เกิดอะไรขึ้นกับอุณหภูมิเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น?

มีเหตุผลทางวิทยาศาสตร์ว่าทำไมการพกเสื้อสเวตเตอร์มาเพิ่มอีกจึงเป็นเรื่องฉลาดเมื่อคุณมุ่งหน้าไปยังภูเขา อุณหภูมิลดลงอย่างต่อเนื่องเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น อย่างน้อยก็ในชั้นแรกของ บรรยากาศ เรียกว่าโทรโพสเฟียร์

การอ่านค่าอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศอีกสามชั้นซึ่งอยู่ไกลจากยอดเขาใดๆ ก็เปลี่ยนไปตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้นเช่นกัน แต่พวกมันเปลี่ยนในอัตราที่แตกต่างกันอย่างมาก และไม่เสมอไป ลดลง

ดิ ความสูง คำจำกัดความ (ภูมิศาสตร์) หมายถึงความสูงของวัตถุหรือพื้นที่เหนือน้ำทะเลและ/หรือระดับพื้นดิน หมายถึงความสูงในแนวตั้ง เมื่อพูดถึงชั้นบรรยากาศต่างๆ เรามักจะพูดถึงคำจำกัดความของความสูง ภูมิศาสตร์ และความสูงของชั้นที่สัมพันธ์กับระดับน้ำทะเล/พื้นดิน

คุณยังจะเห็น "ระดับความสูง" และ "ระดับความสูง" ใช้สลับกันได้: การเพิ่มระดับความสูงจะเหมือนกับการเพิ่มระดับความสูง

มนุษย์ได้รับผลกระทบมากที่สุดจากการเปลี่ยนแปลงของชั้นโทรโพสเฟียร์ ของสี่หลัก ชั้นบรรยากาศ, ชั้นโทรโพสเฟียร์อยู่ใกล้โลกมากที่สุด ระยะทางขึ้นไปประมาณ 12 กม. หรือ 7 ไมล์ และเป็นที่ที่เกิดกิจกรรมสภาพอากาศทั้งหมด เนื่องจากความร้อนจากดวงอาทิตย์ยังคงอยู่ที่พื้นดิน อากาศจึงอุ่นที่สุดที่นั่น และจะค่อยๆ เย็นลงเมื่อคุณเคลื่อนขึ้นข้างบน

นี่คือชั้นที่คุณจะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามระดับความสูง ในชั้นโทรโพสเฟียร์ อุณหภูมิจะลดลงโดยเฉลี่ย 6.5 องศาเซลเซียสต่อการเพิ่มขึ้นทุกๆ หนึ่งพันเมตร ซึ่งมีค่าประมาณ 3.5 องศาฟาเรนไฮต์ต่อพันฟุต

เรารู้สึกได้ถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามระดับความสูงในชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ แต่จะดำเนินต่อไปเมื่อคุณเคลื่อนเข้าสู่ชั้นบรรยากาศอื่นๆ เครื่องบินมักบินในชั้นสตราโตสเฟียร์ซึ่งเริ่มต้นจากพื้นดินประมาณ 10 ถึง 13 กิโลเมตร (33,000 ถึง 43,00 ฟุต) เพื่อหลีกเลี่ยงรูปแบบสภาพอากาศที่ปั่นป่วนในชั้นบรรยากาศ อุณหภูมิในชั้นสตราโตสเฟียร์จะเพิ่มขึ้นตามระดับความสูง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการผกผันของความร้อน

มีสองเหตุผลสำหรับการผกผัน อย่างแรก สตราโตสเฟียร์มีสองชั้นหรือชั้นหนึ่ง: ชั้นที่เย็นกว่าและหนาแน่นกว่าที่ด้านล่างและชั้นของอากาศที่อุ่นกว่าและเบากว่าอยู่ด้านบน

ประการที่สอง an ชั้นโอโซน ในสตราโตสเฟียร์ตอนบนสามารถดูดซับแสงอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ได้อย่างง่ายดาย เมื่อการแผ่รังสีนี้เพิ่มกิจกรรมของโมเลกุล การสั่นสะเทือนของโมเลกุลทำให้เกิดอุณหภูมิพุ่งสูงขึ้น

รูปแบบกลับด้านอีกครั้งในมีโซสเฟียร์ อุณหภูมิจะลดลงตามความสูงที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากชั้นโอโซนถูกทิ้งไว้เบื้องหลังและอากาศจะบางลงเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น ส่วนต่ำสุดของมีโซสเฟียร์ความกดอากาศต่ำจะได้รับความร้อนจากอากาศอุ่นของสตราโตสเฟียร์ตอนบน

ความร้อนนี้จะแผ่ออกไปทางด้านบน และจะรุนแรงน้อยลงเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น

ในระยะทางประมาณ 40 กิโลเมตร (25 ไมล์) อุณหภูมิใต้พื้นโลกจะลดลงจากค่าเฉลี่ย จาก 0 องศาเซลเซียส (32 องศาฟาเรนไฮต์) ถึงลบ 90 องศาเซลเซียส (ลบ 130 องศาฟาเรนไฮต์)

เป็นการยากที่จะเข้าใจถึงความหนาวเย็นและความร้อนสุดขั้วที่มีอยู่ในเทอร์โมสเฟียร์ อุณหภูมิในชั้นบรรยากาศชั้นบนสุด 40 กิโลเมตร (25 ไมล์) จะแกว่งไปมาอย่างง่ายดายหลายร้อยองศาในแต่ละชั้น ทิศทาง จากลบ 90 องศาถึงมากกว่า 1,500 องศาเซลเซียส (ลบ 130 องศาถึง 2,700 องศา ฟาเรนไฮต์).

โมเลกุลออกซิเจนในเทอร์โมสเฟียร์ดูดซับความร้อนจากแสงอาทิตย์เช่นเดียวกับที่ทำในสตราโตสเฟียร์ แต่ได้รับผลกระทบจากกิจกรรมสุริยะมากกว่ามาก เนื่องจากมีอยู่ไม่กี่โมเลกุลในอากาศบาง ๆ ของเทอร์โมสเฟียร์ โมเลกุลที่มีอยู่จึงมีพื้นที่ให้เคลื่อนที่มากขึ้นและสามารถได้รับมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ พลังงานจลน์. แม้ว่าพวกเขาจะอยู่ห่างไกลกันมาก แต่อุณหภูมินั้นไม่ได้มีความหมายเหมือนกับในส่วนล่างของชั้นบรรยากาศ