У нижній атмосфері нашої планети, у тропосфері, чим вище ви піднімаєтесь, тим холодніше стає. Сонячне світло проходить через атмосферу і вражає поверхню Землі, зігріваючи її. Потім тепло з поверхні піднімається через атмосферу. Чим вище ви піднімаєтесь, тим далі від «обігрівача» ви отримуєте. Після термічної стійкості в прикордонному шарі, який називається тропопауза, стратосфера, яка знаходиться вище тропопаузи, нагрівається знизу вгору. Тропосфера піднімається з рівня землі приблизно до 16 км (53000 футів) висоти. Стратосфера піднімається на висоту 50 км (164000 футів), трохи вище озонового шару.
Запишіть температуру та широту свого місцезнаходження. Для цієї вправи використовуйте середню глобальну температуру 15 градусів Цельсія та положення на 45 градусів широти, на півдорозі між екватором та полюсом.
Обчисліть температуру на вибраній вами висоті в тропосфері. Температура в тропосфері падає в середньому на 6,5 градуса С на кілометр (3,5 градуса F на 1000 футів) висоти. П'ять кілометрів вище температура буде 15 - (5 х 6,5) = -17,5 градусів С. Це приблизне рівняння залишається досить точним аж до тропопаузи.
Оцініть температуру на вибраній вами висоті в тропопаузі. Тропопауза підтримує більш-менш стабільну температуру знизу вгору у вищих широтах. Насправді тропопауза частково визначається цією термостабільністю. Температура вимірюється приблизно -32 градусів тепла на 75 градусах широти, -38 градусів тепла на 60 градусах широти та -48 градусів тепла на 45 градусах широти. Ближче до екватора тропопауза продовжує охолоджуватися. На 30 градусах широти температура падає до -60 градусів тепла на 15 км висоти перед початком підвищення. На екваторі до підйому температура досягає -68 градусів тепла в районі 17 км. Середня температура всієї тропопаузи стабільно -57 градусів С. Тропопауза найхолодніша над екватором і найтепліша над полюсами, оскільки тепле повітря піднімається і розширюється, всмоктуючи теплову енергію та охолоджуючи атмосферу. Чим більше повітря розширюється, тим більше охолоджує навколишнє - і тепле повітря розширює більше, ніж холодне повітря.
Обчисліть температуру на вибраній вами висоті в стратосфері. Температура повітря в цьому атмосферному шарі рівномірно підвищується. Як зазначалося на попередньому кроці, ваша широта - це практичний розгляд. Реальні погодні умови, звичайно, ніколи не нарізають і не сушать. NASA надає формулу, яка обчислює очікувану стратосферну температуру (Т у градусах С), враховуючи середню глобальну температуру -57 градусів С на висоті 25 км. Формула T = -131 + (0,003 * висота в метрах).
Речі, які вам знадобляться
- Калькулятор
- Карта
- Термометр