وارونگی در جغرافیا چیست؟ وارونگی

کاهش دما با ارتفاع را می توان یک حالت عادی برای تروپوسفر در نظر گرفت و وارونگی دما را می توان انحراف از حالت عادی در نظر گرفت. درست است، وارونگی دما در تروپوسفر یک اتفاق مکرر و تقریباً روزانه است. اما آنها لایه های هوا را در مقایسه با کل ضخامت تروپوسفر بسیار نازک می گیرند.

وارونگی دما را می توان با ارتفاعی که در آن مشاهده می شود، ضخامت لایه ای که در آن دما با ارتفاع افزایش می یابد و تفاوت دما در مرزهای بالایی و پایینی لایه وارونگی - یک جهش دما مشخص می شود. به عنوان یک مورد انتقالی بین افت نرمال دما با ارتفاع و وارونگی، پدیده ایزوترم عمودی نیز مشاهده می شود، زمانی که دما در یک لایه خاص با ارتفاع تغییر نمی کند.

از نظر ارتفاع، تمام وارونگی های تروپوسفر را می توان به دو دسته تقسیم کرد وارونگی های سطحیو وارونگی جو آزاد.

وارونگی زمیناز خود سطح زیرین (خاک، برف یا یخ) شروع می شود. در آب های آزاد، چنین وارونگی ها نادر هستند و چندان قابل توجه نیستند. در سطح زیرین، دما کمترین میزان است؛ با ارتفاع افزایش می‌یابد و این افزایش می‌تواند تا لایه‌ای به چند ده و حتی صدها متر گسترش یابد. سپس وارونگی با یک افت معمولی دما با ارتفاع جایگزین می شود.

وارونگی دمای سطح روی سطح زمین یا روی پوشش یخی اقیانوس بیشتر به دلیل خنک شدن تابشی شبانه سطح زیرین است. به چنین وارونگی هایی تابشی می گویند. . لایه های پایینی هوا بیشتر از لایه های روی زمین از سطح زمین خنک می شوند. بنابراین، در نزدیکی سطح زمین، دما به شدت کاهش می یابد و افزایش دما با ارتفاع ایجاد می شود.

وارونگی در جو آزاد در لایه خاصی از هوا که در ارتفاع معینی از سطح زمین قرار دارد مشاهده می شود (شکل 8). پایه یک وارونگی می‌تواند در هر سطحی در تروپوسفر باشد، اما وارونگی‌ها بیشتر در 2 کیلومتری پایین‌تر رخ می‌دهند. ضخامت لایه وارونگی نیز می تواند بسیار متفاوت باشد - از چند ده تا صدها متر. در نهایت، جهش دما در وارونگی، یعنی. اختلاف دما در مرزهای بالایی و پایینی لایه وارونگی می تواند از 1 درجه یا کمتر تا 10-15 درجه یا بیشتر متغیر باشد.

این اتفاق می افتد که یک وارونگی سطحی که تا ارتفاع قابل توجهی گسترش می یابد با یک وارونگی پوشاننده در جو آزاد ادغام می شود. سپس افزایش دما از خود سطح زمین شروع می شود و تا ارتفاع زیاد ادامه می یابد و جهش دما به ویژه قابل توجه است.

همچنین اتفاق می افتد که وارونگی مستقیماً به ایزوترم پوشاننده منتقل می شود. اغلب، دو (یا بیشتر) وارونگی در اتمسفر آزاد در یک منطقه خاص مشاهده می شود که توسط لایه هایی با کاهش طبیعی دما از هم جدا شده اند.

شکل 8. انواع توزیع دما با ارتفاع: آ -وارونگی زمین، ب- ایزوترم زمین، V -وارونگی جو آزاد

وارونگی روی نقاط منفرد روی سطح زمین مشاهده نمی شود. لایه وارونگی به طور مداوم در یک منطقه بزرگ گسترش می یابد، به خصوص در مورد برگشت در جو آزاد.

وارونگی در هواشناسی به معنای ماهیت غیرعادی تغییر هر پارامتر در جو با افزایش ارتفاع است. اغلب، این به وارونگی دما اشاره دارد، یعنی افزایش دما با ارتفاع در لایه خاصی از جو به جای کاهش معمول.

دو نوع وارونگی وجود دارد:

وارونگی دمای سطح که مستقیماً از سطح زمین شروع می شود (ضخامت لایه وارونگی ده ها متر است)

وارونگی دما در جو آزاد (ضخامت لایه وارونگی به صدها متر می رسد)

وارونگی دما از حرکت عمودی هوا جلوگیری می کند و به تشکیل مه، مه، مه دود، ابرها، سراب ها کمک می کند. وارونگی به شدت به ویژگی های زمین محلی وابسته است. افزایش دما در لایه وارونگی از یک دهم درجه تا 15-20 درجه سانتیگراد و بیشتر متغیر است. وارونگی دمای سطح در سیبری شرقیو قطب جنوب در زمستان.

شرایط جوی معمولی

به طور کلی، در اتمسفر پایین تر (تروپوسفر)، هوای نزدیک به سطح زمین گرمتر از هوای بالا است، زیرا جو عمدتاً توسط تشعشعات خورشیدی گرم می شود. سطح زمین. با تغییر ارتفاع، دمای هوا کاهش می‌یابد، میانگین نرخ کاهش 1 درجه سانتی‌گراد به ازای هر 160 متر است.

علل و مکانیسم های وارونگی

در شرایط خاص، گرادیان دمای عادی عمودی به گونه‌ای تغییر می‌کند که هوای سردتر در سطح زمین باشد. این می تواند اتفاق بیفتد، برای مثال، زمانی که یک توده هوای گرم و کم تراکم روی یک لایه سرد و متراکم تر حرکت می کند. این نوع وارونگی در مجاورت جبهه‌های گرم و همچنین در مناطق بالا آمدن اقیانوسی (بالا یا بالا آمدن فرآیندی است که در آن آب عمیق اقیانوس به سطح بالا می‌آید) مانند سواحل کالیفرنیا رخ می‌دهد. با رطوبت کافی در لایه سردتر، مه به طور معمول در زیر "درب" وارونگی تشکیل می شود.
در یک شب صاف و آرام در طی یک ضد گردباد، هوای سرد می تواند از دامنه کوه ها پایین بیاید و در دره ها جمع شود، در نتیجه دمای هوا کمتر از 100 یا 200 متر بالاتر خواهد بود. در بالای لایه سرد هوای گرم تری وجود خواهد داشت که احتمال تشکیل ابر یا مه خفیف وجود دارد. وارونگی دما به وضوح با مثال دود ناشی از آتش کمپ نشان داده می شود. دود به صورت عمودی بالا می رود و پس از رسیدن به "لایه وارونگی" به صورت افقی منحنی می شود. اگر این وضعیت در مقیاس وسیع ایجاد شود، گرد و غبار و کثیفی (مه دود) که به اتمسفر برمی خیزد در آنجا باقی می ماند و انباشته می شود و منجر به آلودگی جدی می شود.

کاهش وارونگی

وارونگی دما می تواند در اتمسفر آزاد زمانی رخ دهد که یک لایه وسیع از هوا به دلیل فشرده سازی آدیاباتیک، که معمولاً با مناطق پرفشار نیمه گرمسیری همراه است، فرو می رود و گرم می شود. تلاطم می تواند به تدریج لایه وارونگی را به ارتفاعات بالا برده و آن را "سوراخ" کند و منجر به طوفان های تندری و حتی (در شرایط خاص) طوفان های استوایی شود.

پیامدهای وارونگی دما

هنگامی که روند عادی همرفت متوقف می شود، لایه زیرین جو آلوده می شود. این امر باعث ایجاد مشکلاتی در شهرهایی با آلایندگی بالا می شود. اثرات وارونگی اغلب در شهرهای بزرگ مانند بمبئی (هند)، لس آنجلس (ایالات متحده آمریکا)، مکزیکو سیتی (مکزیک)، سائوپائولو (برزیل)، سانتیاگو (شیلی) و تهران (ایران) رخ می دهد. شهرهای کوچکی مانند اسلو (نروژ) و سالت لیک سیتی (ایالات متحده آمریکا) که در دره‌های تپه‌ها و کوه‌ها قرار دارند نیز تحت تأثیر لایه وارونگی مسدودکننده قرار دارند. با یک وارونگی قوی، آلودگی هوا می تواند باعث بیماری های تنفسی شود. مه دود بزرگ در سال 1952 در لندن یکی از جدی ترین رویدادها است - بیش از 10 هزار نفر به دلیل آن جان خود را از دست دادند.
وارونگی دما برای هواپیماهای برخاسته خطری ایجاد می کند، زیرا نیروی رانش موتور با ورود هواپیما به لایه های پوشاننده هوای گرم کاهش می یابد.
در زمستان، وارونگی می تواند منجر به خطراتطبیعت یخبندان بسیار شدید در آنتی سیکلون. باران انجماددر خروجی طوفان های اقیانوس اطلس و جنوب (به ویژه در هنگام عبور از جبهه های گرم آنها).

افزایش غیرعادی دما با ارتفاع. به طور معمول، دمای هوا با افزایش ارتفاع از سطح زمین کاهش می یابد. میانگین میزان کاهش 1 درجه سانتیگراد به ازای هر 160 متر است.در شرایط آب و هوایی خاص، وضعیت معکوس مشاهده می شود. در یک شب صاف و آرام با یک پادسیکلون، هوای سرد می‌تواند از دامنه‌ها پایین بیاید و در دره‌ها جمع شود و دمای هوا در نزدیکی پایین دره کمتر از ۱۰۰ یا ۲۰۰ متر بالاتر خواهد بود. در بالای لایه سرد هوای گرم تری وجود خواهد داشت که احتمال تشکیل ابر یا مه خفیف وجود دارد. در مثال دود برخاسته از آتش روشن می شود. دود به صورت عمودی بالا می رود و پس از رسیدن به "لایه وارونگی" به صورت افقی خم می شود، اگر این وضعیت در مقیاس بزرگ ایجاد شود، گرد و غبار و خاکی که به جو بالا می رود در آنجا باقی می ماند و تجمع می یابد و منجر به آلودگی جدی می شود.

ارزش ساعت وارونگی دمادر سایر لغت نامه ها

وارونگی- وارونگی ها (لاتین inversio - برگرداندن) (زبان، روشن). جایگشتی از کلمات که ترتیب معمول آنها را در یک جمله می شکند. ساخت با ترتیب کلمات معکوس، به عنوان مثال. غمگین........
فرهنگ لغت توضیحی اوشاکوف

وارونگی J.- 1. تغییر ترتیب کلمات معمول در جمله با هدف معنایی یا سبکی. 2. افزایش دمای هوا در اتمسفر فوقانی به جای دمای معمول مشاهده شده ........
فرهنگ لغت توضیحی افرموا

وارونگی- -و و [لات. inversio - جایگشت] تغییر موقعیت عادی عناصر، قرار دادن آنها در جهت معکوس. I. در چینش کلمات (زبان، متن، تغییر ترتیب ........
فرهنگ لغت توضیحی کوزنتسوف

دمای سازگاری- گیرنده های حرارتی A. نسبت به عمل دمای ثابت، که با کاهش حساسیت آنها آشکار می شود.
فرهنگ لغت بزرگ پزشکی

منحنی دمای Botkin- (S.P. Botkin) نوع منحنی دما در بیماران مبتلا به تب تیفوئید که با موج دار شدن مشخص می شود و منعکس کننده دوره چرخه ای فرآیند عفونی است.
فرهنگ لغت بزرگ پزشکی

منحنی دمای Wunderlich- (C. R. A. Wunderlich، 1815-1877، پزشک آلمانی) منحنی دما در بیماران مبتلا به تب تیفوئید، که با افزایش تدریجی، تب ثابت طولانی مدت و کاهش لیتیک مشخص می شود.
فرهنگ لغت بزرگ پزشکی

وارونگی- (lat. inversio inversion، جایگشت) در ژنتیک، بازآرایی درون کروموزومی، که در آن ترتیب جایگاه ها در بخشی از کروموزوم معکوس می شود.
فرهنگ لغت بزرگ پزشکی

وارونگی خواب- انحراف خواب را ببینید.
فرهنگ لغت بزرگ پزشکی

وارونگی عناصر الکتروکاردیوگرام- تغییر قطبیت عناصر الکتروکاردیوگرام در جهت مخالف معمول برای این انتساب.
فرهنگ لغت بزرگ پزشکی

منحنی دمای کیلدیوشفسکی- (I. S. Kildyushevsky، متولد 1860، پدرشوهر) یک نوع منحنی دما در بیماران مبتلا به تب حصبه، که با افزایش سریع و بالا و به دنبال آن کاهش تدریجی مشخص می شود.
فرهنگ لغت بزرگ پزشکی

دمای جهش- جهش حساس به دما را ببینید.
فرهنگ لغت بزرگ پزشکی

وارونگی — میدان ژئومغناطیسی- معکوس شدن جهت (قطب) میدان مغناطیسی زمین در فواصل زمانی از 500 هزار سال تا 50 میلیون سال مشاهده می شود. در عصر ما ....

وارونگی جمعیت- حالت غیرتعادلی ماده، که در آن جمعیت سطح بالای یک جفت انرژی یک نوع اتم (یون‌ها، مولکول‌ها) که ماده را تشکیل می‌دهند از ........
بزرگ فرهنگ لغت دایره المعارفی

وارونگی دما- افزایش دمای هوا با ارتفاع در لایه خاصی از جو به جای کاهش معمول. متمایز کردن وارونگی های سطحی دما، بلافاصله شروع ........
فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

وارونگی ترکیبی (sr)- عملیات انتقال از ذرات سیستم به ذرات (همراهی بار، C) با تغییر همزمان علائم مختصات فضایی ذرات (فضایی ........
فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

مقیاس بین المللی دمای عملی (IPTS-68)- در سال 1968 توسط کمیته بین المللی اوزان و معیارها بر اساس 11 نقطه دمایی قابل تکرار اولیه (نقطه سه گانه آب، نقطه جوش نئون، انجماد ........ تاسیس شد.
فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

دمای حساسیت- (s. thermaesthetica) H. به تغییر دما محیط.
فرهنگ لغت بزرگ پزشکی

مقیاس عملی دما- مقیاس بین المللی دمای عملی را ببینید.
فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

وارونگی فضایی (p)- معکوس نشانه های مختصات فضایی ذرات: x ?x, y ?y, z ?z; از انعکاس آینه ای مختصات ذرات نسبت به سه عمود بر یکدیگر بدست می آید.
فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

وارونگی دما- وارونگی دما را ببینید.
فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

مقیاس دمای ترمودینامیکی- (مقیاس کلوین) - مقیاس دمای مطلق که به خواص یک ماده دماسنجی بستگی ندارد (نقطه مرجع دمای صفر مطلق است). ساخت دمای ترمودینامیکی ........
فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

وارونگی- (از lat. inversio - معکوس)، نوعی از بازآرایی کروموزومی، که شامل معکوس کردن یک سایت ژنتیکی است. مواد توسط 180. باعث تغییر در تناوب سایت ها در ........
فرهنگ لغت دایره المعارف زیستی

وارونگی دما- وارونگی دما - افزایش دمای هوا با ارتفاع در لایه خاصی از تروپوسفر. وارونگی در لایه سطحی هوا و همچنین در اتمسفر آزاد رخ می دهد ........
دایره المعارف جغرافیایی

تاریخچه دمای زمین- - اکنون دمای میانگینهوای زمین 14.2.3 میلیارد سال پیش 71.600 میلیون سال پیش 20 بود.
فرهنگ لغت تاریخی

وارونگی- - تبدیلی که هر نقطه از A-Plane را به چنین نقطه A منتقل می کند "روی پرتو OA که OA"-OA \u003d k است، جایی که k مقداری واقعی ثابت است. نقطه اوناز.........
دایره المعارف ریاضی

وارونگی- تغییر در نظم معمول چیزها، بازآرایی؛ وارونگی جنسی یعنی همجنس گرایی.
فرهنگ لغت جنسیت

وارونگی- تغییر در نظم معمول چیزها، بازآرایی؛ وارونگی جنسی یعنی همجنس گرایی.(

آب و هوا در یک منطقه خاص تأثیر زیادی بر زندگی انسان دارد، بنابراین اطلاعات در مورد ایالت اتمسفر زمینهمیشه از نظر اقتصادی و از نظر ایمنی بهداشتی مفید است. وارونگی دما یکی از انواع حالت لایه های زیرین جو است. این که چیست و کجا خود را نشان می دهد در مقاله مورد بحث قرار گرفته است.

وارونگی دما چیست؟

این مفهوم به افزایش دمای هوا با افزایش ارتفاع از سطح زمین اشاره دارد. این تعریف به ظاهر بی ضرر پیامدهای بسیار جدی را در پی دارد. واقعیت این است که هوا را می توان یک گاز ایده آل در نظر گرفت که فشار در یک حجم ثابت با دما رابطه معکوس دارد. از آنجایی که با افزایش ارتفاع در حین وارونگی دما، دما افزایش می یابد، به این معنی است که فشار هوا کاهش می یابد و چگالی آن کاهش می یابد.

از یک دوره فیزیک مدرسه شناخته شده است که فرآیندهای همرفتی که باعث اختلاط عمودی در حجم یک ماده سیال در یک میدان گرانشی می شود، در صورتی رخ می دهد که لایه های پایین تر از لایه های بالایی چگالی کمتری داشته باشند (هوای گرم همیشه بالا می رود). بنابراین، وارونگی دما از همرفت در اتمسفر پایین جلوگیری می کند.

شرایط جوی معمولی

در نتیجه مشاهدات و اندازه گیری های متعدد، مشخص شد که در منطقه آب و هوایی معتدل سیاره ما، دمای هوا به ازای هر کیلومتر ارتفاع 6.5 درجه سانتیگراد کاهش می یابد، یعنی با افزایش 155 ارتفاع، 1 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. متر این واقعیت به این دلیل است که گرم شدن جو در نتیجه عبور نور خورشید از آن اتفاق نمی افتد (برای طیف مرئی تابش الکترومغناطیسی، هوا شفاف است)، بلکه در نتیجه جذب مجدد آن است. تابش انرژی در محدوده مادون قرمز از سطح زمین و آب. بنابراین، هر چه لایه های هوا به زمین نزدیکتر باشند، در یک روز آفتابی بیشتر گرم می شوند.

در منطقه گرمسیری منطقه آب و هواییبا افزایش ارتفاع هوا کندتر سرد می شود (تقریباً 1 درجه سانتیگراد در هر 180 متر). این به دلیل وجود بادهای تجاری در این عرض های جغرافیایی است که گرما را از مناطق استوایی به مناطق استوایی منتقل می کند. در همان زمان، گرما از لایه های بالایی (1-1.5 کیلومتر) به لایه های پایین می آید که از کاهش سریع دمای هوا با افزایش ارتفاع جلوگیری می کند. علاوه بر این، ضخامت جو در منطقه گرمسیری بیشتر از منطقه معتدل است.

بنابراین، حالت عادی لایه های جوی شامل سرد شدن آنها با افزایش ارتفاع از سطح دریا است. این حالت به دلیل فرآیندهای همرفتی، اختلاط و گردش هوا در جهت عمودی را مطلوب می کند.

چرا لایه های هوای بالایی می توانند گرمتر از لایه های پایینی باشند؟

به عبارت دیگر، چرا وارونگی دما رخ می دهد؟ این به همان دلیلی اتفاق می افتد که وجود شرایط جوی معمولی است. زمین دارد ارزش بیشترهدایت حرارتی نسبت به هوا این بدان معناست که شب هنگام که هیچ ابر و ابری در آسمان وجود ندارد، به سرعت سرد می شود و آن لایه های جوی که در تماس مستقیم با سطح زمین هستند نیز خنک می شوند. نتیجه تصویر زیر است: یک سطح سرد زمین، یک لایه هوای سرد در مجاورت آن و یک جو گرم در ارتفاع معین.

وارونگی دما چیست و در کجا خود را نشان می دهد؟ وضعیت توصیف شده اغلب در مناطق پست، مطلقاً در هر منطقه و هر عرض جغرافیایی در صبح رخ می دهد. زمین های کم ارتفاع از حرکات افقی توده های هوا، یعنی از باد محافظت می شود، بنابراین هوای خنک شده در طول شب در آن یک جو پایدار محلی ایجاد می کند. پدیده وارونگی دما را می توان در دره های کوهستانی مشاهده کرد. علاوه بر روند توصیف شده خنک شدن شبانه، در کوهستان، تشکیل آن نیز با "سر خوردن" هوای سرد از دامنه ها به دشت ها تسهیل می شود.

طول عمر وارونگی دما می تواند از چند ساعت تا چند روز طول بکشد. شرایط عادی جوی به محض گرم شدن سطح زمین ایجاد می شود.

چرا این پدیده خطرناک است؟

وضعیت جوی که در آن وارونگی دما وجود دارد، پایدار و بدون باد است. این بدان معنی است که اگر هر گونه انتشار در اتمسفر یا تبخیر مواد سمی در یک قلمرو مشخص رخ دهد، آنها به جایی نمی روند، بلکه در هوای بالای منطقه مورد نظر باقی می مانند. به عبارت دیگر، پدیده وارونگی دما در اتمسفر به افزایش چند برابری غلظت مواد سمی در آن کمک می کند که خطر بزرگی برای سلامت انسان به همراه دارد.

وضعیت توصیف شده اغلب در شهرهای بزرگ و مناطق شهری رخ می دهد. به عنوان مثال، شهرهایی مانند توکیو، نیویورک، آتن، پکن، لیما، کوالالامپور، لندن، لس آنجلس، بمبئی، پایتخت شیلی - سانتیاگو و بسیاری از شهرهای دیگر در سراسر جهان اغلب از پیامدهای وارونگی دما رنج می برند. به دلیل تمرکز زیاد مردم، انتشار گازهای گلخانه ای صنعتی در این شهرها غول پیکر است که منجر به ظهور مه دود در هوا می شود و دید را مختل می کند و نه تنها برای سلامتی، بلکه زندگی انسان ها را نیز تهدید می کند.

بنابراین، در سال 1952 در لندن و در سال 1962 در دره روهر (آلمان)، چندین هزار نفر در نتیجه مدت طولانی وجود وارونگی دما و انتشار قابل توجه اکسیدهای گوگرد در جو جان خود را از دست دادند.

پایتخت پرو، لیما

با باز کردن این سوال که وارونگی دما در جغرافیا چیست، جالب است که وضعیت پایتخت پرو را بیاوریم. در ساحل واقع شده است اقیانوس آرامو در پای کوه های آند. ساحل نزدیک شهر توسط Humboldt شسته می شود که منجر به خنک شدن شدید سطح زمین می شود. دومی به نوبه خود به خنک شدن پایین ترین لایه های هوا و تشکیل مه کمک می کند (با کاهش دمای هوا ، حلالیت بخار آب در آن کاهش می یابد ، دومی خود را در شبنم و تشکیل مه نشان می دهد).

در نتیجه فرآیندهای توصیف شده، یک وضعیت متناقض ایجاد می شود: سواحل لیما با مه پوشیده شده است که مانع از گرم شدن اشعه های خورشید به سطح زمین می شود. بنابراین، وضعیت وارونگی دما آنقدر پایدار است (گردش افقی هوا توسط کوه ها مانع می شود) که تقریباً هرگز در اینجا باران نمی بارد. آخرین واقعیتتوضیح می دهد که چرا ساحل لیما عملا یک بیابان است.

در صورت دریافت اطلاعات از وضعیت نامطلوب جو چگونه رفتار کنیم؟

اگر فردی در یک شهر بزرگ زندگی می کند و اطلاعاتی در مورد وجود وارونگی دما در جو دریافت کرده است، در صورت امکان توصیه می شود صبح به بیرون نروید، بلکه صبر کنید تا زمین گرم شود. در صورت بروز چنین نیازی، باید از وسایل حفاظت فردی برای اندام های تنفسی (گاز پانسمان، روسری) استفاده کنید و از ماندگاری خودداری کنید. مدت زمان طولانیدر هوای آزاد

بسیاری از برداشت ها و خاطرات با مفهوم "وارونگی" در میان پاراگلایدرها مرتبط است. معمولاً از این پدیده با تأسف صحبت می شود، چیزی مانند "دوباره، وارونگی کم به من اجازه نداد یک مسیر خوب پرواز کنم" یا "من به یک وارونگی برخورد کردم و نتوانستم بیشتر به دست بیاورم". بیایید با این پدیده کنار بیاییم، پس آیا آنقدر بد است؟ و با اشتباهات معمولی که پاراگلایدرها هنگام صحبت از "وارونگی" مرتکب می شوند.

پس بیایید با ویکی پدیا شروع کنیم:

وارونگیدر هواشناسی - به معنای ماهیت غیرعادی تغییر هر پارامتر در جو با افزایش ارتفاع است. بیشتر اوقات این به آن مربوط می شود وارونگی دمایعنی افزایش دما با ارتفاع در لایه خاصی از جو به جای کاهش معمول.

بنابراین معلوم می شود که وقتی از «وارونگی» صحبت می کنیم، در مورد آن صحبت می کنیم وارونگی دمااین در مورد است افزایش دما با ارتفاع در یک لایه معین از هوا.- درک دقیق این نکته بسیار مهم است، زیرا با صحبت در مورد وضعیت جو، می توان آن را برای قسمت پایین جو (قبل از تروپوپوز) تشخیص داد:

• حالت عادی– زمانی که دمای هوا با افزایش ارتفاع – کاهش می دهد. به عنوان مثال، میانگین نرخ افت دما با ارتفاع برای یک اتمسفر استاندارد توسط ایکائو در 6.49 درجه کلوین در هر کیلومتر اتخاذ شده است.

• حالت عادی نیست ثابت باقی می ماند(ایزوترم)

• طبیعی هم نیستهنگامی که دما با ارتفاع افزایش می یابد افزایش (وارونگی دما)

وجود ایزوترمی یا وارونگی واقعی در برخی از لایه های هوا به این معنی است که گرادیان اتمسفر در اینجا صفر یا حتی منفی است و این به وضوح پایداری جو را نشان می دهد ().

یک حجم هوا که آزادانه در حال افزایش است و در چنین لایه ای سقوط می کند، به سرعت اختلاف دمای خود را بین خود و محیط از دست می دهد. یا حتی گرم می شود آن اختلاف دمایی که دلیل مازاد نیروی ارشمیدس بر نیروی گرانش بود به سرعت یکسان شده و حرکت متوقف می شود).

بیایید مثالی بزنیم، فرض کنید حجم معینی از هوا داریم که در سطح زمین، نسبت به هوای اطراف آن، 3 درجه کلوین بیش از حد گرم شده است. این حجم هوا، با جدا شدن از زمین، یک حباب حرارتی تولید می کند. (حرارتی). بر مرحله اولیهدمای آن 3 درجه بالاتر است و بنابراین چگالی برای همان حجم در مقایسه با هوای اطراف آن کمتر است. بنابراین، نیروی ارشمیدس از نیروی گرانش فراتر می رود و هوا با شتاب (شتاب) شروع به حرکت به سمت بالا می کند. شناور بالا، فشار اتمسفرهمیشه سقوط می کند، حجم شناور منبسط می شود و همانطور که منبسط می شود، طبق قانون آدیاباتیک خشک خنک می شود (معمولاً در حجم های زیاد از اختلاط هوا صرف نظر می شود).

چه مدت شناور خواهد بود؟ - بستگی به سرعت سرد شدن محیط اطراف آن در ارتفاع دارد. اگر قانون تغییر در سرمایش محیط با قانون آدیاباتیک خشک یکسان باشد، "گرمای بیش از حد نسبت به محیط" اولیه همیشه حفظ می شود و حباب پاپ آپ ما همیشه شتاب می گیرد. نیروی اصطکاک با سرعت افزایش می یابد و در سرعت های قابل توجه دیگر نمی توان از آن غافل شد، شتاب کاهش می یابد).

اما چنین شرایطی بسیار نادر است، اغلب ما یک گرادیان اتمسفر در منطقه 6.5 - 9 درجه کلوین در هر کیلومتر داریم. برای مثال 8 درجه کلوین در هر کیلومتر را در نظر بگیرید.

تفاوت بین گرادیان اتمسفر و آدیاباتیک خشک = 10-8 = 2 درجه کلوین در هر کیلومتر، سپس در ارتفاع 1 کیلومتری از سطح، از گرمای بیش از حد اولیه 3 درجه، تنها 1 باقی مانده است. (حباب ما با سرد شدن 9.8=10 درجه و هوای اطراف 8). 500 متر دیگر صعود و دما یکسان خواهد شد. یعنی در ارتفاع 1.5 کیلومتری دمای حباب و دمای هوای اطراف یکسان می شود، نیروی ارشمیدس و نیروی گرانش متعادل می شوند. چه اتفاقی برای حباب خواهد افتاد؟ در همه کتاب های پاراگلایدر می نویسند - که او در این سطح باقی می ماند. بله، در نهایت، از نظر تئوری، دقیقاً همین اتفاق خواهد افتاد. اما پویایی فرآیند برای پرواز ما نیز مهم است.

حباب در یک سطح تعادل جدید و نه فوراً آویزان خواهد شد. و اگر آن پدیده هایی که هنگام توصیف افزایش حباب نادیده گرفته می شوند (نیروی اصطکاک، اختلاط با هوای اطراف، تبادل حرارت با هوای اطراف) وجود نداشت، هرگز یخ نمی زد :).

در ابتدا، "با اینرسی" بالاتر از سطح تعادل می لغزد (تمام مدتی که در حال افزایش بود شتاب می گرفت و در حال حاضر سرعت مناسبی دارد و بنابراین منبع انرژی جنبشی است. با بالا رفتن از این سطح (1.5 کیلومتر)، گرادیان در جهت مخالف کار خواهد کرد، سپس اگر حجم هوای ما سریعتر از هوای اطراف سرد شود، نیروی گرانش از نیروی ارشمیدس فراتر خواهد رفت و نیروی حاصل از قبل به سمت پایین عمل کرده و سرعت خود را کاهش می دهد (همراه با نیروی اصطکاک) حرکت آن. در ارتفاعی عمل آنها حباب ما را کاملا متوقف می کند و حرکت رو به پایین را آغاز می کند.اگر نیروی اصطکاک را کاملاً نادیده بگیریم و فرض کنیم که هوا با محیط مخلوط نمی شود و انرژی مبادله نمی کند، آنگاه از 0 تا 3000 متر بالا و پایین می‌آیند، اما در واقعیت، البته این اتفاق نمی‌افتد، آنها به سرعت پوسیده می‌شوند و به‌ویژه به سرعت توسط لایه‌هایی با گرادیان‌های مختلف محدود می‌شوند.

اکنون همان مثال را در نظر بگیرید، فقط با یک لایه وارونگی، یک گرادیان در -5 درجه K در هر کیلومتر (به یاد داشته باشید که در هواشناسی شیب با علامت مخالف است)، در ارتفاع 750 متر و 300 متر ضخامت.

سپس در 750 متر اول حباب ما 1.5 درجه سوپرهیت را از دست می دهد (10-8=2 درجه کلوین در هر کیلومتر 2 * 0.75 = 1.5 درجه)، با افزایش بیشتر به ازای هر 100 متر 1 درجه به خنک شدن ادامه می دهد و از یک درجه شروع می شود. ارتفاع 750 متری هوای اطراف تنها دمای آن را افزایش می دهد. به معنای تفاوت بین گرادیان ها است. 10–5=15 درجه کلوین در هر کیلومتر یا 1.5 درجه در هر 100 متر. و بعد از 100 متر بعدی (در ارتفاع 850 متری) دمای حباب با محیط برابر می شود.

این بدان معناست که یک لایه وارونگی با گرادیان 5- درجه کلوین در هر کیلومتر به سرعت حباب را متوقف کرد. (به همان سرعت اینرسی حباب را خاموش می کند، در حالت ایده آل پس از 200 متر، اما در واقع، با در نظر گرفتن اصطکاک، اختلاط و انتقال حرارت، خیلی زودتر).

می بینیم که لایه وارونگی نوسانات حباب را (اگر از اصطکاک، اختلاط و انتقال حرارت غفلت کنیم) از 0-3000 متر به 0-1050 متر محدود می کند.

آیا وارونگی خیلی بد است؟ اگر کم باشد و حرارت ما را کند کند، بد است. اگر در ارتفاع به اندازه کافی بالا باشد و از بالا آمدن هوا به مناطق ناپایداری که در آن تراکم رخ می دهد محافظت کند، و در جایی که گرادیان آدیاباتیک مرطوب کمتر از اتمسفر باشد، وارونگی خوب است.

چه چیزی باعث وارونگی دما می شود؟

در واقع، به طور دقیق، برای تعادل ترمودینامیکی جو تا سطح تروپوپوز، این حالت عادی نیست.

2 نوع وارونگی در محل تجلی وجود دارد:

• سطح (که از سطح زمین شروع می شود)
• وارونگی در ارتفاع (برخی لایه روی ارتفاع)

و ما می توانیم 4 نوع وارونگی را با توجه به انواع وقوع آن تشخیص دهیم. با همه آنها به راحتی می توانیم با آنها روبرو شویم زندگی روزمرهو در پروازها:

• خنک کننده تابشی سطح
• وارونگی نشت
• وارونگی حمل و نقل فرارو
• وارونگی فرونشست

با وارونگی سطحساده است، به آن وارونگی خنک کننده تابشی یا وارونگی شبانه نیز می گویند. سطح زمین، با ضعیف شدن گرمای خورشید، به سرعت سرد می شود (از جمله در اثر تابش مادون قرمز). سطح سرد شده لایه هوای مجاور خود را نیز خنک می کند. از آنجایی که هوا گرما را به خوبی منتقل نمی کند، این خنک شدن دیگر بالاتر از یک ارتفاع خاص احساس نمی شود.

وارونگی زمین

ضخامت لایه و شدت فوق سرد شدن آن به موارد زیر بستگی دارد:

• مدت زمان خنک شدن، هر چه شب طولانی تر باشد، سطح و لایه هوای مجاور آن بیشتر خنک می شود. در پاییز و زمستان، وارونگی‌های سطحی ضخیم‌تر بوده و شیب بارزتری دارند.
• به عنوان مثال، اگر ابری وجود داشته باشد، بخشی از تابش مادون قرمز که گرما از آن خارج می شود، به زمین منعکس می شود و شدت سرمایش به میزان قابل توجهی کاهش می یابد (شب های ابری گرم هستند).
• ظرفیت گرمایی سطح زیرین سطح، که دارای ظرفیت گرمایی زیاد و گرمای انباشته شده در طول روز است، مدت طولانی تری خنک می شود و هوا کمتر خنک می شود (مثلاً بدنه های آب گرم).
• وجود باد در نزدیکی زمین، باد هوا را مخلوط می کند و با شدت بیشتری سرد می شود، لایه (ضخامت) وارونگی به طور قابل توجهی بزرگتر است.

وارونگی نشت- زمانی اتفاق می افتد که هوای سرد از شیب ها به دره می ریزد و هوای گرم تر را به سمت بالا جابجا می کند. هوا می تواند هم از دامنه های سرد در شب و هم در روز، به عنوان مثال، از یخچال های طبیعی تخلیه شود.

وارونگی نشت

وارونگی حمل و نقل سلفزمانی اتفاق می افتد که هوا به صورت افقی حرکت می کند. به عنوان مثال توده های هوای گرم روی سطوح سرد. یا فقط توده های مختلف هوا. نمونه بارز آن است جبهه های جوی، یک وارونگی در مرز جلو مشاهده خواهد شد. مثال دیگر انتقال هوای گرم (شب) از سطح آب به زمین سرد است. در پاییز، چنین فرارفتی اغلب به صورت مه تجسم می شود. زمانی که هوای گرم مرطوب از آب به زمین سرد یا بیشتر منتقل می شود، به آنها مه های متحرک گفته می شود. آب سردو غیره.)

رخ می دهد اگر نیروهای خارجیباعث فرورفتن لایه ای از هوا می شود. هنگام فرود، هوا فشرده می شود (با افزایش فشار اتمسفر) و به صورت آدیاباتیک گرم می شود، و ممکن است معلوم شود که لایه های زیرین - دارای دمای پایین تر هستند - یک وارونگی رخ خواهد داد. این فرآیند می تواند در شرایط مختلفو مقیاس، چنین وارونگی رخ می دهد، به عنوان مثال، هنگامی که هوا در پاد سیکلون ها ته نشین می شود، زمانی که هوا در گردش کوه-دره فرود می آید، بین یک ابر همراه با بارش و هوای اطراف آن نزدیک، یا، به عنوان مثال، در هنگام سشوار. برای وقوع آن، یک نفوذ خارجی ثابت مورد نیاز است که انتقال و کاهش هوا را انجام می دهد.

بیایید اکنون به افسانه های مربوط به وارونگی بازگردیم.

اغلب اوقات، پاراگلایدرها در مورد وارونگی صحبت می کنند، جایی که وجود ندارد. این به این دلیل است که ما عادت داریم هر لایه ای را که به طور قابل توجهی سرعت حرکت عمودی هوا را کاهش می دهد و به تاخیر می اندازد صدا بزنیم. وارونگیاگرچه اینطور نیست. فقط یک لایه با شیب کوچک یا ایزوترم نیز به سرعت حرکت هوا را مسدود می کند، اما این یک وارونگی واقعی نیست.

نکته دوم به دلیل این واقعیت است که در کتاب‌ها، در تصاویر، گرادیان‌های جوی یا نمودار هواشناسی معمولاً برای وضوح در سیستم‌های مختصات مستطیلی (ADC) ترسیم می‌شوند، جایی که ایزوترم‌ها (خطوط دمای ثابت) از پایین به بالا عمود بر روی هدایت می‌شوند. ایزوبارها (یا خطوط هم ارتفاع). در چنین شکل هایی، وارونگی هر بخش از منحنی طبقه بندی است به سمت راست متمایل شداز عمودی از پایین به بالا. وارونگی در چنین مختصاتی به راحتی قابل مشاهده است.

نمونه ای از کتاب D. Pegan Understand the Sky.

در عمل، اکثر مردم، به عنوان مثال، از سایت meteo.paraplan.ru استفاده می کنند و در اینجا، خود ایزوترم ها به سمت راست متمایل شده اند، بنابراین برای مشاهده وارونگی، باید شیب شیب را با هم مقایسه کنید. منحنی طبقه بندی با ایزوترم! و انجام این کار با چشم با یک نمای گذرا بسیار دشوارتر از یک نمودار در ADP است. به نمودار زیر نگاه کنید، یک وارونگی جزئی سطح در نزدیکی زمین وجود دارد. در لایه 400 متری، دما کمی افزایش یافته است (در ارتفاع 600 متری حدود یک درجه گرمتر از نزدیکی زمین است) شیب حدود 2.5- درجه کلوین در هر کیلومتر است. و در بالا، نه یک وارونگی، بلکه فقط یک گرادیان بسیار کوچک، حدود +3.5 درجه کلوین در هر کیلومتر.

وارونگی و نه وارونگی

با توجه به این واقعیت که هیچ انحرافی به سمت راست باعث وارونگی ADC نمی شود، خلبانان اغلب از این کلمه در مکان اشتباه استفاده می کنند که هواشناسان واقعی را آزار می دهد.

در عین حال، نمودارهای هواشناسی مدل محاسبه شده ممکن است لایه‌های وارونگی نازک را پیش‌بینی نکنند، زیرا آنها میانگین دمای لایه را به‌جای در نظر گرفتن 2 لایه، لایه وارونگی 100 متر ضخامت دارند، برای مثال، با اختلاف دما در مرزهای پایین و بالایی -1 درجه، لایه مجاور 900 متر با اختلاف دمای +8 درجه. آنها به سادگی یک لایه ضخیم تر، 1 کیلومتر - با شیب متوسط ​​7 درجه در هر کیلومتر ترسیم می کنند. در حالی که در واقعیت چندین لایه مختلف وجود خواهد داشت.

به عنوان مثال، مانند نمودار طبیعی زیر (ADP). همچنین لایه وارونگی سطحی با ضخامت 200 متر + لایه همدما را نشان می دهد. و یک لایه نازک وارونگی در ارتفاع 2045 متری و یک لایه ایزوترم در ارتفاع 3120 متری. این لایه‌های نازک مدل‌سازی نشده‌اند، اما در واقع تأثیر زیادی روی حرارت‌ها دارند.

ADP در مقیاس کامل از یک کاوشگر بالن

خلاصه.

هر قسمت از منحنی طبقه بندی که به سمت راست روی ADC شیب دارد وارونگی نیست، مراقب باشید!یک وارونگی واقعی را فقط می توان در نمودار هوای بالایی که از داده های صدای واقعی جوی گرفته شده است مشاهده کرد. در نمودارهای "مدل"، آنها ممکن است محاسبه نشوند، بلکه فقط در کاهش گرادیان در برخی از لایه ها در نظر گرفته شوند. با این حال، در این مورد، اگر عوامل احتمالی برای وقوع وارونگی را در نظر بگیریم، می توان وجود آنها را حدس زد.

اگر خطایی پیدا کردید، لطفاً قسمتی از متن را برجسته کرده و کلیک کنید Ctrl+Enter.