Безопасность группового мореплавания. Международно-правовые аспекты. В. Ф. Сидорченко

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ воздуха может изменяться не только под влиянием рассмотренных факторов (потоки лучистой энергии, теплопроводность, конвекции и пр.), но и в результате изменения атмосферного давления. Давление с высотой уменьшается, поэтому объем поднимающегося более теплого воздуха расширяется. Если расширение воздуха идет без притока энергии извне, то единственным источником, из которого может черпаться энергия, является внутренняя энергия самого расширяющегося воздуха. Так как внутренняя энергия газа пропорциональна его температуре, то уменьшение энергии ведет к понижению температуры.

      Охлаждение воздуха при расширении и нагревание при сжатии, происходящее без притока и отдачи тепла, называют адиабатическим охлаждением или адиабатическим нагреванием. Строго адиабатических процессов в атмосфере не может быть, так как никакая масса воздуха не может быть совсем изолирована от теплового влияния окружающей среды. Однако если атмосферный процесс протекает достаточно быстро или поднимается (опускается) достаточно большой объем воздуха, то теплообмен мал и изменение состояния с достаточным приближением можно считать диабатическим. Вблизи земной поверхности процессы большей частью неадиабатичны, так как воздух получает или отдает тепло подстилающей поверхности. В свободной атмосфере процессы в основном адиабатичны, поскольку воздух удален от земной поверхности, являющейся основным источником тепла.

      Как показывают вычисления, температура воздуха изменяется примерно на один градус при подъеме или опускании массы воздуха на каждые 100 м. Эта величина называется сухоадиабатическим градиентом температуры. Адиабатический процесс, происходящий внутри поднимающегося (опускающегося) насыщенного воздуха, называется влажноадиабатическим. Величина понижения (повышения) температуры на каждые 100 м поднимающейся (опускающейся) влажной насыщенной массы воздуха называется влажноадиабатическим градиентом температуры. Его величина колеблется от 3 до 9 десятых градуса на 100 м высоты.

      Существенным фактором, влияющим на условия мореплавания, является распределение температуры в атмосфере. Поскольку температура воды обычно выше температуры воздуха, над морем вблизи водной поверхности почти всегда существует тонкий слой воздуха, характеризующийся сверхадиабатическим градиентом температуры (больше 1 градуса на 100 м высоты). Толщина этого слоя увеличивается с ростом разности температур. Так, при скорости ветра 6 м/сек и разности температур на поверхности моря и на уровне 5 м над морем, равной 0,5 градуса, толщина этого слоя 6 м, а при разности температур 2 градуса – около 20 м. Этот слой характеризуется интенсивной термической турбулентностью.

      При определенных условиях над сушей и морем возникают слои инверсии, которые имеют большое значение для хода различных атмосферных процессов. Температурные инверсии являются задерживающими слоями, гасящими вертикальное движение воздуха. Они играют большую роль в процессах распространения электромагнитных и звуковых волн в атмосфере.

СКАЧАТЬ