Представляем термометр зимнего неба: понимание изменений температуры

Температура неба зимой

Зима часто ассоциируется с минусовой температурой, холодным ветром и заснеженными пейзажами на земле. Но задумывались ли вы когда-нибудь о температуре неба в это время года? Хотя может показаться заманчивым предположить, что температура значительно падает по мере того, как вы поднимаетесь выше в небо, реальность немного сложнее. В этой статье мы рассмотрим тонкости температуры неба зимой и то, как она меняется на разных высотах. Итак, пристегнитесь и давайте поближе посмотрим, что там происходит!

Понимание вертикального температурного профиля

Чтобы понять температуру неба зимой, нам нужно усвоить концепцию вертикального профиля температуры. Этот профиль относится к изменению температуры при вертикальном движении в атмосфере. Обычно температура в нижних слоях атмосферы снижается с увеличением высоты, но это не всегда так.

Тропосфера: Где происходит действие

Тропосфера – слой атмосферы, ближайший к поверхности Земли. Здесь происходит погода и большая часть нашей повседневной деятельности. Зимой температура в тропосфере снижается по мере подъема, в среднем на 2 градуса Цельсия на 1000 футов.

Однако это снижение не всегда является постоянным. В тропосфере есть области, известные как температурные инверсии, где температура фактически увеличивается с высотой. Это происходит, когда слой теплого воздуха существует над более холодным слоем воздуха. Зимой у поверхности Земли могут возникать температурные инверсии из-за охлаждающего воздействия поверхности Земли на воздух над ней. В результате температуры в этих инверсиях могут быть выше, чем на более низких высотах.

Стратосфера: полярная противоположность

Над тропосферой находится стратосфера, которая простирается на высоту от 7 до 20 километров (от 4 до 12 миль) над поверхностью Земли. В отличие от тропосферы, температура в стратосфере зимой повышается с высотой. Это явление связано главным образом с поглощением солнечного ультрафиолетового излучения молекулами озона.

Факторы, влияющие на температуру неба

Теперь, когда у нас есть базовое представление о вертикальном профиле температуры, давайте рассмотрим некоторые факторы, которые могут повлиять на температуру неба зимой.

Солнечное излучение

Солнечная радиация играет решающую роль в определении температуры неба. Зимой угол, под которым солнечные лучи падают на Землю, меньше, что приводит к меньшему количеству прямого солнечного света и более низким температурам. Это снижение солнечного нагрева влияет на температуру во всей атмосфере.

Погодные условия

Погодные условия, такие как системы высокого и низкого давления, могут влиять на температуру неба. Например, система высокого давления может привести к созданию безветренной и ясной погоды, что приведет к падению температуры. С другой стороны, система низкого давления может создать облачный покров, который действует как одеяло и удерживает тепло, предотвращая его выход в космос.

Широта и высота

Широта и высота местности также влияют на температуру неба зимой. В районах, расположенных ближе к полюсам, температура ниже из-за наклона оси Земли. Более того, на больших высотах обычно холоднее, чем на нижних, поскольку воздух становится более разреженным и тепло удерживается хуже.

Роль холодного ветра

Говоря о зимних температурах, мы не можем не учитывать влияние холода ветром. Холод ветром относится к охлаждающему эффекту, вызванному взаимодействием ветра и человеческого тела. Точно так же это может повлиять и на регистрируемую температуру на небе.

Когда зимой дует сильный ветер, он может усилить ощущение холода, быстрее отводя тепло от нашего тела. Тот же принцип применим и к температуре, регистрируемой на небе. Ветер может усилить охлаждающий эффект, что приводит к снижению ощущения температуры.

Заключение

На температуру неба зимой влияют различные факторы, и она имеет сложности, которые могут многих удивить. По мере подъема температура в тропосфере обычно снижается, но могут возникать температурные инверсии, вызывающие более высокие температуры на больших высотах. Напротив, в стратосфере наблюдается повышение температуры из-за поглощения солнечной радиации озоном. Такие факторы, как солнечная радиация, погодные условия, широта, высота и холодный ветер, играют решающую роль в формировании температуры неба в этом сезоне. Итак, в следующий раз, когда вы будете смотреть на зимнее небо, помните, что температура там не такая простая, как может показаться.

Часто задаваемые вопросы

1. Почему температура в тропосфере снижается с высотой?

Температура в тропосфере снижается с высотой из-за уменьшения плотности воздуха и потери тепла в космос. В среднем температура падает примерно на 2 градуса Цельсия на каждые 1000 футов.

2. Что вызывает температурные инверсии в тропосфере?

Температурные инверсии возникают в тропосфере, когда слой теплого воздуха существует над более холодным слоем. Зимой они могут быть вызваны охлаждающим воздействием поверхности Земли на воздух над ней, что приводит к образованию карманов с более теплым воздухом на больших высотах.

3. Как похолодание ветром влияет на регистрируемую температуру на небе?

Холодный ветер усиливает охлаждающий эффект, быстрее отводя тепло от нашего тела. Точно так же это может повлиять на регистрируемую температуру на небе, что приведет к снижению ощущаемой температуры.

4. Почему с высотой температура в стратосфере повышается?

В стратосфере с высотой температура повышается из-за поглощения солнечного ультрафиолетового излучения молекулами озона. Это образует температурную инверсию по отношению к тропосфере.

5. Влияют ли широта и высота на температуру неба зимой?

Да, широта и высота влияют на температуру неба зимой. В районах, расположенных ближе к полюсам и на больших высотах, обычно наблюдаются более низкие температуры из-за наклона земной оси и истончения атмосферы соответственно.