高度が上昇すると温度はどうなりますか?

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著者: Randy Alexander
作成日: 28 4月 2021
更新日: 17 11月 2024
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山に向かうときに余分なセーターを入れるのが賢明なのは科学的な理由があります。少なくとも対流圏として知られる大気の最初の層では、高度が上昇するにつれて温度は着実に低下します。

大気の他の3つの層の温度測定値は、どの山頂にも届かないため、高度の増加に伴って変化しますが、大幅に異なる速度で変化し、常に減少するわけではありません。

高度の定義(地理)

高度の定義(地理)は、海上および/または地上レベルのオブジェクトまたはエリアの重さを指します。垂直方向の標高を指します。大気のさまざまな層について話すとき、標高の定義、地理、および海/地表レベルとの関係で層がどれだけ高くなるかという点でよく話します。

また、「高度」と「標高」が多少同じ意味で使用されていることもわかります。標高の増加は、標高の増加と同じです。

対流圏:天気レイヤー

人間は、対流圏の変化によって最も影響を受けます。 4つの主要な大気層のうち、対流圏は地球に最も近い。約12 km(7マイル)上に伸びており、すべての気象活動が行われます。太陽からの熱は地面に保持されるため、空気はそこで最も暖かく、上に移動するにつれて徐々に冷たくなります。

これは、高度に応じて温度が変化する層です。対流圏では、温度は1,000メートル上昇するごとに平均で摂氏6.5度低下し、1,000フィートあたり華氏約3.5度になります。

成層圏とオゾン層

対流圏では、標高に伴う温度変化のほとんどが感じられますが、他の大気圏の大気圏に移動してもそれは続きます。対流圏の乱流の気象パターンを避けるために、飛行機はしばしば、地上約10〜13キロメートル(33,000〜43,00フィート)で始まる成層圏を飛行します。成層圏の温度は高度とともに上昇しますが、これは熱反転として知られる現象です。

反転には2つの理由があります。まず、成層圏には2つの層、つまり層があります。下の層はより寒くて密度の高い層で、上の層はより暖かく軽い空気の層です。

第二に、成層圏上部のオゾン層は太陽からの紫外線を容易に吸収します。この放射線が分子活性を高めると、分子振動により温度が急上昇します。

中間圏:空気が薄くなる

中間圏では、パターンが再び反転します。オゾン層が残され、高度が高くなると空気が薄くなるため、高さが高くなると温度が下がります。低圧中間圏の最下部は、上部成層圏の暖かい空気によって加熱されます。

この熱は上向きに放射され、高度が高くなるにつれて強度が弱まります。

約40キロメートル(25マイル)の距離で、中間圏の温度は平均摂氏0度(華氏32度)から摂氏マイナス90度(華氏130度)に低下します。

熱圏:地球の高層大気

熱圏に存在する極端な寒さと熱を推測することは困難です。 40キロメートル(25マイル)の最上層の大気層の温度は、マイナス90度から摂氏1,500度(華氏マイナス130度から華氏2,700度)の範囲で、各方向に数百度簡単に変動します。

熱圏の酸素分子は、成層圏と同様に太陽熱を吸収しますが、太陽活動の影響をはるかに受けます。熱圏の薄い空気には分子がほとんど存在しないため、既存の分子は移動する余地が非常に大きく、運動エネルギーを大幅に増やすことができます。ただし、温度は大気の低い部分と同じ意味を持ちません。