V celej nižšej atmosfére našej planéty, troposfére, čím vyššie stúpate, tým je chladnejšie. Slnečné svetlo prechádza atmosférou a naráža na povrch Zeme a ohrieva ju. Teplo z povrchu potom stúpa cez atmosféru. Čím vyššie pôjdete, tým ďalej od „ohrievača“ sa dostanete. Po tepelnej stabilite v medznej vrstve zvanej tropopauza sa stratosféra, ktorá je nad tropopauzou, zahrieva zdola nahor. Troposféra stúpa z úrovne zeme do nadmorskej výšky asi 16 km (53 000 stôp). Stratosféra sa šplhá do výšky 50 km (164 000 stôp), tesne nad ozónovou vrstvou.
Zaznamenajte teplotu a zemepisnú šírku vašej polohy. Na účely tohto cvičenia použite globálnu priemernú teplotu 15 stupňov C a polohu na 45 stupňov zemepisnej šírky, na polceste medzi rovníkom a pólom.
Vypočítajte teplotu v nadmorskej výške podľa vášho výberu v troposfére. Teploty v troposfére klesajú v priemere o 6,5 ° C na kilometer nadmorskej výšky. O päť kilometrov vyššie by teplota mala byť 15 - (5 x 6,5) = -17,5 stupňov C. Táto hrubá rovnica zostáva primerane presná až do tropopauzy.
Odhadnite teplotu v tropopauze podľa vašej nadmorskej výšky. Tropopauza udržuje vo vyšších zemepisných šírkach viac-menej stabilnú teplotu zdola nahor. V skutočnosti je tropopauza čiastočne definovaná touto tepelnou stabilitou. Teploty merajú zhruba -32 stupňov C na 75 stupňov zemepisnej šírky, -38 stupňov C na 60 stupňov zemepisnej šírky a -48 stupňov C na 45 stupňov zemepisnej šírky. Bližšie k rovníku sa tropopauza naďalej ochladzuje. Pri 30 stupňoch zemepisnej šírky teplota klesne na -60 stupňov C v 15 km nadmorskej výške predtým, ako začne stúpať. Na rovníku teplota vystúpi na -68 stupňov C okolo 17 km výšky. Priemerná teplota celej tropopauzy je stabilných -57 stupňov C. Tropopauza je najchladnejšia nad rovníkom a najteplejšia nad pólmi, pretože keď stúpa a rozširuje sa teplý vzduch, nasáva tepelnú energiu a ochladzuje atmosféru. Čím viac sa vzduch rozpína, tým viac ochladzuje okolie - a teplý sa rozpína viac ako studený vzduch.
Vypočítajte teplotu v nadmorskej výške podľa vášho výberu v stratosfére. Teplota v tejto atmosférickej vrstve v priemere stúpa rovnomerne. Ako bolo uvedené v predchádzajúcom kroku, vaša zemepisná šírka je praktickým zvážením. Skutočné poveternostné podmienky samozrejme nikdy nie sú také narezané a vysušené. NASA dodáva vzorec, ktorý počíta očakávanú stratosférickú teplotu (T v stupňoch C) vzhľadom na globálnu priemernú teplotu -57 stupňov C vo výške 25 km. Vzorec je T = -131 + (0,003 * nadmorská výška v metroch).
Veci, ktoré budete potrebovať
- Kalkulačka
- Mapa
- Teplomer