Атмосфера: строение, температура воздуха, давление, ветер

Атмосфера — воздушная оболочка Земли высотой более 1000 км. Состав сухого воздуха: азот 78 %, кислород 21 %, аргон и прочие газы около 1 %, углекислый газ 0,04 %. Воздух прозрачен для солнечных лучей: сначала нагревается земная поверхность, а от неё — воздух. Отсюда главное следствие: чем выше, тем холоднее.

t_верш = t_подн − 0,6 × (h : 100), где h — превышение, м; в среднем воздух охлаждается на 0,6 °C на каждые 100 м, то есть на 6 °C на 1000 м.

Амплитуда: А = t_max − t_min, °C. Средняя температура: t_ср = (t₁ + t₂ + … + tₙ) : n, где n — число измерений. При отрицательных значениях знак учитывается: А = 18 − (−12) = 30 °C.

Давление падает на 1 мм рт. ст. на каждые 10,5 м подъёма (в нижней тропосфере). Р_верх = Р_низ − (h : 10,5), где h — превышение, м. Нормальное давление на уровне моря при 0 °C — 760 мм рт. ст.

У подножия холма высотой 210 м: t = 24 °C, Р = 760 мм рт. ст. Температура на вершине: 24 − 0,6 × (210 : 100) = 24 − 1,26 ≈ 22,7 °C. Давление: 760 − (210 : 10,5) = 760 − 20 = 740 мм рт. ст. Теперь гора 3000 м при тех же условиях у подножия: t = 24 − 0,6 × 30 = 24 − 18 = 6 °C. Средняя суточная температура по данным 4 сроков (2 °C, 6 °C, 12 °C, 4 °C): t_ср = (2 + 6 + 12 + 4) : 4 = 6 °C, амплитуда А = 12 − 2 = 10 °C.

Ветер — движение воздуха из области высокого давления в область низкого. Чем больше разница давления на единицу расстояния, тем сильнее ветер. Направление ветра называют по той стороне, ОТКУДА он дует: северный ветер дует с севера на юг. Скорость измеряют в м/с, направление показывает флюгер, повторяемость — роза ветров.

Южный ветер дует С ЮГА на север и обычно приносит тепло — распространённая ошибка считать наоборот. Вторая ловушка: при расчёте амплитуды с отрицательным минимумом нужно вычитать со знаком: 18 − (−12) = 30 °C, а не 6 °C. Третья: правило «1 мм рт. ст. на 10,5 м» работает только у поверхности; на большой высоте воздух разрежён и давление падает медленнее в пересчёте на метр.