| |
Мунир 10.02.10 12:11
Как-то раз я сидел в самолёте, и нам, пассажирам,
помимо всего прочего, радостно сообщили, что
полёт проходит на высоте 10 тысяч метров
над морем, а температура за бортом минус 50°C.
И мне вдруг подумалось: а почему, собственно, с
увеличением высоты над земной поверхностью
температура воздуха понижается?
Вот у меня в квартире самый тёплый воздух,
напротив, под потолком, а не у пола — даже тогда,
когда центральное отопление не работает.
Дальше произошёл спор и были выдвинуты разные
варианты ответа на поставленный Муниром вопрос.
Но в конце концов я оставил ответ, после
которого спор затих.
Материалист 13.12.13 14:48
Мунир, как мне кажется, всё дело в расширении
воздуха при его подъёме от земной поверхности:
ведь при расширении газы, как известно,
охлаждаются.
Случай с тёплым воздухом в квартире отличается
от случая с тёплым воздухом в атмосфере тем,
что в квартире воздух охлаждается от холодных
стен и пола и, став более плотным, опускается
или остаётся у пола. Соответственно, наверх
вытесняются более тёплые массы воздуха. А вот в
земной атмосфере воздух от земной поверхности,
наоборот, нагревается. И после нагревания
воздуха от тёплой земной поверхности в условиях
атмосферы с её многокилометровой толщиной
происходит следующее.
Разогретый, тёплый воздух поднимается всё выше и
выше, но с набором высоты одновременно ещё и
существенно расширяется — ибо с набором высоты
атмосферное давление, как известно, падает. И
это существенное расширение тёплого воздуха
приводит к заметному понижению его температуры —
при всём при том что данная пониженная
температура нагретого от тёплой земной поверхности
воздуха всё равно оказывается выше, чем
температура окружающих его (нагретый от тёплой
земной поверхности воздух) холодных масс воздуха,
которые уже давно не получали тепла от земной
поверхности и потому помаленьку его растеряли (в
основном, безусловно, по ночам, когда нет нагрева
воздуха солнцем — ведь небольшой нагрев и
небольшое тепловое излучение у воздуха, конечно,
всё-таки имеются. Если у воздуха не нагреваются
— точнее, не разгоняются, не увеличивают свою
скорость — сами молекулы газов, то тогда
нагревается или излучает тепло взвешенная в
воздухе пыль).
Соответственно, понижение температуры за счёт
расширения поднявшегося воздуха вовсе не уничтожает
его, нагретого земной поверхностью воздуха,
подъёмный потенциал, поскольку его, нагретый земной
поверхностью воздух, ещё долго будут окружать
менее тёплые, и потому более плотные, тяжёлые массы
воздуха.
И когда остатки (ибо величина масс наиболее тёплого
воздуха по мере их подъёма постоянно уменьшается
за счёт смешивания всё большей части их объёма с
окружающими холодными массами воздуха) этих
постоянно снижающих свою температуру масс воздуха
добираются до самых верхних слоёв атмосферы,
скорость охладившихся и замедлившихся в
результате расширения воздуха молекул последнего
оказывается уже совершенно не сопоставимой со
второй космической скоростью. А потому земная
атмосфера продолжает по большому счёту сохранять
свой объём, не разлетаться по космосу.
И ещё раз для ясности. Воздух, уже давно не
контактировавший с земной поверхностью, днём
немного нагревается (через пыль) солнцем, а ночью
немного охлаждается за счёт теплового излучения.
Воздух же, контактирующий с земной поверхностью,
днём сильно нагревается от этой поверхности,
которую разогревает солнце, а ночью немного
охлаждается за счёт теплового излучения.
Соответственно, у первой (то есть у давно не
контактировавшей с земной поверхностью) массы
воздуха средняя температура всегда оказывается
ниже, чем у второй (то есть у только что
контактировавшей с земной поверхностью) массы
воздуха.
| |
