Atmosférická teplota - Atmospheric temperature

Srovnání grafu americké atmosféry z roku 1962 s geometrickou nadmořskou výškou proti hustotě vzduchu , tlaku , rychlosti zvuku a teplotě s přibližnými nadmořskými výškami různých objektů.

Atmosférická teplota je měřítkem teploty na různých úrovních zemské atmosféry . Řídí se mnoha faktory, včetně přicházejícího slunečního záření , vlhkosti a nadmořské výšky . Když diskutujeme o teplotě povrchového vzduchu , roční rozsah atmosférické teploty v jakékoli geografické poloze závisí do značné míry na typu biomu , měřeno podle Köppenovy klasifikace klimatu

Teplota versus nadmořská výška

Tyto snímky ukazují teplotní trendy ve dvou silných vrstvách atmosféry měřené řadou družicových přístrojů v období od ledna 1979 do prosince 2005. Měření byla provedena pomocí mikrovlnných znějících jednotek a pokročilých mikrovlnných znějících jednotek létajících na řadě národních oceánských a Povětrnostní satelity pro správu atmosféry (NOAA). Přístroje zaznamenávají mikrovlnnou energii emitovanou z molekul kyslíku v atmosféře. Zdroj: [1]
Obrázek ukazuje vertikální strukturu atmosféry podle teplotních rozdílů.
Hlavní článek: rychlost zaniknutí

Teplota se velmi liší v různých výškách vzhledem k povrchu Země a tato změna teploty charakterizuje čtyři vrstvy, které existují v atmosféře. Mezi tyto vrstvy patří: troposféra , stratosféra , mezosféra a termosféra .

Troposféra je nejnižší ze čtyř vrstev, která sahá od povrchu Země do přibližně 11 km (7 mi) do atmosféry, kde se nachází tropopauza (hranice mezi stratosférou troposféry). Šířka troposféry se může lišit v závislosti na zeměpisné šířce, například troposféra je v tropech silnější (asi 16 km nebo 10 mi), protože tropy jsou obecně teplejší a tenčí u pólů (asi 8 km nebo 5 mi), protože póly jsou chladnější. Teploty v atmosféře se s výškou snižují průměrnou rychlostí 6,5 ° C / km. Protože troposféra zažívá své nejteplejší teploty blíže k povrchu Země, dochází k velkému vertikálnímu pohybu tepla a vodní páry, což způsobuje turbulenci. Tato turbulence ve spojení s přítomností vodní páry je důvodem, že v troposféře dochází k počasí.

Po tropopauze následuje stratosféra. Tato vrstva sahá od tropopauzy do stratopauzy, která se nachází v nadmořské výšce asi 50 km (31 mi). Teploty zůstávají konstantní s výškou od tropopauzy do nadmořské výšky 20 km (12,5 mil), poté se s výškou začínají zvyšovat. Tato událost se označuje jako inverze a kvůli této inverzi není stratosféra charakterizována jako turbulentní. Stratosféra přijímá teplo ze slunce a ozonové vrstvy, která absorbuje ultrafialové záření.

Další vrstva se nazývá mezosféra, která sahá od stratopauzy do mezopauzy, která se nachází v nadmořské výšce 85 km (53 mi). Teploty v mezospere se snižují s nadmořskou výškou a jsou ve skutečnosti nejchladnější v zemské atmosféře. Tento pokles teploty lze připsat klesajícímu záření přijímanému ze Slunce poté, co už byla většina absorbována termosférou.

Čtvrtá vrstva atmosféry je známá jako termosféra, která sahá od mezopauzy až po „vrchol“ srážkové atmosféry. Některé z nejteplejších teplot lze nalézt v termosféře díky jeho příjmu silného ionizujícího záření na úrovni Van Allenova radiačního pásu .

Teplotní rozsah

Kolísání teploty, ke kterému dochází od denních výšin k chladným nocím, se nazývá denní teplotní kolísání . Teplotní rozsahy mohou také vycházet z období měsíce nebo roku.

Velikost rozsahů atmosférických teplot v přízemí závisí na několika faktorech, například:

  • Průměrná teplota
  • Průměrná vlhkost
  • Režim větrů (intenzita, doba trvání, kolísání, teplota atd.)
  • Blízkost velkých vodních ploch , jako je moře
Průměrná maximum, minimum a rozsah měsíčních teplot vzduchu zaznamenaných v Campinas , Brazílie , v období od ledna 2001 do července 2006
Průměrné maximum, minimum a rozsah měsíčních teplot vzduchu zaznamenaných v Aracaju ve státě Sergipe v Brazílii od ledna 2001 do července 2006

Obrázek vlevo dole ukazuje příklad měsíčních teplot zaznamenaných na jednom z těchto míst, ve městě Campinas ve státě São Paulo v Brazílii , které leží přibližně 60 km severně od linie Kozoroha ( zeměpisná šířka 22 stupňů). Průměrná roční teplota je 22,4 stupňů Celsia a pohybuje se od průměrného minima 12,2 stupňů do maxima 29,9 stupňů. Průměrný teplotní rozsah je 11,4 stupňů. Variabilita v průběhu roku je malá (směrodatná odchylka 2,31 pro maximální měsíční průměr a 4,11 pro minimum). Na grafu je snadno vidět další typický jev teplotních rozsahů, kterým je jeho nárůst v zimě (nižší průměrná teplota vzduchu).

Například v Campinasu se denní teplotní rozmezí v červenci (nejchladnější měsíc roku) může pohybovat mezi 10 a 24 stupni Celsia (rozmezí 14), zatímco v lednu se může pohybovat mezi 20 a 30 stupni Celsia z 10).

Vliv zeměpisné šířky, tropického podnebí, stálého mírného větru a umístění na moři ukazuje menší průměrné teplotní rozsahy, menší variace teploty a vyšší průměrnou teplotu (druhý graf, měřený za stejné období jako Campinas, v Aracaju , hlavním městě stát Sergipe , také v Brazílii, v zeměpisné šířce 10 stupňů, blíže k rovníku ). Průměrná maximální roční teplota je 28,7 stupňů Celsia a průměrné minimum je 21,9. Průměrný teplotní rozsah je pouze 5,7 stupňů. Kolísání teploty v průběhu roku v Aracaju je velmi tlumené (standardní odchylka 1,93 pro maximální teplotu a 2,72 pro minimální teplotu).

Význam

Místo, které kombinuje průměrnou teplotu 19 stupňů Celsia, průměrnou vlhkost 60% a teplotní rozmezí přibližně 10 stupňů Celsia kolem průměrné teploty (roční teplotní výkyvy), je považováno za ideální z hlediska pohodlí lidského druhu. Většina míst s těmito vlastnostmi se nachází v přechodu mezi mírným a tropickým podnebím, přibližně kolem tropů , zejména na jižní polokouli ( obratník Kozoroha ).

Zvýšená minimální teplota

Viz také: Inverze povrchové teploty

Bylo pozorováno, že minimální teplota za klidných a jasných nocí se nevyskytuje na zemi, ale spíše několik desítek centimetrů nad zemí. Nejnižší teplota se nazývá vrstva Ramdasova po LA Ramdasovi , který tento jev poprvé ohlásil v roce 1932 na základě pozorování v různých výškách obrazovky v šesti meteorologických centrech po celé Indii. Tento jev je přičítán interakci účinků tepelného záření na atmosférické aerosoly a konvekčnímu přenosu blízko země.

Globální teplota

Viz také: Schumannovy rezonance § Globální teplota

Koncept globální teploty se běžně používá v klimatologii a označuje průměrnou teplotu Země na základě povrchových, povrchových nebo troposférických měření. Tyto teplotní záznamy a měření se obvykle získávají pomocí satelitních nebo pozemních přístrojových měření teploty , poté se obvykle sestavují pomocí databáze nebo počítačového modelu . Dlouhodobé globální teploty v paleoklimatu se rozlišují pomocí proxy dat .

Viz také

V letectví

Reference

  1. ^ Geometrická nadmořská výška vs. teplota, tlak, hustota a rychlost zvuku odvozená ze standardní atmosféry USA z roku 1962.
  2. ^ Köppen, Wladimir (01.06.2011). „Tepelné zóny Země podle doby trvání horkého, mírného a chladného období a podle vlivu tepla na organický svět“ . Meteorologische Zeitschrift . 20 (3): 351–360. Bibcode : 2011MetZe..20..351K . doi : 10.1127 / 0941-2948 / 2011/105 . ISSN  0941-2948 .
  3. ^ a b Ross, Sheila Loudon, 1958- (11. března 2013). Počasí a podnebí: úvod . Don Mills, Ontario, Kanada. ISBN 978-0-19-544587-9. OCLC  812064583 .CS1 maint: více jmen: seznam autorů ( odkaz )
  4. ^ Thompson, Russell D .. Atmospheric Processes and Systems , Routledge, 1998. ProQuest Ebook Central, https: // ebookcentral-proquest-com.
  5. ^ „Atmosféra Země: Vícevrstvý dort“ . NASA .
  6. ^ a b „Statistiky stanice“ . Agritempo (v portugalštině). Archivovány od originálu 12. října 2013 . Citováno 11. října 2013 .
  7. ^ Ramdas, LA a Atmanathan, S., 1932. Vertikální rozložení teploty vzduchu v blízkosti země v noci . Beitrage zur Geophysik, v.37, s. 116–117.
  8. ^ Lake, JV (1955). "Noční tepelná bilance". Příroda . 176 (4470): 32–33. Bibcode : 1955Natur.176 ... 32L . doi : 10.1038 / 176032b0 .
  9. ^ Hansen, James E. „Analýza povrchové teploty GISS (GISTEMP)“ . Národní úřad pro letectví a vesmír . Goddardův institut pro vesmírná studia . Vyvolány 1 September 2011 .


Ikona pahýl

Tento článek týkající se klimatologie / meteorologie je útržek . Wikipedii můžete pomoci rozšířením .