
|
![]() |
Felső légkörAlap |
A légköri rétegekA légkör különböző szintjeit a különböző fizikai tulajdonságaik alapján határozzák meg. A hőmérséklet változik a magassággal, a nyomás és a légnyomással együtt a levegő sűrűsége is csökken. Minél magasabbra megyünk, annál kevesebb molekulát találunk egységnyi térfogatban (pl. 1 m3-ben). A nedvesség és a szélsebesség is változik …
|
|
![]() |
Mindezek nem látszódnak a földről, ha felnézünk az égre. Vagy felhőket, vagy a kék eget látjuk, bármilyen réteg nélkül. A kék szín a fehér napsugárzás kék részéből származik. Ez azért van, mert a levegőben lévő molekulák különbözőképpen befolyásolják a látható fény különböző színeit (azaz a különböző hullámhosszakat). De mi van a rétegekkel? Megfigyelhetjük őket egyáltalán?
|
b) Ezt a szabályt érvényteleníti, vagy kiegészíti az, ha a levegőmolekulák elnyelik a napsugárzás bizonyos részét, és ezek melegítik fel a levegőt. Ebben az esetben a hőmérséklet növekszik, egészen addig, míg el nem éri a lokális maximumát. Ez a helyzet a sztratoszférában található ózonrétegben, ahol az ózon elnyeli az UV - sugárzást és a hőmérsékleti maximum (sztratopauza) meghatározza a sztratoszféra és a mezoszféra közötti határt. A mezoszférában a hőmérséklet ismét csökken. A hőmérséklet ismételt növekedése a termoszférában játszódik le, ahol a nitrogén és az oxigén elnyeli a rendkívül energia gazdag rövid UV - sugárzást, és részben ez ionizálja is a molekulákat. Ezért ezt a réteget ionoszférának is nevezzük.
|
|
![]() |
Miért csökken a nyomás?A különbség a víz és a levegő között az, hogy a levegő összenyomható, a víz pedig nem. Ha a tengeren a vízben vagy és 10 m víz van feletted, a nyomás akkor 1 bar, ha 20 m víz van feletted, akkor 2 bar, mert a vízmennyiség összeadódik. A levegő egy kicsit olyan, mint ha könnyű párnákat feltornyoznád egymáson. A torony alján lévő párnák lapossá válnának, köszönhetően a felette lévők súlyának. Össze lehet nyomni őket, mert sok a levegő közöttük. Végül a talajon lévő első 30 cm-es rétegben 10 párna van, míg a nyolcadikban csak egy, habár mindegyiknek párnának ugyanakkora a súlya. Ugyanez van a légkörben is. Ennek következtében a klimatológusok nagyon gyakran nemcsak a métert használják, mint mértékegységet, a magasság mérésére, hanem a nyomást is. Az összenyomhatóság függ egy kicsit a hőmérséklettől, de nagyjából a nyomás feleződik 5.5 km-enként. 1000 hPa a nyomás a talajon, 500 hPa 5,5 km magasan és így tovább. A termoszféra valóban olyan forró?A légköri profilok gyakran mutatnak 200-500 km magasságban a termoszférában 500-1000°C-t. Ez valóban olyan meleg? A probléma ebben az esetben a hőmérséklet definíciója. A molekuláknak a levegőben van bizonyos energiájuk. Ha ezt egy hőmérővel mérjük, akkor a molekulák átadják az energiájuk egy részét, amikor nekiütköznek a hőmérő felszínének. A termoszféra magasságában a molekuláknak nagyon nagy energiájuk van, ezért a hőmérsékletek helyesek, de a molekulák száma egységnyi térfogatban egy milliomod része a földfelszín közeli értéknek. Az ütközések valószínűsége (például a hőmérővel), és a teljes energia átadása nagyon kicsi. Ennek következtében a termoszféra hőmérséklete nem más, mint a molekuláris energia mértéke. De nem tudod igazán összehasonlítani a felszíni hőmérsékletméréssel.
|
|
![]() |
|
4. c) Nézd meg a jobb oldali kivágatot és hasonlítsd össze a szélsebességeket a talajon (alul a sötétkék), és 9 km magasan (világoskék fölül) az adott helyeken. Mennyi a szélsebesség a három helyen km/h-ban? Kattints a képre a nagyításhoz!
|
![]() |
|
|
![]() |
Hogyan változik a szél?A fenti két időjárási térkép (300 hPa = körülbelül 9 km és az 1000 hPa) megmutatja, hogy a nyomási gradiensek és a szélsebességek jelentősen különböznek közel a talajhoz és a felső troposzférában. Ennek következtében, a repülőgépek üzemeltetéséhez egy speciális időjárási előrejelzési rendszer szükséges. A szélsebesség a magassággal növekszik, és a troposzféránál levő átlagos szélsebesség a felszínen komoly vihar lenne. A sztratoszférában nemcsak a hőmérsékleti menet változik, hanem a szélsebesség is jelentősen lecsökken.
|
|
![]() |
|
Kapcsolódó oldalak: Többet olvashatsz a levegő tulajdonságainak megváltozásáról a magasság növekedésével az:
|
Az oldalról:szerző: Dr. Elmar Uherek - MPI Mainz
|