Нагревание поверхности земли

Ветер. Ввиду неодинакового нагревания поверхности земли в различных её частях, по-разному нагреваются и воздушные слои, прилегающие к земной поверхности, что влечёт за собой неравномерность в плотности и давлении воздуха. Это же в свою очередь ведёт к перемещению воздушных масс из областей с более высоким давлением в области пониженного давления воздуха, т. е. к образованию воздушных течений. [c.631]

Поглощение солнечной энергии осуществляется главным образом водяным паром, углекислым газом и озоном, вследствие чего создается парниковый эффект , приводящий к дополнительному нагреванию поверхности Земли. Поскольку воздух вблизи поверхности более теплый и легкий, чем воздух сверху, то он всплывает вверх (вертикальная конвекция), и нижний слой атмосферы перемешивается. Поэтому распределение температуры, изображенное на рис. 2.16, является результатом динамического равновесия атмосферы в поле силы тяжести, при котором соблюдается баланс энергии. Радиационное равновесие можно рассчитать, если принять во внимание, что в нижнем слое атмосферы основным физическим фактором, отвечающим за достижение равновесия, является поглощение радиации водяным паром. Па больших высотах доминирующим является поглощение углекислым газом и озоном. [c.37]

Пример. Направление ветров. Неодинаковое нагревание земной атмосферы в экваториальной и полярной зонах приводит к возникновению горизонтального перепада давления вдоль меридианов однако основная составляющая скорости ветров направлена вдоль параллелей. Это объясняется вращением Земли (рис. 3.33). Как показать, что установившееся движение невязкого тАза вдоль поверхности Земли совершается параллельно изобарам (линиям постоянного атмосферного давления) Каково будет распределение ветров вокруг местной зоны высокого атмосферного давления (антициклона) в северном полушарии [c.108]

Полученный результат можно рассматривать как некоторое приближение [21] ), описывающее нагревание Солнцем поверхности Земли в равноденствие первая строка в соотношениях (9.14) соответствует условиям в ночное время, вторая — условиям в дневное время. [c.81]

Влияние ветра на ход звуковых лучей. Говоря о распространении звука, мы предполагали, что воздух, в котором распространяется звук, однороден и неподвижен. С таким именно случаем мы имеем дело в закрытых помещениях. Но в свободной атмосфере воздух, как правило, никогда не находится в покое. Только в редкие дни в течение года бывает полное отсутствие ветра или штиль. Но и тогда благодаря неравномерному нагреванию земной поверхности имеются восходящие и нисходящие токи воздуха (конвекция). К тому же обычно, если на поверхности земли ветра и нет, на некоторой высоте ветер имеется, о чём мы можем судить хотя бы по движению облаков. Скорость ветра часто меняется в течение суток — как по величине, так и по направлению. Средняя скорость ветра обычно составляет несколько метров в секунду, а в сильно ветреные дни её величина доходит до 10 м/сек и больше. [c.219]

Турбулентное движение воздуха можно представить следующим образом. Атмосферные процессы, такие, например, как трение воздушного потока о поверхность земли и образование вследствие этого профиля скорости ветра с большими вертикальными градиентами, термическая конвекция, связанная с неодинаковым нагреванием различных участков подстилающей поверхности, изменение поля температуры и скорости ветра в результате облако-образования и т. п. [3], приводят к образованию крупномасштабных вихрей. Характерный размер этих вихрей о называется внешним масштабом турбулентности. Если число Рейнольдса Lo/v, где —разница скоростей на расстоянии 1о, ве- [c.11]

При определении равновесной температуры на поверхности Земли нужно иметь в виду наличие атмосферы, которая вносит очень заметные поправки в величину температуры равновесия, обусловленной солнечным излучением. Это происходит вследствие конвекции, отнимающей тепло от нагреваемого тела. Поэтому получаемые из повседневного опыта данные о нагревании тел не могут быть распространены на случай, когда тело находится в пустоте мирового пространства некоторые тела, нагревающиеся в воздухе сильнее, чем другие, имеют в пустоте более низкую температуру. [c.103]

Характер внешних источников тепла зависит от участка полета или места расположения КА. Ниже рассматриваются внешние тепловые потоки только на этапах орбитального полета и перелета между планетами. При этом будем полагать, что высота орбитального полета для Земли — более 200 км и нагреванием поверхности вследствие соударения с молекулами и атомами воздуха, а также рекомбинации атомов кислорода можно пренебречь высота орбитального полета для Марса — более 100 км для Венеры — 300 км. [c.32]

Энергия, необходимая для возникновения таких явлений, обеспечивается солнцем в виде излучаемого им тепла. Солнце является первичным источником энергии, другим ее источником, непосредственно влияющим на атмосферу, служит поверхность Земли. В самом деле, атмосфера в значительной степени остается проницаемой для солнечной радиации подобно стеклянной крыше теплицы. Поэтому можно считать, что та часть солнечной радиации, которая не отражается (или не рассеивается) в космическое пространство, почти полностью поглощается землей, которая при нагревании испускает энер- ГИЮ в виде эффективного излучения земной поверхности. Его характерные длины волн (порядка 10 мкм) больше аналогичных величин солнечной радиации, переходящей в тепло. Атмосфера в основном прозрачная к солнечной радиации, но закрытая для излучения земной поверхности, поглощает испускаемое землей тепло и частично излучает его обратно к поверхности земли. [c.9]

Важнейшим свойством тропосферы является убывание температуры с высотой. Средний вертикальный градиент температуры тропосферы составляет 6 град/км (в нижней половине тропосферы около 5 град км, в верхней — 7 град км). Среднегодовая температура воздуха на верхней границе тропосферы в полярных областях составляет — 55° и в районе тропиков — 80°. Верхняя граница тропосферы определяется по прекращению падения температуры с высотой. Причиной постепенного убывания температуры воздуха с высотой является то, что тропосфера почти прозрачна для солнечных лучей и, пропуская эти лучи, практически не нагревается. Основной поток солнечной энергии поглощается поверхностью Земли —ее подстилающим слоем ). Нагретая поверхность Земли, в свою очередь, является источником тепловой радиации, которая прогревает тропосферу снизу вверх. Важную роль в нагревании тропосферы играет также конвекция. Непосредственно прилегающие в поверхности Земли массы воздуха приобретают более высокую температуру и поднимаются вверх их место занимает холодный воздух, который также, в свою очередь, нагревается и т. д. Таким образом, тропосфера прогревается снизу вверх, причем возникающие в ней из-за неравномерного нагревания отдельных участков поверхности Земли восходящие и нисходящие [c.220]

Химические порошки применяют для тушения горящих электродвигателей, двигателей внутреннего сгорания, ацетилена и других веществ, которые нельзя тушить водой. Главным компонентом этих порошков является двууглекислая сода, смешиваемая с песком, инфузорной землей, тальком. При тушении сухим порошком пламя сбивается твердой массой порошка и засыпается им, а образующийся при нагревании и разложении двууглекислой соды углекислый газ изолирует горящий предмет от доступа кислорода воздуха. Кроме того, на разложение соды расходуется часть тепла, что вызывает охлаждение поверхности горящего вещества. [c.312]

Сплав У ( игрек или уай ) — весьма распространенный сплав, идущий и на фасонное литье и на обработку давлением имеет состав 4% Си, 2% N1 и 1,5% Мд. Сплав, отлитый в землю или кокиль, имеет механич. качества, не отличающиеся от качеств других литейных сплавов с медью, но после термообработки значительно повышает их. Особенно ценен он тем, что понижение прочности его при повышенных темп-рах относительно меньше, чем у других сплавов, что в соединении с малым уд. в. и обеспечило ему применение для поршней, головок цилиндров и пр. деталей, подвергающихся в работе нагреванию. В табл. 14 приводятся свойства сплава У литого и после обработки, к-рая заключается в нагреве до г°ок. 520° в течение 5—6 ч. с закалкой в горячей воде и последующем старении при комнатной температуре в течение 5—7 дней или отпуске при температуре 100— 120° в течение нескольких часов (2—6 час.). Перегрев выше температуры 520° опасен, так как при температуре 525° появляются пузыри на поверхности. [c.310]

Иногда вблизи земной поверхности из-за сильного нагревания или охлаждения возникают большие градиенты показателя преломления воздуха. Тогда шарообразность Земли можно не учитывать. Если градиент п направлен вертикально, то можно воспользоваться формулой (4.3), полагая в ней р = а, л = Го. В результате получится [c.34]

Основным внешним источником тепла при полете в космосе является лучистая энергия от Солнца, Земли и планет. При полетах в окрестности Земли или планет на низких высотах некоторое влияние на нагревание может оказывать соударение с поверхностью аппарата атомов и молекул атмосферы. [c.478]

Нагревание отраженными лучами зависит от формы и ориентировки летящего тела, а также от взаимного расположения Солнца, Земли и рассматриваемого тела. Полное количество солнечной энергии, отраженной единицей поверхности планеты, определяется выражением [c.484]

Наиболее пристальное внимание при изучении фотоснимков Марса привлекли многочисленные протоки — русла протяженностью до сотен километров, которые, по-ви-димому, были вырыты в далеком прошлом планеты текущей водой. (Замечу в скобках, что эти русла не видны с Земли и не имеют никакого отношения к каналам Довела.) Среди них встречаются извилистые речные русла, образующие вместе со своими притоками типичную систему водостока. Источником воды в этих случаях мог быть лежащий под поверхностью лед (вечная мерзлота), который таял в результате нагревания, вызванного внутренней активностью, а образовавшаяся при этом вода просачивалась на поверхность. Некоторые русла начинаются внезапно, имея вид очень крупных образований, как бы созданных внезапным катастрофическим наводнением... [c.765]

Давление и плотность воздуха в А. с высотой убывает. Темп-ра меняется с высотой более сложно, и в зависимости от её распределения А. подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу. В А. рассеивается и поглощается солн. и земная радиация, в свою очередь А. сама явл. источником И К излучения. Между земной поверхностью и А. происходит обмен теплотой и влагой, обусловливающий пост, круговорот воды с образованием облаков и выпадением осадков. А. обладает электрич. полем, в ней возникают разл. электрич., оптич. и акустич. явления. Воздух А. находится в непрерывном движении. Неравномерность нагревания А. способствует её общей циркуляции, к-рая влияет на погоду и климат Земли. [c.35]

Так, например, в результате неравномерного нагревания поверхности земли у полюсов и на экваторе получается картина, схематично изображенная на фиг. 146. Поверхности равного давления можно считать приблизительно параллельными поверхности земли, тогда как поверхности равной температуры идут, опускаясь от экватора к полюсу. Так как эти поверхности пересекаются, то возникает вращение частиц, от которого получается циркуляционное движение в направлении, указанном стре.пкой (от grad р к grad Г). Воздух движется у земли от полюсов к экватору, у экватора поднимается, в верхних слоях течет от экватора к полюсу и у полюса опускается вниз. Ветер, который происходит от этого циркуляционного движения, называется, как известно, пассатом (или антипассатом). [c.353]

Следует учитывать, что глубина промерзания грунта неодинакова не только в разных районах, но и в одном и том же районе. Она зависит от характера грунта и наличия растительного покрова, от наличия грунтовых вод, толщины снежнего покрова и условий нагревания поверхности земли солнцем. [c.121]

ТРОПОСФЕРА — ближайший к земной поверхности слой атмосферы, простирающийся в полярных и умеренных широтах до высоты 8—11 км, а в тропиках — до 15—18 км. В Т. сосредоточено около 1/5 массы атмосферы и почти весь водяной пар, конденсация к-рого вызывает образование облаков и связанных с ними осадков. В Т., особенно в пограничном слое, сильно развита турбулентность, резко увеличивающая вязкость воздуха и вызывающая его вертикальное и горизонтальное перемешивание. Т. к. воз-71,ух слабо поглощает солнечную радиацию, основным источником тепловой энергии для Т. служит поверхность Земли. От нее тепло передается вверх инфракрасным излучением, к-рое поглощается содержащимися в воздухе водяным паром и углекислым газом. Кроме того, происходит вертикальный турбулентный перенос тенла. Па локальные характеристики темп-рного поля влияет тепло фазовых переходов воды и адиабатич. нагревание и охлаждение при вертикальных перемещениях воздуха. В среднем в Т. темп-ра падает с высотой на 6,5 град/км. Темп-ра на каждом из уровней испытывает, кроме периодических (суточных и годовых), также и непериодич. колебания, вызываемые перемещением воздушных масс из одних районов в другие. Относит, изменчивость вертикальных градиентов темп-ры менее значительна, но и они меняются в широких пределах. Особенно велики периодические и непериодич. колебания значений темп-ры, влажности, давления, ветра и их градиентов в пограничном слое. Давление воздуха на уровне моря в среднем близко к 1013. мб, но горизонтальное его распределение из-за неодинаковости степени нагревания поверхности Земли в разных районах и др. причин весьма сложно и быстро меняется со временем, что связано с возникновением и эволюцией циклопов, антициклонов и их перемещением. Горизонт, градиенты давления приводят к образованию ветров, на направление и скорость к-рых влияют также силы вязкости (в пограничном слое) и силы инерции. В движениях большого масштаба особенно велика роль Кориолиса силы. Основной перенос воздуха в Т. идет с запада на восток, скорость его растет с высотой на 1—4 м/сек на км. Наиболее сильны ветры в струйных течениях. О влиянии Т. на распространение радиоволн см. Распространение радиоволн. [c.204]

Движение воздуха. Нагревание Л. в разных частях Земли неодинаково. Особенно большие контрасты темп-ры у поверхности Земли существуют между экватором и полюсами из-за различия прихода солнечной энергии на разных широтах. Наряду с этим на распределение темп-ры влияет расположение континентов и океанов. Из-за высоких теплоёмкости и тенлопроводиости океанич. вод океаны значительно ослабляют колебания темп-ры, к-рые возникают в результате измеиений прихода солнечной радиации в течение года. В связи с )Т)1М в средних и высоких широтах телп[-ра воздуха над океанами лед ом заметно ниже, чем над контииентамн, а зимой — выше. [c.134]

Лзмерения температуры Земли вблизи ее поверхности производились в течение многих лет на многочисленных метеорологических станциях, расположенных в различных частях света. Полученные результаты показали, что колебания температуры поверхности, вызываемые нагреванием в течение дня и охлаждением в течение ночи, не влияют на температуру Земли на глубине, превышающей 0,9—1,2 м, тогда как годовые изменения, обусловленные охлаждением зимой и нагреванием летом, можно наблюдать на глубине, достигающей 18—21 м. На больших глубинах температура остается практически постоянной и не зависит от перемен, происходящих на поверхности Земли. Другими словами, тепловые волны, вызываемые изменением температуры поверхности, затухают на глубине 18—21 м, и колебания температуры наблюдаются только в самом верхнем слое земной коры. [c.85]

К иным результатам приводят цифры табл. 5. Если выразим в процентах относительную долю участия отдельных полос в нагревании частицы воздуха при = О, т.е. у самой поверхности Земли, то придем к следуюгцим цифрам [c.670]

Значение отражения лучистой энергии от земной поверхности выясняется из табл. 6 и 7. Прежде всего отметим, что значение этого фактора для нагревания всей атмосферы в целом не слигаком велико. Но отногаению к излучению Солнца, поглогцаемому всей атмосферой при отсутствии отражения от поверхности Земли, добавочное поглогцение, вызываемое отражением, выражается следуюгцими цифрами [c.670]

Значительно более заметным, по крайней мере вблизи от поверхности Земли, является влияние отражения на нагревание воздуха в данной точке (рассчитанное на единицу объема). Если мы, как и в предыдугцем случае, будем выражать это влияние в процентах по отногаению к нагреванию нри отсутствии отражения, то в непосредственной близости от поверхности Земли w = 0) будем иметь [c.670]

Температурный эффект обусловен тем, что при нагревании атмосферы она р асширяется и область генерации мезонов первичными частицами как бы отодвигается от поверхности Земли. В результате мезоны проходят больший путь и поэтому несколько большая доля их успевает распасться. Этот эффект дает около [c.288]

При этом отдельные капли воздуха могут настолько увеличиться, что начнут падать на поверхность земли в виде дождя. Если потом масса воздуха переваливает через горный хребет и попадает снова в долину, то она нагревается сначала опять по влажной адиабате, так как часть тепла при испарени и еще продолжающего существовать облака снова переходит в скрытую форму. Начиная с момента С, когда последние капли облака уже перешли в газообразное состояние, нагревание происходит по сухой адиабате, так что воздух при достижении йм вновь первоначальной высоты О окажется значительно нагретым. Описанные здесь в кратких чертах превращения воздуха лежат в основе явления так называемого фена. Таким образом большие горные цепи могут становиться как бы разделами погоды. Дождливые области являются всегда местами восходящих влажных токов воздуха места же сзади горных [c.42]

Мы говорили о турбулентном движении в трубах (так называемая внутренняя задача) не меньший интерес представляет изучение турбулентности при обтекании (внешняя задача) наконец, в отличие от турбулентности механического происхождения, можно говорить о турбулентности происхождения термического (например, о турбулентности, возникающей в воздухе близ поверхности земли при отсутствии ветра, но при неравномерном нагревании почвы), или о турбулентности смешанного, термическо-механического происхождения (теплотехнические задачи, общая атмосферная турбулентность). [c.659]

КОНВЕКЦИЯ, перенос энергии токами подвижной материальной среды. Важнейший случай К.—-тепловая К. Конвекционные тепловые токи наблюдаются 1) в жидких веществах, особенно с плохой теплопроводностью, когда нагревание идет с нижних слоев (напр, в баках для кипячения с нижней топкой) 2) в газах (конвекционные токи в комнате, в атмосфере), когда нижний слой от нагревания расширяется и всплывает наверх, а на его место опускаются более тяжелые массы из верхних слоев, благодаря чему устанавливается круговой конвекционный ток. Тепловая К. играет большую роль в технике так, на К. основано устройство тдяного отопления (см.). Конвекционные токи необходимо устранять при тепловых изоляциях напр, в пустотелых конструкциях стен обязательно устраиваются между тенками поперечные перегородки в шахматном порядке в войлочных, шерстяных и т. п. изоляциях назначение волосков—затруднять движение воздуха и этим уменьшать тепловую К. Конвекционные токи необходимо принимать во внимание при устройстве вентиляции помещений. Громадное значение К. играет ив круговороте атмосферного воздуха все ветры и воздушные течения—конвекционного характера. Конвекционные токи в атмосфере возникают 1) вследствие нагревания нижних слоев воздуха поверхностью земли, нагретой в свою очередь солнечными лучами 2) вследствие нагревания нижних слоев воздуха при конденсации водяных паров, выделяющих скрытую теплоту 3) под влиянием охлаждения верхних слоев вследствие лучеиспускания. Конвекционный характер носят также тепловые и холодные течения в океанах, морях, озерах и пр. водоемах. Но здесь помимо тепловой конвекции имеет место гидростатическая, вызываемая изменением удельного веса в верхних слоях воды благодаря примеси более тяжелых загрязненных проточных вод. [c.395]

Предупреждение окисления заливаемой поверхности н нарушения в результате этого плотности сцепления залитого металла с основным обеспечивается созданием внутри формы восстановнтельной атмосферы. 1аибо.пее просто это может быть достигнуто путем применения стержней, изготовленных из смеси древесного угля в порошке 50%, глины серой 15% и формовочной земли 35%. При нагревании перед заливкой формы с таким стержнем до температуры 900—950° С внутри нее автоматически создается восстановительная атмосфера окиси углерода, являющейся в пределах температур 645— 685° С ц выше энергичным восстановителем окислов железа. [c.350]

Детали сложной конфигурации с тонкими стенками и мелкозернистой структурой рекомендуется сваривать прутками марки А. Для тяжелых толстостенных деталей и изделий, подвергающихся длительному нагреву, следует применять прутки марки Б. Диаметры прутков 8—16 мм. Поверхность прутка должна быть очищена от литейной корки. Хорошие результаты дают прутки, отлитые в металлические формы или в графитизированную землю. Применение флюса при сварке обязательно. В качестве флюса берут буру техническую безводную КааВ407. Обычная кристаллическая бура содержит кристаллическую воду, которая ухудшает ее флюсующие свойства. При нагревании буры до 400° С она расплавляется и превращается в стекловидную массу. После остывания ее растирают в мелкий кристаллический порошок и используют при сварке. Хорошие результаты дает флюс ФНЧ-1 следующего состава бура 23%, сода 27%, азотнокислый натрий 50%. [c.64]

Свойства С. Распространение света связано с переносом энергии и количества движения. Поглощаясь в веществе, свет производит нагревание, химич. реакции и прочие изменения и оказывает давление на вещество. Только по этим действиям, обусловленным энергией и количеством движения С., можно вообще судить о его реальности и свойствах. По своей природе С. есть явление динамическое покоящегося С. не существует, и скорость есть его основное свойство. Никаких теоретич. оснований для расчета скорости С. не существует эта величина находится эмпирически. Скорость С. определена с большою точностью земными и астрономич, методами Наиболее достоверная цифра, полученная для скорости С. в пространстве, лишенном вещества, по измерениям Май-кельсона составляет 2d9 796 1 UMj n. Эта величина получена в условиях опыта на земной поверхности и для видимого С. Нет однако оснований сомневаться, что для межзвездных пространств и других видов С. скорость имеет то же значение. Наблюдения над переменными звездами, удаленными от земли на колоссальные расстояния, показывают, что по крайней мере для видимого С. скорость в пустом пространстве с громадной степенью точности не зависит от цветности. Менее точные измерения с радиоволнами и лучами Рентгена показывают, что их скорость (в пределах ошибок опыта) совпадает с цифрой Майкельсона. В веществе скорость С. зависит от цветности, как обнаруживают явления дисперсии (см. Дисперсия света). Теоретически показатель преломления [c.145]

Рис. 53. Летом, когда зимний снег стаял и земля нагрета, полярный континентальный воздух подвергается более быстрым изменениям, которые происходят как в области формирования, так и при движении воздуха из этой области. Ввиду нагревания снизу воздух становится слегка неустойчивым в области формирования, но остается еще совершенно ясным, как показано в левой части рисунка. Летом полярный континентальный воздух попадает в США реже, чем зимой, так как общая циркуляция атмосферы менее интенсивна. Когда воздух двигается на юг в теплое время года, содержание влаги в нем (удельная влажность) гораздо выше, чем зимой. Вследствие конвекции, вызванной нагреванием снизу, содержание влаги увеличивается и в верхних слоях, так как восходящие потоки воздуха поднимают влагу с поверхности вверх, распределяя ее более равномерно по всей воздушной массе. Температура воздуха сравнительно низка, но разность между ночными и дневными температурами велика ввиду сильного нагревания днем и охлаждения ночью. После полудня часто возникает конвекция, достаточная для образования небольших кучевых облаков (в виде комков ваты), как показано в середине рисунка. Спустя более продолжительное время, когда воздух получит значительное количество влаги, оставаясь неподвижным над юго-восточными областями страны, образуются большие кучевые облака (как показано В прарой части рисунка), иногда разражающиеся местными грозами,

Так же как и на измеритель Бениоффа, на лазерный измеритель деформаций влияют атмосферные условия. Изменения температуры, давления и состава воздуха создают турбулентность, которая может исказить лазерный луч. Поэтому 1020-метровая труба установки в ущелье Стивенса откачана. Фактически весь световой путь установки заключен в трубе. Только миллиметр воздуха отделяет основные зеркала от торцов трубы, закрытых оптическими стеклами с покрытием, уменьшающим потери на отражение. Кроме того, установка помещена глубоко под землей, изолирующей ее от случайных тепловых деформаций, обусловленных ежедневным нагреванием и охлаждением земной поверхности. Эти деформации обычно не интересуют исследователей. Установка в ущелье Стивенса и некоторые другие лазерные измерители определяют изменения в деформациях Земли, регистрируя движение интерференционных полос. Для слежения за движением полос в измерителе в ущелье Стивенса применен тот же механизм, что и для слежения за звездой в космических навигационных датчиках. Он представляет собой зеркальный гальванометр. Зеркало направляет свет от полосы на фотоумножитель, управляющий в свою очередь током в гальванометре. Когда фотоумножитель регистрирует уменьшение освещенности, что означает смещение с зеркала света от центра полосы, ток через гальванометр увеличивается и поворачивает зеркало снова к центру полосы. В следящем механизме можно использовать также пьезокристалл или датчик автоматической подстройки широкополосного усилителя. [c.131]

Земная поверхность неоднородна суша, океаны, горы, леса обусловливают различное нагревание новерхности под одной и той же широтой. Вра-гцение Земли также вызьшает отклонения воздушных течений. Все эти причины осложняют обшую циркуляцию атмосферы. Возникает ряд отдельных циркуляции, в той или иной степени связанных друг с другом. [c.46]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...