Какова температура воздуха за бортом самолета, если высота полета 9 км, а температура поверхности Земли +25°С?
Вместе с постройкой первых летательных аппаратов, люди начали изучать пространство атмосферы. Она не однородна и имеет свою собственную структуру, а её части отличаются различными свойствами и характеристиками. Когда самолет подымает меня в небо, то я собственными глазами вижу особенности нижнего слоя атмосферы.
Структура атмосферы
Вертолеты и пассажирские самолеты позволяют нам перемещаться по тропосфере. В этом слое сосредоточены:
- массы водяного пара, который преобразуется в осадки;
- различные газы;
- частицы пыли.
Тропосфера - самая тяжелая часть атмосферы, она весит около 4/5 от общей массы воздушной оболочки Земли.
В районах полюсов толщина тропосферы достигает 8 км, а при перемещении к экватору утолщается до 2 раз. Воздух внизу атмосферы нагревается от земной коры, поэтому при подъеме на 100 метров от земли температура падает на 0,6°С.
За зоной тропосферы находится стратосфера (8-50 км высоты). Воздух очень разрежен, но подходит для полетов крупных пассажирских авиалайнеров, так как позволяет облетать грозовые тучи. Такой маневр можно проделать в умеренном поясе, но не в экваториальных широтах, где очень высокая тропосфера (до 16 км).
Следующие 30 км занимает мезосфера, а за ней начинается термосфера. В данной среде начинается стремительный рост температуры: от 150 до 1500°C - это объясняется взаимодействием ультрафиолета с частицами газов, которые впоследствии распадаются на атомы.
На высоте больше 1000 км находится экзосфера, она рассеивает частицы атмосферы в космическом пространстве.
Температура воздуха за бортом самолета
Немного выше я говорил, что температура снижается на 0,6°C каждые 100 метров, то есть с каждым километром становится холоднее на 6°С.
На высоте 9 км будет -54°C, если на земле 0°С. При условии же, что на земле +25°C, то за бортом должно быть -29°C.
В умеренных широтах есть понятие инверсии температур, когда после резкого наступления холодов нижний слой тропосферы остывает быстрее, чем верхний. В расчетных задачах по географии инверсия не встречается.
Из метеорологических наблюдений стало известно, что с увеличением высоты подъёма, температура воздуха падает на 6°С на каждый километр. В условии задания говорится, что высота полета самолёта составляет 9 километров, значит, можно определить, на сколько температура воздуха будет ниже на данной высоте, чем на Земле: 6°С/км ∙ 9 км = 54°С. Зная, что в этот момент температура на подстилающей земной поверхности была +25°С, можно определить, какой была температура атмосферы за бортом: +25°С – 54°С = – 29°С. Ответ: за бортом данного самолета температура воздуха снизилась до – 29°С.