
Pampublikong aralin
sa natural na kasaysayan sa 5
klase ng pagwawasto
Pagbabago sa temperatura ng hangin mula sa taas
Umunlad
guro Shuvalova O.T.
Layunin ng aralin:
Upang bumuo ng kaalaman tungkol sa pagsukat ng temperatura ng hangin na may taas, upang makilala ang proseso ng pagbuo ng ulap, mga uri ng pag-ulan.
Sa panahon ng mga klase
Ang pagkakaroon ng isang aklat-aralin workbook, talaarawan, panulat.
2. Sinusuri ang kaalaman ng mga mag-aaral
Pinag-aaralan namin ang paksa: hangin
Bago tayo magsimulang mag-aral ng bagong materyal, alalahanin natin ang materyal na sakop, ano ang alam natin tungkol sa hangin?
Pangharap na survey
Komposisyon ng hangin
Saan nagmula ang mga gas na ito sa hangin nitrogen, oxygen, carbon dioxide, impurities.
Air property: sumasakop sa espasyo, compressibility, elasticity.
Timbang ng hangin?
Ang presyon ng atmospera, ang pagbabago nito sa altitude.
Pag-init ng hangin.
3. Pag-aaral ng bagong materyal
Alam natin na tumataas ang pinainit na hangin. At ano ang mangyayari sa mas pinainit na hangin, alam ba natin?
Sa tingin mo ba ay bababa ang temperatura ng hangin sa altitude?
Paksa ng aralin: pagbabago ng temperatura ng hangin na may taas.
Ang layunin ng aralin: upang malaman kung paano nagbabago ang temperatura ng hangin sa taas at ano ang mga resulta ng mga pagbabagong ito.
Isang sipi mula sa aklat ng manunulat ng Suweko na "kahanga-hangang paglalakbay ni Nils kasama ang mga ligaw na gansa" tungkol sa isang troll na may isang mata na nagpasya na "Magtatayo ako ng isang bahay na mas malapit sa araw - hayaan itong magpainit sa akin." At nagsimulang gumana ang troll. Nagtipon siya ng mga bato kung saan-saan at itinambak sa ibabaw ng bawat isa. Hindi nagtagal ang bundok ng kanilang mga bato ay tumaas halos hanggang sa pinaka ulap.
Ngayon, tama na! - sabi ng troll. Ngayon ay magtatayo ako ng bahay sa tuktok ng bundok na ito. Maninirahan ako sa tabi mismo ng araw. Hindi ako magpapalamig sa tabi ng araw! At umakyat sa bundok ang troll. Ano lang yun? Habang tumataas ito, lumalamig ito. Nakarating sa tuktok.
"Buweno - sa palagay niya - mula dito hanggang sa araw ay isang bato!". At sa sobrang lamig, hindi nahuhulog ang ngipin sa ngipin. Ang troll na ito ay matigas ang ulo: kung bumaon na ito sa kanyang ulo, walang makakapagpatumba sa kanya. Nagpasya akong magtayo ng bahay sa bundok, at itinayo ko ito. Tila malapit na ang araw, ngunit ang lamig ay tumatagos pa rin hanggang sa mga buto. Kaya nag-freeze ang tangang troll na ito.
Ipaliwanag kung bakit nagyelo ang matigas ang ulo na troll.
Konklusyon: mas malapit sa ibabaw ng lupa ang hangin, mas mainit ito, at sa taas ito ay nagiging mas malamig.
Kapag umaakyat sa taas na 1500m, ang temperatura ng hangin ay tumataas ng 8 degrees. Samakatuwid, sa labas ng sasakyang panghimpapawid sa taas na 1000m, ang temperatura ng hangin ay 25 degrees, at sa ibabaw ng lupa sa parehong oras ang thermometer ay nagpapakita ng 27 degrees.
Ano ang problema dito?
Ang mas mababang mga layer ng hangin, nagpapainit, nagpapalawak, nagpapababa ng kanilang density at, tumataas, naglilipat ng init sa itaas na mga layer ng kapaligiran. Nangangahulugan ito na ang init na nagmumula sa ibabaw ng lupa ay hindi gaanong natipid. Iyon ang dahilan kung bakit hindi ito nagiging mas mainit, ngunit mas malamig sa dagat, kaya naman ang matigas na troll ay nagyelo.
Pagpapakita ng card: mababa at mataas ang mga bundok.
Anong mga pagkakaiba ang nakikita mo?
Bakit peak matataas na bundok natatakpan ng niyebe, ngunit walang niyebe sa paanan ng mga bundok? Ang hitsura ng mga glacier at walang hanggang niyebe sa tuktok ng mga bundok ay nauugnay sa isang pagbabago sa temperatura ng hangin na may taas, ang klima ay nagiging mas malala, at naaayon sa mga pagbabago. mundo ng gulay. Sa pinakatuktok, malapit sa matataas na taluktok ng bundok, mayroong isang kaharian ng malamig, niyebe at yelo. Ang mga taluktok ng bundok at sa tropiko ay natatakpan ng walang hanggang niyebe. Ang mga hangganan ng walang hanggang niyebe sa mga bundok ay tinatawag na linya ng niyebe.
Pagpapakita ng talahanayan: mga bundok.
Tingnan ang card na may larawan ng iba't ibang bundok. Pareho ba ang taas ng linya ng niyebe sa lahat ng dako? Ano ang konektado nito? Iba ang taas ng linya ng niyebe. AT hilagang rehiyon ito ay mas mababa, at sa timog ito ay mas mataas. Ang linyang ito ay hindi iginuhit sa bundok. Paano natin matutukoy ang konsepto ng "snow line".
Ang linya ng niyebe ay ang linya sa itaas kung saan ang niyebe ay hindi natutunaw kahit na sa tag-araw. Sa ibaba ng linya ng niyebe ay mayroong isang zone na nailalarawan sa pamamagitan ng kalat-kalat na mga halaman, pagkatapos ay mayroong isang regular na pagbabago sa komposisyon ng mga halaman habang papalapit ito sa paanan ng bundok.
Ano ang nakikita natin sa langit araw-araw?
Bakit nabubuo ang mga ulap sa kalangitan?
Habang tumataas ang pinainit na hangin, nagdadala ito ng singaw ng tubig na hindi nakikita ng mata sa mas mataas na layer ng atmospera. Habang lumalayo ang hangin sa ibabaw ng lupa, bumababa ang temperatura ng hangin, lumalamig ang singaw ng tubig, at nabubuo ang maliliit na patak ng tubig. Ang kanilang akumulasyon ay humahantong sa pagbuo ng isang ulap.
MGA URI NG Ulap:
Cirrus
patong-patong
Cumulus
Pagpapakita ng card na may mga uri ng ulap.
Ang mga ulap ng Cirrus ay ang pinakamataas at pinakamanipis. Lumalangoy sila nang napakataas sa ibabaw ng lupa, kung saan laging malamig. Ang mga ito ay maganda at malamig na ulap. Ang bughaw na langit ay nagniningning sa kanila. Para silang mahahabang balahibo ng mga kamangha-manghang ibon. Samakatuwid, tinawag silang cirrus.
mga ulap ng stratus- solid, maputlang kulay abo. Tinatakpan nila ang kalangitan ng isang walang pagbabago na kulay abong belo. Ang ganitong mga ulap ay nagdudulot ng masamang panahon: niyebe, pag-ulan sa loob ng ilang araw.
Umuulan ng mga ulap ng cumulus - malaki at madilim, sunod-sunod silang nagmamadali na parang nasa isang karera. Minsan dinadala sila ng hangin nang napakababa na tila ang mga ulap ay dumadampi sa mga bubong.
Ang mga bihirang cumulus cloud ang pinakamaganda. Sila ay kahawig ng mga bundok na may nakasisilaw na puting taluktok. At ang mga ito ay kawili-wiling panoorin. Ang masasayang cumulus cloud ay tumatakbo sa kalangitan, patuloy na nagbabago. Mukha silang mga hayop, o tulad ng mga tao, o tulad ng ilang uri ng kamangha-manghang mga nilalang.
Pagpapakita ng card iba't ibang uri mga ulap.
Anong mga ulap ang ipinapakita sa mga larawan?
Sa ilalim ng ilang mga kundisyon hangin sa atmospera bumabagsak ang ulan mula sa mga ulap.
Anong uri ng pag-ulan ang alam mo?
Ulan, niyebe, granizo, hamog at iba pa.
Ang pinakamaliit na patak ng tubig na bumubuo sa mga ulap, na nagsasama sa isa't isa, unti-unting tumataas, nagiging mabigat at nahuhulog sa lupa. Sa tag-araw umuulan, sa taglamig umuulan.
Ano ang gawa sa snow?
Ang snow ay binubuo ng mga kristal ng yelo na may iba't ibang hugis - mga snowflake, karamihan sa mga anim na puntos na bituin, ay nahuhulog sa mga ulap kapag ang temperatura ng hangin ay mas mababa sa zero degrees.
Madalas sa mainit na panahon bumubuhos ang yelo sa panahon ng bagyo - pag-ulan sa anyo ng mga piraso ng yelo, kadalasan ng hindi regular na hugis.
Paano nabuo ang yelo sa kapaligiran?
Ang mga patak ng tubig, na bumabagsak sa isang mahusay na taas, nagyelo, ang mga kristal ng yelo ay lumalaki sa kanila. Bumagsak, bumabangga sila sa mga patak ng supercooled na tubig at lumalaki ang laki. Ang granizo ay may kakayahang magdulot ng malaking pinsala. Pinatumba niya ang mga pananim, inilantad ang mga kagubatan, tinutumba ang mga dahon, sinisira ang mga ibon.
4.Kabuuang aralin.
Ano ang bagong natutuhan mo sa aralin tungkol sa hangin?
1. Pagbaba ng temperatura ng hangin na may taas.
2. linya ng niyebe.
3. Mga uri ng pag-ulan.
5. Takdang-Aralin.
Alamin ang mga tala sa iyong kuwaderno. Pagmamasid sa mga ulap na may sketch ng mga ito sa isang kuwaderno.
6. Pagsasama-sama ng nakaraan.
Malayang gawain gamit ang teksto. Punan ang mga puwang sa teksto gamit ang mga salita bilang sanggunian.
Ang lahat ng nakasakay sa eroplano ay nasanay na sa ganitong uri ng mensahe: "Ang aming flight ay nasa taas na 10,000 m, ang temperatura sa dagat ay 50 ° C." Parang walang espesyal. Ang mas malayo mula sa ibabaw ng Earth na pinainit ng Araw, mas malamig. Maraming mga tao ang nag-iisip na ang pagbaba sa temperatura na may taas ay nagpapatuloy at unti-unting bumababa ang temperatura, papalapit sa temperatura ng espasyo. Sa pamamagitan ng paraan, naisip ng mga siyentipiko hanggang sa katapusan ng ika-19 na siglo.
Tingnan natin ang distribusyon ng temperatura ng hangin sa Earth. Ang kapaligiran ay nahahati sa ilang mga layer, na pangunahing sumasalamin sa likas na katangian ng mga pagbabago sa temperatura.
Ang mas mababang layer ng atmospera ay tinatawag troposphere, na nangangahulugang "sphere of rotation". Ang lahat ng pagbabago sa panahon at klima ay resulta ng mga pisikal na proseso na eksaktong nagaganap sa layer na ito. Ang itaas na hangganan ng layer na ito ay matatagpuan kung saan ang pagbaba ng temperatura na may taas ay pinalitan ng pagtaas nito - humigit-kumulang sa isang altitude na 15-16 km sa itaas ng ekwador at 7-8 km sa itaas ng mga pole. Tulad ng mismong Earth, ang atmospera sa ilalim ng impluwensya ng pag-ikot ng ating planeta ay medyo patag din sa ibabaw ng mga pole at bumubulusok sa ibabaw ng ekwador. Gayunpaman, ang epektong ito ay mas malakas sa atmospera kaysa sa solidong shell ng Earth.Sa direksyon mula sa ibabaw ng Earth hanggang Sa itaas na hangganan ng troposphere, bumababa ang temperatura ng hangin.Sa itaas ng ekwador, ang pinakamababang temperatura ng hangin ay humigit-kumulang -62 °C, at sa ibabaw ng mga poste, mga -45°C. mapagtimpi latitude higit sa 75% ng masa ng atmospera ay nasa troposphere. Sa tropiko, humigit-kumulang 90% ng masa ng atmospera ay nasa loob ng troposphere.
Noong 1899, ang isang minimum ay natagpuan sa vertical na profile ng temperatura sa isang tiyak na taas, at pagkatapos ay bahagyang tumaas ang temperatura. Ang simula ng pagtaas na ito ay nangangahulugan ng paglipat sa susunod na layer ng atmospera - sa stratosphere, na nangangahulugang "layer sphere". Ang terminong stratosphere ay nangangahulugang at sumasalamin sa dating ideya ng kakaiba ng layer na nasa itaas ng troposphere. Ang stratosphere ay umaabot sa taas na humigit-kumulang 50 km sa ibabaw ng mundo. Ang tampok nito ay , sa partikular, isang matalim na pagtaas sa temperatura ng hangin. Ang pagtaas ng temperatura na ito ay ipinaliwanag ozone formation reaction - isa sa mga pangunahing kemikal na reaksyon na nagaganap sa atmospera.
Ang karamihan ng ozone ay puro sa mga altitude na humigit-kumulang 25 km, ngunit sa pangkalahatan ang ozone layer ay isang shell na malakas na nakaunat sa kahabaan ng taas, na sumasakop sa halos buong stratosphere. Ang pakikipag-ugnayan ng oxygen sa mga sinag ng ultraviolet ay isa sa mga kanais-nais na proseso sa atmospera ng daigdig na nag-aambag sa pagpapanatili ng buhay sa lupa. Ang pagsipsip ng enerhiya na ito sa pamamagitan ng ozone ay pumipigil sa labis na pagdaloy nito sa ibabaw ng lupa, kung saan ang eksaktong antas ng enerhiya ay nilikha na angkop para sa pagkakaroon. mga anyong lupa buhay. Ang ozonosphere ay sumisipsip ng ilan sa nagniningning na enerhiya na dumadaan sa atmospera. Bilang isang resulta, ang isang vertical air temperature gradient na humigit-kumulang 0.62 ° C bawat 100 m ay itinatag sa ozonosphere, ibig sabihin, ang temperatura ay tumataas na may taas hanggang sa itaas na limitasyon ng stratosphere - ang stratopause (50 km), na umaabot, ayon sa ilang data, 0 ° C.
Sa mga taas mula 50 hanggang 80 km mayroong isang layer ng atmospera na tinatawag mesosphere. Ang salitang "mesosphere" ay nangangahulugang "intermediate sphere", dito ang temperatura ng hangin ay patuloy na bumababa sa taas. Sa itaas ng mesosphere, sa isang layer na tinatawag thermosphere, ang temperatura ay tumataas muli sa altitude hanggang sa humigit-kumulang 1000°C, at pagkatapos ay napakabilis na bumaba sa -96°C. Gayunpaman, hindi ito bumabagsak nang walang katiyakan, pagkatapos ay tumaas muli ang temperatura.
Thermosphere ay ang unang layer ionosphere. Hindi tulad ng naunang nabanggit na mga layer, ang ionosphere ay hindi nakikilala sa pamamagitan ng temperatura. Ang ionosphere ay isang rehiyon na may likas na elektrikal na ginagawang posible ang maraming uri ng komunikasyon sa radyo. Ang ionosphere ay nahahati sa ilang mga layer, na nagtatalaga sa kanila ng mga letrang D, E, F1 at F2. Ang mga layer na ito ay mayroon ding mga espesyal na pangalan. Ang paghahati sa mga layer ay sanhi ng ilang mga kadahilanan, bukod sa kung saan ang pinakamahalaga ay ang hindi pantay na impluwensya ng mga layer sa pagpasa ng mga radio wave. Karamihan ilalim na layer, D, pangunahing sumisipsip ng mga radio wave at sa gayon ay pinipigilan ang kanilang karagdagang pagpapalaganap. Ang pinakamahusay na pinag-aralan na layer E ay matatagpuan sa isang altitude na humigit-kumulang 100 km sa ibabaw ng ibabaw ng mundo. Tinatawag din itong Kennelly-Heaviside layer pagkatapos ng mga pangalan ng mga Amerikano at Ingles na siyentipiko na sabay-sabay at nakapag-iisa na natuklasan ito. Ang Layer E, tulad ng isang higanteng salamin, ay sumasalamin sa mga radio wave. Salamat sa layer na ito, ang mahahabang radio wave ay naglalakbay ng mas malalayong distansya kaysa sa inaasahan kung ang mga ito ay magpapalaganap lamang sa isang tuwid na linya, nang hindi naaaninag mula sa E layer. Ang F layer ay mayroon ding mga katulad na katangian. Ito ay tinatawag ding Appleton layer. Kasama ang Kennelly-Heaviside layer, sumasalamin ito sa mga radio wave sa mga terrestrial na istasyon ng radyo. Ang ganitong pagmuni-muni ay maaaring mangyari sa iba't ibang anggulo. Ang Appleton layer ay matatagpuan sa taas na humigit-kumulang 240 km.
Ang pinakalabas na rehiyon ng atmospera, ang pangalawang layer ng ionosphere, ay madalas na tinatawag exosphere. Ang terminong ito ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng labas ng espasyo malapit sa Earth. Mahirap matukoy nang eksakto kung saan nagtatapos ang atmospera at nagsisimula ang espasyo, dahil ang density ng mga gas sa atmospera ay unti-unting bumababa sa taas at ang atmospera mismo ay unti-unting nagiging isang halos vacuum, kung saan ang mga indibidwal na molekula lamang ang nakakatugon. Nasa taas na ng humigit-kumulang 320 km, ang density ng atmospera ay napakababa kung kaya't ang mga molekula ay maaaring maglakbay ng higit sa 1 km nang hindi nagbabanggaan sa isa't isa. Ang pinakalabas na bahagi ng atmospera ay nagsisilbing itaas na hangganan nito, na matatagpuan sa mga taas mula 480 hanggang 960 km.
Higit pang impormasyon tungkol sa mga proseso sa atmospera ay matatagpuan sa website na "Earth climate"
Upang medyo pasimplehin ang pagsasaalang-alang sa isyu, ang kapaligiran ay nahahati sa tatlong pangunahing mga layer. Ang atmospheric stratification ay pangunahing resulta ng hindi pantay na pagbabago sa temperatura ng hangin na may taas. Ang ilalim ng dalawang layer ay medyo homogenous sa komposisyon. Para sa kadahilanang ito, sila ay karaniwang sinasabi na bumubuo ng isang homosphere.
Troposphere. Ang mas mababang layer ng atmospera ay tinatawag na troposphere. Ang terminong ito mismo ay nangangahulugang "sphere of rotation" at nauugnay sa mga katangian ng turbulence ng layer na ito. Ang lahat ng pagbabago sa panahon at klima ay resulta ng mga pisikal na proseso na nagaganap sa layer na ito. Noong ika-18 siglo, mula nang pag-aralan ang atmospera ay limitado lamang sa layer na ito, pinaniniwalaan na kung ano ang natuklasan sa loob nito ay isang pagbaba sa temperatura ng hangin na may taas ay likas sa natitirang bahagi ng kapaligiran.
Pangunahing nangyayari ang iba't ibang pagbabago ng enerhiya sa troposphere. Dahil sa patuloy na pakikipag-ugnay ng hangin sa ibabaw ng lupa, pati na rin ang pag-agos ng enerhiya dito mula sa kalawakan, nagsisimula itong gumalaw. Ang itaas na hangganan ng layer na ito ay matatagpuan kung saan ang pagbaba ng temperatura na may taas ay pinalitan ng pagtaas nito - humigit-kumulang sa taas na 15-16 km sa itaas ng ekwador at 7-8 km sa itaas ng mga pole. Tulad ng Earth mismo, sa ilalim ng impluwensya ng pag-ikot ng ating planeta, ito ay medyo patag sa ibabaw ng mga poste at bumubulusok sa ibabaw ng ekwador. Gayunpaman, ang epektong ito ay mas malakas sa atmospera kaysa sa solidong shell ng Earth.
Sa direksyon mula sa ibabaw ng Earth hanggang sa itaas na hangganan ng troposphere, bumababa ang temperatura ng hangin. Sa ibabaw ng ekwador, ang pinakamababang temperatura ng hangin ay humigit-kumulang -62°C, at sa ibabaw ng mga pole, mga -45°C. Gayunpaman, depende sa punto ng pagsukat, ang temperatura ay maaaring bahagyang naiiba. Kaya, sa ibabaw ng isla ng Java, sa itaas na hangganan ng troposphere, ang temperatura ng hangin ay bumaba sa isang record low na -95°C.
Ang pinakamataas na limitasyon ng troposphere ay tinatawag na tropopause. Mahigit sa 75% ng masa ng atmospera ay nasa ibaba ng tropopause. Sa tropiko, humigit-kumulang 90% ng masa ng atmospera ay nasa loob ng troposphere.
Ang tropopause ay natuklasan noong 1899, nang ang pinakamababa nito ay natagpuan sa vertical na profile ng temperatura sa isang tiyak na altitude, at pagkatapos ay bahagyang tumaas ang temperatura. Ang simula ng pagtaas na ito ay nangangahulugan ng paglipat sa susunod na layer ng atmospera - sa stratosphere.
Stratosphere. Ang terminong stratosphere ay nangangahulugang "layer sphere" at sumasalamin sa dating ideya ng uniqueness ng layer na nasa itaas ng troposphere. Ang stratosphere ay umaabot sa taas na humigit-kumulang 50 km sa ibabaw ng mundo. Ang tampok nito ay, sa partikular, isang matalim pagtaas sa temperatura ng hangin kumpara sa napakababang halaga nito sa tropopause Sa temperatura sa stratosphere ay tumataas sa humigit-kumulang -40 ° C. Ang pagtaas ng temperatura na ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng reaksyon ng pagbuo ng ozone - isa sa mga pangunahing reaksiyong kemikal na nagaganap sa ang kapaligiran.
Ang Ozone ay espesyal na anyo oxygen. Hindi tulad ng karaniwang diatomic oxygen molecule (O2). Ang ozone ay binubuo ng mga triatomic molecule nito (Oz). Lumilitaw ito bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng ordinaryong oxygen na pumapasok sa itaas na kapaligiran.
Ang karamihan ng ozone ay puro sa mga altitude na humigit-kumulang 25 km, ngunit sa pangkalahatan ang ozone layer ay isang shell na malakas na nakaunat sa kahabaan ng taas, na sumasakop sa halos buong stratosphere. Sa ozonosphere, ang mga sinag ng ultraviolet ay madalas at pinakamalakas na nakikipag-ugnayan sa oxygen sa atmospera. nagiging sanhi ng pagkawatak-watak ng mga ordinaryong diatomic na molekula ng oxygen sa mga indibidwal na atomo. Sa turn, ang mga atomo ng oxygen ay madalas na muling nakakabit sa mga diatomic na molekula at bumubuo ng mga molekula ng ozone. Sa parehong paraan, ang mga indibidwal na atomo ng oxygen ay pinagsama sa mga molekulang diatomic. Ang intensity ng pagbuo ng ozone ay sapat para sa isang layer ng mataas na konsentrasyon nito na umiral sa stratosphere.
Ang pakikipag-ugnayan ng oxygen sa mga sinag ng ultraviolet ay isa sa mga kanais-nais na proseso sa atmospera ng daigdig na nag-aambag sa pagpapanatili ng buhay sa lupa. Ang pagsipsip ng enerhiya na ito sa pamamagitan ng ozone ay pumipigil sa labis na pagdaloy nito sa ibabaw ng lupa, kung saan ang eksaktong antas ng enerhiya ay nilikha na angkop para sa pagkakaroon ng mga anyong buhay sa lupa. Marahil sa nakaraan ay mas maraming enerhiya ang ibinibigay sa Earth kaysa ngayon, na nakaimpluwensya sa paglitaw ng mga pangunahing anyo ng buhay sa ating planeta. Ngunit ang mga buhay na organismo ngayon ay hindi makakaligtas sa mas malaking halaga ng ultraviolet radiation mula sa Araw.
Ang ozonosphere ay sumisipsip sa bahaging dumadaan sa atmospera. Bilang isang resulta, ang isang vertical air temperature gradient na humigit-kumulang 0.62 ° C bawat 100 m ay itinatag sa ozonosphere, ibig sabihin, ang temperatura ay tumataas na may taas hanggang sa itaas na limitasyon ng stratosphere - ang stratopause (50 km).
Sa mga taas mula 50 hanggang 80 km, mayroong isang layer ng atmospera na tinatawag na mesosphere. Ang salitang "mesosphere" ay nangangahulugang "intermediate sphere", dito ang temperatura ng hangin ay patuloy na bumababa sa taas.
Sa itaas ng mesosphere, sa isang layer na tinatawag na thermosphere, ang temperatura ay tumataas muli nang may altitude hanggang sa humigit-kumulang 1000°C, at pagkatapos ay napakabilis na bumaba sa -96°C. Gayunpaman, hindi ito bumabagsak nang walang katiyakan, pagkatapos ay tumaas muli ang temperatura.
Ang paghahati ng atmospera sa magkakahiwalay na mga layer ay medyo madaling mapansin ng mga tampok ng mga pagbabago sa temperatura na may taas sa bawat layer.
Hindi tulad ng naunang nabanggit na mga layer, ang ionosphere ay hindi naka-highlight. ayon sa temperatura. pangunahing tampok ionosphere - isang mataas na antas ng ionization ng mga atmospheric gas. Ang ionization na ito ay sanhi ng pagsipsip ng solar energy ng mga atom ng iba't ibang gas. Ang ultraviolet at iba pang mga solar ray, na nagdadala ng mataas na enerhiya na quanta, na pumapasok sa atmospera, ay nag-ionize ng mga atomo ng nitrogen at oxygen - ang mga electron na nasa mga panlabas na orbit ay hiwalay sa mga atomo. Sa pamamagitan ng pagkawala ng mga electron, ang isang atom ay nakakakuha ng isang positibong singil. Kung ang isang elektron ay idinagdag sa isang atom, ang atom ay magiging negatibong sisingilin. Kaya, ang ionosphere ay isang rehiyon na may likas na elektrikal, salamat sa kung saan maraming uri ng komunikasyon sa radyo ang naging posible.
Ang ionosphere ay nahahati sa ilang mga layer, na nagtatalaga sa kanila ng mga letrang D, E, F1 at F2. Ang mga layer na ito ay mayroon ding mga espesyal na pangalan. Ang paghahati sa mga layer ay sanhi ng ilang mga kadahilanan, bukod sa kung saan ang pinakamahalaga ay ang hindi pantay na impluwensya ng mga layer sa pagpasa ng mga radio wave. Ang pinakamababang layer, D, ay pangunahing sumisipsip ng mga radio wave at sa gayon ay pinipigilan ang kanilang karagdagang pagpapalaganap.
Ang pinakamainam na pinag-aralan na layer E ay matatagpuan sa taas na humigit-kumulang 100 km sa ibabaw ng mundo. Tinatawag din itong Kennelly-Heaviside layer pagkatapos ng mga pangalan ng mga Amerikano at Ingles na siyentipiko na sabay-sabay at nakapag-iisa na natuklasan ito. Ang Layer E, tulad ng isang higanteng salamin, ay sumasalamin sa mga radio wave. Salamat sa layer na ito, ang mahahabang radio wave ay naglalakbay ng mas malalayong distansya kaysa sa inaasahan kung sila ay magpapalaganap lamang sa isang tuwid na linya, nang hindi naaaninag mula sa E layer.
Ang Layer F ay may mga katulad na katangian. Tinatawag din itong Appleton layer. Kasama ang Kennelly-Heaviside layer, sumasalamin ito sa mga radio wave sa mga terrestrial na istasyon ng radyo. Ang ganitong pagmuni-muni ay maaaring mangyari sa iba't ibang anggulo. Ang Appleton layer ay matatagpuan sa taas na humigit-kumulang 240 km.
Ang pinakalabas na rehiyon ng atmospera ay madalas na tinatawag na exosphere.
Ang terminong ito ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng labas ng espasyo malapit sa Earth. Mahirap matukoy nang eksakto kung saan nagtatapos at nagsisimula ang kosmos, dahil ang density ng mga atmospheric gas ay unti-unting bumababa sa taas at ang sarili nito ay maayos na nagiging halos isang vacuum, kung saan ang mga indibidwal na molekula lamang ang nakakatugon. Sa layo mula sa ibabaw ng mundo, ang mga atmospheric gas ay nakakaranas ng mas kaunting atraksyon ng planeta at, mula sa isang tiyak na taas, ay may posibilidad na umalis sa gravitational field ng earth. Nasa taas na ng humigit-kumulang 320 km, ang density ng atmospera ay napakababa kung kaya't ang mga molekula ay maaaring maglakbay ng higit sa 1 km nang hindi nagbabanggaan sa isa't isa. Ang pinakalabas na bahagi ng atmospera ay nagsisilbing itaas na hangganan nito, na matatagpuan sa mga taas mula 480 hanggang 960 km.
13. Pagbabago sa temperatura ng hangin na may taas.
Ang patayong pamamahagi ng temperatura sa atmospera ay ang batayan para sa paghahati ng atmospera sa limang pangunahing layer. Para sa meteorolohiyang pang-agrikultura, ang mga regularidad ng mga pagbabago sa temperatura sa troposphere, lalo na sa layer ng ibabaw nito, ay ang pinakamalaking interes.
Vertical na gradient ng temperatura
Ang pagbabago sa temperatura ng hangin sa bawat 100 m ng altitude ay tinatawag na vertical temperature gradient (nakadepende ang VGT sa ilang salik: ang panahon (mas mababa ito sa taglamig, higit pa sa tag-araw), ang oras ng araw (mas mababa sa gabi, higit pa sa panahon araw), ang lokasyon ng mga masa ng hangin (kung sa anumang taas sa itaas ng malamig na layer ng hangin ay isang layer ng higit pa mainit na hangin, pagkatapos ay binabaligtad ng VGT ang sign nito). Ang average na halaga ng VGT sa troposphere ay humigit-kumulang 0.6°C/100 m.
Sa ibabaw na layer ng atmospera, ang VGT ay nakasalalay sa oras ng araw, lagay ng panahon, at likas na katangian ng pinagbabatayan na ibabaw. Sa araw, ang VGT ay halos palaging positibo, lalo na sa tag-araw sa ibabaw ng lupa, ngunit sa maaliwalas na panahon ito ay sampung beses na mas malaki kaysa sa maulap na panahon. Sa isang malinaw na tanghali sa tag-araw, ang temperatura ng hangin malapit sa ibabaw ng lupa ay maaaring 10 °C o mas mataas kaysa sa temperatura sa taas na 2 m. Bilang resulta, ang WGT sa dalawang metrong layer na ito, na kinakalkula bawat 100 m, ay higit sa 500°C/100 m. Binabawasan ng hangin ang WGT, dahil sa Kapag ang hangin ay pinaghalo, ang temperatura nito sa iba't ibang taas ay equalized. Bawasan ang VGT cloudiness at precipitation. Sa basa-basa na lupa, ang WGT ay bumababa nang husto sa ibabaw na layer ng atmospera. Sa itaas ng hubad na lupa (fallow field), ang VGT ay mas malaki kaysa sa isang binuong pananim o parang. Sa taglamig, sa itaas ng snow cover, ang VGT sa surface layer ng atmosphere ay maliit at kadalasan ay negatibo.
Sa taas, humihina ang impluwensya ng pinagbabatayan na ibabaw at ang panahon sa VGT, at bumababa ang VGT kumpara sa mga halaga nito sa surface air layer. Sa itaas ng 500 m, ang impluwensya ng mga pagkakaiba-iba sa araw-araw sa temperatura ng hangin ay pinahina. Sa mga altitude mula 1.5 hanggang 5-6 km, ang UGT ay nasa hanay na 0.5-0.6 ° С / 100 m. Sa taas na 6-9 km, ang VGT ay tumataas at umaabot sa 0.65-0.75 ° С / 100 m. Sa itaas na troposphere, ang VGT ay muling bumababa sa 0.5–0.2°C/100 m.
Ang data sa VGT sa iba't ibang mga layer ng atmospera ay ginagamit sa pagtataya ng panahon, sa mga serbisyong meteorolohiko para sa jet aircraft at sa paglulunsad ng mga satellite sa orbit, gayundin sa pagtukoy ng mga kondisyon para sa pagpapalabas at pamamahagi ng mga pang-industriyang basura sa kapaligiran. Ang negatibong VGT sa ibabaw na layer ng hangin sa gabi sa tagsibol at taglagas ay nagpapahiwatig ng posibilidad ng pagyeyelo.
17. Mga katangian ng kahalumigmigan ng hangin. Araw-araw at taunang kurso ng bahagyang presyon ng singaw ng tubig at kamag-anak na kahalumigmigan.
Ang pagkalastiko ng singaw ng tubig sa kapaligiran - ang bahagyang presyon ng singaw ng tubig sa hangin
Ang kapaligiran ng Earth ay naglalaman ng humigit-kumulang 14 libong km 3 ng singaw ng tubig. Ang tubig ay pumapasok sa atmospera bilang resulta ng pagsingaw mula sa pinagbabatayan na ibabaw. Sa atmospera, ang moisture condenses, gumagalaw sa pamamagitan ng mga agos ng hangin at muling bumagsak sa anyo ng iba't ibang mga pag-ulan sa ibabaw ng Earth, kaya gumagawa ng isang pare-parehong ikot ng tubig. Ang ikot ng tubig ay posible dahil sa kakayahan ng tubig na nasa tatlong estado (likido, solid, gas (singaw)) at madaling lumipat mula sa isang estado patungo sa isa pa. Ang sirkulasyon ng kahalumigmigan ay isa sa pinakamahalagang siklo ng pagbuo ng klima.
Upang mabilang ang nilalaman ng singaw ng tubig sa kapaligiran, ginagamit ang iba't ibang mga katangian ng kahalumigmigan ng hangin. Ang mga pangunahing katangian ng air humidity ay ang water vapor pressure at relative humidity.
Elasticity (aktwal) ng singaw ng tubig (e) - ang presyon ng singaw ng tubig sa atmospera ay ipinahayag sa mm Hg. o sa millibars (mb). Sa bilang, halos kasabay ito ng ganap na kahalumigmigan (ang nilalaman ng singaw ng tubig sa hangin sa g / m 3), samakatuwid ang pagkalastiko ay madalas na tinatawag na ganap na kahalumigmigan. Saturation elasticity (maximum elasticity) (E) - ang limitasyon ng nilalaman ng singaw ng tubig sa hangin sa isang naibigay na temperatura. Ang halaga ng saturation elasticity ay depende sa temperatura ng hangin, mas mataas ang temperatura, mas maaari itong maglaman ng singaw ng tubig.
Ang pang-araw-araw na kurso ng kahalumigmigan (ganap) ay maaaring maging simple at doble. Ang una ay tumutugma sa pang-araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura, may isang maximum at isang minimum, at karaniwan para sa mga lugar na may sapat na dami ng kahalumigmigan. Ito ay sinusunod sa ibabaw ng mga karagatan, at sa ibabaw ng lupa sa taglamig at taglagas.
Ang double course ay may dalawang maxima at dalawang minima at karaniwan para sa summer season sa lupa: maxima sa 09:00 at 20-21:00, at pinakamababa sa 06:00 at 16:00.
Ang pinakamababa sa umaga bago ang pagsikat ng araw ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mahinang pagsingaw sa mga oras ng gabi. Sa isang pagtaas sa nagliliwanag na enerhiya, ang pagsingaw ay tumataas, ang pagkalastiko ng singaw ng tubig ay umabot sa maximum sa halos 9 na oras.
Bilang resulta ng pag-init sa ibabaw, ang air convection ay bubuo, ang paglipat ng kahalumigmigan ay nangyayari nang mas mabilis kaysa sa pagpasok nito mula sa evaporating na ibabaw, samakatuwid, ang pangalawang minimum ay nangyayari sa mga 16 na oras. Sa gabi, humihinto ang kombeksyon, at ang pagsingaw mula sa pinainit na ibabaw ay medyo matindi at ang kahalumigmigan ay naipon sa mas mababang mga layer, na nagbibigay ng pangalawang maximum sa mga 20-21 na oras.
Ang taunang kurso ng pagkalastiko ng singaw ng tubig ay tumutugma sa taunang kurso ng temperatura. Sa tag-araw, ang pagkalastiko ng singaw ng tubig ay mas malaki, sa taglamig - mas mababa.
Ang pang-araw-araw at taunang kurso ng kamag-anak na kahalumigmigan ay halos lahat ng dako kabaligtaran sa kurso ng temperatura, dahil ang pinakamataas na nilalaman ng kahalumigmigan ay tumataas sa pagtaas ng temperatura nang mas mabilis kaysa sa pagkalastiko ng singaw ng tubig. Ang pang-araw-araw na maximum ng kamag-anak na kahalumigmigan ay nangyayari bago ang pagsikat ng araw, ang pinakamababa - sa 15-16 na oras.
Sa panahon ng taon, ang pinakamataas na kamag-anak na halumigmig, bilang panuntunan, ay bumabagsak sa pinakamalamig na buwan, ang pinakamababa - sa pinakamainit na buwan. Ang mga pagbubukod ay ang mga rehiyon kung saan ang mamasa-masa na hangin ay umiihip mula sa dagat sa tag-araw, at ang mga tuyo mula sa mainland sa taglamig.
Ganap na halumigmig = dami ng tubig sa isang tiyak na dami ng hangin, sinusukat sa (g/m³)
Relative Humidity = Ang porsyento ng aktwal na dami ng tubig (water vapor pressure) sa vapor pressure ng tubig sa temperaturang iyon sa ilalim ng mga kondisyon ng saturation. Ipinahayag bilang isang porsyento. Yung. Ang 40% na kahalumigmigan ay nangangahulugan na sa temperatura na ito ang lahat ng tubig ay maaaring sumingaw ng isa pang 60%.
" |
Pinapainit ito ng sinag ng araw na bumabagsak sa ibabaw ng lupa. Ang hangin ay pinainit mula sa ibaba pataas, ibig sabihin, mula sa ibabaw ng lupa.
Ang paglipat ng init mula sa mas mababang mga layer ng hangin sa itaas ay nangyayari pangunahin dahil sa pagtaas ng mainit, pinainit na hangin pataas at ang pagbaba ng malamig na hangin pababa. Ang prosesong ito ng pag-init ng hangin ay tinatawag kombeksyon.
Sa ibang mga kaso, ang pataas na paglipat ng init ay nangyayari dahil sa dynamic kaguluhan. Ito ang pangalan ng magulong mga ipoipo na lumilitaw sa hangin bilang resulta ng alitan nito laban sa ibabaw ng lupa sa panahon ng pahalang na paggalaw o sa panahon ng alitan ng iba't ibang layer ng hangin sa isa't isa.
Ang convection ay minsan tinatawag na thermal turbulence. Ang convection at turbulence ay minsan pinagsama ng isang karaniwang pangalan - palitan.
Ang paglamig ng mas mababang mga layer ng atmospera ay nangyayari nang iba kaysa sa pag-init. ibabaw ng lupa patuloy na nawawala ang init sa kapaligiran sa pamamagitan ng paglabas ng mga sinag ng init na hindi nakikita ng mata. Lalong lumalakas ang paglamig pagkatapos ng paglubog ng araw (sa gabi). Dahil sa thermal conductivity, ang mga masa ng hangin na katabi ng lupa ay unti-unting lumalamig, na inililipat ang paglamig na ito sa nakapatong na mga layer ng hangin; sa parehong oras, ang pinakamababang mga layer ay pinaka intensively cooled.
Depende sa solar heating, ang temperatura ng mas mababang mga layer ng hangin ay nagbabago sa panahon ng taon at araw, na umaabot sa maximum sa mga 13-14 na oras. Ang diurnal na pagkakaiba-iba ng temperatura ng hangin sa iba't ibang araw para sa isa at sa parehong lugar ay hindi pare-pareho; ang halaga nito ay pangunahing nakasalalay sa estado ng panahon. Kaya, ang mga pagbabago sa temperatura ng mas mababang mga layer ng hangin ay nauugnay sa mga pagbabago sa temperatura ng ibabaw ng lupa (nasa ilalim).
Ang mga pagbabago sa temperatura ng hangin ay nagaganap din mula sa mga patayong paggalaw nito.
Ito ay kilala na kapag ang hangin ay lumawak, ito ay lumalamig, at kapag na-compress, ito ay umiinit. Sa atmospera sa panahon ng pataas na paggalaw ng hangin, bumabagsak sa mga lugar ng higit pa mababang presyon, lumalawak at lumalamig, at, sa kabaligtaran, sa isang pababang paggalaw, ang hangin, na nagpi-compress, ay umiinit. Ang mga pagbabago sa temperatura ng hangin sa panahon ng mga patayong paggalaw nito ay higit na tumutukoy sa pagbuo at pagkasira ng mga ulap.
Karaniwang bumababa ang temperatura ng hangin sa altitude. Baguhin Katamtamang temperatura na may taas sa itaas ng Europa sa tag-araw at taglamig ay ibinibigay sa talahanayan na "Average na temperatura ng hangin sa Europa".
Ang pagbaba sa temperatura na may taas ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang patayo gradient ng temperatura. Ito ang pagbabago sa temperatura para sa bawat 100 m ng altitude. Para sa teknikal at aeronautical na mga kalkulasyon, ang vertical na temperatura gradient ay ipinapalagay na 0.6. Dapat tandaan na ang halagang ito ay hindi pare-pareho. Maaaring mangyari na sa anumang layer ng hangin ang temperatura ay hindi magbabago sa taas. Ang ganitong mga layer ay tinatawag mga layer ng isotherm.
Kadalasan, ang isang kababalaghan ay sinusunod sa kapaligiran kapag, sa isang tiyak na layer, ang temperatura ay tumataas pa sa taas. Ang mga layer na ito ng atmospera ay tinatawag mga layer ng pagbabaligtad. Ang mga pagbabaligtad ay nagmumula sa iba't ibang mga kadahilanan. Ang isa sa mga ito ay ang paglamig ng nakapailalim na ibabaw sa pamamagitan ng radiation sa gabi o panahon ng taglamig sa Maaliwalas na kalangitan. Minsan, sa kaso ng mahinahon o mahinang hangin, ang mga layer sa ibabaw ng hangin ay lumalamig din at nagiging mas malamig kaysa sa mga nakapatong na layer. Bilang resulta, ang hangin sa altitude ay mas mainit kaysa sa ibaba. Ang ganitong mga pagbabaligtad ay tinatawag radiation. Ang malakas na radiative inversions ay kadalasang nakikita sa ibabaw ng snow cover at lalo na sa mga basin ng bundok, at gayundin sa panahon ng kalmado. Ang mga inversion layer ay umaabot hanggang sa taas na ilang sampu o daan-daang metro.
Lumilitaw din ang mga inversion dahil sa paggalaw (advection) ng mainit na hangin papunta sa malamig na pinagbabatayan na ibabaw. Ito ang mga tinatawag na advective inversions. Ang taas ng mga inversion na ito ay ilang daang metro.
Bilang karagdagan sa mga inversion na ito, ang mga frontal inversion at compression inversion ay sinusunod. Pangharap na pagbabaligtad nangyayari kapag mainit masa ng hangin sa mas malamig. Mga inversion ng compression nangyayari kapag ang hangin ay inilabas mula sa itaas na mga layer kapaligiran. Kasabay nito, ang pababang hangin ay kung minsan ay pinainit nang labis na ang pinagbabatayan na mga layer nito ay lumalabas na mas malamig.
Ang mga pagbabago sa temperatura ay sinusunod sa iba't ibang taas ng troposphere, kadalasan sa mga taas na humigit-kumulang 1 km. Ang kapal ng inversion layer ay maaaring mag-iba mula sa ilang sampu hanggang ilang daang metro. Ang pagkakaiba sa temperatura sa panahon ng pagbabaligtad ay maaaring umabot sa 15-20°.
Malaki ang papel ng mga inversion layer sa lagay ng panahon. Dahil ang hangin sa inversion layer ay mas mainit kaysa sa pinagbabatayan na layer, ang hangin mula sa lower layers ay hindi maaaring tumaas. Dahil dito, pinapahina ng mga layer ng inversion ang mga vertical na paggalaw sa pinagbabatayan na layer ng hangin. Kapag lumilipad sa ilalim ng isang layer ng inversion, isang rheme ("bumpiness") ay karaniwang sinusunod. Sa itaas ng inversion layer, ang paglipad ng sasakyang panghimpapawid ay karaniwang nagpapatuloy nang normal. Ang tinatawag na mga kulot na ulap ay nabubuo sa ilalim ng mga layer ng inversions.
Ang temperatura ng hangin ay nakakaapekto sa pamamaraan ng pagpipiloto at ang pagpapatakbo ng materyal. Sa mga temperatura malapit sa lupa sa ibaba -20 °, ang langis ay nagyeyelo, kaya dapat itong punan sa isang mainit na estado. Sa paglipad sa mababang temperatura ang tubig sa sistema ng paglamig ng motor ay intensively cooled. Sa mataas na temperatura (sa itaas + 30 °), ang motor ay maaaring mag-overheat. Ang temperatura ng hangin ay nakakaapekto rin sa pagganap ng mga crew ng sasakyang panghimpapawid. Sa mababang temperatura, na umaabot hanggang -56 ° sa stratosphere, kinakailangan ang mga espesyal na uniporme para sa mga tripulante.
Ang temperatura ng hangin ay napakahalaga para sa pagtataya ng panahon.
Ang pagsukat ng temperatura ng hangin sa panahon ng paglipad sa isang sasakyang panghimpapawid ay isinasagawa gamit ang mga electric thermometer na nakakabit sa sasakyang panghimpapawid. Kapag sinusukat ang temperatura ng hangin, dapat tandaan na dahil sa mataas na bilis ng modernong sasakyang panghimpapawid, ang mga thermometer ay nagbibigay ng mga pagkakamali. Ang mataas na bilis ng sasakyang panghimpapawid ay nagdudulot ng pagtaas sa temperatura ng thermometer mismo, dahil sa friction ng reservoir nito laban sa hangin at ang epekto ng pag-init dahil sa air compression. Ang pag-init ng friction ay tumataas kasabay ng pagtaas ng bilis ng paglipad ng sasakyang panghimpapawid at ipinahayag ng mga sumusunod na dami:
Bilis sa km/h .............. 100 200 Z00 400 500 600
Friction heating....... 0°.34 1°.37 3°.1 5°.5 8°.6 12°,b
Ang pag-init mula sa compression ay ipinahayag ng mga sumusunod na dami:
Bilis sa km/h .............. 100 200 300 400 500 600
Pag-init mula sa compression....... 0°.39 1°.55 3°.5 5°.2 9°.7 14°.0
Ang mga pagbaluktot sa mga pagbasa ng isang thermometer na naka-install sa isang eroplano, kapag lumilipad sa mga ulap, ay 30% na mas mababa kaysa sa mga halaga sa itaas, dahil sa ang katunayan na ang bahagi ng init na nangyayari sa panahon ng friction at compression ay ginugol sa pagsingaw ng tubig na condensed sa ang hangin sa anyo ng mga droplet.