Kroz nižu atmosferu našeg planeta, troposferu, što više idete, to je hladnije. Sunčeva svjetlost prolazi kroz atmosferu i udara na površinu Zemlje, zagrijavajući je. Toplina s površine tada se diže kroz atmosferu. Što više idete, to dalje od „grijalice“. Nakon toplinske stabilnosti u graničnom sloju koji se naziva tropopauza, stratosfera koja se nalazi iznad tropopauze zagrijava se odozdo prema gore. Troposfera se uzdiže od razine tla na oko 16 km (53.000 stopa) nadmorske visine. Stratosfera se penje na 50 km (164.000 stopa) visoko, malo iznad ozonskog sloja.
Zabilježite temperaturu i geografsku širinu svog mjesta. U svrhu ove vježbe upotrijebite globalnu prosječnu temperaturu od 15 stupnjeva C i položaj na 45 stupnjeva širine, na pola puta između ekvatora i pola.
Izračunajte temperaturu na visini koju ste odabrali u troposferi. Temperature u troposferi padaju u prosjeku za 6,5 stupnjeva C po kilometru (3,5 stupnjeva F na 1000 stopa) nadmorske visine. Pet kilometara gore temperatura bi bila 15 - (5 x 6,5) = -17,5 stupnjeva C. Ova gruba jednadžba ostaje razumno točna sve do tropopauze.
Procijenite temperaturu na visini koju ste odabrali u tropopauzi. Tropopauza održava više ili manje stabilnu temperaturu odozdo prema gore na višim geografskim širinama. Zapravo, tropopauza je dijelom definirana ovom toplinskom stabilnošću. Temperature mjere otprilike -32 stupnja C na 75 stupnjeva zemljopisne širine, -38 stupnjeva C na 60 stupnjeva zemljopisne širine i -48 stupnjeva C na 45 stupnjeva zemljopisne širine. Bliže ekvatoru, tropopauza se nastavlja hladiti. Na 30 stupnjeva zemljopisne širine, temperatura pada na -60 stupnjeva C na 15 km nadmorske visine prije nego što počne rasti. Na ekvatoru temperatura dosegne -68 stupnjeva C oko 17 km visoko prije porasta. Prosječna temperatura cijele tropopauze je stabilnih -57 stupnjeva C. Tropopauza je najhladnija nad ekvatorom, a najtoplija nad polovima, jer kako se topli zrak diže i širi, usisava toplinsku energiju i hladi atmosferu. Što se zrak više širi, to više hladi okolinu - a topli se zrak širi više od hladnog zraka.
Izračunajte temperaturu na visini koju ste odabrali u stratosferi. Kroz ovaj atmosferski sloj temperatura u prosjeku raste ravnomjerno. Kao što je napomenuto u prethodnom koraku, vaša geografska širina je praktično razmatranje. Stvarni vremenski uvjeti, naravno, nikada nisu tako izrezani i osušeni. NASA isporučuje formulu koja izračunava očekivanu stratosfersku temperaturu (T u stupnjevima C) s obzirom na globalnu prosječnu temperaturu od -57 stupnjeva C na visini od 25 km. Formula je T = -131 + (0,003 * nadmorska visina u metrima).
Stvari koje ćete trebati
- Kalkulator
- Karta
- Termometar