Miks muutub õhutemperatuur kõrgusega? Kondensatsiooni- ja sublimatsioonitasemete kõrguse määramine

Praktiline materjal 6. klassi geograafiatunniks - UMK: O.A. Klimanov, V.V. Klimanov, E.V. Kim. Kaalumiseks pakutakse teemakohaseid ülesandeid "Õhutemperatuur".

Geograafiliste probleemide lahendamine aitab kaasa geograafia kursuse aktiivsele assimilatsioonile, kujundab üldhariduslikke ja erigeograafilisi oskusi.

Eesmärgid:

Oskuste arendamine erinevatel kõrgustel õhutemperatuuri arvutamiseks, kõrguse arvutamiseks;

Analüüsi-, järelduste tegemise oskuse arendamine.

Kuidas temperatuur muutub kõrgusega?

Kui kõrgus muutub 1000 meetri (1 km) võrra, muutub õhutemperatuur 6 ° C (kõrguse tõusuga õhutemperatuur langeb ja langusega tõuseb).

Geograafilised ülesanded:

1. Mäe tipus on temperatuur -5 kraadi, mäe kõrgus on 4500 m. Määrake temperatuur mäe jalamil?

Lahendus:

Iga tõusva kilomeetri kohta langeb õhutemperatuur 6 kraadi võrra ehk kui mäe kõrgus on 4500 või 4,5 km, siis selgub, et:

1) 4,5 x 6 = 27 kraadi. See tähendab, et temperatuur on langenud 27 kraadi ja kui tipus on 5 kraadi, siis mäe jalamil on:

2) - 5 + 27 = 22 kraadi mäe jalamil

Vastus: 22 kraadi mäe jalamil

2. Määrake õhutemperatuur mäe tipus 3 km, kui mäe jalamil oli + 12 kraadi.

Lahendus:

Kui 1 km pärast langeb temperatuur 6 kraadi võrra, siis

Vastus:- 6 kraadi mäe otsas

3. Millisele kõrgusele lennuk tõusis, kui temperatuur väljaspool seda on -30 °C ja Maa pinnal + 12 °C?

Lahendus:

2) 42: 6 = 7 km

Vastus: lennuk tõusis 7 km kõrgusele

4. Milline on õhutemperatuur Pamiiri tipus, kui juulis jalamil on +36°С? Pamiiri kõrgus on 6 km.

Lahendus:

Vastus: 0 kraadi mäe otsas

5. Määrake õhutemperatuur üle lennuki parda, kui õhutemperatuur maapinnal on 31 kraadi ja lennukõrgus on 5 km?

Lahendus:

Vastus: välistemperatuur 1 kraadi

Küsimus 1. Millest sõltub soojuse jaotus Maa pinnal?

Õhutemperatuuri jaotus Maa pinna kohal sõltub neljast põhitegurist: 1) laiuskraad, 2) maapinna kõrgus, 3) pinna tüüp, eelkõige maa ja mere paiknemine, 4) soojusülekanne tuulte poolt ja hoovused.

Küsimus 2. Millistes ühikutes mõõdetakse temperatuuri?

Meteoroloogias ja igapäevaelus kasutatakse temperatuuriühikuna Celsiuse skaalat või Celsiuse kraadi.

Küsimus 3. Mis on temperatuuri mõõteseadme nimi?

Termomeeter - seade õhutemperatuuri mõõtmiseks.

Küsimus 4. Kuidas muutub õhutemperatuur päeva jooksul, aasta jooksul?

Temperatuurimuutus sõltub Maa pöörlemisest ümber oma telje ja vastavalt ka päikesesoojuse hulga muutustest. Seetõttu õhutemperatuur tõuseb või langeb sõltuvalt Päikese asukohast taevas. Õhutemperatuuri muutus aasta jooksul sõltub Maa asukohast orbiidil ümber Päikese tiirlemisel. Suvel soojeneb maapind hästi otsese päikesevalguse toimel.

Küsimus 5. Millistel tingimustel püsib Maa pinna teatud punktis õhutemperatuur alati konstantsena?

Kui Maa ei pöörle ümber Päikese ja selle telje ning tuultega õhutransporti ei toimu.

Küsimus 6. Millise mustri järgi muutub õhutemperatuur kõrgusega?

Maapinnast kõrgemale tõustes langeb õhutemperatuur troposfääris 6 C võrra iga tõusukilomeetri kohta.

Küsimus 7. Milline on seos õhutemperatuuri ja koha geograafilise laiuskraadi vahel?

Saadud valguse ja soojuse hulk maa pind, väheneb päikesekiirte langemisnurga muutumise tõttu järk-järgult ekvaatorilt pooluste suunas.

Küsimus 8. Kuidas ja miks muutub õhutemperatuur päeva jooksul?

Päike tõuseb idast, tõuseb aina kõrgemale ja hakkab siis vajuma, kuni loojub horisondi alla kuni järgmise hommikuni. Maa igapäevane pöörlemine põhjustab päikesekiirte langemisnurga muutumist Maa pinnal. See tähendab, et muutub ka selle pinna kuumutamise tase. Õhk, mida soojendatakse Maa pinnalt, saab omakorda päeva jooksul erineva soojushulga. Ja öösel on atmosfääri poolt vastuvõetud soojushulk veelgi väiksem. See on ööpäevase muutlikkuse põhjus. Päeval tõuseb õhutemperatuur varavalgest kaheni pärastlõunal ning hakkab seejärel langema ja jõuab miinimumini tund enne koitu.

Küsimus 9. Mis on temperatuurivahemik?

Mis tahes ajaperioodi kõrgeima ja madalaima õhutemperatuuri erinevust nimetatakse temperatuuri amplituudiks.

Küsimus 11. Miks on kõige soojust täheldatud kell 14:00 ja madalaim - "koidueelsel tunnil"?

Sest kell 14 soojendab Päike maad nii palju kui võimalik ja koidueelsel tunnil pole Päike veel tõusnud ning öö jooksul langes temperatuur kogu aeg.

Küsimus 12. Kas alati on võimalik piirduda teadmistega ainult keskmiste temperatuuride kohta?

Ei, sest teatud olukordades on vaja teada täpset temperatuuri.

Küsimus 13. Millistele laiuskraadidele ja miks on tüüpilised madalaimad keskmised õhutemperatuurid?

Polaarsete laiuskraadide puhul, kuna päikesekiired jõuavad pinnale väikseima nurga all.

Küsimus 14. Millistele laiuskraadidele ja miks on tüüpilised kõrgeimad keskmised õhutemperatuurid?

Kõrgeimad keskmised õhutemperatuurid on tüüpilised troopikale ja ekvaatorile, kuna seal on päikesevalguse langemisnurk kõige suurem.

Küsimus 15. Miks õhutemperatuur kõrgusega langeb?

Sest õhk soojeneb Maa pinnalt, kui sellel on plusstemperatuur ja selgub, et mida kõrgem on õhukiht, seda vähem see soojeneb.

Küsimus 16. Mis te arvate, millist kuud aastas iseloomustavad põhjapoolkera minimaalsed keskmised õhutemperatuurid? Lõunapoolkeral?

jaanuaril keskmiselt kõige rohkem külm kuu enamiku jaoks aastaid põhjapoolkera Maa ja aasta soojeim kuu suuremas osas lõunapoolkerast. Juuni on enamikul lõunapoolkeral keskmiselt aasta kõige külmem kuu.

17. küsimus laiuskraad, 50° S sh., 80 lk. sh.?

Küsimus 18. Määrake õhutemperatuur 3 km kõrgusel, kui see on +24 ° C Maa pinnal?

tn=24-6,5*3=4,5 ºС

Küsimus 19. Arvutage keskmine temperatuuri väärtus vastavalt tabelis toodud andmetele.

(5+0+3+4+7+10+5) : 6 = 4,86; (-3 + -1) : 2 = -2; 4,86 - 2 = 2,86

Vastus: keskmine temperatuur= 2,86 kraadi.

Küsimus 20. Kasutades ülesandes 2 toodud tabeliandmeid, määrake kindlaks määratud perioodi temperatuuri amplituud.

Temperatuuri amplituud on määratud ajavahemikul 13 kraadi.

Küsimus 1. Millest sõltub soojuse jaotus Maa pinnal?

Õhutemperatuuri jaotus Maa pinna kohal sõltub neljast põhitegurist: 1) laiuskraad, 2) maapinna kõrgus, 3) pinna tüüp, eelkõige maa ja mere paiknemine, 4) soojusülekanne tuulte poolt ja hoovused.

Küsimus 2. Millistes ühikutes mõõdetakse temperatuuri?

Meteoroloogias ja igapäevaelus kasutatakse temperatuuriühikuna Celsiuse skaalat või Celsiuse kraadi.

Küsimus 3. Mis on temperatuuri mõõteseadme nimi?

Termomeeter - seade õhutemperatuuri mõõtmiseks.

Küsimus 4. Kuidas muutub õhutemperatuur päeva jooksul, aasta jooksul?

Temperatuurimuutus sõltub Maa pöörlemisest ümber oma telje ja vastavalt ka päikesesoojuse hulga muutustest. Seetõttu õhutemperatuur tõuseb või langeb sõltuvalt Päikese asukohast taevas. Õhutemperatuuri muutus aasta jooksul sõltub Maa asukohast orbiidil ümber Päikese tiirlemisel. Suvel soojeneb maapind hästi otsese päikesevalguse toimel.

Küsimus 5. Millistel tingimustel püsib Maa pinna teatud punktis õhutemperatuur alati konstantsena?

Kui Maa ei pöörle ümber Päikese ja selle telje ning tuultega õhutransporti ei toimu.

Küsimus 6. Millise mustri järgi muutub õhutemperatuur kõrgusega?

Maapinnast kõrgemale tõustes langeb õhutemperatuur troposfääris 6 C võrra iga tõusukilomeetri kohta.

Küsimus 7. Milline on seos õhutemperatuuri ja koha geograafilise laiuskraadi vahel?

Maapinnale vastuvõetava valguse ja soojuse hulk väheneb päikesekiirte langemisnurga muutumise tõttu järk-järgult ekvaatorilt poolustele.

Küsimus 8. Kuidas ja miks muutub õhutemperatuur päeva jooksul?

Päike tõuseb idast, tõuseb aina kõrgemale ja hakkab siis vajuma, kuni loojub horisondi alla kuni järgmise hommikuni. Maa igapäevane pöörlemine põhjustab päikesekiirte langemisnurga muutumist Maa pinnal. See tähendab, et muutub ka selle pinna kuumutamise tase. Õhk, mida soojendatakse Maa pinnalt, saab omakorda päeva jooksul erineva soojushulga. Ja öösel on atmosfääri poolt vastuvõetud soojushulk veelgi väiksem. See on ööpäevase muutlikkuse põhjus. Päeval tõuseb õhutemperatuur varavalgest kaheni pärastlõunal ning hakkab seejärel langema ja jõuab miinimumini tund enne koitu.

Küsimus 9. Mis on temperatuurivahemik?

Mis tahes ajaperioodi kõrgeima ja madalaima õhutemperatuuri erinevust nimetatakse temperatuuri amplituudiks.

Küsimus 11. Miks täheldatakse kõrgeimat temperatuuri kell 14:00 ja madalaimat - "koidueelsel tunnil"?

Sest kell 14 soojendab Päike maad nii palju kui võimalik ja koidueelsel tunnil pole Päike veel tõusnud ning öö jooksul langes temperatuur kogu aeg.

Küsimus 12. Kas alati on võimalik piirduda teadmistega ainult keskmiste temperatuuride kohta?

Ei, sest teatud olukordades on vaja teada täpset temperatuuri.

Küsimus 13. Millistele laiuskraadidele ja miks on tüüpilised madalaimad keskmised õhutemperatuurid?

Polaarsete laiuskraadide puhul, kuna päikesekiired jõuavad pinnale väikseima nurga all.

Küsimus 14. Millistele laiuskraadidele ja miks on tüüpilised kõrgeimad keskmised õhutemperatuurid?

Kõrgeimad keskmised õhutemperatuurid on tüüpilised troopikale ja ekvaatorile, kuna seal on päikesevalguse langemisnurk kõige suurem.

Küsimus 15. Miks õhutemperatuur kõrgusega langeb?

Sest õhk soojeneb Maa pinnalt, kui sellel on plusstemperatuur ja selgub, et mida kõrgem on õhukiht, seda vähem see soojeneb.

Küsimus 16. Mis te arvate, millist kuud aastas iseloomustavad põhjapoolkera minimaalsed keskmised õhutemperatuurid? Lõunapoolkeral?

Jaanuar on keskmiselt aasta kõige külmem kuu enamikus Maa põhjapoolkerast ja aasta kõige soojem kuu suuremas osas lõunapoolkerast. Juuni on enamikul lõunapoolkeral keskmiselt aasta kõige külmem kuu.

17. küsimus laiuskraad, 50° S sh., 80 lk. sh.?

Küsimus 18. Määrake õhutemperatuur 3 km kõrgusel, kui see on +24 ° C Maa pinnal?

tn=24-6,5*3=4,5 ºС

Küsimus 19. Arvutage keskmine temperatuuri väärtus vastavalt tabelis toodud andmetele.

(5+0+3+4+7+10+5) : 6 = 4,86; (-3 + -1) : 2 = -2; 4,86 - 2 = 2,86

Vastus: keskmine temperatuur = 2,86 kraadi.

Küsimus 20. Kasutades ülesandes 2 toodud tabeliandmeid, määrake kindlaks määratud perioodi temperatuuri amplituud.

Temperatuuri amplituud on määratud ajavahemikul 13 kraadi.

Kuidas temperatuur muutub kõrgusega? See artikkel sisaldab teavet, mis sisaldab vastuseid sellele ja sarnastele küsimustele.

Kuidas muutub õhutemperatuur kõrgusega?

Üles tõustes langeb õhutemperatuur troposfääris 1 km - 6 ° C. Seetõttu on kõrgel mägedes lumi

Atmosfäär jaguneb 5 põhikihiks: troposfäär, stratosfäär, ülemine atmosfäär. Põllumajandusmeteoroloogia jaoks pakuvad suurimat huvi temperatuurimuutuste seaduspärasused troposfääris, eriti selle pinnakihis.

Mis on vertikaalne temperatuurigradient?

Vertikaalne temperatuurigradient on õhutemperatuuri muutus iga 100 m kõrgusel Vertikaalne gradient sõltub mitmest tegurist, näiteks: aastaajast (talvel on temperatuur madalam, suvel kõrgem); kellaaeg (öösel on külmem kui päeval) jne Temperatuurigradiendi keskmine väärtus on umbes 0,6 ° C / 100 m.

Atmosfääri pinnakihis sõltub gradient ilmast, kellaajast ja aluspinna iseloomust. Päevasel ajal on VGT peaaegu alati positiivne, eriti suvel, selge ilmaga on see 10 korda kõrgem kui sünge ilmaga. Suvel lõunaajal võib õhutemperatuur mullapinnal olla 10-15 ° C kõrgem kui õhutemperatuur 2 m kõrgusel. Seetõttu on WGT selles kahemeetrises kihis 100 m võrra suurem. kui 500 ° С / 100 m. Tuul vähendab VGT-d, kuna õhu segamisel võrdsustub selle temperatuur erinevatel kõrgustel. Pilvisus ja sademed vähendavad vertikaalset temperatuurigradienti. Niiske pinnasega väheneb WGT atmosfääri pinnakihis järsult. Paljast mullast kõrgemal (kesapõld) on VGT suurem kui arenenud põllukultuuridel või leelistel. Talvel on lumikatte kohal atmosfääri pinnakihis VGT väike ja tavaliselt negatiivne.

Kõrgusega nõrgeneb aluspinna ja ilmastiku mõju VGT-le ning see väheneb võrreldes selle väärtustega pinnaõhukihis. Üle 500 m kaob õhutemperatuuri ööpäevase kõikumise mõju. Kõrgusel 1,5–5–6 km on VGT vahemikus 0,5–0,6 ° С / 100 m. 6–9 km kõrgusel tõuseb temperatuurigradient ja on 0,65–0,75 ° C / 100 m. Troposfääri ülaosas langeb VGT taas 0,5-0,2°C/100m.

Andmeid vertikaalse temperatuurigradiendi kohta atmosfääri erinevates kihtides kasutatakse ilmaprognooside koostamisel, reaktiivlennukite meteoroloogiateenistustes ja satelliitide orbiidile saatmisel, samuti vabanemise ja levimise tingimuste määramisel. tööstusjäätmed atmosfääris. Negatiivne VGT pinnaõhukihis öösel kevadel ja sügisel viitab külma võimalusele.

Seega loodame, et selles artiklis leiate mitte ainult kasulikku ja informatiivset teavet, vaid ka vastuse küsimusele "kuidas õhutemperatuur muutub kõrgusega".

Õhutemperatuur troposfääris tervikuna langeb keskmiselt 0,6 °C iga 100 m kõrguse kohta. Alumises kihis (kuni 100-150 m) võib aga temperatuurijaotus olla erinev: see võib tõusta, jääda konstantseks või langeda.

Kui temperatuur langeb koos kaugusega aktiivsest pinnast, tekib selline jaotus, nagu on märgitud jaotises. 3.4, nn insolatsioon.Õhus maa kohal toimub see soojal aastaajal päeval selge ilmaga. Insolatsioon loob soodsad tingimused termilise konvektsiooni tekkeks (vt punkt 4.1) ja pilvede tekkeks.

Kui õhutemperatuur kõrgusega ei muutu, nimetatakse seda tingimust "isoterm". Temperatuuri isotermi täheldatakse pilvise ja tuulevaikse ilmaga.

Kui õhutemperatuur tõuseb pinnast kaugenedes, nimetatakse seda temperatuurijaotust inversioon.

Sõltuvalt atmosfääri pinnakihis inversioonide tekkimise tingimustest jaotatakse need kiirgus- ja advektiivseteks.

Kiirguse inversioonid tekivad aktiivse pinna kiirgusjahutuse ajal. Sellised inversioonid aasta soojal perioodil tekivad öösel ja talvel täheldatakse neid ka päeval. Seetõttu jagunevad kiirgusinversioonid öisteks (suvisteks) ja talvisteks.

Öö inversioonid kehtestatakse selge tuulevaikse ilmaga pärast kiirgusbilansi läbimist nullist 1,0 ... 1,5 tundi enne päikeseloojangut. Öösel nad intensiivistuvad ja saavutavad maksimaalse võimsuse enne päikesetõusu. Pärast päikesetõusu soojeneb aktiivne pind ja õhk, mis hävitab inversiooni. Inversioonikihi kõrgus on enamasti mitukümmend meetrit, kuid teatud tingimustel (näiteks suletud orgudes, mida ümbritsevad olulised tõusud) võib see ulatuda 200 meetrini või rohkemgi. Seda soodustab jahutatud õhu vool nõlvadelt orgu. Pilvisus nõrgendab inversiooni ja tuule kiirus on suurem

2,5...3,0 m/s hävitab selle. Tiheda rohttaimede võra all, külvi all, aga ka suvel aias, on pöördeid märgata ka päeval (joon. 4.4, b).

Öised kiirguse inversioonid kevadel ja sügisel ning mõnel pool suvel võivad põhjustada mulla ja õhupinna temperatuuri langust. negatiivsed väärtused(külm), mis kahjustab põllukultuure.

Talv inversioonid toimuvad selge ja vaikse ilmaga lühikeste päevatingimuste korral, kui aktiivse pinna jahtumine on pidev

Riis. 4.4.

1 - öösel; 2 - päev suureneb iga päevaga. Need võivad püsida mitu nädalat, päeval veidi nõrgenedes ja öösel uuesti intensiivistudes.

Kiirguse inversioonid tugevnevad eriti teravalt ebahomogeense maastiku korral. Jahutusõhk voolab alla süvenditesse ja basseinidesse, kus nõrgenenud turbulentne segunemine aitab kaasa selle edasisele jahutamisele. Maastiku iseärasustega seotud kiirgusinversioone nimetatakse tavaliselt orograafiline. Need on ohtlikud viljapuud ja marjapõõsad, kuna õhutemperatuur võib selliste inversioonide ajal langeda kriitiliseks.

Advektiivsed inversioonid tekivad sooja õhu advektsiooni käigus külmale aluspinnale, mis jahutab sellega külgnevaid edasiliikuva õhu kihte. Need inversioonid hõlmavad ka lume inversioone. Need tekivad üle 0°C õhu advektsioonil lumega kaetud pinnale. Temperatuuri langus madalaimas kihis on sel juhul seotud soojuse tarbimisega lume sulatamiseks.