Вертикальный и горизонтальный градиент. Горизонтальный барический градиент. Изменения давления с высотой. Стандартная атмосфера. Причины и значение неоднородности барического поля Земли

.container { background: #B7D1D8; padding: 25px; } .wrap { background: radial-gradient(transparent, transparent 4px, white 4px,white); padding: 10px; width: 300px; height: 220px; background-size: 20px 20px; background-position: -10px -10px; /*обрезаем узор по краю*/ margin: 0 auto; } img { width: 100%; }

3. Повтор градиента

В добавление к линейному и радиальному градиентам существует повтор градиента, который задается с помощью функций repeating-linear-gradient() и repeating-radial-gradient() соответственно. Фон из повторяющихся градиентов выглядит неаккуратно, поэтому рекомендуется начинать следующий цвет с точки остановки предыдущего, создавая таким образом полосатые узоры.

Div { height: 200px; background: repeating-linear-gradient(45deg, #606dbc, #606dbc 10px, #465298 10px, #465298 20px); } div { height: 200px; background: repeating-radial-gradient(circle, #B9ECFE, #B9ECFE 10px, #82DDFF 10px, #82DDFF 20px); }

4. Кроссбраузерный градиент

Для корректного отображения градиентов во всех браузерах необходимо добавить кроссбраузерную запись.

Линейный градиент

Ms-filter: "progid:DXImageTransform.Microsoft.gradient (GradientType=0, startColorstr=#1471da, endColorstr=#1C85FB)"; /* IE 8-9 */ background: -webkit-linear-gradient(left, red, #f06d06); /* Safari 5.1, iOS 5.0-6.1, Chrome 10-25, Android 4.0-4.3 */ background: -moz-linear-gradient(left, red, #f06d06); /* Firefox 3.6-15 */ background: -o-linear-gradient(left, red, #f06d06); /* Opera 11.1-12 */ background: linear-gradient(to right, red, #f06d06); /* Opera 15+, Chrome 25+, IE 10+, Firefox 16+, Safari 6.1+, iOS 7+, Android 4.4+ */

Повтор линейного градиента

Background: -webkit-repeating-linear-gradient(red, yellow 10%, green 20%); /* Safari 5.1 - 6.0 */ background: -o-repeating-linear-gradient(red, yellow 10%, green 20%); /* Opera 11.1-12.0 */ background: -moz-repeating-linear-gradient(red, yellow 10%, green 20%); /* Firefox 3.6-15 */ background: repeating-linear-gradient(red, yellow 10%, green 20%); /* Стандартный синтаксис */

Радиальный градиент

Background: -webkit-radial-gradient(red, yellow, green); /* Safari 5.1-6.0 */ background: -o-radial-gradient(red, yellow, green); /* Opera 11.6-12.0 */ background: -moz-radial-gradient(red, yellow, green); /* Firefox 3.6-15 */ background: radial-gradient(red, yellow, green); /* Стандартный синтаксис */ background: -webkit-radial-gradient(60% 55%, farthest-side, red, yellow, black); /* Safari 5.1-6.0 */ background: -o-radial-gradient(60% 55%, farthest-side, red, yellow, black); /* Opera 11.6-12.0 */ background: -moz-radial-gradient(60% 55%, farthest-side, red, yellow, black); /* Firefox 3.6-15 */ background: radial-gradient(farthest-side at 60% 55%, red, yellow, black); /* Стандартный синтаксис */

Повтор радиального градиента

Background: -webkit-repeating-radial-gradient(red, yellow 10%, green 15%); /* Safari 5.1-6.0 */ background: -o-repeating-radial-gradient(red, yellow 10%, green 15%); /* Opera 11.6-12.0 */ background: -moz-repeating-radial-gradient(red, yellow 10%, green 15%); /* Firefox 3.6-15 */ background: repeating-radial-gradient(red, yellow 10%, green 15%); /* Стандартный синтаксис */

5. Комбинация градиента и фонового изображения

За счёт комбинации градиента и изображения можно создавать интересные эффекты. Для градиента нужно использовать полупрозрачные цвета, чтобы картинка оставалась видимой.

div { height: 453px; background: linear-gradient(45deg, rgba(103, 0, 31, .8), rgba(34, 101, 163, ..jpg); background-size: cover; }

Рассмотрим в атмосфере прямоугольный параллелепипед с ребрами dx, dy, dz (рис. 5.12). Нас интересует изменение давления в горизонтальном направлении, т.е. вдоль оси х .

Пусть изобара с давлением р направлена параллельно оси y , вдоль ребра . Параллельно ей вдоль ребра СВ проходит изобара с давлением (p + dp ). Напомним, что атмосферное давление характеризуется силой, действующей на единицу площади поверхности, нормально последней. В дальнейшем пренебрегаем временными изменениями давления, т.е. рассматриваем его изменение только в пространстве.

Рис/ 5.12. К расчету силы горизонтального градиента давления

Итак, слева на грань AA"D"D атмосферное давление равно р. На противоположную грань ВВ"C"C давление равно . Так как сила, действующая на всю грань, равна произведению атмосферного давления на ее площадь, запишем выражение для силы:

· слева рdydz ,

· справа .

В результате на объем dxdydz действует сила (dF x ), равная

Согласно второму закону Ньютона, сила dF x и масса рассматриваемого объема

dm = рdxdydz (5.2)

связаны между собой (отношение силы к массе равно ускорению а ):

откуда, с учетом (5.1) и (5.2)

Мы получили выражение для ускорения а , которое создает сила барического градиента. Величина его, согласно (5.3), равна силе барического градиента, приходящейся на единицу массы элементарного объема воздуха. Знак минус в формуле (5.1) и (5.4) указывает, что сила и ускорение барического градиента направлены в сторону убывания давления. Причем сила и ускорение барического градиента действуют в направлении наиболее быстрого убывания давления. Таким направлением является направление нормали к изобаре в рассматриваемой точке приложения силы.

В (5.4) выражение равно численной величине барического градиента. Горизонтальный барический градиент можно графически представить стрелкой, направленной по нормали к изобаре в сторону убывания давления. Длина стрелки должна быть пропорциональна числовой величине градиента (рис. 5.13). Иначе говоря, величина горизонтального барического градиента обратно пропорциональна расстоянию между изобарами.

Очевидно, что там, где изобары сгущены, барический градиент, т.е. изменение давления на единицу расстояния по нормали к изобаре, – больше. Там, где изобары раздвинуты, барический градиент меньше.

Рис. 5.13. Стрелки обозначают горизонтальный барический градиент в трех точках барического поля

Изобарические поверхности наклонены всегда в направлении градиента, т.е. в направлении, куда давление убывает (рис. 5.13).

Вертикальный барический градиент (см. гл. 1) в десятки тысяч раз больше горизонтального. Далее речь пойдет только о горизонтальном барическом градиенте. Для определения среднего барического градиента для участка барического поля измеряют давление вдоль нормали к изобарам в двух точках, расположенных на расстоянии, соответствующем одному градусу меридиана (111 км). Барический градиент численно равен разнице давлений и имеет размерность мб/111 км (или гПа/111 км). В атмосфере у земной поверхности порядок величины горизонтальных барических градиентов составляет несколько миллибар (чаще 1–3) на каждый градус меридиана (111 км).

Рис. 5.14. Вертикальный разрез изобарических поверхностей. Стрелка – направление горизонтального барического градиента; двойная линия – поверхность уровня

Например, пусть на синоптической карте масштаба 1: 10 000 000 расстояние между соседними изобарами составляет 2 см. Шаг изолиний 5 мб. Для указанного масштаба 2 см на карте соответствуют 200 км в натуре. Следовательно, разница давлений на 100 км составит 5/2= 2.5 мб/100 км. Для расстояния 111 км эта разница = 2.75 мб/111 км.

Если бы в атмосфере действовала только сила горизонтального барического градиента, то воздух двигался бы равноускоренно, с ускорением, которое можно рассчитать по формуле (5.4). Ускорение при реальных градиентах давления составляет небольшую величину, порядка 0–0.3 см/с 2 . Тем не менее с ростом продолжительности действия силы барического градиента, скорости ветра бы неограниченно возрастали. В действительности скорости ветра редко превышают 10 и более м/с. Следовательно, действуют также другие силы, уравновешивающие силу барического градиента (об этом – в следующей главе).

Изменение барического градиента с высотой связаны с неравномерным распределением температуры. Следуя С.П. Хромову , представим себе, что у земной поверхности барический градиент равен нулю т.е. давление во всех точках одинаково (рис. 5.15). При этом температура в одной части рассматриваемой области выше, в другой ниже. Г оризонтальный температурный (термический) градиент по определению T,всегда направлен по нормали к изотерме (линии равных температур) в ту сторону, куда температура возрастает.

Вспомним, что давление падает с высотой тем быстрее, чем ниже температура воздуха. Отсюда следует, что изобарические поверхности при неравномерном распределении температуры не могут быть горизонтальными. Если даже приземная изобарическая поверхность горизонтальна, то каждая вышележащая изобарическая поверхность будет приподнята над нижележащей поверхностью в холодном воздухе меньше, в теплом воздухе больше. Это означает, что вышележащие поверхности будут наклонены от теплого воздуха к холодному (рис. 5.15). Таким образом, хотя у земной поверхности горизонтальный барический градиент нулевой, в вышележащих слоях такой градиент имеется.

z

Xолод Tепло

Рис. 5.15. Связь между горизонтальными градиентами температуры и давления

Более того, каков бы ни был горизонтальный барический градиент у земной поверхности, с высотой он будет по своему направлению приближаться к горизонтальному температурному градиенту. На достаточно большой высоте горизонтальный барический градиент будет близко совпадать по направлению со средним горизонтальным градиентом температуры в слое воздуха от нижнего уровня до верхнего. Из рис. 5.15 следует, что в теплых областях атмосферы давление на заданной высоте будет повышенным, а в холодных областях пониженным.

БАРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ И ВЕТЕР

(по С.П. Хромову)

Барическое поле

В главе второй говорилось об атмосферном давлении, о единицах, в которых оно выражается, и о его изменении с вы­сотой. В этой главе мы остановимся на горизонтальном распре­делении давления и на его изменениях во времени.То и другое тесно связано с режимом ветра.

Распределение атмосферного давления называют барическим полем. Атмосферное давление есть величина скалярная: в каж­дой точке атмосферы оно характеризуется одним числовым зна­чением, выраженным в миллибарах или в миллиметрах ртутного столба. Следовательно, и барическое поле есть скалярное поле. Как всякое скалярное поле, его можно наглядно представить в пространстве поверхностями равных значений данного скаляра, а на плоскости - линиями равных значений. В случае барического поля это будут изобарические поверхности и изобары.

Можно представить так, что вся атмосфера пронизана семей­ством изобарических поверхностей, огибающих Земной шар. Эти поверхности пересекаются с поверхностями уровня под очень малыми углами, порядка угловых минут. В пересечении с каж­дой поверхностью уровня, в том числе с уровнем моря, изобари­ческие поверхности образуют на ней изобары.

Изобарическая поверхность со значением 1000 мб проходит вблизи уровня моря. Изобарическая поверхность 700 мб распо­лагается на высотах, близких к 3 км; изобарическая поверх­ность 500 мб - на высотах, близких к 5 км. Изобарические поверхности 300 и 200 мб располагаются соответственно на вы­сотах около 9 и около 12 км, т. е. вблизи тропопаузы; поверх­ность 100 мб - около 16 км.

Пересекаясь с поверхностями уровня, каждая изобари­ческая поверхность в разных своих точках в каждый момент находится на различных высотах над уровнем моря.

Например, изобарическая поверхность 500 мб может распо­лагаться над одной частью Европы то высоте около 6000 м, а над другой частью Европы - на высоте около 5000 м. Это зависит, во-первых, от того, что и на уровне моря давление в каждый момент в разных местах разное; во-вторых, от того, что средняя температура атмосферного столба в разных местах также различная. А из главы второй мы знаем, что, чем ниже температура воздуха, тем быстрее давление падает с высотой. Если даже на уровне моря давление везде одинаково, то выше­лежащие изобарические поверхности будут снижены в холод­ных участках атмосферы и, напротив, приподняты в теплых.

Карты барической топографии

Пространственное распределение атмосферного давления непрерывно меняется с течением времени. Это значит, что не­прерывно меняется расположение изобарических поверхностей в атмосфере. Чтобы следить за изменениями барического, а также и термического поля, в практике службы погоды еже­дневно составляют по аэрологическим наблюдениям карты топо­графии изобарических поверхностей - карты барической топо­графии.

На карту абсолютной барической топографии наносят вы­соты определенной изобарической поверхности над уровнем моря на разных станциях в определенный момент времени, на­пример поверхности 500 мб в 6 часов утра 1 января 1967 г. Точки с равными высотами соединяют линиями равных высот - изогипсами (абсолютными изогипсами). По изогипсам можно судить о распределении давления в тех слоях атмосферы, в ко­торых располагается данная изобарическая поверхность.

В атмосфере всегда существуют области, в которых давле­ние повышено или понижено по сравнению с окружающими об­ластями. Фактически вся атмосфера состоит из таких областей повышенного или пониженного давления, расположение которых все время меняется. При этом в областях пониженного давле­ния - циклонах или депрессиях - давление на каждом уровне самое низкое в центре области, а к периферии растет. Давление, кроме того, всегда понижается с высотой; поэтому изобари­ческие поверхности в циклоне прогнуты в виде воронок, сни­жаясь от периферии к центру (рис. 54). Следовательно, на карте абсолютной топографии в центре циклона будут находиться изогипсы с меньшими значениями высоты, а на периферии - изогипсы с большими значениями (рис. 55). В области повы­шенного давления - антициклоне, напротив, на каждом уровне в центре будет наивысшее давление; поэтому изобарические поверхности в антициклоне будут иметь форму куполов, и на карте абсолютной барической топографии в центре антициклона мы найдем изогипсы с наивысшими значениями (см. те же рисунки).

Рис. 54. Изобарические поверхности в циклоне (H) и в антициклоне (В) в вертикальном разрезе.

Составляют еще карты относительной барической топо­графии. На такую карту наносят высоты определенной изоба­рической поверхности, но отсчитанные не от уровня моря (как на картах абсолютной барической топографии), а от другой, ле­жащей ниже изобарической поверхности. Например, можно со ставить карту высот поверхности 500 мб над поверхностью 1000 мб и т. д.

Рис. 55. Циклон (H) и антициклон (В) на карте абсолют­ной топографии изобарической поверхности 500 мб.

Цифры - высоты в десятках метров. В циклоне изобарическая поверхность лежит ближе к уровню моря, чем в антициклоне.

Такие высоты называются относительными, а проведенные по ним изогипсы - относительными изогипсами.Относительная высота одной изобарической поверхности над другой зависит от средней температуры воздуха между этими двумя поверхностями (рис. 56). Из главы второй известно, что барическая ступень зависит от температуры. Но барическая сту­пень, т. е. расстояние между двумя уровнями с давлением, различающимся на единицу, в сущности и есть относительная вы­сота одной изобарической поверхности над другой.

Рис. 56. Изобарические поверхности в областях тепла (T) и холода (X) в вертикальном разрезе. В области тепла они раздвинуты, в области холода - сближены

Отсюда сле­дует, что по распределению на карте относительных высот можно судить о распределении средних температур в слое воз­духамежду взятыми двумя изобарическими поверхностями.

Рис. 57. Области тепла (T) и холода (X) на карте относительной топографии изобарической поверх­ности 500 мб над поверхностью 1000 мб.

В областях тепла толщина атмосферного слоя между двумя поверхностями увеличена, в областях холода - уменьшена.

Чем больше относительная высота, тем выше температура слоя. Следовательно, карты относительной топографии показывают рас­пределение температуры в атмосфере (рис. 57). Иногда го­ворят, что карты абсолютной и относительной топографии вместе представляют термобарическое полеатмосферы.

В службе погоды карты абсолютной топографии обычно со­ставляются для изобарических поверхностей 1000, 850, 700, 500, 300, 200, 100, 50, 25 мб, а карты относительной топографии - для поверхности 500 над 1000 мб. Составляют карты барической топографии и по осредненным данным за промежутки времени от нескольких дней до месяца. Для климатологических целей применяются карты барической топографии, составленные по многолетним средним данным.

На карты барической топографии, строго говоря, наносят не высоты изобарических поверхностей, а их геопотенциалы. Геопотенциалом (абсолютным) называется потенциальная энер­гия единицы массы в поле силы тяжести. Иначе говоря, геопо­тенциал изобарической поверхности в каждой ее точке есть работа, которую нужно затратить против силы тяжести, чтобы поднять единицу массы от уровня моря в данную точку. По определению геопотенциал в каждой точке атмосферы равен Ф = gz , где z - высота точки над уровнем моря, а g - ускорение силы тяжести. Итак, в любой точке изо­барической поверхности под данной широтой при данном зна­чении силы тяжести имеется определенный геопотенциал, про­порциональный высоте этой точки над уровнем моря. Поэтому применение геопотенциала вместо высоты вполне возможно и имеет определенные теоретические и технические преимущества. При этом геопотенциал выражают в таких единицах (геопотен­циальных метрах), при которых он численно близок к высоте, выраженной в метрах (и в точности равен ей на уровне моря под широтой 45°). В связи с этим геопотенциал называют еще динамической или геопотенциальной высотой.

Относительный геопотенциал соответственно равен разности абсолютных геопотенциалов двух точек, лежащих на одной вер­тикали.

Изобары

Карты абсолютной барической топографии для нескольких изобарических поверхностей в своей совокупности наглядно представляют барическое поле атмосферы в тех слоях, в кото­рых располагаются эти изобарические поверхности. Но, кроме того, с давних пор принято изображать барическое поле на уровне моря с помощью линий равного давления - изобар.Для этого наносят на географическую карту величины атмо­сферного давления, измеренные в один и тот же момент на уровне моря или приведенные к этому уровню, соединяют точки с одинаковым давлением изобарами. Каждая изобара является следом пересечения какой-то изобарической поверх­ности с уровнем моря. На карте, охватывающей тот или иной географический район, можно для любого момента времени провести целое семейство изобар (рис. 58). Проводят их обычно так, что каждая изобара отличается по величине давления от соседних изобар на 5 мб. Таким образом, изобары могут иметь, например, значения 990, 995, 1000, 1005, 1010 мб и т. д. Можно, разумеется, проводить изобары и через другое число миллибар, например через 10 мб, 2 мб.

Рис. 58. Изобары на уровне моря (в миллибарах).

H - циклон, В - антициклон.

Изобары можно построить не только для уровня моря, но и для любого вышележащего уровня. Однако в службе погоды составляют для свободной атмосферы не карты изобар, а опи­санные выше карты барической топографии.

На карте изобар также обнаруживаются уже упоминавшиеся области пониженного и повышенного давления - циклоны и антициклоны. В циклоне самое низкое (минимальное) давление наблюдается в центре; напротив, в антициклоне в центре наблю­дается самое высокое давление. На картах изобар для уровня моря, как и на картах барической топографии, обнаруживается постоянное перемещение этих областей и изменение их интен­сивности, а следовательно, и постоянные изменения барического поля. В практике службы погоды не применяются отдельные карты изобар. Составляют комплексные синоптические карты, на ко­торые, кроме давления на уровне моря, наносят и другие метео­рологические элементы по наземным наблюдениям. На этих картах и проводят изобары.

В климатологии применяются карты изобар для уровня моря, составленные по многолетним средним данным.

Горизонтальный барический градиент

Рассматривая изобары на синоптической карте, мы заме­чаем, что в одних местах изобары проходят гуще, в других - реже.

Очевидно, что в первых местах атмосферное давление ме­няется в горизонтальном направлении сильнее, во-вторых - слабее. Говорят еще: «быстрее» и «медленнее», но не следует смешивать изменения в пространстве, о которых идет речь, с изменениями во времени.

Точно выразить, как меняется атмосферное давление в гори­зонтальном направлении, можно с помощью так называемого горизонтального барического градиента, или горизонтального градиента давления. В главе четвертой говорилось о горизон­тальном градиенте температуры. Подобно этому горизонталь­ным градиентом давления называют изменение давления на единицу расстояния в горизонтальной плоскости (точнее, на по­верхности уровня); при этом расстояние берется по тому на­правлению, в котором давление убывает всего сильнее. А таким направлением наиболее сильного изменения давления является в каждой точке направление по нормали к изобаре в этой точке.

Таким образом, горизонтальный барический градиент есть вектор, направление которого совпадает с направлением нор­мали к изобаре в сторону уменьшения давления, а числовое зна­чение равно производной от давления по этому направлению. Обозначим этот вектор символом - Ñр , а числовую его вели­чину -dp/dn, где п - направление нормали к изобаре.

Как всякий вектор, горизонтальный барический градиент можно графически представить стрелкой; в данном случае стрел­кой, направленной по нормали к изобаре в сторону убывания давления. При этом длина стрелки должна быть пропорцио­нальна числовой величине градиента (рис. 59).

В разных точках барического поля направление и величина барического градиента будут, конечно, разными. Там, где изо­бары сгущены, изменение давления на единицу расстояния по нормали к изобаре больше; там, где изобары раздвинуты, оно меньше. Иначе говоря, величина горизонтального барического градиента обратно пропорциональна расстоянию между изобарами.

Если в атмосфере есть горизонтальный барический градиент, это означает, что изобарические поверхности в данном участке атмосферы наклонены к поверхности уровня и, стало быть, пере­секаются с нею, образуя изобары. Изобарические поверхности наклонены всегда в направлении градиента, т. е. туда, куда давление убывает (рис. 60).

Рис. 59. Изобары и горизон­тальный барический градиент. Стрелками обозначен горизонтальный барический градиент в трех точках барического поля.

Рис. 60. Изобарические поверхности в вертикальном разрезе и направление горизонтального барического градиента. Двойная линия - поверхность уровня

Горизонтальный барический градиент является горизонтальной составляющей полного барического градиента. Последний представляет­ся пространственным вектором, ко­торый в каждой точке изобариче­ской поверхности направлен по нор­мали к этой поверхности в сторону поверхности с меньшим значением давления. Числовая величина этого вектора равна –dp/dn ; но здесь n - на­правление нормали к изобариче­ской поверхности. Полный бариче­ский градиент можно разложить на вертикальную и горизонтальную составляющие, или на вертикальный и горизонтальный градиенты. Можно разложить его и на три составляющие по осям прямоугольных координат X, Y, Z. Давление меняется с высотой гораздо сильнее, чем в гори­зонтальном направлении. Поэтому вертикальный барический градиент в десятки тысяч раз больше горизонтального. Он уравновешивается или почти уравновешивается направленной противоположно ему силой тяжести, как это вытекает из основ­ного уравнения статики атмосферы. На горизонтальное движе­ние воздуха вертикальный барический градиент не влияет. Дальше в этой главе мы будем говорить только о горизонталь­ном барическом градиенте, называя его просто барическим гра­диентом.

На практике измеряют на синоптических картах средний барический градиент для того или иного участка барического поля. Именно, измеряют расстояние ∆n между двумя соседними изобарами в данном участке по прямой, которая достаточно близка к нормалям обеих изобар. Затем разность давлений между изобарами ∆p (обычно это 5 мб) делят на это расстоя­ние, выраженное -в крупных единицах - градусах меридиана (111 км). Средний барический градиент представится по вели­чине отношением конечных разностей - ∆p/ ∆n мб/град. Вместо градуса меридиана теперь чаще берут 100 км. Определить ба­рический градиент в свободной атмосфере можно из расстоя­ния между изогипсами на картах барической топографии. В дей­ствительных условиях атмосферы у земной поверхности горизон­тальные барические градиенты имеют порядок величины в не­сколько миллибар (обычно 1-3) на каждый градус меридиана.

• Бари́ческий градие́нт - вектор, характеризующий степень изменения атмосферного давления в пространстве. По числовой величине барический градиент равен изменению давления (в миллибарах) на единицу расстояния в том направлении, в котором давление убывает наиболее быстро, то есть по нормали к изобарической поверхности в сторону уменьшения давления.

  Также барический градиент называют барометрическим градиентом. В метеорологии обычно пользуются горизонтальным барическим градиентом, то есть горизонтальной составляющей градиента на уровне моря или на другом уровне; в этом случае берётся нормаль к изобаре на данном уровне. Обычно горизонтальный барический градиент составляет 1-3 мбар на 100 км, но в тропических циклонах иногда достигает десятков мбар на 100 км (1 мбар = 100 Н/м²).

  Барический градиент является одной из причин, которые приводят к циркуляции атмосферы.

Связанные понятия

Изоба́ры - изолинии величин атмосферного давления. На карте изображаются как линии, соединяющие места с одинаковым давлением. Чаще всего изобарические линии изображаются на метеорологических картах.

Тропопа́уза (от др.-греч. τρόπος «поворот, изменение» + παῦσις «остановка, прекращение») - слой атмосферы, в котором происходит резкое снижение вертикального температурного градиента, переходный слой между тропосферой и стратосферой.

Компенсационный метод измерения (лат. compensatio) - метод измерения, основанный на уравновешивании (компенсации) измеряемой величины однородной образцовой величиной (см. Система относительных единиц). Компенсационный метод измерения применяют для измерения электрических (ЭДС, напряжения, тока, мощности, сопротивления и др.) и неэлектрических величин – температуры (изотермы), механических перемещений, световых потоков, массы (относительная атомная масса, Солнечная масса), относительного положения...

Планета́рный пограни́чный слой («пограничный слой атмосферы», «слой трения») - нижний слой газовой оболочки планеты, свойства и динамика которого в значительной мере определяются взаимодействием с твёрдой (или жидкой) поверхностью планеты (так называемой «подстилающей поверхностью»).

Тепловое скольжение - явление перемещения слоя газа, находящегося у поверхности твёрдого тела, поверхность которого нагрета неравномерно, в направлении к более высокой температуре. Наблюдается в среде, являющейся разреженным газом.

Основна́я гидрофизи́ческая характери́стика (ОГХ, кривая водоудерживания) - в физике почв изотермическая равновесная зависимость между капиллярно-сорбционным (матричным) давлением почвенной влаги и влажностью (обычно объёмной). Форма ОГХ специфична для каждого почвенного образца и характеризует структуру порового пространства почвы, гранулометрический и минералогический состав. Характеризуется гистерезисом, то есть несовпадением форм кривой при увлажнении и иссушении образца. В виду доминирования...

Температу́рное напряже́ние - вид механического напряжения, возникающего в какой-либо среде вследствие изменения температуры либо неравномерности его распределения.

Неустойчивость Кельвина - Гельмгольца возникает при наличии сдвига между слоями сплошной среды, либо когда две контактирующие среды имеют достаточную разность скоростей. При этом в сечении, перпендикулярном границе раздела этих сред, профиль скорости имеет точку перегиба (вторая производная скорости по координате сечения обращается в нуль). Как показал Рэлей, течение с наличием в профиле скорости точки перегиба является неустойчивым. Типичный пример такой нестабильности - возникновение волн на поверхности...

Температурный напор - разность характерных температур среды и стенки (или границы раздела фаз) или двух сред, между которыми происходит теплообмен.

Атмосфе́рный фронт (от. др.-греч. ατμός - пар, σφαῖρα - шар и лат. frontis - лоб, передняя сторона), фронты тропосферные - переходная зона в тропосфере между смежными воздушными массами с разными физическими свойствами.

Термодина́мика атмосфе́ры - раздел физики атмосферы, посвящённый изучению процессов передачи и превращения тепла в работу (и наоборот) в атмосфере Земли в связи с изучением физики погодных явлений или климата на основе фундаментальных законов классической термодинамики. Исследования в этой области необходимы для понимания свойств атмосферной турбулентности, конвекции, динамики планетарного пограничного слоя и его вертикальной устойчивости. Термодинамика атмосферы служит основой для моделирования...

Эффе́ктом Джо́уля - То́мсона называют изменение температуры газа или жидкости при стационарном адиабатическом дросселировании - медленном протекании газа под действием постоянного перепада давлений сквозь дроссель (пористую перегородку). Назван в честь открывших его Джеймса Джоуля и Уильяма Томсона. Данный эффект является одним из методов получения низких температур.

Геотермический градиент - физическая величина, описывающая прирост температуры горных пород в °С на определённом участке земной толщи. Математически выражается изменением температуры, приходящимся на единицу глубины. В геологии при расчёте геотермического градиента за единицу глубины приняты 100 метров. В различных участках и на разных глубинах геотермический градиент непостоянен и определяется составом горных пород, их физическим состоянием и теплопроводностью, плотностью теплового потока, близостью...

Инверсия в метеорологии означает аномальный характер изменения какого-либо параметра в атмосфере с увеличением высоты. Наиболее часто это относится к температурной инверсии, то есть к увеличению температуры с высотой в некотором слое атмосферы вместо обычного понижения (см. атмосфера Земли). Важную роль в этом процессе играют и горно-долинные ветры.

Градиент концентрации или концентрационный градиент - это векторная физическая величина, характеризующая величину и направление наибольшего изменения концентрации какого-либо вещества в среде. Например, если рассмотреть две области с различной концентрацией какого-либо вещества, разделённые полупроницаемой мембраной, то градиент концентрации будет направлен из области меньшей концентрации вещества в область с большей его концентрацией. Вектор диффузионного потока направлен против вектора градиента...

Стефановское течение - это явление возникновения гидродинамического течения среды в процессе испарения или роста капель.

Пло́тность во́здуха - масса газа атмосферы Земли на единицу объема или удельная масса воздуха при естественных условиях. Плотность воздуха является функцией от давления, температуры и влажности. Обычно, стандартной величиной плотности воздуха на уровне моря в соответствии с Международной стандартной атмосферой принимается значение 1,2250 кг/м³, которая соответствует плотности сухого воздуха при 15 °С и давлении 101330 Па.

Тече́ние (водоёмов) - перемещение водных масс в водоёмах (морях, озёрах, водохранилищах). Основными видами течений являются: сточные (иногда именуются стоковыми), ветровые, конвекционные.

Термокомпас (от лат. themo - тепло и лат. compassum - измеряю направление) - пилотажный прибор для поиска и указания направления на центр термического потока в парапланеризме.

Седиментацио́нный ана́лиз - совокупность методов определения размеров частиц в дисперсных системах и молекулярной массы макромолекул в растворах полимеров по скорости седиментации в условиях седиментационно-диффузного равновесия.

Слой скачка - слой воды в океане (море), в котором вертикальные градиенты океанографических характеристик (температура, солёность, плотность, скорость звука и др.) резко возрастают по сравнению с вертикальными градиентами в выше- и нижележащих слоях.

Проницаемость грунтов - способность грунтов пропускать сквозь себя воду за счёт градиента напора. Связана с одним из важнейших процессов массопереноса в грунтах - фильтрацией воды (или иных жидкостей), изучаемой в инженерной геологии и гидрогеологии.

Вя́зкость (вну́треннее тре́ние) - одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. В результате работа, затрачиваемая на это перемещение, рассеивается в виде тепла.

Международная стандартная атмосфера (сокр. МСА, англ. ISA) - условное вертикальное распределение температуры, давления и плотности воздуха в атмосфере Земли принятое международной организацией по стандартизации. До высоты 80 км параметры атмосферы соответствуют средним для географической широты 45°. Основой для расчёта параметров МСА служит барометрическая формула, с определёнными в стандарте параметрами.

Термоклин , или слой температурного скачка - слой воды, в котором градиент температуры резко отличается от градиентов выше- и нижележащих слоев. Возникает при наличии неперемешивающихся слоёв воды с разной температурой. Может иметь мощность от нескольких метров до десятков метров.

Неустойчивость Рэлея - Тейлора (названа в честь лорда Рэлея и Дж. И. Тейлора) - самопроизвольное нарастание возмущений давления, плотности и скорости в газообразных и жидких средах с неоднородной плотностью, находящихся в гравитационном поле (Рэлей, 1900 г.) либо движущихся с ускорением (Тейлор, 1950 г.).

Барическая ложбина - вытянутые области относительно низкого атмосферного давления, в некоторых случаях связанные с атмосферными фронтами. Противоположные стороны барических ложбин характеризуются поворотом направления ветра, что может быть отмечено наблюдателем на поверхности при их прохождении. Синоптические области низкого давления с отсутствием поворота ветра называются барическими седловинами, последние обычно связаны с теми или иными гористыми регионами.

Микротурбулентность - вид турбулентности, свойства которой меняются на малых масштабах длины. Крупномасштабная турбулентность носит название макротурбулентности.

Температу́рный дрейф - изменение электрических параметров электронного устройства, электронного прибора вызванное изменением внешней температуры среды. Иногда такое изменение называют температурным уходом параметра.

Температу́ра (от лат. temperatura - надлежащее смешение, нормальное состояние) - физическая величина, характеризующая термодинамическую систему и количественно выражающая интуитивное понятие о различной степени нагретости тел.

Сдвиг ветра (англ. Wind Shear) - повышенный градиент скорости и (или) направления ветра в случаях, когда они значительно изменяются на относительно небольшом участке в атмосфере. Сдвиг ветра обычно раскладывают на горизонтальную (м/с на 1 км расстояния) и вертикальную (м/с на 30 м высоты) компоненты, из которых горизонтальная как правило более значительная в районе атмосферных фронтов, а вертикальная - у поверхности Земли, хотя обе могут быть значительными и на больших высотах в районе высотных струйных...

Магнитогидродинамическая обработка (МГДО) – способ воздействия на поток минерализованной воды, в котором под воздействием магнитного поля индуцируется электрический ток. Электрический ток в электролитах поддерживается, как известно, перемещением заряжённых ионов и в потоке воды происходит изменение концентрации в объёме потока положительных и отрицательных ионов. С использованием МГДО можно добиться таких эффектов как, местное снижение pH воды (для снижения коррозионной активности потока воды), создания...

Эффект Вентури заключается в падении давления, когда поток жидкости или газа протекает через суженную часть трубы. Этот эффект назван в честь итальянского физика Джованни Вентури (1746-1822).

(др.-греч. τρόπος «поворот, изменение» + σφαῖρα «шар») - нижний, наиболее изученный слой атмосферы, высотой в полярных областях 8-10 км, в умеренных широтах до 10-12 км, на экваторе - 16-18 км.

Стратификация атмосферы (от лат. stratum - слой и facio - делаю) - распределение температуры в атмосфере с высотой. Стратификация атмосферы может быть устойчивой, неустойчивой и безразличной по отношению к сухому (или влажному ненасыщенному) и насыщенному воздуху. При устойчивой С. а вертикальный градиент температуры меньше адиабатического (сухо- или влажно адиабатического, смотря по условиям влажности), при неустойчивой - больше адиабатического, при безразличной - равен адиабатическому. Неустойчивая...