Hőmérsékleti gradiens
Hőmérsékleti gradiens
A függőleges hőmérsékleti gradiens a hőmérséklet változása függőleges magasságonként a magasság függvényében, a levegő páratartalmától függően. A troposzférában átlagosan 6,45 K / km, de széles körben változik, néha megváltoztatja annak jelét (hőmérséklet inverzió). Alacsony hőmérsékleten az úgynevezett száraz-adiabatikus gradiens (9,8 K / km) értékéhez igazodik. ]
Az adiabatikus hőmérsékletnél nagyobb hőmérséklet-gradiensnél minden függőleges mozgás felgyorsul, és a légkör instabil. A legerősebb hőmérsékleti gradienseket tavasszal figyelik meg. ]
Ha a környezeti hőmérséklet gradiense közel azonos a száraz adiabatikus függőleges gradienssel (3.8. Ábra, b), akkor a légkör stabilitását közömbösnek nevezik. Minden olyan levegőmennyiség, amely bármilyen okból gyorsan felfelé vagy lefelé mozog, ugyanolyan hőmérsékletet kap, mint a környező levegő új magasságban. Ennek következtében a hőmérsékletkülönbséghez nem vezet semmilyen további függőleges elmozdulás, és a szóban forgó levegő mennyisége ugyanazon a helyen marad. Ha a környezeti levegő hőmérséklet-gradiense kisebb, mint a száraz adiabatikus függőleges gradiens, akkor az atmoszférát adiabatikusnak nevezik. A superadiabatikus esethez hasonló érvek felhasználásával kimutatható, hogy a szubdiadiumos légkör stabil. Ezért a kis mennyiségű levegő hirtelen a függőleges irányban mozog, majd visszaáll az eredeti helyzetébe. Például a levegő mennyisége elmozdul az A-tól B-ig terjedő helyzetből az 1. ábrán. A 3.8.6. Pontnál nagyobb sűrűségű lesz, mint a B környezeti levegője. Ennek következtében az eredeti magassága visszatér [. ]
A hőmérséklet gradiense és a légkör stabilitása (- hőmérsékleti gradiens a környezeti levegőben, - adiabatikus függőleges hőmérsékleti gradiens).
A vízszintes hőmérséklet-gradiens a leggyakrabban 100 km-es távolságra van a normálisnál az izoterma mentén. A vízszintes TG-értékek sorrendje 100 km / 100 km, az első zónákban 100 km-t meghaladó 10 °. A vízszintes HT-t termikus gradiensnek is nevezik. Lásd még függőleges hőmérsékleti gradiens. ]
A függőleges hőmérsékleti gradiensek átlagos értékei szignifikáns változékonyságot mutatnak mind az éghajlati övezetekben, mind az évszakokban [59, 70]. A legnagyobb értékek figyelhetők meg a nyáron több trópusi sivatagok, míg a legnagyobb negatív színátmenetek, köszönhetően a hőmérsékleti inverzió figyeltek meg Kelet-Szibéria, északnyugati Kanadában és a sarki régiókban a téli Ezek a különbségek teszik a szokás, hogy a közepes hőmérsékletet vagy nyomást, a tenger szintje állomás nem megfelelő és hibás eredményeket ad. ]
Mivel a halmazállapot-változás, azaz. E. hőmérséklet, nyomás és a gáz sűrűség, anélkül hőcsere előforduló a környező közeggel, adiabatikus, a hőmérséklet-gradiens, amelyhez hozzá van kötve, említett a száraz adiabatikus hőmérséklet-gradiens vagy gradiense adiabatikus. Numerikusan ez megfelel a hőmérséklet csökkenésének 1 ° C-on 100 m magasságban. Ha a légkör hőmérséklete ezen értéknél magasabb magassággal csökken, akkor a hőmérséklet-gradiens superadiabatikusnak nevezik. ]
AZ ATMOSPHERE STRATIZÁLÁSA. Hőmérséklet eloszlás a légtérben magassággal. Az SA stabil, instabil vagy száraz (telítetlen) vagy telített levegőre nézve közömbös. Egy stabil SA esetében a függőleges hőmérsékleti gradiensnek kisebbnek kell lennie, mint a száraz adiabatikus hőmérsékletnek, míg a telítettségnek kisebbnek kell lennie, mint a nedvesség-adiabatikus hőmérséklet, míg az instabil SA esetében adiabatikusabbnak kell lennie. SA a száraz adiabatikus és a nedves adiabatikus közötti gradienseket nedves-instabilnak nevezik. Lásd még a légkör függőleges egyensúlyát. ]
Normális (negatív) hőmérsékleti gradiens esetén a földfelszínről történő átjutás nem pusztán függőleges, mivel a légkört nagy turbulencia jellemzi. Fő okoz kaotikus turbulens légáramlást sokaságát képezik örvények - egyenetlensége hőátadás a légkörből az alatta lévő felülethez, a bennük a különböző sebességgel mozgó levegő áramlások és az alapul szolgáló felületi érdesség önmagában [.. ]
A hőmérséklet rétegződése a víz hőmérsékletének változása a víz mélysége mentén, tárgy. Folyamatos, vagy klinalnoe (a görög éktől - dönthető), a hőmérsékletváltozás minden ökológiai rendszerre jellemző. Gyakran a "gradiens" szó ezt a változást jelöli. Azonban a tartályban lévő víz hőmérséklet-rétegződése különleges jelenség. Így nyáron a felszíni víz nagyobb, mint a mély. Mivel a melegebb víz kisebb sűrűséggel és alacsonyabb viszkozitással rendelkezik, a keringés felszíni, fűtött rétegben történik, sűrűbb és viszkózusabb hideg vízzel nem keveredik. A meleg és a hideg réteg között éles hőmérsékleti gradienssel rendelkező köztes zóna keletkezik, amelyet termoclinnak neveznek. Érthető, hogy a termikus rétegződés víz meghatározó befolyást gyakorol a megoszlása élőlények a vízben és a közlekedési és diszperziós szennyeződést érkező ipari, mezőgazdasági, háztartási. [. ]
A folyadékréteg alsó határán (y = 0) a T0 hőmérsékletet fenntartjuk; a gőz-gáz keverék felső határában a T "hőmérséklet és a gőz koncentrációja d) az y = K fázis határánál egy hőmérséklet-gradiens ugrás következik be a fázisátmenet hője miatt. ]
Az adiabatikus légkör egy feltételes légkör, amelynek függőleges hőmérsékleti gradiense a száraz adiabatikus (9,8 K / km). A nyomás az adiabatikus légkörben a P = Po (1-82 / cpT) r ° n törvény szerint csökkenti a magasságot, ahol a cp és R a száraz levegőre vonatkozik. Az ilyen légkör magassága 273 K kezdeti hőmérsékleten kb. 27,7 km [. ]
A talaj környezetében a hőmérséklet napi és szezonalitási stabilitása (ingadozások) a mélységtől függ (3.3. Ábra). Jelentős hőmérsékleti gradiens (valamint páratartalom) lehetővé teszi a talajlakók számára, hogy kedvező környezetet biztosítsanak számottevő elmozdulásokkal. ]
A konvekció kialakulása függ a "függőleges" gradienstől, azaz azon a sebességen, amelyen a légkör hőmérséklete a magassággal csökken. A konvekció akkor következik be, ha a függőleges hőmérsékleti gradiens meghalad egy bizonyos értéket. Ezt az értéket úgy számolhatjuk ki, hogy megkeressük a kiválasztott levegőmennyiség hőmérsékletváltozását, amely "adiabatikusan" felfelé vagy lefelé mozog, vagyis a környező levegő hőcseréje nélkül. Amikor egy ilyen térfogat felemelkedik, a nyomás csökken, a térfogat nő, és ezért a hőmérséklete csökken. Az a sebesség, amellyel a hõmérséklet emelkedése következtében a hõmérséklet a magassággal csökken, száraz adiabatikus függõleges gradiensnek nevezik; kb. 10 K / km. Ha a környezeti hőmérséklet gyorsabban csökken a magassággal, akkor az emelkedő térfogat melegebb lesz, mint a környező közeg, ezért folyamatosan emelkedni fog felfelé a felhajtóerő hatása alatt. Más szóval, a helyzet nem lesz stabil, és konvekció fog felmerülni. ]
A levegő tömegének diffúziója erősen függ a függőleges hőmérséklet függvényétől. A hőmérséklet változását a légkörben minden 100 m magasságnál a hőmérséklet gradiensnek nevezzük. Állandó hőmérsékleten minden magasságban a függőleges hőmérsékleti gradienset izotermikusnak nevezik. Különös figyelmet érdemel a hőmérsékleti gradiens a légkörben, amelyben a levegő tömege egyik szintről a másikra mozog, úgyhogy ez a tömeg állandóan környezeti sűrűséggel rendelkezik. ]
A hőáramlás a kőzetek hővezető képességének terméke a hőmérsékleti gradienshez (3.1. Egyenlet). Minden mérés azt mutatja, hogy a geotermikus gradiens mélyen a Föld irányába hat, ami a hőmérséklet és a mélység növekedését jelenti. A geotermikus gradiens átlagos értéke körülbelül 20 ° C / km. Azonban a földfelszín különböző területein jelentős eltérések vannak ettől az értéktől. A hőáram különböző értékei korrelálnak a különböző geológiai struktúrákkal. ]
FENNTARTHATÓ EQUILIBRIUM. A függőleges hőmérsékleti gradienssel jellemzett légkör állapota kisebb, mint a száraz adiabatikus, ha a levegő száraz vagy telítetlen és kevésbé nedves adiabatikus, ha a levegő telített. ]
CONVECTIVE EQUILIBRIUM. A légkör állapota, amelyben a függőleges hőmérsékleti eloszlást teljes mértékben turbulens keverés határozza meg. Ebben az esetben a függőleges hőmérsékleti gradienseknek adiabatikusnak kell lenniük (száraz vagy nedves, a páratartalomtól függően). A troposzféra átlagosan közel van a KR Stratoszférahoz, amely közelebb van a sugárzási egyensúlyhoz (lásd). ]
A termo-ozmózis egy folyadék mozgása vékony porózus közegben, hőmérsékleti gradiens hatására. Ezt a jelenséget átfogóan tanulmányozta B.V. Deryagin, aki megállapította, hogy a termo-ozmózis alapja az entalpiának a kapillárisban lévő folyadék különböző felületi rétegeiben a térfogatértéktől való eltérése. A kapilláris tengely mentén egy hőmérséklet-gradiens jelenlétében egy folyadék-termoszmosis mozgása van. A termo-ozmotikus áramlás sebessége arányos a kapilláris végén lévő hőmérséklet-csökkenéssel. ]
A koromképződés folyamatát jelentősen befolyásolja az égési folyamat rendszere és tervezési paraméterei. A láng hőmérséklete, kettős hatással a korom keletkezik: a magasabb helyi láng hőmérsékletét meghatározva nagyobb hőmérséklet-gradiens a melegítés során a tüzelőanyag-áramlás, amely elősegíti a kialakulását koromrészecskék, de a részecskék maguk felgyorsul égő [.. ]
A meteorológiai hálózat olyan földi berendezésekből áll, amelyek mérik a szél irányát és sebességét; levegő hőmérséklete; 100 m-es hőmérsékleti gradiensek; teljes napsugárzás; relatív páratartalom; csapadék; légköri nyomás [. ]
A Föld magja olvadt állapotban van és főleg vasból áll. A vasatartalom P = 1,4106 bar-nál nem nagyobb, mint 4600 K. A folyadékmagban a hőmérséklet-gradiens nem lehet nagyobb, mint az adiabatikus hőmérséklet, mivel a konvekció egyébként egyenletesen ki fogja egyenlíteni a hőmérsékletet. Ezen az alapon a T magja középpontjában a T a becslések szerint 6 x 103 K. Egy ilyen módszer a T föld eloszlásának becslésére a referenciapontok módszerének nevezzük. ]
Alatt a talaj vezetőképessége azt a képességet jelenti, hogy felszívja és elvezeti a hőt rétegről rétegre az ellentétes irányban a termikus gradiens, azaz. E. meleg a hideg. A talajrétegben átadott hőenergia arányos a hőmérséklet gradiensével és a hővezetési együtthatóval. Hővezetési együtthatója (K) egyenlő a hőmennyiség J áthaladó a talajban a második részben a 1 cm2 (április 10 m2) egy réteg vastagsága 1 cm-es (10 2 m), és egy hőmérséklet-gradiens a rétegben végek ua 1 ° C-on A rendszer% -os együtthatójának dimenziója SI-J / (m • s • ° C). A talaj hővezetőképességének értéke fő összetevőinek (szilárd és folyadékfázis) hővezető képességétől függ. ]
ANTI-CIKLUS AXIS. Az anticiklon központjait összekötő vonal különböző szinteken. Hajlik arra, hogy a Föld felszínét ellen a vízszintes hőmérsékleti gradiens (az irányba a meleg levegő) jellemzően a délnyugati vagy nyugatra, a hajlam nagyobb, annál nagyobb a aszimmetria a hőmérséklet anticiklon. [. ]
A légkör általános forgalma. A Föld felszínének egyenetlen melegedése a napsugarak előfordulási szögétől függően a magas szélességi (poláris) és ekvatoriális régiók közötti hőmérséklet-gradiens fő oka. Az ilyen gradiens jelenléte, valamint a Föld forgása a légkör keringését okozza - a levegőáramok komplex rendszerét. Egyesek viszonylag stabilak, míg mások folyamatosan megváltoztatják irányukat. ]
A STRATIFICÁCIÓ STABILITÁSA. A függőleges légáramlás fenntartására vagy enyhítésére képes légkör rétegezésére. Az USA-t vertikális hőmérsékleti gradiensek jellemzik, valamint az instabilitás energiája. US pozitív (stabil rétegződés) tekintetében a telítetlen levegő függőleges hőmérséklet-gradiensek kevesebb, mint a száraz adiabatikus, és viszonylag telített levegő - függőleges hőmérséklet-gradiensek kevésbé nedves-adiabatikus. Az adiabatikus gradiensekhez képest megfelelőnél nagyobb gradiensek mellett az amerikai instabil rétegződés negatív). ]
A légkör tényleges körülményei között nincsenek tiszta D területek; Azonban a jelentős D. tényező jelenléte a valós mozgásterület komponenseként, a vízszintes hőmérsékleti gradiensek növekedésével vagy csökkenésével járul hozzá az idő múlásával, és ezért fontos szerepet játszik a frontogenezisben és frontolízisben. ]
Vegyük figyelembe a k vastagságú, fix rétegű folyadékot, amely a k és (e-k) vastagságú gőz-gáz keverék rétegével érintkezik (1.8. Ábra). A párolgás során a folyadék és a gőz-gáz keverékben a hőmérséklet-gradiensek (I. és II. Terület) jelennek meg, és a keverékben a párologtató folyadék gőzkoncentrációjának gradiensét (II. ]
A talaj vízrendszere télen. Télen, amely 4-5 hónapig tart a sztyeppékben, a talaj nedvesség-átadása nem áll meg. Ebben az időben a talaj nedvességét, elsősorban gőz formájában. a hőmérséklet-gradiens hatására a meleg alsó talajrétegekről a felsőbb, hűltebbre kerül. A meghatározó tényezők belüli .zheniya Mozgás, nedvesség a téli hőmérséklet gradiensek azok az értékek, amikor a talaj fagyasztás, a mértéke a HC-n .lazhnennosti talaj profilját mélysége a talajvíz. [. ]
Tanulmányok folynak arra, hogy új eljárást dolgozzanak ki az alumínium védőeszközök mágneses mezővel történő öntésére. Válasszuk ki az optimális mágneses térerősség, az arány a hűtővíz korábban birtokolt mágneses kezelése, valamint a hűtőborda hőmérséklet-gradiens a felületről egy hűtött buga biztosító vétel ötvözet, amelynek a javított szerkezeti és védő tulajdonságok, ill. [. ]
Erről a konvekció lehetséges előfordulásáról az első alkalommal figyelmen kívül hagyjuk; nyilvánvalóan az Ab állapot