Skozi spodnjo atmosfero našega planeta, troposfero, višje ko greš, hladneje je. Sončna svetloba prehaja skozi ozračje in zadene površino Zemlje ter jo ogreje. Nato se toplota s površine dvigne skozi ozračje. Višje kot greš, dlje od "grelca" prideš. Po toplotni stabilnosti v mejni plasti, imenovani tropopavza, se stratosfera, ki je nad tropopavzo, ogreje od spodaj navzgor. Troposfera se dvigne s tal na približno 16 km nadmorske višine. Stratosfera se povzpne na 50 km visoko, tik nad ozonsko plastjo.
Zapišite si temperaturo in zemljepisno širino. Za namene te vaje uporabite globalno povprečno temperaturo 15 stopinj C in položaj na 45 stopinjah zemljepisne širine, na polovici ekvatorja in pola.
Izračunajte temperaturo na višini, ki ste jo izbrali v troposferi. Temperature v troposferi padajo v povprečju za 6,5 stopinje C na kilometer (3,5 stopinje F na 1000 čevljev) nadmorske višine. Pet kilometrov navzgor bi bila temperatura 15 - (5 x 6,5) = -17,5 stopinj C. Ta groba enačba ostaja razmeroma natančna do tropopavze.
Ocenite temperaturo na višini, ki ste jo izbrali v tropopavzi. Tropopavza vzdržuje bolj ali manj enakomerno temperaturo od spodaj navzgor na višjih zemljepisnih širinah. Dejansko je tropopavza deloma določena s to toplotno stabilnostjo. Temperature merijo približno -32 stopinj C na 75 stopinjah zemljepisne širine, -38 stopinj C na 60 stopinjah zemljepisne širine in -48 stopinj C na 45 stopinj zemljepisne širine. Bližje ekvatorju se tropopavza še naprej ohlaja. Na 30 stopinjah zemljepisne širine temperatura pade na -60 stopinj C na 15 km nadmorske višine, preden začne naraščati. Na ekvatorju temperatura doseže -68 stopinj C okoli 17 km visoko, preden se dvigne. Povprečna temperatura celotne tropopavze je enakomernih -57 stopinj C. Tropopavza je najhladnejša nad ekvatorjem in najtoplejša nad polovi, ker se topel zrak dviguje in širi, sesa toplotno energijo in hladi ozračje. Bolj ko se zrak širi, bolj hladi okolico - in topel zrak se širi bolj kot hladen zrak.
Izračunajte temperaturo na višini, ki ste jo izbrali v stratosferi. Skozi to atmosfersko plast se temperatura v povprečju enakomerno dvigne. Kot je bilo omenjeno v prejšnjem koraku, je vaša zemljepisna širina praktičen premislek. Resnične vremenske razmere seveda nikoli niso tako rezane in posušene. NASA ponuja formulo, ki izračuna pričakovano stratosfersko temperaturo (T v stopinjah C) glede na globalno povprečno temperaturo -57 stopinj C na višini 25 km. Formula je T = -131 + (0,003 * nadmorska višina v metrih).
Stvari, ki jih boste potrebovali
- Kalkulator
- Zemljevid
- Termometer