Planeetamme alemmassa ilmakehässä, troposfäärissä, mitä korkeammalle nouset, sitä kylmemmäksi se tulee. Auringonvalo kulkee ilmakehän läpi ja iski Maan pintaan lämmittäen sitä. Pinnan lämpö nousee sitten ilmakehän läpi. Mitä korkeammalle olet menossa, sitä kauempana "lämmitin" saat. Lämpöstabiilisuuden jälkeen tropopausiksi kutsuttuun rajakerrokseen tropopaussin yläpuolella oleva stratosfääri lämpenee alhaalta ylös. Troposfääri nousee maanpinnasta noin 16 km: n (53 000 jalkaan) korkeuteen. Stratosfääri kiipeää 50 km (164 000 jalkaa) korkealle, juuri otsonikerroksen yläpuolelle.
Tallenna lämpötila ja sijaintisi leveysaste. Käytä tässä harjoituksessa maapallon keskilämpötilaa 15 astetta C ja sijaintia 45 leveysasteessa, päiväntasaajan ja navan välissä.
Laske lämpötila valitsemallasi korkeudella troposfäärissä. Lämpötilat troposfäärissä laskevat keskimäärin 6,5 astetta C kilometriä kohden (3,5 astetta F / 1000 jalkaa) korkeutta. Viisi kilometriä ylöspäin lämpötila olisi 15 - (5 x 6,5) = -17,5 astetta C. Tämä karkea yhtälö pysyy kohtuullisen tarkkana tropopaussiin saakka.
Arvioi lämpötila valitsemallasi korkeudella tropopaussa. Tropopaussi ylläpitää enemmän tai vähemmän vakaa lämpötilaa alhaalta ylös korkeammilla leveysasteilla. Itse asiassa tropopaussi on osittain määritelty tällä lämpöstabiilisuudella. Lämpötilat ovat karkeasti -32 astetta 75 leveysastetta, -38 astetta 60 leveysastetta ja -48 astetta 45 leveysastetta. Lähempänä päiväntasaajaa tropopaussi jäähtyy edelleen. 30 asteella lämpötila laskee -60 asteeseen 15 km: n korkeudessa ennen nousun aloittamista. Päiväntasaajalla lämpötila nousee -68 asteeseen noin 17 km korkealle ennen nousua. Koko tropopaussin keskilämpötila on tasainen -57 astetta C. Tropopaussi on kylmintä päiväntasaajan yli ja lämpimintä napojen päällä, koska lämmin ilma nousee ja laajenee, se imee lämpöenergiaa ja jäähdyttää ilmakehää. Mitä enemmän ilma laajenee, sitä enemmän se viilentää ympäristöä - ja lämmin ilma laajenee enemmän kuin kylmä ilma.
Laske lämpötila valitsemallasi korkeudella stratosfäärissä. Lämpötila nousee tasaisesti tämän ilmakerroksen läpi. Kuten edellisessä vaiheessa todettiin, leveysasteesi on käytännön huomio. Todelliset sääolosuhteet eivät tietenkään koskaan ole niin leikattuja ja kuivattuja. NASA toimittaa kaavan, joka laskee odotettavissa olevan stratosfäärin lämpötilan (T asteina C), kun otetaan huomioon maailman keskilämpötila -57 astetta C 25 km: n korkeudessa. Kaava on T = -131 + (0,003 * korkeus metreinä).
Tarvittavat asiat
- Laskin
- Kartta
- Lämpömittari