Zelfstudie over het berekenen van hoogte en temperatuur

Inhoud

routebeschrijving
Wat je nodig hebt

Langs de laagste laag van de atmosfeer van onze planeet, de troposfeer, hoe hoger de hoogte, hoe kouder. Zonlicht passeert de atmosfeer en bereikt het aardoppervlak en verwarmt het. De oppervlaktewarmte stijgt vervolgens door de atmosfeer. Hoe hoger de hoogte, hoe groter de afstand tot de "verwarming". Na de thermische stabiliteit in de grenslaag, de tropopauze genoemd, warmt de stratosfeer, die boven de tropopauze ligt, van onderop op. De troposfeer stijgt van het maaiveld tot ongeveer 16 km (53.000 voet) in hoogte en de stratosfeer, tot 50 km (164 duizend voet) hoog, net boven de ozonlaag.

routebeschrijving

De atmosfeer is niet volledig transparant, het verspreidt een beetje blauw licht, waardoor de lucht blauw wordt (lago di como - winter sfeerbeeld door Raffaele Galbiati van Fotolia.com)

Noteer de temperatuur en de geografische breedte van uw locatie. Gebruik voor deze oefening de mondiale gemiddelde temperatuur van 15 ° C en een positie van 45 graden breedte, halverwege tussen de evenaar en de polen.
Bereken de temperatuur op de hoogte van uw keuze in de troposfeer. De temperaturen in de troposfeer dalen tot gemiddeld 6,5 ° C per kilometer (3,5 ° F per 1.000 voet) hoogte. Vijf kilometer daarboven zou de temperatuur 15 - (5 x 6,5) = -17,5 ° C zijn. Deze grove vergelijking blijft redelijk accuraat tot de tropopauze.
Schat de temperatuur op de hoogte van uw keuze in de tropopauze. Het handhaaft een min of meer constante temperatuur van beneden naar boven op hogere breedtegraden.In feite wordt het gedeeltelijk bepaald door deze thermische stabiliteit. De temperaturen variëren van ongeveer -32 ° C tot 75 ° breedtegraad, -38 ° C tot 60 ° breedtegraad en -48 ° C tot 45 ° breedtegraad. Dichter bij de evenaar blijft hij afkoelen. Op 30 graden breedtegraad daalt de temperatuur naar -60 ° C tot 15 km hoogte voordat deze begint te stijgen. Op de evenaar bereikt de temperatuur -68 ° C ongeveer 17 km hoog voordat hij klimt. De gemiddelde temperatuur van de gehele tropopauze is een constante -57 ° C. De tropopauze is kouder op de evenaar en warmer op de polen, omdat als hete lucht opstijgt en uitzet, het energie opzuigt uit de hitte en de atmosfeer afkoelt. Hoe meer lucht wordt uitgezet, hoe meer de ruimte wordt gekoeld (en warme lucht zet meer uit dan koele lucht).
Bereken de temperatuur op de hoogte van uw keuze in de stratosfeer. Gemiddeld stijgt de temperatuur gestaag in deze laag van de atmosfeer. Zoals opgemerkt in de vorige stap, is uw breedtegraad een praktische overweging. Echte weersomstandigheden zijn natuurlijk nooit zo nauwkeurig. NASA biedt een formule die de verwachte stratosferische temperatuur (T in ° C) berekent, gegeven de gemiddelde temperatuur van -57 ° C tot 25 km hoogte. De formule is T = -131 + (0,003 * hoogte in meter).