Temperaturgradient

Temperaturgradient er et mål for romlig variasjon i temperaturen. Gradienten er en vektor som peker i den retningen der temperaturen endrer seg mest. Enheten til temperaturgradienten er grader per lengdeenhet, i SI-systemet gitt ved kelvin per meter.

Temperaturgradienter er mye brukt i fagfelt som meteorologi og oseanografi.

Matematisk beskrivelse

Dersom det ikke er noen tidsvariasjon i temperaturen så kan den romlige variasjonen beskrives med et skalarfelt:

$T=T(x,y,z)\,$

der x, y og z er romlige koordinater. Gradienten til temperaturen er da en vektor definert som

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

Vær og klima

Temperaturforskjeller mellom to forskjellige punkter på jorden er svært viktig for vær og klima. Absorpsjon av sollys på jordoverflaten øker temperaturgradienten og kan føre til konveksjon (en prosess som skaper skyer og nedbør). På global og årlig basis vil dynamiske prosesser i atmosfæren og havet forsøke å redusere de store temperaturforskjellene mellom polområdene og ekvator ved å flytte store masser med varm og kald luft og vann.

Værfronter er områder der den horisontale temperaturgradienten er ekstra stor, og er grenseområder mellom kalde og varme luftmasser. Temperaturgradienten kan derimot endre seg en god del på grunn av daglige og årstidsvariasjoner i oppvarming og avkjøling.

Jordvarme

Temperaturgradienter i mantelen er årsak til konveksjon i jordskorpa, noe som igjen er årsaken til kontinentaldrift.

Se også

• Gradient
• Adiabatisk temperaturendring

Litteratur

• Edward N. Lorenz (1967) The nature and theory of the general circulation of atmosphere, World Meteorological Organization, Publication No. 218, Geneva, Switzerland.
• M. I. Budyko (1978) Climate and Life, Academic Press, International Geophysics Series, Volume 18, ISBN 0-12-139450-6.
• Robert G. Fleagle and Joost A. Businger (1980) An Introduction to Atmospheric Physics, Second Edition, Academic Press, International Geophysics Series, Volume 25, ISBN 0-12-260355-9.
• David Miller (1981) Energy at the Surface of the Earth: An Introduction to the Energetics of Ecosystems, Academic Press, International Geophysics Series, Volume 29.
• John M. Wallace and Peter V. Hobbs (2006) Atmospheric Science: An Introductory Survey, Second Edition, Academic Press, International Geophysics Series, ISBN 0-12-732951-X.