Градиент температуры — это физическая величина , которая описывает, в каком направлении и с какой скоростью температура меняется наиболее быстро в определенном месте. Пространственный градиент температуры представляет собой векторную величину с размерностью разности температур на единицу длины . Единица измерения СИ — кельвин на метр (К/м).
Градиенты температуры в атмосфере играют важную роль в науках об атмосфере ( метеорологии , климатологии и смежных областях).
Полагая, что температура Т — интенсивная величина , т. е. однозначная, непрерывная и дифференцируемая функция трехмерного пространства (часто называемая скалярным полем ), т. е. что
где x , y и z — координаты интересующего места, тогда градиент температуры — это векторная величина, определяемая как
Различия в температуре воздуха в разных местах имеют решающее значение для прогнозирования погоды и климата. Поглощение солнечного света на поверхности планеты или вблизи нее увеличивает температурный градиент и может привести к конвекции (основной процесс образования облаков , часто связанный с осадками ). Метеорологические фронты — это области, где горизонтальный градиент температуры может достигать относительно высоких значений, поскольку они представляют собой границы между воздушными массами с достаточно четко выраженными свойствами.
Очевидно, что температурный градиент может существенно меняться во времени, например, в результате суточного или сезонного нагрева и охлаждения. Скорее всего, это происходит во время инверсии . Например, в течение дня температура на уровне земли может быть низкой, тогда как в атмосфере теплее. Когда день сменяется ночью, температура может быстро упасть, в то время как в других местах на той же высоте на той же высоте останется теплее или прохладнее . Иногда это происходит на западном побережье США из-за географии.
Расширение и сжатие породы, вызванное изменениями температуры во время лесного пожара или термического стресса , может привести к тепловому удару и последующему разрушению конструкции.
