Почему воздух у поверхности земли теплее чем на высоте кратко

Обновлено: 04.07.2024

Солнечные лучи нагревают поверхность Земли. Воздушная оболочка Земли задерживает часть тепла, уходящего от поверхности и сам нагревается.

Вопрос 2. Как изменяется температура воздуха с высотой?

Чем дальше от поверхности Земли, тем меньше тепла туда доходит, тем тоньше становится слой тропосферы. Температура воздуха в тропосфере с высотой понижается примерно на 6 ˚С на каждый километр высоты.

Вопрос 3. Как узнать суточную амплитуду температуры воздуха?

Разность между самой высокой и самой низкой температурой в течение суток называют суточной амплитудой температуры.

Вопрос 4. Какое из утверждений верное?

Вопрос 5. Температура воздуха определяется с помощью:

Вопрос 6. Используя графики на рисунке 89, определите годовую амплитуду температуры воздуха в Санкт-Петербурге, Москве, Верхоянске. Сделайте вывод, как влияет географическое положение на температуру лета, зимы, годовую амплитуду температур.

Годовая амплитуда температуры воздуха в Санкт-Петербурге 22 градуса, в Москве 28 градусов, в Верхоянске 62 градуса. Чем дальше от зкватора, тем меньше температура лета и больше зимы и больше годовая амплитуда температур.

Некорректное утверждение. Температура воздуха меняется неравномерно, есть и горячие участки на высоте. Всё зависит от источника нагрева, у земли это, собственно, сама земля, дальше её влияние уменьшается, но растёт влияние поглощения солнечного излучения, в результате образуется ещё один горячий слой.

Потому, что воздух прозрачный, его лучи солнца не греют. А греют землю, а она греет воздух снизу.

Есть и тонкая причина. Если ты кидаешь камень вверх, у него внизу скорость большая, потенциалтная энергия маленькая, наверху - наоборот. Молекулы в газе - те же камни, те что оказались выше - потеряли скорость, а те пература - как раз кинетическая энергия молекул.

Mikhail Levin Искусственный Интеллект (613177) а что именно? Что основная мощность долетает до земли, потому, как сосредоточена в видимом диапазоне? Да, есть ИК-окна, в которых прозрачность мала, но сам парниковый эффект говорит, что основное-то долетает до грунта. а вот насчет распределения скоростей по высоте - хотелось бы подробнее. Если я тут неправ, хотелось бы понять в чем.

А почему тогда верхние слои атмосферы нагреты до высоких температур? Кстати, воздух прозрачен лишь в видимом диапазоне.

Mikhail Levin Искусственный Интеллект (613177) они не нагреты. Если по уму - для высот в 100км уже просто нет понятия температуры, распределение молекул по скоростям уже не тепловое, газ разрежен и скорости не успевают усредняться. есть "медленный" горб, а есть - "горячий", горячий вызван разогревом от частиц солнечного ветра насчет прозрачности - естественно, есть окна с разной прозрачностью. Но в среднем излучение доходит до земли, основная мощность приходится где-то на зеленый цвет. Потом уже переизлученное в ИК плохо выпускается атмосферой.

Потому что при вертикальном перемещении воздуха при подъёме происходит его адиабатное охлаждение, а при опускании - адиабатное нагревание.

"при опускания - адиабатное нагревание", т. е. воздух у поверхности земли теплее из-за адиабатного нагревания, а не из-за того, что поверхность земли поглощает солнечный свет, а почва нагревает воздух?

Александр Задворный Гуру (4104) А вы не задумывались почему частенько почва холоднее воздуха в приземном слое?

Энергия Солнца — главный источник тепла на Земле. Воздух свободно пропускает солнечные лучи, поэтому атмосфера напрямую нагревается очень слабо. Достигнув земной поверхности, солнечные лучи нагревают её, а нагретая земная поверхность в свою очередь отдаёт тепло в атмосферу.

Более всего нагревается нижний, ближайший к земной поверхности, слой атмосферы. Тёплый и лёгкий воздух поднимается вверх, а холодный и тяжёлый опускается вниз, благодаря этому прогреваются высокие слои атмосферного воздуха.

угла падения солнечных лучей (географическая широта);
продолжительности освещения;
рельефа:
подстилающей поверхности (суша, вода);
в океанах — от течений.

Чем выше находится Солнце над горизонтом, тем больше угол падения солнечных лучей и тем сильнее нагреваются нижние слои воздуха. Значит, чем ближе к экватору, тем сильнее нагрев. На одной и той же широте из-за вращения Земли вокруг Солнца угол падения солнечных лучей и продолжительность освещения изменяются (зимой — меньше, летом — больше).

И на суше обширные пространства пустынь, лесов, покровных ледников нагреваются по-разному. Белые снега и льды отражают большое количество солнечных лучей. Лесная растительность повышает испарение. Песчаные и каменистые пустыни сильно нагреваются днём и быстро остывают ночью.

Существенно на температуру воздуха влияет и рельеф земной поверхности. В горах при подъёме вверх температура воздуха уменьшается. Горы преграждают путь тёплым или холодным ветрам. Равнинный рельеф, наоборот, создаёт для этого благоприятные условия. В горах с подъёмом вверх становится всё холоднее. Северные склоны гор всегда холоднее южных.

На поверхности океанов температура воздуха изменяется ещё и под воздействием тёплых и холодных течений.

На температуру воздуха оказывает влияние и распределение площади суши и океана. В Северном полушарии эти площади более или менее одинаковы, в Южном преобладает океан. Северное полушарие теплее Южного. В Южном полушарии мало суши и огромное влияние на погоду оказывает ледяная Антарктида. Летний период в Северном полушарии длится на неделю дольше, чем в Южном.

8695

Первые сведения о том, что чем выше человек поднимается над поверхностью Земли, тем ниже становится температура воздуха, люди получили еще в древние времена, когда взбирались на высокие горы. Со временем эта информация подтвердилась: первые аэронавты, совершавшие полеты на воздушных шарах, тоже отмечали линейную зависимость между ростом высоты и падением температуры. Наверное, именно поэтому у многих из нас сложилось представление о том, что чем дальше от поверхности планеты находится наблюдатель, тем холоднее воздушное пространство вокруг него, и это длится до тех пор, пока наблюдатель не достигнет открытого космоса, в котором царит вечный холод. Тем не менее это представление – не более чем миф.

Для того чтобы убедится в этом, я предлагаю вам совершить воображаемое путешествие от поверхности Земли до самых верхних границ ее воздушной оболочки. Представьте, что вы сели в корзину воздушного шара жарким летним днем, когда температура воздуха у поверхности Земли достигала отметки 30 °С, проверили все оборудование и отправились в воздушное путешествие. При этом вы как настоящий ученый не забываете поглядывать на имеющийся в гондоле термометр, который измеряет температуру воздуха. Каковы же будут его показания?

Тем не менее вы уже приблизились к тропопаузе – слою в 2–3 км, который является верхней границей тропосферы. Здесь падение температуры останавливается: при путешествии через тропопаузу термометр все время показывает те самые –56 или –70 °С. То есть на протяжении трех километров температура не падает и не повышается. Ну а дальше вам нужно пересесть на стратостат и продолжить свое путешествие. Перед вами открывается новый слой воздушной оболочки нашей планеты, который называется…

В этом слое воздух уже настолько разреженный, что им практически невозможно дышать. А вот с температурой происходят интересные вещи. Первые 20–25 км она не изменяется, оставаясь такой же, какой была при достижении верхней границы предыдущего слоя. А вот дальше следует резкий скачок, и к высоте в 40 км становится достаточно тепло – термометр показывает 0 °С. Таковой температура остается и следующие 10 км, до верхней границы этого слоя, который называется стратопаузой.

Чем можно объяснить этот неожиданный температурный скачок? Дело в том, что на указанном участке газы, составляющие воздух, подвергаются постоянным атакам ультрафиолетового излучения, которые запускают различные химические реакции. Одна из них нам хорошо известна – это превращение кислорода в озон, благодаря чему формируется озоновый слой, защищающий Землю от того самого ультрафиолетового излучения. Все эти реакции экзотермические, то есть при их протекании в окружающее пространство выделяется энергия в виде тепла. Это тепло и согревает верхние слои стратосферы.

Однако ваш стратостат стремится все выше и выше, и вот на высоте в 50 км вы достигли уже следующего атмосферного слоя, который называется…

Здесь вам нужно пересесть на летательный аппарат, предназначенный для суборбитальных полетов, и продолжить свое путешествие. Этот слой интересен тем, что именно в нем рождаются красивые серебристые облака, которые иногда можно наблюдать и с поверхности Земли. Однако, любуясь этим прекрасным явлением природы, не забывайте при этом поглядывать на термометр. И тут вы увидите, что в этом слое с температурой происходят не менее удивительные приключения.

Подобное падение температуры объясняется тем, что воздух в мезосфере уже настолько разрежен, что солнечные лучи, проходя через эту область, просто не успевают передавать свою энергию достаточно редким молекулам газов. А расположенный ниже озоновый слой, весьма интенсивно поглощает солнечную радиацию, но при этом совсем не отражает ее. Так что нагреваться в мезосфере просто нечему – отсюда и такие низкие температуры.
Однако на высоте в 90 км мезосфера заканчивается. Дальше ваше путешествие может быть продолжено только на космическом корабле. На нем вы попадете в последний слой атмосферы, где температуры еще отличаются от таковых в открытом космосе. И называется он…

Такое название эта область нашей воздушной оболочки носит не зря – здесь температура начинает резко повышаться. На высоте в 300 км термометр показывает уже 1700 °С. Дальше, до самой верхней границы этого слоя, который лежит на высоте в 800 км, температура увеличивается уже незначительно, однако, согласитесь, путешествовать через термосферу достаточно жарко! Причиной столь резкого повышение температуры является ионизация атомов атмосферных газов, при которой выделяется энергия, а также так называемое джоулево тепло, создаваемое электрическими токами магнитосферы. Кстати, именно вышеупомянутая ионизация газов приводит к таким красивым и величественным явлениям природы, как полярные сияния.

Собственно говоря, у верхней границы термосферы ваше путешествие завершается – дальше идет слой под названием экзосфера, в котором происходит утечка частиц в межпланетное пространство, поэтому температура там практически не отличается от таковой в открытом космосе. Можно возвращаться обратно на Землю – больше никаких интересных явлений, связанных с изменением температуры, вы не увидите.

Таким образом, каждый, кто совершит подобное путешествие, сможет сам убедиться в том, что представление о линейном падении температуры при росте высоты справедливо только для самого нижнего слоя атмосферы. Дальше температура меняется зигзагообразно – сначала резко повышается, потом также резко падает, после снова растет и затем опять падает. Конечно, сейчас подобные путешествия невозможны, однако со временем, когда будет создано, например, такое устройство, как космический лифт, любой желающий сможет на собственном опыте убедиться в том, что при росте высоты температура в атмосфере изменяется весьма неравномерно.

Читайте также: