Teploty vzduchu ve vrstvách atmosféry

Text dotazu

Dobrý den,
Proč je teplota vzduchu ve výšce (např. letecká výška 10km) nižší než u země, ač je to blíže ke slunci?
Má to do činění s řídkým vzduchem či ochlazováním z vyšších vrstev směrem k volnému vesmíru?
Děkuji

Odpověď

Dobrý den,

děkuji za Váš dotaz.

O odpověď jsem poprosila našeho vědce, RNDr. Miloslav Müllera, Ph.D.

Jeho odpověď zní takto:

„Jde o kombinaci více příčin, k nimž ovšem nepatří nižší hustota vzduchu ve výšce – ta souvisí s nižším tlakem vzduchu. Např. v úrovni stratopauzy (cca 50 km) je vzduch mnohem řidší, a přitom má teplotu kolem 0 °C. 

Hlavní příčinu poklesu teploty vzduchu s výškou v troposféře (do výšky průměrně 11 km) lze spatřovat v tom, že vzduch má právě v troposféře velmi omezenou schopnost pohlcovat sluneční záření, a tím se ohřívat. Propouští ho k zemskému povrchu, který je jakýmsi překupníkem energie - šíří energii zpět do atmosféry nejrůznějšími cestami, mj. právě tepelným vyzařováním nebo konvekcí. Čím blíže k povrchu, tím v průměru větší příjem energie. Atmosféra navíc přijatou energii opět vyzařuje, a to nejen směrem vzhůru, nýbrž i dolů, což dále přispívá k ohřívání spodních vrstev.“ 

Ústně mi pan Muller volně přiblížil situaci obrazem s domácím radiátorem: zemský povrch je jako radiátor, který šíří tepelné vyzařování. Čím jste mu blíže, tím více tepla cítíte. Zemský povrch působí jako překupník nebo transformátor energie, kterou před šířením zpět do atmosféry přeměňuje.

Jako doplnění bych ještě ráda uvedla, že teplota vzduchu s nadmořskou výškou klesá jen do určité vzdálenosti od Země. Tato vzdálenost je také určující pro klasické členění atmosféry do vrstev – určuje hranici mezi nejnižší vrstvou atmosféry, troposférou, a následující vrstvou, stratosférou. Charakteristickým rysem troposféry je právě převládající pokles teploty vzduchu s výškou (v průměru o 0,65 °C na každých 100 m výšky). V našich zeměpisných šířkách se teplota na její horní hranici pohybuje kolem –55  °C.

Ve středních zeměpisných šířkách je průměrná výška troposféry 11 km, mění se v závislosti na roční době (v zimě dosahuje níže než v létě) a na celkové povětrnostní situaci. Nad rovníkem sahá do výšky 16 až 18 km, nad póly 7 až 9 km.

Horní hranici troposféry zjistili v r. 1902 nezávisle na sobě francouzský meteorolog P. L. Teisserenc de Bort a Němec R. Assmann. Pojem troposféra zavedl Teisserenc de Bort v r. 1908, který tehdy rozdělil atmosféru podle změny teploty s výškou na troposféru a nad ní ležící stratosféru.

Ráda bych ještě upozornila, že velmi podobný dotaz byl už službou Ptejte se knihovny zodpovězen v minulosti, konkrétně zde:

http://www.ptejteseknihovny.cz/dotazy/teplota-nadmorska-vyska-souvislost

Použité zdroje

Konzultace s odborníkem: RNDr. Miloslav Müller, Ph.D.

BEDNÁŘ, Jan. Meteorologie. Praha, 2003. ISBN ISBN 80-7178-653-5. Záření v atmosféře, radiační bilance a tepelná bilance zemského povrchu, s. 119-130.
BEDNÁŘ, Jan. Meteorologický slovník výkladový a terminologický [online]. Praha, 2015 [cit. 2015-04-02]. Dostupné z: http://slovnik.cmes.cz/
ČERNÝ, Miloš. Obrazy fyzikálních jevů v problematice klimatu pro školní vzdělávání [online]. Brno, 2008 [cit. 2015-04-02]. Dostupné z: https://is.muni.cz/[…]/cernydiplomka_vezre_na_IS.txt. Diplomová práce. Pedagogická fakulta MUNI, Katedra fyziky. Vedoucí práce RNDr. Jindřiška Svobodová, Ph.D.

Obor

Geografie. Geologie. Vědy o zemi

Okres

--

Knihovna

Ústav fyziky atmosféry AV ČR - Knihovna

Datum zadání dotazu

30.03.2015 01:03

Přidat komentář

Pokud chcete přidat komentář, zadejte jej do formuláře níže. Nejsou povoleny žádné formátovací značky. Adresy na web nebo emailové adresy budou automaticky transformovány na aktivní odkazy. Komentáře jsou moderovány.

Zapište číslici "pět".

Hledání v archivu