Gradiente de temperatura

Un gradiente de temperatura es una cantidad física que describe en qué dirección y a qué velocidad cambia más rápidamente la temperatura alrededor de una ubicación particular. El gradiente espacial de temperatura es una cantidad vectorial con una dimensión de diferencia de temperatura por unidad de longitud . La unidad del SI es el kelvin por metro (K/m).

Los gradientes de temperatura en la atmósfera son importantes en las ciencias atmosféricas ( meteorología , climatología y campos relacionados).

Suponiendo que la temperatura T es una cantidad intensiva , es decir, una función univaluada, continua y diferenciable del espacio tridimensional (a menudo llamado campo escalar ), es decir, que

${\displaystyle T=T(x,y,z)}$

donde x , y y z son las coordenadas de la ubicación de interés, entonces el gradiente de temperatura es la cantidad vectorial definida como

${\displaystyle \nabla T={\begin{pmatrix}{\frac {\partial T}{\partial x}},{\frac {\partial T}{\partial y}},{\frac {\partial T}{\partial z}}\end{pmatrix}}}$

Las diferencias de temperatura del aire entre distintas localizaciones son fundamentales para la previsión meteorológica y el clima. La absorción de la luz solar en la superficie del planeta o cerca de ella aumenta el gradiente de temperatura y puede dar lugar a convección (un importante proceso de formación de nubes , a menudo asociado a las precipitaciones ). Los frentes meteorológicos son regiones en las que el gradiente de temperatura horizontal puede alcanzar valores relativamente altos, ya que son límites entre masas de aire con propiedades bastante distintas.

Es evidente que el gradiente de temperatura puede cambiar sustancialmente con el tiempo, como resultado del calentamiento y enfriamiento diurno o estacional, por ejemplo. Esto es más probable que ocurra durante una inversión . Por ejemplo, durante el día la temperatura a nivel del suelo puede ser fría mientras que en la atmósfera es más cálida. A medida que el día se transforma en noche, la temperatura puede caer rápidamente mientras que en otros lugares de la tierra se mantiene más cálida o más fría a la misma altura . Esto sucede en la costa oeste de los Estados Unidos a veces debido a la geografía.

La expansión y contracción de la roca, causada por los cambios de temperatura durante un incendio forestal , a través de la erosión por estrés térmico , puede resultar en un choque térmico y la posterior falla de la estructura.

• Temperatura atmosférica para el gradiente de la atmósfera terrestre
• Gradiente geotérmico
• Gradiente
• Tasa de lapso

• Edward N. Lorenz (1967). Naturaleza y teoría de la circulación general de la atmósfera . Publicación n.º 218. Ginebra (Suiza): Organización Meteorológica Mundial.
• MI Budyko (1978). Clima y vida . Serie internacional de geofísica. Vol. 18. Academic Press. ISBN 0-12-139450-6.
• Robert G. Fleagle; Joost A. Businger (1980). Introducción a la física atmosférica. International Geophysics Series. Vol. 25. Academic Press. ISBN 0-12-260355-9.
• David Miller (1981). Energía en la superficie de la Tierra: una introducción a la energética de los ecosistemas . Academic Press. ISBN 978-0-08-095460-8.
• John M. Wallace; Peter V. Hobbs (2006). Ciencia atmosférica: un estudio introductorio. Elsevier. ISBN 978-0-08-049953-6.

• Tercer informe de evaluación del IPCC
• Representación pictórica del gradiente de temperatura (herramientas).