градієнт температури
Градієнт температури вертикальний - зміна температури з висотою на одиницю відстані по вертикалі, що залежить від вологості повітря. У тропосфері він становить в середньому 6,45 К / км, проте варіює в широких межах, іноді змінюючи свій знак (інверсії температури). При низьких температурах він прагне до величини так званого сухоадіабатіческого градієнта (9,8 К / км). [. ]
При градієнті температури більше адіабатичного все вертикальні руху прискорюються, і атмосферу називають нестійкою. Найсильніші градієнти температури спостерігаються навесні. [. ]
Коли градієнт температури навколишнього повітря приблизно дорівнює сухоадіабатіческому вертикальному градієнту (рис. 3.8, б), стійкість атмосфери називають байдужою. Будь-який об'єм повітря, який за будь-якої причини швидко переміщається вгору або вниз, буде мати ту ж температуру, що і навколишнє повітря на новій висоті. Отже, відсутня спонукальна причина для будь-якого подальшого вертикального переміщення, пов'язаного з відмінністю температур, і розглянутий обсяг повітря залишиться в тому ж місці. Якщо температурний градієнт навколишнього повітря менше, ніж сухоадіабатіческій вертикальний градієнт, то атмосферу називають під адіабатичній. Використовуючи аргументацію, подібну сверхадіабатіческому нагоди, можна показати, що подадіабатіческая атмосфера стійка. Значить, будь-який невеликий обсяг повітря, несподівано переміщений в вертикальному напрямку, буде прагнути повернутися в своє початкове положення. Наприклад, обсяг повітря, переміщений з положення Л в В на рис. 3.8,6, матиме більшу щільність, ніж навколишнє повітря в точці Б. Отже, він має тенденцію повернутися на початкову висоту. [. ]
Градієнт температури і стійкість атмосфери (- градієнт температури в навколишньому повітрі, --- адіабатичний вертикальний градієнт температури).
Горизонтальний градієнт температури відноситься найчастіше до відстані 100 км по нормалі до изотерме. Порядок величин горизонтального Г. Т. - десяті частки градуса на 100 км, у фронтальних зонах він може перевищувати 10 ° на 100 км. Горизонтальний Г. Т. називають ще термічним градієнтом. Див. Також вертикальний градієнт температури. [. ]
Середні значення вертикальних градієнтів температури виявляють значну мінливість як за кліматичними зонами, так і по сезонах [59, 70]. Найбільші значення спостерігаються влітку над тропічними пустелями, тоді як найбільші негативні градієнти, завдяки інверсія температури, спостерігаються в Східному Сибіру, північно-західній Канаді і в полярних областях взимку Такого роду відмінності роблять практику приведення середніх температур або тисків на станціях до рівня моря не придатною і дає помилкові результати. [. ]
Оскільки зміна стану, т. Е. Температури, тиску і щільності газу, що відбувається без теплообміну з навколишнім середовищем, є адіабатичним, градієнт температури, з яким це пов'язано, називають сухоадіабатіческім градієнтом температури або просто адиабатическим градієнтом. Чисельно він відповідає зменшенню температури на 1 ° С на 100 м висоти. Якщо температура в атмосфері зменшується з висотою швидше цієї величини, то градієнт температури називається сверхадіабатічес-ким. [. ]
Стратифікація атмосфери. Розподіл температури в атмосфері з висотою. С. А. може бути стійка, нестійка або байдужа по відношенню до сухого (і ненасиченого) або насиченому повітрю. При стійкої С. А. вертикальний градієнт температури повинен бути менше сухоадіабатіческого, а при насиченні - менше влажноадіабатіческого, при нестійкій С. А. - більше адіабатичного. С. А. з градієнтами між сухоадіабатіческім і влажноадіабатіческім називається влажнонеустойчівой. Див. Ще вертикальне рівновагу атмосфери. [. ]
В умовах нормального (негативного) градієнта температури перенесення від земної поверхні не носить характер чисто вертикального руху, оскільки атмосфера відрізняється високою турбулентністю. Основні причини хаотичного турбулентного руху повітря з утворенням безлічі завихрень - неоднорідність передачі теплоти від підстильної поверхні атмосфері, наявність в ній рухаються з різними швидкостями повітряних потоків і нерівність самої підстильної поверхні. [. ]
Температурна стратифікація - це зміна температури води по глибині водного, об'єкта. Безперервне, або клінальное (від грец. Клино - нахиляти), зміна температури характерно для будь-яких екологічних систем. Часто для позначення такого Зміни використовують слово "градієнт". Однак температурна стратифікація води у водоймі - специфічне явище. Так, в літній період поверхневі води нагріваються сильніше, ніж глибинні. Оскільки тепліша вода має меншу щільність і меншу в'язкість, то її циркуляція відбувається в поверхневому, нагрітому шарі і з більш щільною і більш вузький холодною водою вона не змішується. Між теплим і холодним шаром утворюється проміжна зона з різким градієнтом температури, яку називають тер-Моклін. Цілком зрозуміло, що температурна стратифікація води робить вирішальний вплив на розміщення в воді живих організмів і на перенесення і розсіювання домішок, що надходять від підприємств промисловості, сільського господарства, побуту. [. ]
На нижній межі шару рідини (у = 0) підтримується температура Т0; на верхній межі парогазової суміші - температура Т "і концентрація пари д. На міжфазній межі у = К) відбувається стрибок градієнта температур, обумовлений теплотою фазового переходу. [. ]
Адіабатична атмосфера - умовна атмосфера з вертикальним градієнтом температури, рівним сухоадіабатіческому (9,8 К / км). Тиск в адіабатичній атмосфері зменшується з висотою за законом Р = Р0 (1 - 82 / СРТ) г ° н, де ср і Я відносяться до сухого повітря. Висота такої атмосфери при початковій температурі 273 К - близько 27,7 км. [. ]
У грунтовій середовищі добова і сезонна стабільність (коливання) температури залежать від глибини (рис. 3.3). Значний градієнт температур (а також вологості) дозволяє мешканцям грунту забезпечувати собі сприятливе середовище шляхом незначних переміщень. [. ]
Виникне чи ні конвекція, буде залежати від «вертикального» градієнта, т. Е. Від швидкості, з якою температура атмосфери зменшується з висотою. Конвекція відбувається тільки тоді, коли вертикальний градієнт температури перевершує певне значення. Це значення можна обчислити, простежуючи зміна температури виділеного обсягу повітря, який рухається «адиабатически» вгору або вниз, т. Е. Без обміну теплом з навколишнім цей обсяг повітрям. Коли такий обсяг піднімається, то тиск падає, обсяг розширюється, і тому його температура знижується. Швидкість, з якою температура знижується з висотою внаслідок розширення обсягу, називається сухоадіабатіческім вертикальним градієнтом; він дорівнює приблизно 10 К / км. Якщо температура навколишнього середовища падає з висотою швидше, то піднімається обсяг буде тепліше навколишнього його середовища і тому буде підніматися безперервно вгору під дією сили плавучості. Іншими словами, ситуація не буде стійкою, і виникне конвекція. [. ]
Здатність повітряної маси до дифузії сильно залежить від розподілу температури по вертикалі. Зміна температури в атмосфері на кожні 100 м висоти називається температурним градієнтом. При незмінній температурі на всіх висотах вертикальний градієнт температури називають ізотермічним. Особливий інтерес представляє такий градієнт температури в атмосфері, при якому маса повітря переміщається з одного рівня на інший так, що ця маса постійно має щільність навколишнього середовища. [. ]
Тепловий потік є твором теплопровідності гірських порід на градієнт температури (рівняння (3.1)). Всі виміри показують, що геотермічний градієнт спрямований в глиб Землі, що означає підвищення температури з глибиною. Середнє значення геотермічного градієнта близько 20 ° С / км. Однак спостерігаються значні відхилення від цього значення в різних областях земної поверхні. Різні значення теплового потоку корелюють з різними геологічними структурами. [. ]
СТАЛИЙ РІВНОВАГА. Стан атмосфери, що характеризується вертикальним градієнтом температури менше сухоадіабатіческого, якщо повітря сухе або ненасичений, і менше влажноадіабаті чеського, якщо повітря насичене. [. ]
Конвективні РІВНОВАГА. Стан атмосфери, в якому вертикальний розподіл температури цілком визначається турбулентним перемішуванням. Вертикальні градієнти температури при цьому повинні бути адіабатичними (сухо- або волого, залежно від умов вологості). Тропосфера в середньому близька до К. Р. Стратосфера ближче до світлового рівноваги (див.). [. ]
Термоосмос є рух рідини в тонкопорістой середовищі під дією градієнта температури. Це явище всебічно було досліджено Б.В. Дерягиним, який встановив, що в основі термоосмоса лежить відміну ентальпії в різних поверхневих шарах рідини в капілярі від об'ємного значення. При наявності уздовж осі капіляра градієнта температури виникає рух рідини - термоосмос. Швидкість термоосмотіческого потоку пропорційна перепаду температури на кінцях капіляра. [. ]
На процеси сажоутворення істотно впливають режимні та конструктивні параметри топкового процесу. Температура полум'я виявляє подвійну дію на утворення сажі: вищі локальні температури полум'я визначають більший градієнт температури при прогріванні потоку палива, який сприяє утворенню частинок сажі, однак при цьому прискорюється горіння самих частинок. [. ]
Метеорологічна мережа складається з наземного обладнання, призначеного для вимірювання напрямку і швидкості вітру; температури повітря; градієнтів температури на 100 м; сумарної сонячної радіації; відносної вологості; дощових опадів; атмосферного тиску. [. ]
Земне ядро знаходиться в розплавленому вигляді і складається в основному із заліза. Тпл заліза при Р = 1,4106 бар не більше 4600 К. У рідкому ядрі градієнт температури не може бути вище адіабатичного, так як інакше почнеться конвекція, яка вирівняні температуру. Виходячи з цього Т в центрі ядра оцінюють 6 • 103 К. Такий метод оцінки розподілу Т в Землі називається методом реперних точок. [. ]
Під теплопровідністю грунту розуміють здатність поглинати і проводити тепло від шару до шару в напрямку, протилежному термічного градієнту, т. Е. Від гарячих в холодні. Кількість передається через шар грунту теплової енергії пропорційно градієнту температури і коефіцієнта теплопровідності. Коефіцієнт теплопровідності (К) дорівнює кількості тепла в Дж, що пройшов у секунду через грунт перетином 1 см2 (10 4 м2) при товщині шару 1 см (-10 2 м) і температурному градієнті иа кінцях шару в 1 ° С. Розмірність коефіцієнта% в системі СІ - Дж / (м • з • ° С). Величина теплопровідності грунту залежить від теплопровідності основних компонентів її (твердої і рідкої фази). [. ]
ОСЬ антициклону. Лінія, що з'єднує центри антициклону на різних рівнях. Нахилена до земної поверхні проти горизонтального градієнта температури (в сторону теплого повітря), зазвичай на південний захід або на захід, причому нахил тим більше, чим більше температурна асиметрія в антициклоні. [. ]
Загальна циркуляція атмосфери. Нерівномірність нагрівання земної поверхні, що залежить від кута падіння сонячних променів, є основною причиною градієнта температури між високоширотну (полярними) і екваторіальними областями. Наявність такого градієнта, а також обертання Землі спричиняють циркуляції атмосфери - складної системи повітряних течій. Деякі з них порівняно стійкі, тоді як інші постійно змінюють свій напрямок. [. ]
СТІЙКІСТЬ СТРАТИФИКАЦИИ. Здатність стратифікації атмосфери до підтримки або загасання вертикальних зсувів повітря. У. С. характеризується вертикальними градієнтами температури, а також енергією нестійкості. У. С. позитивна (стійка стратифікація) щодо ненасиченого повітря при вертикальних градієнтах температури менше сухоадіабатіческого, а відносно насиченого повітря - при вертикальних градієнтах температури менше влажноадіабатіческого. При градієнтах, відповідно більших, ніж адиабатические, У. С. негативна нестійка стратифікація). [. ]
У дійсних умовах атмосфери немає полів чистою Д .; однак наявність значної Д. як компонента в реальному поле руху, збільшує або зменшує горизонтальні градієнти температури з плином часу і, отже, є важливим фактором фронт-генезу і фронтоліза. [. ]
Розглянемо нерухомий шар рідини товщиною до, що контактує з шаром парогазової суміші товщиною до і (е - к) (рис. 1.8). При випаровуванні в рідини і парогазової суміші виникають градієнти температур (області I і II), а в суміші -градіент концентрації пара випаровується рідини (область II). [. ]
Водний режим ґрунту в зимовий період. Взимку, кото • раю в степових районах триває 4-5 місяців, переміщення вологи в грунті не припиняється. В цей час грунтова волога, переважно в пароподібному вигляді. під впливом градієнта температур пересувається з ■ теплих нижніх шарів грунту у верхні, більш охлажден- ні. Вирішальними факторами внутрипочвенного перес-.женія вологи в зимовий період є величини градієнтів температур при промерзанні грунту, ступінь ув-.лажненності грунтового профілю п глибина залягання грунтових вод. [. ]
Ведуться дослідження з розробки нового способу виливки алюмінієвих протекторів з накладенням магнітного поля. Підібрані оптимальна напруженість магнітного поля, швидкість подачі охолоджуючої води, попередньо пройшла магнітну обробку, а також градієнт температур тепловідведення з поверхні охолоджуваного злитка, щоб забезпечити отримання сплаву з поліпшеними структурними і відповідно протекторними властивостями. [. ]
Про При цьому ми відволікаємося від можливого виникнення конвекції в найперше час; мабуть, повинно виконуватися умова АЬ