البرنامج التعليمي حول كيفية حساب الارتفاع ودرجة الحرارة

المحتوى

• الاتجاهات
• ما تحتاجه

على طول الطبقة الدنيا من الغلاف الجوي لكوكبنا ، التروبوسفير ، كلما كان الارتفاع أعلى ، برودة. يمر ضوء الشمس عبر الغلاف الجوي ويصل إلى سطح الأرض ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض. ثم ترتفع حرارة السطح خلال الغلاف الجوي. كلما ارتفع الارتفاع ، زادت المسافة من "المدفأة". بعد الاستقرار الحراري في الطبقة الحدودية التي يطلق عليها التروبوبوز ، يرتفع طبقة الستراتوسفير ، التي تقع فوق التروبوبوز ، من الأسفل إلى الأعلى. يرتفع التروبوسفير من مستوى سطح الأرض إلى حوالي 16 كم (53000 قدم) في الارتفاع وستراتوسفير ، يصل ارتفاعه إلى 50 كم (164 ألف قدم) ، فوق طبقة الأوزون مباشرةً.

الاتجاهات

الجو ليس شفافًا تمامًا ، فهو ينتشر قليلاً من الضوء الأزرق ، مما يجعل السماء زرقاء (لاغو دي كومو - صورة الغلاف الجوي في فصل الشتاء من قبل رافاييل غالبياتي من Fotolia.com)

1. سجل درجة حرارة وخط العرض لموقعك. لغرض هذا التمرين ، استخدم متوسط ​​درجة الحرارة العالمية عند 15 درجة مئوية وموقفًا عند خط عرض 45 درجة ، في منتصف المسافة بين خط الاستواء والقطبين.

2. حساب درجة الحرارة على ارتفاع اختيارك في التروبوسفير. تنخفض درجات الحرارة في التروبوسفير إلى 6.5 درجة مئوية لكل كيلومتر (3.5 درجة فهرنهايت لكل 1000 قدم) من الارتفاع. خمسة كيلومترات فوق ، ستكون درجة الحرارة 15 - (5 × 6.5) = -17.5 درجة مئوية تظل هذه المعادلة الخشنة دقيقة إلى حد معقول حتى tropopause.

3. تقدير درجة الحرارة على ارتفاع من اختيارك في tropopause. يحافظ على درجة حرارة ثابتة إلى حد ما من أسفل إلى أعلى في خطوط العرض العليا.في الواقع ، هو ، في جزء منه ، يحددها هذا الاستقرار الحراري. تتراوح درجات الحرارة بين خط العرض -32 درجة مئوية إلى 75 درجة ، وخط العرض -38 درجة مئوية إلى 60 درجة ، وخط العرض -48 درجة مئوية إلى 45 درجة. أقرب إلى خط الاستواء ، فإنه لا يزال يبرد. عند خط عرض 30 درجة ، تنخفض درجة الحرارة إلى -60 درجة مئوية إلى ارتفاع 15 كم قبل البدء في الارتفاع. في خط الاستواء ، تصل درجة الحرارة إلى -68 درجة مئوية على ارتفاع حوالي 17 كم قبل التسلق. متوسط ​​درجة حرارة كامل التروبوبوز ثابت -57 درجة مئوية. يكون تروبوبوز أكثر برودة على خط الاستواء وأكثر دفئًا على القطبين لأنه مع ارتفاع الهواء الساخن وتوسيعه ، تمتص الطاقة من الحرارة وتبرد الجو. كلما زاد توسع الهواء ، زاد تبريد الغرفة (وتوسع الهواء الساخن أكثر من الهواء البارد).

   
   

4. حساب درجة الحرارة على ارتفاع اختيارك في الستراتوسفير. في المتوسط ​​، ترتفع درجة الحرارة بشكل مطرد في هذه الطبقة من الغلاف الجوي. كما هو موضح في الخطوة السابقة ، فإن خط العرض الخاص بك هو اعتبار عملي. الظروف الجوية الحقيقية ، بالطبع ، ليست دقيقة للغاية. توفر ناسا معادلة تحسب درجة حرارة الستراتوسفير المتوقعة (T في درجة مئوية) ، بالنظر إلى متوسط ​​درجة الحرارة العالمية من -57 درجة مئوية إلى ارتفاع 25 كم. الصيغة هي T = -131 + (0.003 * الارتفاع بالأمتار).

ما تحتاجه

• آلة حاسبة
• خريطة
• ميزان الحرارة