Η Θερμοκρασία ατμόσφαιρας + ΒΙΝΤΕΟ

Από τον Κωνσταντίνο Αθ. Οικονόμου, δάσκαλο, συγγραφέα

ΓΕΝΙΚΑ: Θερμοκρασία ατμόσφαιρας ονομάζουμε τη θερμοκρασία που έχει ο ατμοσφαιρικός αέρας πάνω από μια περιοχή. Η θερμοκρασία ατμοσφαίρας και η γνώση της ατμοσφαιρικής πίεσης που επικρατούν σε μία περιοχή συμβάλλουν στην πρόγνωση του καιρού της εξεταζόμενης περιοχής. Πριν προχωρήσουμε, όμως, στη συμβολή της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας στη διαμόρφωση του καιρού ας μιλήσουμε γενικά περί των χαρακτηριστικών της θερμοκρασίας.

 

Η ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ¹: Η μετάδοση θερμότητας στην ατμόσφαιρα γίνεται με τους ακόλουθους τέσσερις τρόπους: Με αγωγιμότητα, δηλαδή μεταφορά θερμότητας από μόριο σε μόριο. Όμως, τέτοια μεταφορά θερμοκρασίας στην ατμόσφαιρα είναι ελάχιστη. Με κατακόρυφη μεταφορά. Δηλαδή μέσω ανοδικών ή καθοδικών ρευμάτων εντός της ατμόσφαιρας. Η μετάδοση θερμότητας στην ατμόσφαιρα με αυτό το τρόπο είναι πολύ μεγάλη. Με οριζόντια μεταφορά. Δηλαδή μέσω οριζοντίων ρευμάτων εντός της ατμόσφαιρας. Και με αυτό το τρόπο η μετάδοσης θερμότητας στην Ατμόσφαιρα είναι επίσης πολύ μεγάλη. Τέλος η μετάδοση της θερμότητας μπορεί να γίνει με ακτινοβολία. Δηλαδή μεταφορά της θερμότητας υπό μορφή κυμάτων ενέργειας, όπως π.χ. του Ηλίου προς τη Γη ή από τη Γη προς τον υπερκείμενο αέρα ή το διάστημα. Κυριότεροι συνεπώς τρόποι μεταφοράς θερμότητας στην ατμόσφαιρα από την επιφάνεια της Γης, που θερμαίνεται περισσότερο από τον Ήλιο είναι η κατακόρυφη μεταφορά και η οριζόντια μεταφορά.

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ: Ο ατμοσφαιρικός αέρας θερμαίνεται και από τις ηλιακές ακτίνες που τον διαπερνούν και από την επιφάνεια του εδάφους που θερμαίνεται επίσης από την ηλιακή ακτινοβολία, πολύ όμως ισχυρότερα από ότι ο αέρας. Γι αυτό και τα κατώτερα στρώματα της ατμοσφαίρας είναι θερμότερα από τα ανώτερα. Η ένταση αυτή της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στην επιφάνεια του εδάφους, είναι τόσο μεγαλύτερη όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία με την οποία προσπίπτουν οι ηλιακές ακτίνες στο έδαφος (κάθετα). Ακόμη, η θερμοκρασία αυτή ελαττώνεται "καθ΄ ύψος" μέσα στη τροπόσφαιρα κατα 0,64° C κάθε 100 μέτρα [κατακόρυφη θερμοβαθμίδα]. Έτσι π.χ. αν η θερμοκρασία στην επιφάνεια της ξηράς ή θαλάσσης [υψόμετρο 0 μέτρα] είναι 40° C, τότε σε ύψος 1000 μέτρα (m) η θερμοκρασία θα είναι περίπου 33° C.

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΗ ΑΝΑΣΤΡΟΦΗ ΚΑΙ ΟΜΙΧΛΗ: Στη διάρκεια των ανέφελων νυκτών, η επιφάνεια του εδάφους λόγω έντονης ακτινοβολίας αρχίζει και ψύχεται πολύ περισσότερο από ότι ο αέρας, πάνω από το έδαφος. Τα κατώτερα επομένως στρώματα θα έχουν θερμοκρασία μικρότερη των υπερκειμένων τους, δηλαδή η θερμοκρασία κατά ύψος μέχρις ενός σημείου θα αυξάνεται αντί να μειώνεται! Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται "αναστροφή της θερμοκρασίας" ή “θερμοκρασιακή αναστροφή”. Η αναστροφή αυτή είναι η αιτία της διατήρησης της ομίχλης.

Η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΤΗΝ ΞΗΡΑ: Η επιφάνεια της Γης, μέχρι και μερικά εκατοστά βάθος, θερμαίνεται την ημέρα από τον Ήλιο. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι μέρα με τη μέρα η επιφάνεια της Γης γίνεται και πιο θερμή, και αυτό γιατί μεγάλο μέρος της προσλαμβανόμενης ηλιακής θερμότητας ακτινοβολείται προς την ατμόσφαιρα ή μεταφέρεται σ΄ αυτή με την αγωγιμότητα και την κατακόρυφο μεταφορά. Με την αγωγιμότητα μέρος αυτής μεταδίδεται στο υπερκείμενο του εδάφους στρώμα αέρος. Η μεταφορά αυτή περιορίζεται σε ένα πολύ λεπτό στρώμα αέρος που βρίσκεται σε επαφή με το έδαφος, εκτός και αν δημιουργούνται ανοδικά ή καθοδικά ρεύματα. Όμως, το αποτέλεσμα της δι΄ ακτινοβολίας μεταφοράς της θερμότητας από τη Γη στην ατμόσφαιρα είναι περισσότερο χαρακτηριστικό κατά τη νύκτα και μάλιστα όταν ο ουρανός είναι ανέφελος. Τότε η επιφάνεια της γης ψύχεται πολύ ταχύτερα. Τα νέφη, όταν υπάρχουν, περιορίζουν αυτή την πτώση της θερμοκρασίας από το γεγονός ότι και αυτά αντανακλούν την προσλαμβανόμενη από το έδαφος ακτινοβολία πάλι προς το έδαφος. Το αντίθετο συμβαίνει στη διάρκεια της ημέρας: τότε τα νέφη εμποδίζουν κατά πολύ τη θέρμανση της επιφάνειας της Γης, διότι “κόβουν” τη κάθοδο των ηλιακών ακτίνων προς αυτή. Γενικά η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας πάνω από τη ξηρά αυξάνει γρήγορα καθώς το ύψος του Ηλίου αυξάνει. Η μέγιστη τιμή της θερμοκρασίας ενός τόπου στη διάρκεια της ημέρας συμβαίνει 1 έως 2 ώρες μετά τη μεσουράνηση του Ηλίου και η ελάχιστη 1 έως 2 ώρες πριν την ανατολή.

Η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΤΗ ΘΑΛΑΣΣΑ: Η ημερήσια μεταβολή της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θαλάσσης και συνεπώς και του αέρα που βρίσκεται σε επαφή, είναι πολύ μικρή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι στη θάλασσα η ηλιακή ακτινοβολία εισχωρεί σε σημαντικό βάθος με αποτέλεσμα η αύξηση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια να είναι μικρή. Ακόμη όμως και η ανατάραξη της επιφάνειας λόγω κυμάτων, ανέμων ή θαλασσίων ρευμάτων μεταβάλλει τη θερμοκρασία του αέρα πάνω από τη θάλασσα. Έτσι, η επίδραση των νεφών στη θερμοκρασία του πάνω από τη θάλασσα αέρα στις ανοιχτές θάλασσες θεωρείται αμελητέα, ενώ στις κλειστές θάλασσες και λίμνες είναι υπολογίσιμη λόγω γειτνίασης της ξηράς.

Η ΤΟΠΙΚΗ ΘΕΡΜΑΝΣΗ: Η επιφάνεια της Γης δεν είναι ομοιόμορφη. Συνεπώς, η επήρεια των ηλιακών ακτίνων ποικίλει ανάλογα. Έτσι, μια ασφαλτοστρωμένη οδός θερμαίνεται ταχύτερα από έναν καταπράσινο κάμπο, όπως και η ξηρά περισσότερο απ΄ότι η θάλασσα. Κατά συνέπεια το ίδιο συμβαίνει με τον υπερκείμενο αέρα. Η αναλογία της ακτινοβολίας (φωτεινή ενέργεια) μεταξύ της ανακλώμενης από επιφάνεια σώματος με εκείνη της προσπίπτουσας σ΄ αυτό ονομάζεται λευκαύγεια [albedo] του σώματος. Έτσι τα λεία και τα ανοιχτόχρωμα αντικείμενα (και εδάφη) έχουν περισσότερη λευκαύγεια.

ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΙΚΑ ΟΡΓΑΝΑ: Η θερμοκρασία μετριέται με ειδικά όργανα, τα γνωστά μας θερμόμετρα. Η αρχή λειτουργίας αυτών βασίζεται συνήθως στη μεταβολή του όγκου ή του σχήματος ορισμένων σωμάτων όταν αυτά θερμαίνονται [διαστολή] ή ψύχονται [συστολή]. Τα θερμόμετρα που χρησιμοποιούνται για τη παρακολούθηση της θερμοκρασίας αέρος ονομάζονται "ξηρά θερμόμετρα" σε αντίθεση εκείνων που παρακολουθείται η υγρασία της ατμόσφαιρας, που ονομάζονται "υγρά θερμόμετρα". Η μόνη διαφορά τους είναι ότι τα «υγρά θερμόμετρα» απολήγουν σε δοχείο απεσταγμένου ή βρόχινου ύδατος.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ: "American Practical Navigator" H.O. No 9, U.S.Navy Hydrographic Office 1958. "Admiralty Manual of Navigation" Volume II, - Her Magesty's Stat. Off., London 1960. "Ναυτική Μετεωρολογία" Χ. Περογιαννάκη, ταξ. Π.Α. τ. Γ. Δ. ΕΜΥ, Ίδρυμα Ευγενίδου, 1974, Αθήνα. http://el.wikipedia.org/w/index.phptitle=Θερμοκρασία_ατμόσφαιρας&oldid=3543136"

ΤΟ ΒΙΝΤΕΟ: https://www.youtube.com/watch?v=BzlcmIBdYbU&list=PLBIjTiUGfNYD6rpUByLQM7pfCyrbiqXaV&index=15

konstantinosa.oikonomou@gmail.com     https://oakhellas.blogspot.com