高度と気温の計算方法に関するチュートリアル

コンテンツ

説明書
必要なもの

私たちの惑星の大気の最も低い層に沿って、対流圏は、高度が高いほど、寒いです。日光は大気を通過して地球の表面に到達し、それを温めます。表面の熱は大気を通して上昇します。高度が高いほど、 "ヒーター"からの距離が大きくなります。対流圏界面と呼ばれる境界層の熱安定性の後、対流圏界面の上にある成層圏は下から上に向かって温まります。対流圏は地上から標高約16 km（53,000フィート）まで上昇し、成層圏は最高50 km（164千フィート）の高さでオゾン層の真上まで上昇します。

説明書

大気は完全に透明ではない、それはスカイブルーになりますそれは少し青い光を広げる （lago di como - Fotolia.comからRaffaele Galbiatiの冬の雰囲気の画像）

現在地の気温と緯度を記録します。この演習の目的のために、赤道と極の間の中間で、15℃の世界平均気温と45度の緯度の位置を使用してください。
対流圏でお好みの高度での温度を計算します。対流圏の気温は、高度1 kmあたり平均6.5°C（1,000フィートあたり3.5°F）に低下します。５キロメートル上では、温度は１５ - （５×６．５）＝ - １７．５℃であろう。この粗い方程式は対流圏停止までかなり正確なままです。
tropopauseであなたの選んだ高度で気温を推定してください。それはより高い緯度で下から上に多かれ少なかれ一定の温度を維持します。実際、それは部分的にはこの熱安定性によって定義される。気温は、およそ-32℃から75℃、-38℃から60℃、そして-48℃から45℃です。赤道に近づくと、涼しくなり続けます。 30度の緯度では、気温は高度が15 kmまで上昇する前に-60°Cまで下がります。赤道上では、温度は上昇する前に高さ約17 kmで-68°Cに達します。対流圏全体の平均温度は、－５７℃で一定である。熱対流は、赤道線上では寒く、極上では暖かくなります。なぜなら、熱気が上がり膨張するにつれて、熱からエネルギーを吸収して大気を冷やすからです。空気が膨張するほど、部屋は冷やされます（そして、冷たい空気よりも熱い空気が膨張します）。
成層圏であなたが選んだ高度での気温を計算してください。平均して、気温は大気のこの層で着実に上昇します。前のステップで述べたように、あなたの緯度は実用的な考慮事項です。実際の気象条件は、もちろんそれほど正確ではありません。 NASAは、世界平均気温が-57°Cから高度25 kmの場合、予想される成層圏温度（T in°C）を計算する式を提供しています。式はT = -131 +（0.003 *高度（メートル））です。