Calcolo della temperatura media di uno strato atmosfericoTalvolta è necessario considerare la temperatura media di uno strato, conoscendo soltanto la temperatura al confine superiore dello strato stesso. Nelle operazioni di riduzione della pressione atmosferica al livello del mare, ad esempio, si deve tener conto della temperatura media dello strato che intercorre tra il livello a cui si trova il barometro e la superficie del mare. Si tratta di un calcolo molto semplice, che fa uso di un piccolo stratagemma per ricavarsi la temperatura al livello del mare. Come è noto, per ricavare una media da due valori è sufficiente sommarli e dividere poi per due. Affidiamoci ad un esempio per capire meglio come procedere: ci troviamo a 400 metri di altezza, e il nostro termometro esterno (in capannina) misura una temperatura di 20°C. Per poter calcolare la temperatura media dello strato che ci separa dalla superficie del mare, dovremmo almeno conoscere la temperatura al livello del mare. Se però consideriamo un gradiente termico verticale medio pari a 0.6°C per ogni 100 metri, allora potremmo calcolare l'ipotetica temperatura che si avrebbe a 0 metri lungo la verticale del luogo in cui ci troviamo. Infatti, se la temperatura aumenta di 0.6°C per ogni 100 metri di avvicinamento verticale al mare, dopo 400 metri dovrebbe valere 0.6 * 4 in più, pari ad un riscaldamento di 2.4°C da sommare alla temperatura di partenza, per un totale di 20 + 2.4 = 22.4°C. A questo punto, calcolarsi la temperatura media dello strato compreso tra la superficie del mare e la quota di 400 metri diventa un gioco da ragazzi. Sommiamo dunque le due temperatura: 20 + 22.4 = 42.4 e dividiamo per 2: 42.4 / 2 = 21.2°C La temperatura media dello strato è di 21.2°C. Volendo utilizzare dei simboli, potremmo ragionare così:
dove: tm = temperatura media t1 = temperatura al livello del mare t2 = temperatura al confine superiore dello strato. Per ricavare t1, dobbiamo moltiplicare 0.6 * z /100, dove z rappresenta lo spessore in metri dello strato, e sommare il risultato a t2 :
Possiamo unificare due formule, allo scopo di ricavarci un unico algoritmo di calcolo:
che, detto a parole, significa che la temperatura media di uno strato spesso z metri, è pari alla somma della temperatura del confine superiore dello strato, più la metà del riscaldamento che compete ad una particella d'aria fatta discendere verticalmente secondo il gradiente termico verticale medio. |
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