In de lagere atmosfeer van onze planeet, de troposfeer, hoe hoger je komt, hoe kouder het wordt. Zonlicht gaat door de atmosfeer en valt op het aardoppervlak en verwarmt het. De warmte van het oppervlak stijgt dan op door de atmosfeer. Hoe hoger je gaat, hoe verder je van de "verwarmer" komt. Na thermische stabiliteit in de grenslaag die de tropopauze wordt genoemd, warmt de stratosfeer, die zich boven de tropopauze bevindt, van onder naar boven op. De troposfeer stijgt van het grondniveau tot ongeveer 16 km (53.000 voet) in hoogte. De stratosfeer klimt tot 50 km (164.000 voet) hoog, net boven de ozonlaag.
Noteer de temperatuur en de breedtegraad van uw locatie. Gebruik voor deze oefening de wereldwijde gemiddelde temperatuur van 15 graden C en een positie op 45 graden noorderbreedte, halverwege tussen de evenaar en de pool.
Bereken de temperatuur op de gewenste hoogte in de troposfeer. De temperaturen in de troposfeer dalen gemiddeld met 6,5 graden C per kilometer (3,5 graden F per 1000 voet) hoogte. Vijf kilometer hoger zou de temperatuur 15 - (5 x 6,5) = -17,5 graden C zijn. Deze ruwe vergelijking blijft redelijk nauwkeurig tot aan de tropopauze.
Schat de temperatuur op de hoogte van uw keuze in de tropopauze. De tropopauze handhaaft een min of meer constante temperatuur van onder naar boven op hogere breedtegraden. In feite wordt de tropopauze gedeeltelijk bepaald door deze thermische stabiliteit. De temperaturen meten ruwweg -32 graden C op 75 graden breedte, -38 graden C op 60 graden breedte en -48 graden C op 45 graden breedte. Dichter bij de evenaar blijft de tropopauze afkoelen. Op 30 graden noorderbreedte daalt de temperatuur tot -60 graden C op 15 km hoogte voordat hij begint te stijgen. Op de evenaar bereikt de temperatuur -68 graden C, ongeveer 17 km hoog voordat hij stijgt. De gemiddelde temperatuur van de gehele tropopauze is een constante -57 graden C. De tropopauze is het koudst boven de evenaar en het warmst boven de polen, want als warme lucht stijgt en uitzet, zuigt het warmte-energie op en koelt het de atmosfeer af. Hoe meer de lucht uitzet, hoe meer het de omgeving afkoelt - en warme lucht zet meer uit dan koude lucht.
Bereken de temperatuur op de gewenste hoogte in de stratosfeer. Door deze atmosferische laag stijgt de temperatuur gemiddeld gelijkmatig. Zoals opgemerkt in de vorige stap, is uw breedtegraad een praktische overweging. Echte weersomstandigheden zijn natuurlijk nooit zo gesneden en gedroogd. NASA levert een formule die de verwachte stratosferische temperatuur (T in graden C) berekent, gegeven de wereldwijde gemiddelde temperatuur van -57 graden C op 25 km hoogte. De formule is T = -131 + (0,003 * hoogte in meters).
Dingen die je nodig hebt
- Rekenmachine
- Kaart
- Thermometer