Градиент температуры является физической величиной , которая описывает в каком направлении и какими темпами температура изменяется наиболее быстро вокруг определенного места. Температурный градиент является размерной величиной выражается в единицах градусов (по определенной шкале температуры) на единицу длины . СИ единица Кельвина на метр (К / м).
Температурные градиенты в атмосфере важны в атмосферных науках ( метеорология , климатология и смежные области).
Математическое описание [ править ]
Предполагая, что температура T является интенсивной величиной , т. Е. Однозначной, непрерывной и дифференцируемой функцией трехмерного пространства (часто называемой скалярным полем ), т. Е. Что
где x , y и z - координаты интересующего места, тогда градиент температуры - это векторная величина, определяемая как
...
Физические процессы [ править ]
Климатология [ править ]
В глобальном и годовом масштабе динамику атмосферы (и океанов) можно понять как попытку уменьшить большую разницу температур между полюсами и экватором за счет перераспределения теплого и холодного воздуха и воды, известного как тепловой двигатель Земли.
Метеорология [ править ]
Различия в температуре воздуха в разных местах имеют решающее значение для прогнозирования погоды и климата. Поглощение солнечного света на поверхности планеты или вблизи нее увеличивает градиент температуры и может вызвать конвекцию (основной процесс образования облаков , часто связанный с осадками ). Метеорологические фронты - это регионы, где горизонтальный градиент температуры может достигать относительно высоких значений, поскольку это границы между воздушными массами с довольно отчетливыми свойствами.
Очевидно, что градиент температуры может существенно меняться во времени, например, в результате дневного или сезонного нагрева и охлаждения. Скорее всего, это происходит во время переворота . Например, днем температура на уровне земли может быть низкой, в то время как в атмосфере теплее. По мере того как день переходит в ночь, температура может быстро падать, в то время как в других местах суши на той же высоте остается теплее или прохладнее . Иногда это происходит на западном побережье США из-за географического положения.
Выветривание [ править ]
Расширение и сжатие породы, вызванное изменениями температуры во время лесного пожара , из-за термического стресса выветривания , может привести к тепловому удару и последующему разрушению конструкции.
Температура в помещении [ править ]
См. Также [ править ]
- Атмосферная температура для градиента земной атмосферы
- Геотермальный градиент
- Градиент
- Промежуток времени
Ссылки [ править ]
- Эдвард Н. Лоренц (1967). Природа и теория общей циркуляции атмосферы . Публикация № 218. Женева, Швейцария: Всемирная метеорологическая организация.
- М.И. Будыко (1978). Климат и жизнь . Международная серия по геофизике. 18 . Академическая пресса. ISBN 0-12-139450-6.
- Роберт Г. Флигл; Йост А. Бусинджер (1980). Введение в физику атмосферы . Международная серия по геофизике. 25 . Академическая пресса. ISBN 0-12-260355-9.
- Дэвид Миллер (1981). Энергия на поверхности земли: введение в энергетику экосистем . Академическая пресса. ISBN 978-0-08-095460-8.
- Джон М. Уоллес; Питер В. Хоббс (2006). Наука об атмосфере: вводный обзор . Эльзевир. ISBN 978-0-08-049953-6.
Внешние ссылки [ править ]
- Третий оценочный доклад МГЭИК
- Графическое изображение температурного градиента (инструменты) .