Tasa de caducidad
La tasa de lapso es la tasa a la que una variable atmosférica, normalmente la temperatura en la atmósfera de la Tierra , cae con la altitud . [1] [2] La tasa de lapso surge de la palabra lapse , en el sentido de una caída gradual. En aire seco, la tasa de lapso adiabático es de 9,8 ° C / km (5,4 ° F por 1000 pies).
Corresponde a la componente vertical del gradiente espacial de temperatura . Aunque este concepto se aplica con mayor frecuencia a la troposfera de la Tierra , puede extenderse a cualquier paquete de gas soportado gravitacionalmente .
donde (a veces ) es el lapso de tiempo expresado en unidades de temperatura dividido por unidades de altitud, T es la temperatura yz es la altitud. [a]
El perfil de temperatura de la atmósfera es el resultado de una interacción entre la conducción térmica , la radiación térmica y la convección natural . La luz del sol golpea la superficie de la tierra (tierra y mar) y los calienta. Luego calientan el aire sobre la superficie. Si la radiación fuera la única forma de transferir energía del suelo al espacio, el efecto invernadero de los gases en la atmósfera mantendría el suelo a aproximadamente 333 K (60 ° C; 140 ° F). [6]
Sin embargo, cuando el aire está caliente, tiende a expandirse, lo que reduce su densidad. Por lo tanto, el aire caliente tiende a subir y a llevar la energía interna hacia arriba. Este es el proceso de convección . El movimiento convectivo vertical se detiene cuando una parcela de aire a una altitud determinada tiene la misma densidad que el otro aire a la misma altura.
Cuando una porción de aire se expande, empuja el aire a su alrededor, haciendo un trabajo termodinámico . Una expansión o contracción de un paquete de aire sin transferencia de calor hacia adentro o hacia afuera es un proceso adiabático . El aire tiene baja conductividad térmica y los cuerpos de aire involucrados son muy grandes, por lo que la transferencia de calor por conducción es insignificante. Además, en tal expansión y contracción, la transferencia de calor radiativo intraatmosférico es relativamente lenta y, por lo tanto, insignificante. Dado que la parcela que se mueve hacia arriba y en expansión funciona pero no gana calor, pierde energía interna y su temperatura disminuye.
