Cauzele modificărilor temperaturii aerului
1. Distribuția temperaturii aerului în atmosferă și schimbările sale continue se numește regimul termic al atmosferei. Acest regim termic al atmosferei, care este partea cea mai importantă a climei, este determinat în primul rând de schimbul de căldură dintre aerul atmosferic și mediul înconjurător. În mediul înconjurător, aceasta înseamnă spațiu, mase vecine sau straturi de aer și, în special, suprafața pământului.
Știm deja că schimbul de căldură se realizează, în primul rând, prin radiații, adică datorită radiației proprii din aer și a aerului absorbit de radiația solară, de suprafața pământului și de alte straturi atmosferice. În al doilea rând, se realizează prin conductivitatea termică - moleculară între aer și suprafața pământului și turbulentă în atmosferă. În al treilea rând, transferul de căldură între suprafața pământului și aer poate să apară ca rezultat al evaporării și condensării ulterioare a vaporilor de apă.
În plus, modificările temperaturii aerului pot apărea independent de schimbul de căldură, adiabatic. Astfel de schimbări de temperatură sunt cunoscute a fi asociate cu schimbări ale presiunii atmosferice, în special cu mișcările verticale ale aerului (vezi capitolul doi).
2. Absorbția directă a radiației solare în troposferă este mică; poate provoca o creștere a temperaturii aerului cu aproximativ 0,5 ° C pe zi. Oarecum mai importantă este pierderea de căldură din aer prin radiații cu unde lungi. Dar schimbul de căldură și schimbul de umiditate cu suprafața pământului au o importanță decisivă pentru regimul termic al atmosferei.
Aerul, care intră direct în contact cu suprafața pământului, schimbă căldură datorită conductivității termice moleculare. Dar în interiorul atmosferei, un alt transfer de căldură mai eficient - prin conductivitatea turbionară a căldurii. Amestecarea aerului în procesul de turbulență promovează un transfer rapid de căldură de la un strat al atmosferei la altul. Conductivitatea termică turbulentă crește, de asemenea, transferul de căldură de pe suprafața pământului către aer sau invers. De exemplu, dacă există o răcire cu aer de la suprafața pământului, turbulență de livrat continuu la spațiul aerian pentru a răci aerul cald din straturile superioare. Aceasta menține diferența de temperatură dintre aer și suprafață și, prin urmare, susține procesul de transfer de căldură din aer către suprafață. Răcirea aerului direct deasupra suprafeței pământului nu va fi atât de mare, ci se extinde spre un strat mai puternic al atmosferei. Ca urmare, pierderea de căldură de către suprafața pământului va fi mai mare decât ar fi în absența turbulențelor.
Pentru straturile înalte ale atmosferei, schimbul de căldură cu suprafața pământului este mai puțin important. Rolul crucial în modul termic se trece la radiația din aer și absorbția radiației solare și straturile atmosferice situate deasupra și dedesubtul stratului. În straturile înalte ale atmosferei, valoarea schimbărilor de temperatură adiabatică crește cu mișcările de aer ascendent și descendent.
3. Modificările de temperatură care apar într-o anumită cantitate de aer datorită proceselor de mai sus pot fi numite individuale. Ele caracterizează schimbările în starea termică a unei cantități date de aer.
Dar nu puteți vorbi despre cantitatea individuală de aer, ci despre un punct din interiorul atmosferei cu coordonate geografice fixe și cu o altitudine constantă deasupra nivelului mării. Orice stație meteorologică care nu-și schimbă poziția pe suprafața pământului poate fi considerată un astfel de punct. Temperatura din acest punct va varia nu numai din cauza acestor modificări individuale ale stării termice a aerului. Se va schimba de asemenea datorită schimbării continue a aerului la o anumită locație, adică datorită sosirii aerului din alte locuri în atmosferă unde are o temperatură diferită.
Aceste schimbări de temperatură, asociate cu advecția - fluxul de noi mase de aer din alte părți ale globului în acest loc, se numesc advective. În cazul în care aerul cu o temperatură mai mare curge în acest loc, se spune despre advecția de căldură, dacă cu cea inferioară, despre advecția frigului.
Schimbarea totală a temperaturii într-un punct geografic fix, în funcție de schimbările individuale ale stării de aer și de advecție, se numește o schimbare locală (locală). Aparatele meteorologice - termometre și termografe, imobilizate plasate într-un anumit loc, înregistrează precis modificările locale ale temperaturii aerului. Termometrul dintr-un balon care zboară în vânt și, prin urmare, rămâne în aceeași masă de aer, arată o schimbare individuală a temperaturii în această masă.
