Obecně víme, že teplota klesá s výškou. Tato variace je známá pod jménem vertikální teplotní gradient, a to proto, že zdroj tepla vyzařující atmosféru pochází ze země. Čím dále od zdroje, tím bude vzduch chladnější.
Tento gradient lze změnit několika procesy: náhlým poklesem nebo zvýšením teploty půdy nebo silným větrem. Abychom tomu lépe porozuměli, v tomto speciálu uvidíme, jaká je struktura atmosféry a proč se teplota mění, jak stoupáme.
Struktura atmosféry
Atmosféra se skládá z 5 vrstev: troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra a exosféra.
- Troposféra: je to místo, kde jsme, a má nadmořskou výšku asi 12km. To je místo, kde se tvoří mraky, žijí rostliny a zvířata, najdeme oceán a pouště atd.
- Stratosféra: nachází se mezi 12 a 50 km nadmořské výšky, tam uvidíme nadzvukové roviny.
- Mezosféra: nachází se mezi 50 a 80 km nadmořské výšky. To je místo, kde „plují“ rádiové vlny a kam přicházejí kosmické paprsky.
- Termosféra: mezi 80 a 690 km nadmořské výšky kromě kosmické lodi na oběžné dráze Země se objeví severní světla.
- Exosféra: a nakonec od 690 km nadmořské výšky najdeme Sputnik I.
Vertikální teplotní gradient
Jak jsme řekli, teplota obvykle klesá s výškou. V troposféře má přibližnou hodnotu šest stupňů na kilometr. To znamená, že pokud je například teplota na hladině moře 15 stupňů, v nadmořské výšce přibližně pěti kilometrů dosáhne hodnoty -15 stupňů (pokles o 30 stupňů).
Sluneční paprsky nedosahují všech částí světa stejným způsobem a nedosahují ani ročních období. V mírných pásmech je tedy teplotní gradient mnohem větší než v tropickém pásmu, 1 ° C na každých 155 metrů nadmořské výšky, kvůli menšímu slunečnímu záření, které přijímá, a menší tloušťce atmosféry. Rovněž v těchto stejných oblastech dochází k různým variacím v důsledku orientace reliéfu a vzdálenosti, která je od rovníku i od pólů.
V intertropickém pásmu teplota klesá o jeden stupeň na každých 180 metrů nadmořské výšky přibližně, protože atmosféra je silnější a je velmi blízko k rovníku. K tomu se přidá k vlastnímu rotačnímu pohybu planety teplé podnebí.
Ale v některých oblastech atmosféry se děje opak, to znamená, že teplota stoupá s výškou. V tomto případě se říká, že vertikální tepelný gradient je negativní. Například: pokud se teplota zvýší o 21 stupňů při sklonu 1 km, říká se, že vertikální teplotní gradient je roven -2 ° C na km. I v některých vrstvách troposféry k tomu může dojít, což vytváří tzv. Teplotní inverzi.
Teplotní inverze se vyskytují také v horní části stratosféry. Naopak v mezosféře teplota v průměru klesá, když stoupá, to znamená, že vertikální teplotní gradient je kladný.
V termosféře teplota stoupá s výškou, a proto se vertikální teplotní gradient v této oblasti atmosféry stává opět záporným.
Co je tepelná inverze?
K tomuto jevu dochází, když je země rychle ochlazována zářením, které zase ochlazuje vzduch, který je s ním v kontaktu. Chladnější a těžší vzduch v horní vrstvě se zase ještě ochladí. Takto, rychlost, s jakou se obě vrstvy vzduchu směšují, prudce klesá.
Obvykle se vyskytuje zejména v zimě, což vede k přetrvávajícím mlhám a mrazu. I když inverze má tendenci se po několika hodinách zlomit, za nepříznivých podmínek může zůstat několik dní dokud se vzduch, který je v kontaktu se zemí, nezahřívá a neobnovuje cirkulaci v troposféře.
Velmi jasný příklad investice lze vidět v Lima, kvůli Humboldtovu proudu. Tento oceánský proud ochlazuje pobřeží a vyšší vrstvy, které jsou teplejší, způsobují, že obloha je velmi zatažená a že tato oblast má chladnější a suchější podnebí, než by mělo mít s přihlédnutím k jeho zeměpisné šířce.
Přesto, pokud nedojde ke změnám ve vzdušných masách, to znamená, že v atmosféře není nestabilita nebo neexistují žádné aktivní fronty, teplota se zvýší ve vztahu k výšce, na některých místech více než ostatní.
Věděli jste, co byl vertikální teplotní gradient a z čeho se skládal? Bylo to pro vás užitečné?