Lofthiti

frá Wikipedia, ókeypis alfræðiorðabókinni
Fara í siglingar Fara í leit

Lofthiti er hitastig lofthjúpsins nálægt jörðu sem hefur ekki áhrif á sólargeislun , hita frá jörðu eða hitaleiðni .

Nákvæm skilgreining vísindamanna og tæknimanna er aðeins mismunandi eftir efni. Í veðurfræði er lofthiti mældur í tveggja metra hæð en til þess eru notaðir klassísku, hvítmáluðu veðurskálarnir ( hitamæliskofar ) á víðavangi.

Í hitatækni og sjálfvirkni bygginga er hitastig utanhúss mælt; það er ákvarðað á fulltrúa stað nálægt veggnum, án þess að vegggeislun og bein sólgeislun fylgi með.

Áhrif

Helstu áhrifaþættir á lofthita eru annars vegar geislun fjárhagsáætlunar jarðar eða staðbundin geislavirkni hennar og hins vegar blöndun áhrifa af völdum vindsins .

breytileika

Lofthiti er breytilegur yfir daginn, árstíðirnar og loftslagssveiflur. Hæsta hitastigið ( hitastaur ) næstum 60 ° C sést í innri eyðimörkinni, lægstu gildin ( kaldstöng ) eiga sér stað á Suðurskautslandinu (næstum −90 ° C). [1]

Curve námskeið reiknað út frá aðferðinni sem Jones o.fl. lýsir. birt gögn [2] (meðalgildi+ stærð).
Myndin sýnir aðferðina sem Jones o.fl. birt grafík. [2]

Árleg hringrás

Á árinu, miðað við annaðhvort daglegt eða mánaðarlegt meðaltal sem langtímagildi, má sjá eftirfarandi námskeið fyrir Mið-Evrópu. Janúar er kaldasti mánuðurinn, frá mars til maí er hröð aukning með hámarki í júlí og frá september til desember jafnhrað lækkun hitastigs.

Daglegt námskeið

Daglegt gengi lofthita er beintengt daglegu ferli geislunar á heimsvísu og sýnir því verulega lækkun á nóttunni, þ.e. eftir sólsetur . Lágmarkinu er náð snemma morguns eða í kringum sólarupprás [3] . Þessi tilhneiging er dempuð af miklum skýjum og vindi , sérstaklega í nágrenni við stærri vatnsyfirborð. Ef lofthiti fer niður fyrir döggpunktinn geta komið fram fyrirbæri eins og þoka , dögg eða frost . Eftir að hitastigið hefur farið yfir daglegt lágmark hækkar það upphaflega hratt og síðan aðeins hægar á hádegi. Það nær hámarki eftir hæsta punkt sólarinnar, á veturna venjulega á milli klukkan 13 og 14, á sumrin milli 16 og 17, stundum ekki fyrr en kl. Það lækkar síðan hratt á kvöldin og aðeins hægar á nóttunni þar til það nær aftur lágmarki snemma morguns. Þetta venjulega tilfelli daglegs hringrásar á við bæði sumar og vetur . Kraftmikil áhrif eins og innöndun á heitu eða köldu lofti getur stundum leitt til töluverðra frávika og, við vissar aðstæður, snúið við hitaferlinum. Nálægt ströndinni ber sjávarvindurinn ábyrgð á því að hámarkshita á sólarhring er oft náð miklu fyrr klukkan 12:00 til 13:00, þ.e. hitastigið eykst ekki lengur fram eftir degi.

Fer eftir hæð

Meðalhiti og mólmassi lofts sem fall af hæð.

Breyting á lofthita með hæð er mest notaða viðmiðunin til að skipta lofthjúpi jarðar í mismunandi lög. Sem lægsta lagið, nær hitahvolfið yfir Mið -Evrópu um 11 kílómetra. Það sýnir um það bil línulegan hitafall frá að meðaltali 10 ° C á jörðu niðri í 0 ° C á tveimur kílómetrum, um −20 ° C á fimm kílómetra og loks −55 ° C í tíu kílómetra hæð. Það eru tvö kraftmikil fyrirmyndartilvik fyrir þennan lofthita í loftinu , blautur adiabatic og þurr adiabatic . Að meðaltali er kyrrstöðu hitastigslækkun um 0,65 ° C á hundrað metra, sem er þekkt sem rúmfræðilegur hitastigshraði. Ef ekki er frekari lækkun á hitastigi hefur hitabeltinu náð. Ef þetta er sérstaklega hátt, eins og í hitabeltinu, getur lágmarkshiti −80 ° C þróast í veðrahvolfinu.

Í framhaldinu hækkar hitastigið aftur eftir kyrrstöðu, venjulega frá um 25 km hæð. Ástæðan fyrir þessu er tiltölulega mikill ósonstyrkur og tilheyrandi frásog geislunar í þessu lofthjúpi, sem er þekkt sem heiðhvolfið . Hámarkshitastigi er náð í um það bil 0 ° C á stigi hávaða . Í aðliggjandi mesóhvolfi lækkar hitastigið aftur og við tíðahvörf nær nýtt lágmark −100 ° C. Þessu er fylgt eftir með hitahvolfinu og loks geimhvolfinu með hitastigi sem hækkar aftur, þó að í þessum hæðum sé varla hægt að tala um loft og þeir tilheyri raunar þegar geimnum . Kornþéttleiki hér er svo lítill að jafnvel nokkur þúsund hita Celsíus hiti myndi ekki valda neinum verulegum hitaflutningsferlum.

Mælingaraðferðir og tæki

Hitastig hádegis í vetur 19. desember 2009 í Darmstadt
Blöðrumæling 27. september 2013 frá klukkan 12:40 í Stölln / Rhinow

Lofthiti er venjulega mældur með hitamæli eða mælitæki . Þeir fyrrnefndu eru hannaðir sem útþensluhitamælar að mestu fylltar með áfengi eða kvikasilfri , en skynjararnir vinna aðallega með hálfleiðara eða hitauppstreymi . Bimetal ræmur eru einnig notaðar til ónákvæmari mælinga.

Að jafnaði samsvarar hitamælingin dýfismælingu , sem í tækni er oft flýtt með loftræstingu . Þess vegna er miðflótta hitamælirinn notaður fyrir skjótar en nákvæmar vísindamælingar. Þegar maður les , en eins og með aðra mælikvarða, verður maður að gæta þess að horfa á mælikvarðinn í hornrétt, annars getur samhliða villa 1 ° og fleira komið fyrir. Aspiration psychrometer ( Assmann psychrometer ) er einnig loftræst (í loftstreymi lítils hjólhjóls), þar sem blautur hiti er einnig fenginn mjög nákvæmlega.

Margar mælingarvillur stafa af því að festa hitamæli á óþægilegum stað. Alltaf ætti að setja upp útihitamæli í norðurhluta hússins en hann gæti líka verið í sólinni í 2 × 1 klukkustund á sumrin. Til viðbótar við innbyggða hita hússins (sem er í nokkurra sentimetra fjarlægð frá gluggaglerinu getur hjálpað gegn) getur speglun frá nágrannabyggingu einnig falsað mælinguna um 1-2 °.

Aðlögun hitamælis að lofthita tekur ákveðinn tíma, sem getur tekið frá nokkrum mínútum upp í hálftíma. Ef þú þarft til dæmis skjótan árangur með tiltölulega dræmri herbergishitamæli geturðu flýtt fyrir lestrinum með því að sveifla hitamælinum með útréttri hendi. Helmingunartími er um 20 sekúndur, sem þýðir að eftir þennan tíma hefur „gervi vindurinn “ nálgast skjáinn á kvarðanum um 50% að raunverulegu gildi.

Áætla má lofthita með 1-3 ° nákvæmni ef það er enginn vindur og viðeigandi reynsla . Hins vegar er talið að hitinn í vindinum verði talsvert kaldari vegna vindkælingarinnar .

Hugsanlegt hitastig er notað til að bera saman hitagildi sem mæld eru á mismunandi stöðum og hæð. Ef fókusinn er á rakastig eða loftþéttleika er sýndarhitastigið notað .

Áhrif á nákvæmni mælinga

Mæling að einum aukastaf, þ.e. 0,1 gráður á Celsíus , er ítrustu mælingarnákvæmni sem enn er möguleg eða gagnleg utandyra, vegna þess að jafnvel lítil lofthreyfing hefur áhrif á nokkra tíundu stig. Að auki, jafnvel þó að það sé enginn vindur, þá eru láréttir hitastigshækkanir á bilinu 0,1 ° C á metra, sem geta verið mjög mismunandi eftir stöðu sólar , steina og gróðurs og geta verið nokkrar gráður nálægt jörðu. Svonefnd hitastigssvæði er stöðugast með skýjaðri til skýjaðri himni og hægviðri. Þegar veðrið er gott er það hins vegar mest órólegt (sjá einnig skýlaust og uppdrifið ).

Vegna þessara aðstæðna þarf áreiðanlegar mælingar á lofthita að nákvæmni um það bil 0,5 ° C verulegar varúðarráðstafanir, einkum vel loftræst hlíf fyrir sólgeislun og hitageislun frá jörðu og byggingum. Besti staðurinn fyrir hitaskynjara eða hitamæli er því skuggalegur staður í norðurhluta frístandandi byggingar.

Fyrir leikmenn er hægt að ná mælingu í kringum 1 ° C ef ofangreind skilyrði eru uppfyllt og mælitækið er um það bil kvarðað . Annars geta allt að 3 ° C villur átt sér stað og ef ófullnægjandi geislavörn er jafnvel yfir 5 ° C.

Veðurstöðvar veðurfræðinga mæla hitastigið í mismunandi hæð, annars vegar til að fá upplýsingar um geislun eða orkujafnvægi , hins vegar til að geta að hluta tekið tillit til áhrifanna sem nefnd eru hér að ofan. Lofthiti er hitastigið sem mælist í nákvæmlega 2 m hæð í veðurkofa sem er varinn gegn geislun. Að auki er jarðhiti mældur: Mælidýptin 5, 10, 20, 50 og 100 cm í jörðu eru venjuleg.

Í stjörnufræði og jarðfræði eru óhjákvæmilegar frávik á hitastigi við yfirborð meðal þeirra óþægilegustu vegna þess að það er erfitt að líkja þeim. Stjörnufræðilega ljósbrotið , hins vegar - sem meðaltal, regluleg brot á geislum - er hægt að reikna tiltölulega vel út frá 3-4 loftbreytum.

Stjörnufræðingarnir kalla ókyrrðina , sem beygir stefnu ljóssins um 0,5 til 5 "," sjáandi "( loftkveikju ) eða sprungu (" flöktandi "stjarnanna); staðbundið loftslag í hvelfingu stjörnustöðvar getur valdið því -kallaður ljósbrot .
Jarðfræðingarnir óttast þessi áhrif minna, vegna þess að þeir detta út sem handahófsskekkja í lengri röð mælinga . Á hinn bóginn er kerfisbundin villa af völdum hliðarbrotsins , sem á sér stað einkum í göngum og við útsýni sem bara fara framhjá hitauppstreymdu yfirborði (til dæmis sólríkum húsvegg ), er óþægilegri. Breyting á vindkerfum á fjöllum eða í stórum tæknilegum verkefnum getur einnig haft mikilvæg kerfisbundin áhrif.

saga

Í Flórens , 15. desember 1654, hófst regluleg mæling og skráning á dagshita.

Staðlað útihiti hitunar- og kælitækninnar

Við útreikning á upphitunargetu er hitunarþörf eða krafist kæligeta mæld á grundvelli fösts, fyrirfram ákveðins hitastigs. Hér á eftirfarandi við:

Sjá einnig

Vefsíðutenglar

Wiktionary: lofthiti - skýringar á merkingum, uppruna orða, samheiti, þýðingar

Einstök sönnunargögn

  1. Alheimar veður og loftslag. Alþjóða veðurfræðistofnunin , nálgast 10. ágúst 2013 .
  2. a b PD Jones o.fl.: Hitastig yfirborðslofts og breytingar á síðastliðnum 150 árum, mynd 7 ( minnismerki frá 16. júlí 2010 í netsafni ) (síðu 24 af 28 í PDF skjalinu; 7,8 MB)
  3. Ruhr-Universität Bochum: Áhrif árstíða á daglegt hitastig ( Memento frá 13. mars 2006 í netskjalasafni )
  4. Hefðbundinn útihiti