Równowaga atmosfery
Powietrze cieplejsze jest mniej gęste od powietrza chłodniejszego, mniej gęste znaczy lżejsze - z tego faktu wynika że powietrze cieplejsze w otoczeniu powietrza chłodniejszego unosi się gdyż jest od niego lżejsze.
Z drugiej strony, powietrze chłodniejsze jest bardziej gęste od powietrza cieplejszego, bardziej gęste znaczy cięższe - z tego faktu wynika że powietrze chłodniejsze w otoczeniu powietrza cieplejszego opada gdyż jest od niego cięższe.
Aby określić stan równowagi atmosfery musimy znać aktualny (pionowy) gradient termiczny - określa on jak szybko ochładza się atmosfera w danych warunkach. Wyróżnia się trzy stany równowagi atmosfery:
-stan równowagi stałej (atmosfera stabilna)
występuje kiedy aktualny gradient termiczny jest mniejszy od wilgotno adiabatycznego (0,5 st. C / 100 m), tzn. spadek temperatury wynosi np. 0,3 st. C na 100 m wzniesienia; w takich warunkach każda paczka powietrza i tego suchego i tego wilgotnego stanie się ostatecznie chłodniejsza od otoczenia i zacznie opadać (brak warunków do konwekcji). -stan równowagi względnej
występuje gdy aktualny gradient termiczny jest pośredni między sucho adiabatycznym (1 st. C / 100 m) a wilgotno adiabatycznym (0,5 st. C / 100 m) - wynosi np. 0,6 st. C / 100 m. Taki stan atmosfery jest najczęściej spotykany. Wnoszenie nienasyconego powietrza w tym stanie najczęściej powoduje front atmosferyczny lub topografia terenu (góry) jeśli powietrze to jest dostatecznie wilgotne, na pewnym poziomie staje się nasycone - dochodzi do kondensacji, powstają chmury (opady). Taki proces często powoduje letnie burze i opady. -stan równowagi chwiejnej (atmosfera niestabilna)
występuje jeśli aktualny gradient termiczny jest większy od sucho adiabatycznego (1 st. C / 100 m), tzn. spadek temperatury wynosi np. 1,2 st. C / 100 m. Każdy blok powietrza w tym stanie atmosfery będzie się stale unosić, gdyż zawsze będzie cieplejszy od otoczenia. Taki stan atmosfery najczęściej ma miejsce w warstwie atmosfery przy powierzchni ziemi w upalny i słoneczny dzień.
Procesy prowadzące do powstania równowagi chwiejnej:
-ogrzewanie powietrza od gruntu - słońce ogrzewając grunt ogrzewa powietrze przy nim zalegające, a to powoduje, że powietrze ciepłe znajduje się w dolnej warstwie atmosfery poniżej chłodnego. -ciepła adwekcja przy gruncie - napływ ciepłego powietrza nad dany obszar powoduje podwyższenie temperatury przy powierzchni ziemi. -chłodna adwekcja w wyższych warstwach atmosfery - napływ chłodnego powietrza w górne warstwy atmosfery powoduje, że powietrze jest tam chłodniejsze od tego poniżej.
Procesy prowadzące do powstania równowagi stałej
-ochłodzenie z wypromieniowania - występuje podczas spokojnych i bezchmurnych nocy, kiedy powietrze przy gruncie ochładza się szybciej niż warstwy powyżej (na skutek wypromieniowania ciepła) i w rezultacie chłodniejsze powietrze zalega przy gruncie.
(…)
… te są odchylane na półkuli północnej w prawo (wiatry północno-wschodnie), a na półkuli południowej w lewo (wiatry południowo-wschodnie).
Jakie są różnice i podobieństwa między parą wodną a chmurami?
Chmury powstają wskutek kondensacji pary wodnej w krople wody w atmosferze. Ochładzanie zmniejsza zdolność powietrza do zatrzymywania pary wodnej. Dalsze ochładzanie poniżej tzw. temperatury punktu rosy powoduje nasycenie (saturację), po której następuje kondensacja.
Jeżeli temperatura powietrza pozostaje stała, odparowanie wody do powietrza spowoduje spadek wilgotności powietrza i wzrost temperatury punktu rosy.?
Fałsz. Jeśli odparujemy wodę do powietrza nastąpi wzrost wilgotności powietrza i przy stałej temperaturze musi nastąpić spadek temperatury punktu rosy.
Cały styczeń świeci słońce We wrocku. Ziemia…
…
Czy klimat ziemi ma wpływ na bilans energetyczny?
Ziemia i atmosfera są w stanie równowagi określonej przez energię dostarczaną przez Słońce oraz emitowaną przez Ziemię w kosmos. BILANS ENERGETYCZNY
- to co Ziemia zyskuje i to co traci musi się zbilansować
ZIEMIA
Zyski:
Absorpcja fal krótkich (45), Promieniowanie zwrotne (88)
Straty:
Emisja fal długich (104), Przewodnictwo turbulencyjne (5), Ciepło utajone (24)
ATMOSFERA
Zyski:
Absorpcja fal krótkich (25), Absorpcja fal długich (100), Ciepło utajone (24), Przewodnictwo turbulencyjne (5),
Straty:
Emisja fal długich do podłoża (88), Emisja fal długich w przestrzeń kosmiczną (66),
PRZESTRZEŃ MIĘDZYPLANETRANA
Zyski: Promieniowanie odbite krótkofalowe (30), Uchodzące promieniowanie długofalowe (70),
Straty:
Dochodzące promieniowanie słoneczne (100…
… się po pewnym czasie do temperatury otoczenia.
Ustali się zatem równowaga pomiędzy ilością energii wypromieniowanej a ilością energii pochłoniętej przez to ciało w jednostce czasu. Aby więc ciało wysyłało więcej energii niż pochłania, temperatura ciała promieniującego musi być wyższa od temperatury otoczenia.
Przepływ cyklonalny na półkuli północnej:
W strefie tej, szczególnie na półkuli północnej, rozwija…
…, gdy średnia miesięczna wilgotność względna przekracza 90%. Najsuchszym okresem roku jest maj i czerwiec - wtedy średnia miesięczna wilgotność względna spada poniżej 70%.
Nasza atmosfera działa jak szklarnia:
Ogrzewanie się szklarni następuje w wyniku ograniczenia ucieczki ciepłego powietrza, czyli ograniczeniu konwekcyjnej i turbulentnej wymiany ciepła. Promienie słoneczne nagrzewają grunty w szklarni, co z kolei ociepla powietrze w środku pomieszczenia. Temperatura powietrza wzrasta, ponieważ jest ono "uwięzione" w szklarni, w przeciwieństwie do warunków zewnętrznych, gdzie ciepłe powietrze swobodnie miesza się z zimnym. Można to łatwo zademonstrować, otwierając okno w szklarni, co prowadzi do szybkiego spadku temperatury. Szklarnia działa głównie poprzez zapobieganie konwekcji; atmosferyczny efekt…
… cieplarniany funkcjonuje z kolei poprzez ograniczenie wypromieniowania.
Globalna cyrkulacja atmosfery
Rozkład stałych ośrodków barycznych przy powierzchni Ziemi powoduje krążenie powietrza w różnych szerokościach geograficznych, co nazywamy globalną cyrkulacją atmosfery. Na Ziemi wyróżniamy następujące strefy cyrkulacji powietrza atmosferycznego: międzyzwrotnikową, dwie strefy umiarkowanych szerokości…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)