Temperatura gradient

Temperatura gradient

Gradientul de temperatură verticală este schimbarea temperaturii cu o înălțime pe unitate pe verticală, în funcție de umiditatea aerului. În troposferă, acesta are o medie de 6,45 K / km, dar variază foarte mult, schimbând uneori semnul său (inversarea temperaturii). La temperaturi scăzute, acesta tinde la valoarea așa-numitului gradient uscat-adiabatic (9,8 K / km). ]

Cu un gradient de temperatură mai mare decât temperatura adiabatică, toate mișcările verticale sunt accelerate, iar atmosfera este numită instabilă. Cele mai puternice gradiente de temperatură sunt observate în primăvară. ]

Când gradientul temperaturii ambiante este aproximativ egal cu gradientul vertical adiabatic uscat (figura 3.8, b), stabilitatea atmosferei este numită indiferentă. Orice volum de aer care, din orice motiv, se mișcă repede în sus sau în jos, va avea aceeași temperatură ca aerul înconjurător la o altitudine nouă. În consecință, nu există niciun motiv pentru nici o deplasare verticală suplimentară asociată cu diferența de temperatură, iar volumul de aer în cauză va rămâne în același loc. Dacă gradientul de temperatură al aerului înconjurător este mai mic decât gradientul vertical adiabatic uscat, atmosfera se numește adiabatică. Folosind argumente similare cu cazul superadiabatic, se poate arăta că atmosfera subdiabatică este stabilă. Prin urmare, orice cantitate mică de aer care se mișcă brusc în direcție verticală va avea tendința de a reveni la poziția inițială. De exemplu, volumul de aer deplasat din poziția A la B din Fig. 3.8.6, va avea o densitate mai mare decât aerul înconjurător la punctul B. În consecință, tinde să revină la înălțimea inițială. ]

Gradient de temperatură și stabilitate a atmosferei (- gradient de temperatură în aerul înconjurător, - gradient de temperatură verticală adiabatică).

Gradientul de temperatură orizontală se referă cel mai adesea la o distanță de 100 km de-a lungul normalului față de izotermă. Ordinea valorilor TG orizontale este de zeci de grade pe 100 km, în zonele din față poate depăși 10 ° la 100 km. HT orizontală este numită și gradientul termic. Vezi și gradientul de temperatură verticală. ]

Valorile medii ale gradientilor de temperatura pe verticala prezinta variabilitate semnificativa atat in zonele climatice cat si in anotimpuri [59, 70]. Cele mai mari valori sunt observate în vara peste deserturi tropicale, în timp ce cele mai mari gradienții negativ, datorită inversiunilor de temperatură sunt observate în Siberia de Est, nord-vestul Canadei și în regiunile polare în astfel de diferențe de iarnă fac practica de a aduce temperaturi sau presiuni medii la stațiile de nivelul mării nu sunt adecvate și care dau rezultate eronate. ]

Deoarece modificarea stării, adică. E. Densitatea de temperatură, presiune și gaz, fără schimb de căldură care apar cu mediul înconjurător, este adiabatic, gradientul de temperatură la care este conectat, se face referire la gradientul uscat temperatură adiabatică sau un gradient de adiabatic. Numeric, aceasta corespunde unei scăderi a temperaturii cu 1 ° C la 100 m înălțime. Dacă temperatura atmosferică scade cu altitudinea mai repede decât această valoare, gradientul de temperatură se numește sverhadiabatiches-Kim. [. ]

STRATIFICAREA ATMOSFERIEI. Distribuția temperaturii în atmosferă cu altitudine. SA poate fi stabilă, instabilă sau indiferentă la uscarea (și nesaturată) sau la aerul saturat. Pentru un SA stabil, gradientul de temperatură verticală trebuie să fie mai mic decât temperatura adiabatică uscată, în timp ce pentru saturație ar trebui să fie mai mică decât temperatura umiditate-adiabatică, în timp ce pentru un SA instabil ar trebui să fie mai adiabatic. SA cu gradienți între adiabaticul uscat și adiabaticul umed este numit umed-instabil. Vezi și echilibrul vertical al atmosferei. ]

În condițiile unui gradient de temperatură (negativ), transferul de pe suprafața pământului nu este pur vertical, deoarece atmosfera este caracterizată de turbulențe mari. Cauze principale haotice a fluxului de aer turbulent pentru a forma o multitudine de vârtejuri - neuniformitatea de transfer termic din atmosfera suprafeței inferioare, prezența în ea a se deplasează la viteze diferite ale fluxurilor de aer și rugozitatea suprafeței suport în sine [.. ]

Stratificarea de temperatură este o schimbare a temperaturii apei de-a lungul adâncimii unui obiect de apă. Continuă sau klinalnoe (din panta greacă - înclinată), schimbarea temperaturii este tipică pentru orice sistem ecologic. Adesea, cuvântul "gradient" este folosit pentru a denota o astfel de modificare. Totuși, stratificarea temperaturii apei într-un rezervor este un fenomen specific. Deci, în timpul verii, apa de suprafață se încălzește mai mult decât cele adânci. Deoarece apa caldă are o densitate mai scăzută și o vâscozitate mai mică, circulația acesteia are loc în stratul încălzit, stratul încălzit și cu apă rece mai densă și mai vâscoasă, nu se amestecă. Între stratul cald și cel rece se formează o zonă intermediară cu un gradient de temperatură ascuțit, care se numește ter-mocline. Este de înțeles că stratificarea temperaturii apei are o influență decisivă asupra plasării organismelor vii în apă și asupra transportului și dispersiei impurităților provenite de la întreprinderile din industrie, agricultură și viața de zi cu zi. ]

La limita inferioară a stratului lichid (y = 0), temperatura T0 este menținută; la limita superioară a amestecului de gaze de vapori este temperatura T "și concentrația vaporilor d. La limita interfazică y = K), apare un salt de gradient de temperatură datorită căldurii tranzitorii de fază. ]

Atmosfera adiabatică este o atmosferă condiționată cu un gradient de temperatură vertical egal cu adiabaticul uscat (9,8 K / km). Presiunea în atmosfera adiabatică scade cu înălțimea în conformitate cu legea P = Po (1-82 / cpT) r ° n, unde cp și R se referă la aer uscat. Înălțimea unei astfel de atmosfere la o temperatură inițială de 273 K este de aproximativ 27,7 km. ]

În mediul solului, stabilitatea temperaturii zilnice și sezoniere (fluctuațiile) temperaturii depinde de adâncime (Figura 3.3). Un gradient semnificativ al temperaturii (precum și umiditatea) permite locuitorilor solului să își asigure un mediu favorabil prin deplasări nesemnificative. ]

Indiferent dacă se dezvoltă sau nu convecția, va depinde de gradientul "vertical", adică de viteza la care temperatura atmosferei scade cu altitudinea. Convecția are loc numai atunci când gradientul de temperatură verticală depășește o anumită valoare. Această valoare poate fi calculată prin urmărirea schimbării de temperatură a unui volum selectat de aer care se mișcă "adiabatic" în sus sau în jos, adică fără schimbul de căldură cu aerul înconjurător. Când un astfel de volum crește, presiunea scade, volumul se extinde și, prin urmare, temperatura scade. Viteza la care temperatura scade cu altitudinea datorată extinderii volumului se numește gradient vertical adiabatic; este de aproximativ 10 K / km. Dacă temperatura ambiantă scade mai repede cu înălțimea, atunci volumul în creștere va fi mai cald decât mediul înconjurător și, prin urmare, va crește continuu în sus sub acțiunea flotabilității. Cu alte cuvinte, situația nu va fi stabilă și va apărea convecția. ]

Capacitatea aerului de a difuza puternic depinde de distribuția temperaturii de-a lungul verticalei. Schimbarea temperaturii în atmosferă la fiecare 100 m înălțime se numește gradientul de temperatură. La o temperatură constantă la toate altitudinile, gradientul de temperatură verticală se numește izotermă. De interes deosebit este un gradient de temperatură în atmosferă în care masa aerului se deplasează de la un nivel la altul astfel încât această masă să aibă în mod constant o densitate ambientală. ]

Fluxul de căldură este produsul conductivității termice a rocilor la gradientul de temperatură (ecuația (3.1)). Toate măsurătorile arată că gradientul geotermic este direcționat adânc în Pământ, ceea ce înseamnă o creștere a temperaturii cu adâncimea. Valoarea medie a gradientului geotermal este de aproximativ 20 ° C / km. Cu toate acestea, există abateri semnificative de la această valoare în diferite zone ale pământului. Valorile diferite ale fluxului de căldură se corelează cu structuri geologice diferite. ]

ECHILIBRIU DURABIL. starea atmosferică, caracterizat printr-un gradient de temperatură pe verticală este mai mică decât adiabatic uscat, dacă aerul uscat sau nesaturat, și mai puțin vlazhnoadiabati iCal, în cazul în care aerul este saturat. [. ]

EQUILIBRIU CONVENTIV. Starea atmosferei în care distribuția verticală a temperaturii este determinată în întregime de amestecarea turbulentă. Gradienții de temperatură verticali în acest caz trebuie să fie adiabați (uscați sau umed, în funcție de condițiile de umiditate). Troposfera este, în medie, aproape de Stratosfera KR, mai aproape de echilibrul radiant (vezi). ]

Termo-osmoza este mișcarea unui lichid într-un mediu poros subțire sub acțiunea unui gradient de temperatură. Acest fenomen a fost studiat în totalitate de B.V. Deryagin, care a stabilit că baza de osmoză termică este diferența de entalpie în diferite straturi de suprafață a lichidului din capilară față de valoarea volumului. În prezența unui gradient de temperatură de-a lungul axei capilarului, există o mișcare de termosmoză fluidă. Viteza fluxului termo-osmotic este proporțională cu scăderea temperaturii la capetele capilarului. ]

Procesul de formare a funinginii este semnificativ afectat de parametrii de regim și de proiectare ai procesului de combustie. Temperatura flăcării are un dublu efect asupra formării funinginii: temperaturile flăcării locale ridicate determină gradientul mai mare de temperatură în timpul încălzirii fluxului de combustibil, care promovează formarea de particule de funingine, dar particulele în sine este accelerat de ardere [.. ]

Rețeaua meteorologică este alcătuită din echipamente de sol destinate măsurării direcției și vitezei vântului; temperatura aerului; gradienti de temperatura la 100 m; radiații solare totale; umiditatea relativă; precipitații; presiune atmosferică. ]

Miezul Pământului este în stare topită și constă în principal din fier. mp de fier la P = 1.4106 bar nu este mai mare de 4600 K. Gradientul de temperatură nu poate fi în miez lichid deasupra adiabatic, deoarece începe altfel convecție, temperatura este egalată. Pe această bază, T în centrul nucleului este estimat la 6 x 103 K. O astfel de metodă de estimare a distribuției T în Pământ este numită metoda punctelor de referință. ]

Conductibilitatea termică a solului înseamnă capacitatea de a absorbi și de a conduce căldură de la strat la strat în direcția opusă gradientului termic, adică de la cald la frig. Cantitatea de energie termică transmisă prin stratul de sol este proporțională cu gradientul de temperatură și cu coeficientul de conductivitate termică. Coeficientul de conductivitate termică (K) este egală cu cantitatea de căldură în J care trece prin sol, în a doua secțiune de 1 cm2 (10 april m2), cu o grosime a stratului de 1 cm (10 2 m) și un gradient de temperatură în stratul capetele u-1 ° C Raportul dimensiune în% SI - J / (m • la • ° C). Solul conductibilitate termică depinde de conductivitatea termică a principalelor sale componente (fază solidă și fază lichidă). [. ]

AXA DE ANTI-CICLU. Linia care leagă centrele anticiclonului la diferite nivele. Inclinat la suprafața pământului împotriva gradientului de temperatură pe orizontală (în direcția de aer cald), de obicei, la sud-vest sau vest, înclinația este mai mare, cu atât mai mare asimetrie în anticiclonului temperaturii. [. ]

Circulația generală a atmosferei. Încălzirea inegală a suprafeței pământului, în funcție de unghiul de incidență al razelor solare, este cauza principală a gradientului de temperatură între regiunile de latitudine mare (polar) și ecuatoriale. Prezența unui astfel de gradient, precum și rotația Pământului, determină circulația atmosferei - un sistem complex de curenți de aer. Unele dintre ele sunt relativ stabile, în timp ce altele își schimbă constant direcția. ]

STABILITATEA STRATIFICĂRII. Abilitatea de a stratifica atmosfera pentru a mentine sau atenua deplasarile verticale ale aerului. SUA se caracterizează prin gradiente de temperatură pe verticală, precum și prin energia instabilității. US pozitiv (stratificare stabilă) față de aerul nesaturat cu gradienți de temperatură verticală este mai mică decât adiabaticul uscat și aerul relativ saturat - cu gradiente de temperatură verticale mai mici decât adiabaticul de umiditate. Cu gradienți corespunzător mai mari decât gradientele adiabatice, stratificarea instabilă din SUA este negativă). ]

În condițiile actuale ale atmosferei nu există câmpuri pure de D; Cu toate acestea, prezența D. semnificativă ca o componentă în domeniul real al mișcării, crește sau scade gradientele orizontale de temperatură în timp și, prin urmare, este un factor important în frontogeneza și frontoliza. ]

Luați în considerare un strat fix de lichid de grosime k, contactând un strat de amestec de gaze de vapori de grosime k și (e-k) (Figura 1.8). În timpul evaporării, în amestecul lichid și gazul de vapori apar gradientele de temperatură (regiuni I și II) și în amestec gradientul concentrației de vapori a lichidului evaporat (regiunea II). ]

Regimul apei al solului în timpul iernii. În timpul iernii, care durează 4-5 luni în regiunile de stepă, transferul de umiditate în sol nu se oprește. În acest moment, umiditatea solului, în principal sub forma unei vapori. sub influența gradientului de temperatură, se deplasează de la straturile calde inferioare ale solului până la partea superioară, mai răcită. Factorii decisivi pentru mișcarea intra-solară a umidității în timpul iernii sunt gradientele de temperatură la înghețarea solului, gradul de umiditate în profilul solului și adâncimea apei subterane. ]

Studiile sunt în curs de elaborare a unei noi metode de turnare a protectorilor de aluminiu cu un câmp magnetic. Alegeți puterea optimă câmpului magnetic, viteza apei de răcire a avut loc anterior tratament magnetic precum gradientul de temperatură radiatorului din suprafața unui lingou răcit furnizând aliaj de recepție având proprietăți structurale și de protecție îmbunătățite, respectiv. [. ]

Despre asta, suntem distrași de posibilitatea apariției convecției la prima oară; aparent, condiția Ab

Articole similare

• Gradientul de temperatură vertical

• Gradient de temperatură verticală перевод rusă în engleză, traducere rusă în engleză

• Despre temperatură și modul în care soba este afectată de aragaz

Trimiteți-le prietenilor: