Frage:
Warum ist die Troposphäre am Äquator 8 km höher als die Pole?
blunders
2014-05-01 10:36:31 UTC
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Grundlagen der atmosphärischen Modellierung zeigen, dass die Höhe der Tropopause vom Ort abhängt, insbesondere vom Breitengrad, und dass die Troposphäre am Äquator je nach Jahreszeit etwa 8 km höher ist als die Pole.

Die erste Vermutung war, dass die Temperatur des die Dichte beeinflussen würde (hier sind beispielsweise die Daten für -50 ° und 50 ° C) - obwohl dies nicht der Fall zu sein scheint Zeigen Sie die Ursache dafür, warum die Troposphäre am Äquator 8 km höher ist als die Pole.

Warum ist die Troposphäre am Äquator 8 km höher als die Pole?

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Ein wesentlicher Teil (aber nicht alle) der Antwort auf diese Frage entspricht den Antworten unter [Warum ist die Erde keine Kugel?] (Http://earthscience.stackexchange.com/questions/108)
Das hängt nicht nur vom Standort ab, sondern auch von der Jahreszeit und sogar vom Wetter. Könnte eine Antwort aufschreiben, wenn ich die Zeit finde, es sei denn, jemand anderes tut es zuerst.
Ich bin mir ziemlich sicher, dass die Coriolis-Kraft nichts mit der Höhe der Tropopause zu tun hat. Ich werde meine Antwort unten bearbeiten, wenn ich mich an derselben Stelle befinde wie meine Vorlesungsunterlagen dazu.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Zentrifugalkraft über dem Äquator am größten ist.
Dies liegt NICHT daran, dass die Zentrifugalkraft am Äquator am größten ist, obwohl dies 1, vielleicht 2% addiert. Es hat mit der Temperatur zu tun. Wärmere Temperatur = höhere Troposphäre. Mehr Wärme erzeugt einen größeren vertikalen Konvektionsbereich. Die Tropopause befindet sich im relativen Temperaturgleichgewicht, wo sie aufhört zu fallen und zu steigen beginnt.
Zwei antworten:
kaberett
2014-05-01 18:49:10 UTC
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Zunächst ist die Tropopause die Grenze zwischen Troposphäre und Stratosphäre. Innerhalb der Troposphäre nimmt die Temperatur mit zunehmender Höhe ab (das Temperaturprofil wird von Strahlungswärme von der Erdoberfläche dominiert), während in der Stratosphäre die Temperatur mit der Höhe zunimmt (das Temperaturprofil wird von Sonnenstrahlung dominiert).

Ein Anstieg der Troposphärentemperatur ist mit einem Anstieg der Tropopausenhöhe verbunden. Zu den Faktoren im Spiel gehört die Menge an Wasserdampf, die aus äquatorialen Meeren verdampft wird; Zwischenjahresschwankungen der Tropopausenhöhe können sowohl auf lokale als auch auf große Antriebskräfte zurückzuführen sein. Die Tropopause reagiert auf die Durchschnittstemperatur der gesamten darunter liegenden Schicht: Diese ist am Äquator höher und an den Polen niedriger.

Wow, das ist falsch und wurde akzeptiert. Die Wärmeausdehnung um einige Kelvin kann keine Erhöhung der Tropopause um den Faktor zwei erklären. Rechnen Sie nach, es ist die Zentrifugalkraft.
@AtmosphericPrisonEscape ist Wärmeausdehnung. Verwenden Sie die hydrostatische Gleichung über einer Schicht mit einer Durchschnittstemperatur, und Sie werden feststellen, dass sie den größten Teil der Variabilität erklärt. Es gibt einige andere Einflüsse, aber die hydrostatische Gleichung ist im großen Maßstab ausreichend.
@Baro: Genau. Es gibt Ihnen $ H \ sim T $ und T variiert nicht um den Faktor 2. Es ist also NICHT die Temperatur.
Diese Antwort ist richtig, nicht falsch. Dies sollte wirklich geklärt werden, da wir keine zwei widersprüchlichen Antworten auf eine Frage wollen (es sei denn, die Frage ist wirklich ungelöst). Siehe diesen Artikel hier: http://www-das.uwyo.edu/~geerts/cwx/notes/chap01/tropo.html Es heißt, dass die höchste Tropopause über warmen Ozeanen und Monsunen liegt (Wasserdampf spielt eindeutig eine Rolle). Es zeigt auch an, dass die Temperatur ein Schlüsselfaktor ist. Die Tropopause steigt und fällt je nach Jahreszeit am selben Ort.
userLTK
2017-10-25 10:53:22 UTC
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Neben der Antwort von @Kaberett erklärt die Zeitrafferrate die Höhenvariation der Tropopause recht gut. Die Abfallrate ist eine Eigenschaft der Schwerkraft und das ideale Gasgesetz. Sie muss an Zirkulation und Kondensation sowie an die Erwärmung durch die Sonne von oben nach unten angepasst werden. Dies ist ein geringer Effekt bei einer größtenteils transparenten Atmosphäre. Die Ablaufrate ist nicht perfekt, aber dennoch gut für eine Annäherung.

Wikipedia-Zusammenfassung

Kürzere, Britannica-Zusammenfassung

Aus der Britannica-Zusammenfassung:

Die Zeitrafferrate nicht aufsteigender Luft - üblicherweise als normale oder Umwelt-Zeitrafferrate bezeichnet - ist sehr unterschiedlich und wird durch Strahlung beeinflusst. Konvektion und Kondensation; In der unteren Atmosphäre (Troposphäre) beträgt der Durchschnitt etwa 6,5 ​​° C pro Kilometer (18,8 ° F pro Meile).

Wenn wir diese durchschnittlichen 6,5 ° C pro km nehmen, erklärt dies ziemlich nahe die Oberflächentemperaturschwankung auf der Erde auf Meereshöhe. (Da die Antarktis meist mehr als eine Meile hoch ist, müssen Sie die Temperatur für die Oberflächentemperatur auf -6,5 ° C pro km Höhe einstellen.) Die Troposphäre, die am Äquator durchschnittlich 8 km höher ist, entspricht einer Variation von 52 ° C unter Verwendung dieser Schätzung von -6,5 Grad oder etwa 32 Grad (Äquator) bis minus 20 (Pol), was sehr im Baseballstadion liegt.

Wie im Wikipedia-Artikel

angegeben, beträgt die trockene adiabatische Abfallrate konstant 9,8 ° C / km (5,38 ° F pro 1.000 Fuß, 3 ° C / 1.000 Fuß) ) variiert die feuchte adiabatische Abfallrate stark mit der Temperatur. Ein typischer Wert liegt bei 5 ° C / km.

Feuchte Luft hat eine geringere Zeitrafferrate, was erklärt, warum die Troposphäre über dem warmen äquatorialen Pazifik am höchsten ist und warum sie über Monsun ihren Höhepunkt erreicht. - Siehe diesen Artikel.

Es ist die Oberflächentemperatur und der Wasserdampf. Das ist der Kern davon. Die Rotation der Erde kann keine Troposphäre erklären, die doppelt so hoch über dem Äquator ist. Die Rotation der Erde (und wenn wir albern werden wollen, auch die atmosphärischen Gezeitenwölbungen des Mondes) wirken sich beide auf die Troposphäre aus, aber sie spielen nur eine untergeordnete Rolle.

Die Erdatmosphäre sollte sich nicht viel mehr wölben als sie ist Körper, ungefähr 1 Teil in 298, selbst wenn Sie das mit 4 multiplizieren, und ich denke, das ist ein zu aggressiver mathematischer Ansatz, aber trotzdem wäre das weniger als 1 Teil in 70 der atmosphärischen Expansion über der Äquator aufgrund der Drehung der Erde. Das ist weit entfernt von der Verdoppelung, die diese Temperatur erklärt.



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