Изменение темпера туры воздуха с высотой

В связи с тем, что основным источником тепла для атмосферного воздуха является земная поверхность, в тропосфере температ ура воздуха с высотой, как правило, понижается. Для характ еристики изменения т емпературы воздуха с высотой вводится понятие вертик ального температурного градиента (g )– величины изменения температ уры на кажд ые 100 м высоты.

Для определения средней величины g необходимо разность температур у земли ( t0 ) и на высоте ( tн ) разделить на число сотен мет ров высот ы (Н ):

g=(t 0 - t н)100

H

(2.7)

g – величина непостоянная и зависит от типа воздушной массы, времени суток и года,

характера подст илающ ей поверхности и других факторов.

В теплое время года g = 0,8…1,8°С/100 м, в холодное – g = 0,2…0,4°С/100 м. В

ст анд артной ат мосфере (СА) g = 0,65°С/100 м.

Вертикальный т емперат урный градиент характеризует температурное ст роение ат мосферы, т.е. ее т емпературную стратификацию. При понижении температ уры воздуха с высотой g > 0°С/100 м. Если температ ура с высот ой не изменяет ся, то g = 0°С/100 м, и т акой слой воздуха называет ся слоем изотермии. Если температ ура с высотой повыш ается, то

g < 0°С/100 м, и т акой слой возд уха называет ся слоем инверсии.

При помощи g можно определить:

- температуру воздух а на любой высот е

- высоту нулевой изотермы ( Н0oC )

H

tн =t0 -g100 ; (2.8)

t0 100

Н0oC = g

-высоту минус десятой изотермы ( Н -10°C )

; (2.9)

Н-10°C

=(t0 + 10)100; (2.10)

g

-высоту, на которой наблюдается любая заданная температ ура ( t н )

Н t н

=(t0 - t н)100

g

. (2.11)

Наглядное предст авление о распределении т емпературы воздуха по высотам над каким- либо пунктом можно получить с помощ ью графика тем пературной стратификации. На графике по горизонтальной оси откладывает ся температура (от меньшего значения к большему - слева направо), по вертикальной оси - высота или д авление воздуха, соответст вующ ее данной высоте. По данным радиозондирования атмосферы на график наносят значения т емперат уры на различных высотах, полученны е точки соединяют межд у собой. Полученная кривая распределения т емперат уры возд уха с высотой называет ся кривой стратифик ации (рис. 2.1). Наклон кривой стратификации влево соответствует нормальному распределению т емпературы воздуха с высотой, т .е. т емпература с высотой понижает ся (g > 0°С/100 м). Наклон кривой стратификации вправо соответствует инверсии, т.е. температ ура с высотой повы шает ся (g < 0°С/100 м). Если кривая стратификации ид ет вертикально вверх, т о наб людает ся изотермия и температ ура с высотой не изменяется (g = 0°С/100 м).

Для наглядного представления о распределении температ уры на какой-либо площ ади или вдоль вертикального разреза атмосферы по маршруту проводятся линии одинаковых т емператур, которые называются изотермам и.

Рис. 2.1. График температурной стратификации