Troposfera: diferenças entre revisões

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Para o ar seco, que é aproximadamente um [[gás ideal]], podemos prosseguir além. A equação adiabática para um gás ideal é:<ref name="LL1">Landau and Lifshitz, ''Statistical Physics Part 1'', Pergamon, 1980 (em inglês)</ref>
 
:<math> p(z)T(z)^{-\frac{\gamma}{\gamma-1}} = \text{constante} </math>
 
onde γ é o [[coeficiente de expansão adiabática]] (γ = 7/5, para o ar). Combinando com a equação para a pressão, chegaremos ao gradiente adiabático para o ar seco:<ref>Kittel and Kroemer, ''Thermal Physics'', Freeman, 1980; chapter 6, problem 11 (em inglês)</ref>
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[[Ficheiro:AthmospherePhisicsAAL.JPG|thumb|left|250px|Distribuição das camadas da atmosfera segundo a [[pressão]], temperatura, altitude e [[densidade]]]]
O gradiente adiabático ambiental (a taxa real em que a temperatura cai com a altura, <math>\left(\frac{dT}{dz}\right)</math>, geralmente não é igual ao gradiente adiabático de um gás ideal <math>\left(\frac{dS}{dz} = 0\right)</math>. Se o ar das altitudes mais elevadas é mais quente do que o previsto pelo gradiente adiabático de um gás ideal <math>\left(\frac{dT}{dz} > 0\right)</math>, então quando uma massa de ar sobe e se expande, vai chegar a uma nova altura a uma temperatura mais baixa do que o ar em seu torno. Neste caso, a massa de ar é mais densa do que suas vizinhanças, e então desce para a altura original, e, portanto, o ar é estável ao invés de estar sendo impulsionado para cima. Se, ao contrário, o ar das altitudes mais altas estiver mais frio do que o previsto pelo gradiente adiabático de um gás ideal <math>\left(\frac{dT}{dz} < 0\right)</math>, então a massa de ar sobe para a nova altura com a temperatura mais alta e com menor densidade do que as suas vizinhanças, e então irá continuar a seguir mais alto.<ref name="DLA"/><ref name="LL"/>
 
A temperatura cai, nas latitudes médias, de uma média de 15°C no nível do mar para cerca de -55°[[Grau Celsius|C]] no topo da [[tropopausa]]. Nos polos, a troposfera é menos espessa, e a temperatura cai para somente -45°C, enquanto que nas regiões trópicas, a temperatura no topo da troposfera pode alcançar -85°C.