Stateczność atmosfery, gradienty temperatury i inwersja
Gradient suchoadiabatyczny i wilgotnoadiabatyczny, kiedy równowaga jest chwiejna, a kiedy stała, oraz skąd biorą się inwersje. Z wykresem i pytaniami z egzaminu ULC.
Wykres poglądowy. Linie przerywane to adiabaty (jak ochładza się wznoszące się powietrze), linie ciągłe — przykładowe rzeczywiste rozkłady temperatury.
Co musisz zapamiętać
- Gradient suchoadiabatyczny: 1°C na 100 m. Wilgotnoadiabatyczny: średnio ok. 0,6°C na 100 m.
- Równowaga chwiejna: rzeczywisty gradient jest większy od adiabatycznego — wznoszące się powietrze pozostaje cieplejsze od otoczenia i dalej się wznosi (Cu, Cb).
- Równowaga stała: gradient rzeczywisty mniejszy od adiabatycznego — wznoszenie zanika, chmury warstwowe, słaba widzialność.
- Inwersja: temperatura rośnie z wysokością. Nocą przy ziemi powstaje z wypromieniowania ciepła z podłoża, w wyżach — z osiadania powietrza.
| Rzeczywisty gradient | Równowaga | Co widać |
|---|---|---|
| większy od suchoadiabatycznego | chwiejna (bezwzględnie) | silne prądy wznoszące, Cu, Cb, turbulencja |
| między wilgotno- a suchoadiabatycznym | chwiejna warunkowo — zależy od wilgotności | po nasyceniu powietrza chmury kłębiaste |
| mniejszy od wilgotnoadiabatycznego | stała | chmury warstwowe, zamglenia, spokojne powietrze |
| ujemny (temperatura rośnie z wysokością) | inwersja — bardzo stała | mgły, smog, wiatr zmienia się skokowo na granicy |
Porównaj, jak szybko ochładza się otoczenie (gradient rzeczywisty) z wznoszącą się bańką: szybciej — równowaga chwiejna, wolniej — stała.
Jak liczyć stateczność
Bańka powietrza, która się wznosi, rozpręża się i ochładza: sucha o 1°C na każde 100 m, nasycona wolniej, średnio o około 0,6°C na 100 m, bo skraplająca się para oddaje ciepło. Porównujesz to z tym, jak naprawdę spada temperatura otoczenia z wysokością (gradient rzeczywisty). Jeśli otoczenie ochładza się szybciej niż bańka, bańka zostaje cieplejsza i lżejsza — wznosi się dalej. To równowaga chwiejna. Jeśli wolniej — bańka szybko robi się zimniejsza od otoczenia i opada: równowaga stała.
Inwersja
Przy inwersji temperatura rośnie z wysokością, więc na wysokości 500 m może być cieplej niż przy ziemi. Nocą, przy bezchmurnym niebie, ziemia wypromieniowuje ciepło i wychładza najniższą warstwę powietrza — powstaje inwersja przyziemna. W wyżach powietrze osiada i ogrzewa się przy sprężaniu — to inwersja z osiadania. Pod inwersją gromadzą się mgły i zanieczyszczenia, a widzialność spada.
Tak pytają na egzaminie ULC
Pokaż odpowiedź
Poprawna odpowiedź: Większy od adiabatycznego
Pokaż odpowiedź
Poprawna odpowiedź: Ochładza się o 1° C/100 m
Pokaż odpowiedź
Poprawna odpowiedź: Wypromieniowania ciepła z podłoża
Przećwicz cały temat
Załóż konto — 3 dni za darmoMeteorologia
Cały przedmiot: zakres egzaminu, lekcje i przykładowe pytania.
Meteorologia na egzaminie PPL(A) → Chmury — rodzaje, piętra i co zapowiadają →Fronty atmosferyczne — front ciepły i chłodny I i II rodzaju →Wyż, niż i izobary — jak wieje wiatr →Atmosfera wzorcowa ISA i spadek ciśnienia z wysokością →Źródła
- NOAA SPC: Environmental Temperature Lapse Rates
- Baza pytań ULC (PPL(A), SPL) — gradienty adiabatyczne, równowaga, inwersje