Un gradiente de temperatura es una cantidad física que describe en qué dirección y a qué velocidad la temperatura cambia más rápidamente alrededor de un lugar en particular. El gradiente espacial de temperatura es una cantidad vectorial con una dimensión de diferencia de temperatura por unidad de longitud . La unidad SI es kelvin por metro (K/m).
Los gradientes de temperatura en la atmósfera son importantes en las ciencias atmosféricas ( meteorología , climatología y campos afines).
Suponiendo que la temperatura T es una cantidad intensiva , es decir, una función de un solo valor, continua y diferenciable del espacio tridimensional (a menudo llamado campo escalar ), es decir, que
donde x , y y z son las coordenadas de la ubicación de interés, entonces el gradiente de temperatura es la cantidad vectorial definida como
Las diferencias en la temperatura del aire entre diferentes lugares son críticas en el pronóstico del tiempo y el clima. La absorción de luz solar en la superficie planetaria o cerca de ella aumenta el gradiente de temperatura y puede provocar convección (un proceso importante de formación de nubes , a menudo asociado con la precipitación ). Los frentes meteorológicos son regiones donde el gradiente horizontal de temperatura puede alcanzar valores relativamente altos, ya que son límites entre masas de aire con propiedades bastante distintas.
Claramente, el gradiente de temperatura puede cambiar sustancialmente con el tiempo, como resultado del calentamiento y enfriamiento diurno o estacional, por ejemplo. Lo más probable es que esto suceda durante una inversión . Por ejemplo, durante el día la temperatura a nivel del suelo puede ser fría mientras que en la atmósfera hace más calor. A medida que el día pasa a la noche, la temperatura puede descender rápidamente, mientras que en otros lugares del territorio permanecen más cálidos o más fríos a la misma altura . Esto sucede en la costa oeste de Estados Unidos a veces debido a la geografía.
La expansión y contracción de la roca, causada por cambios de temperatura durante un incendio forestal , a través de la erosión por estrés térmico , pueden provocar un choque térmico y la posterior falla de la estructura.
