Происхождение и основные свойства воды и атмосферы — страница 6

  • Просмотров 273
  • Скачиваний 14
  • Размер файла 29
    Кб

концентрации составных частей атмосферы.) Кроме водяного пара, к которому мы вернемся позднее, существует еще один газ, имеющий очень большое значение. Это двуокись углерода, которая практически равномерно распределена в нижних слоях атмосферы, но ее концентрация в настоящее время составляет всего лишь 0,03%. Мы рассмотрим ее значение для океана в главе 4, а для теплового баланса Земли. Сгорание топлива, а также другие

индустриальные процессы приводят к местным увеличениям концентрации газов, загрязняющих атмосферу, таких, как двуокись серы, аммиак, двуокись углерода и различные взвешенные частицы. Последние могут также образовываться в результате пылевых бурь, извержений вулканов или же рассеяния солей над поверхностью океана. Вода в атмосфере, разумеется, существует как в жидком, так и в твердом состоянии: в виде взвешенных капель и

частиц льда, из которых состоят облака и туман. Адиабатические изменения Способность жидкости сжиматься приводит к адиабатическим изменениям, то есть к таким изменениям, которые происходят без обмена теплом с окружающей средой. В соответствии с первым законом термодинамики изменение внутренней энергии, происходящее при адиабатических условиях, равно внешней работе, которую производит жидкая среда при ее расширении или

которая была затрачена на ее сжатие. Когда воздух поднимается вверх, он расширяется, теряет внутреннюю энергию и его температура понижается. Понижение температуры происходит с постоянной скоростью, равной 9,8°С/км. Этот градиент температуры характерен для воздуха, не насыщенного водяным паром, поэтому он называется сухоадиабатическим градиентом температуры. Адиабатические температурные изменения значительно меньше в

жидкостях, которые практически несжимаемы, В морской воде адиабатический градиент температуры возрастает с увеличением как температуры, так и давления, но, в общем, в океане он остается ниже 0,2°С/км. Как в океане, так и в атмосфере температура, которой достигнет вода или воздух, если их адиабатически переместить с исходного уровня на уровень, где давление составляет 1000 мб (что соответствует давлению на уровне моря), называется

потенциальной температурой жидкой среды. Потенциальная температура воздуха может быть на несколько десятков градусов выше, чем температура in situ, а потенциальная температура подповерхностных вод в океане всегда ниже, чем температура in situ, но не больше, чем на 1,5°С. Вязкость Еще одним свойством жидких сред, которое необходимо рассмотреть, является вязкость. Вязкость-это способность двух слоев жидкой среды сопротивляться