Что такое суточная амплитуда температур

Что такое суточная амплитуда температур

Метеорология и климатология развитие науки, географические факторы климата

Наши дополнительные сервисы и сайты:

e-mail:	office@matrixplus.ru tender@matrixplus.ru
icq:	613603564
skype:	matrixplus2012
телефон	+79173107414 +79173107418

г. С аратов

Первый вопрос: Как отмыть лодку от тины и водорослей? Второй вопрос: Чем отмыть яхту от водорослей? Третий вопрос: Где купить эффективное средство для мытья катеров, лодок, яхт?

Суточный ход температуры воздуха у земной поверхности

1. Температура воздуха изменяется в суточном ходе вслед за температурой земной поверхности. Поскольку воздух нагревается и охлаждается от земной поверхности, амплитуда суточного хода температуры в метеорологической будке меньше, чем на поверхности почвы, в среднем примерно на одну треть. Над поверхностью моря условия сложнее, о чем будет сказано дальше.

Рост температуры воздуха начинается вместе с ростом температуры почвы (минут на 15 позже) утром, после восхода солнца. В 13-14 ч температура почвы, как мы знаем, начинает понижаться. В 14-15 ч начинает падать и температура воздуха. Таким образом, минимум в суточном ходе температуры воздуха у земной поверхности приходится на время вскоре после восхода солнца, а максимум — на 14-15 ч.

Суточный ход температуры воздуха достаточно правильно проявляется лишь в условиях устойчивой ясной погоды. Еще более закономерным представляется он в среднем из большого числа наблюдений: многолетние кривые суточного хода температуры- плавные кривые, похожие на синусоиды.

Но в отдельные дни суточный ход температуры воздуха может быть очень неправильным. Это зависит от изменений облачности, меняющих радиационные условия на земной поверхности, а также от адвекции, т. е. от притока воздушных масс с другой температурой. В результате этих причин минимум температуры может сместиться даже на дневные часы, а максимум — на ночь. Суточный ход температуры может вообще исчезнуть или кривая суточного изменения примет сложную форму. Иначе говоря, регулярный суточный ход перекрывается или маскируется непериодическими изменениями температуры. Например, в Хельсинки в январе с вероятностью 24 % суточный максимум температуры приходится на время между полуночью и часом ночи, и только в 13% он приходится на промежуток времени от 12 до 14 ч.

Даже в тропиках, где непериодические изменения температуры слабее, чем в умеренных широтах, максимум температуры приходится на послеполуденные часы только в 50 % всех случаев.

В климатологии обычно рассматривается суточный ход температуры воздуха, осредненный за многолетний период. В таком осредненном суточном ходе непериодические изменения температуры, приходящиеся более или менее равномерно на все часы суток, взаимно погашаются. Вследствие этого многолетняя кривая суточного хода имеет простой характер, близкий: к синусоидальному.
Для примера приводим на рис. 22 суточный ход температуры воздуха в Москве в январе и июле, вычисленный по многолетним данным. Вычислялась многолетняя средняя температура для каждого часа январских или июльских суток, а затем по полученным средним часовым значениям были построены многолетние кривые суточного хода для января и июля.

Рис. 22. Суточный ход температуры воздуха в январе (1) и июле (2). Москва. Средняя месячная температура 18.5 °С для июля, -10 «С для января.

2. Суточная амплитуда температуры воздуха зависит от многих влияний. Прежде всего она определяется суточной амплитудой температуры на поверхности почвы: чем больше амплитуда на поверхности почвы, тем больше она в воздухе. Но суточная амплитуда температуры на поверхности почвы зависит в основном от облачности. Следовательно, и суточная амплитуда температуры воздуха тесно связана с облачностью: в ясную погоду она значительно больше, чем в пасмурную. Это хорошо видно из рис. 23, на котором представлен суточный ход температуры воздуха в Павловске (под Ленинградом), средний для всех дней летнего сезона и отдельно для ясных и пасмурных дней.

Суточная амплитуда температуры воздуха изменяется еще по сезонам, по широте, а также в зависимости от характера почвы и рельефа местности. Зимой она меньше, чем летом, так же как и амплитуда температуры подстилающей поверхности.

С увеличением широты суточная амплитуда температуры воздуха убывает, так как убывает полуденная высота солнца над горизонтом. Под широтами 20-30° на суше средняя за год суточная амплитуда температуры около 12 °С, под широтой 60° около 6 °С, под широтой 70° только 3 °С. В самых высоких широтах, где солнце не восходит или не заходит много дней подряд, регулярного суточного хода температуры нет вовсе.

Имеет значение и характер почвы и почвенного покрова. Чем больше суточная амплитуда температуры самой поверхности почвы, тем больше и суточная амплитуда температуры воздуха над ней. В степях и пустынях средняя суточная ампли-

туда достигает 15-20 °С, иногда 30 °С. Над густым растительным покровом -она меньше. На суточной амплитуде сказывается и близость водных бассейнов: в приморских местностях она меньше.

Рис. 23. Суточный ход температуры воздуха в Павловске в зависимости от облачности. 1 — ясные дни, 2 — пасмурные дни, 3 — все дни.

На выпуклых формах рельефа местности (на вершинах и склонах гор и холмов) суточная амплитуда температуры воздуха уменьшена в сравнении с равнинной местностью, а на вогнутых формах рельефа (в долинах, оврагах и лощинах) увеличена (закон Воейкова). Причина заключается в том, что на выпуклых формах рельефа воздух имеет уменьшенную площадь соприкосновения с подстилающей поверхностью и быстро сносится с нее, заменяясь новыми массами воздуха. В вогнутых же формах рельефа воздух сильнее нагревается от поверхности и больше застаивается в дневные часы, а ночью сильнее охлаждается и стекает по склонам вниз. Но в узких ущельях, где и приток радиации, и эффективное излучение уменьшены, суточные амплитуды меньше, чем в широких долинах.

3. Понятно, что малые суточные амплитуды температуры на поверхности моря имеют следствием и малые суточные амплитуды температуры воздуха над морем. Однако эти последние все же выше, чем суточные амплитуды на самой поверхности моря. Суточные амплитуды на поверхности открытого океана измеряются лишь десятыми долями градуса, но в нижнем слое воздуха над океаном они доходят до 1 — 1,5 °С (см. рис. 21), а над внутренними морями и того больше. Амплитуды температуры воздуха повышены потому, что на них сказывается влияние адвекции воздушных масс. Также играет роль и непосредственное поглощение солнечной радиации нижними слоями воздуха днем и излучение ими ночью.

для железнодорожного транспорта, сертифицированные ВНИИЖТ- «Фаворит К» и «Фаворит Щ», внутренняя и наружная замывка вагонов.

Тема «Температура воздуха»

Термометр, календарь погоды, физические карты полушарий и России, учебные картины.

Термины и понятия

Температура воздуха — степень нагретости воздуха, определяемая при помощи термометров и термографов. Температура воздуха — одна из важнейших характеристик погоды и климата, она оказывает прямое воздействие на человека, животных, растения, на работу многих механизмов.
Амплитуда температуры воздуха — разность между максимальным и минимальным значением температуры за определенный период (сутки, месяц, год).
Средняя температура — среднее арифметическое значение всех измеренных в течение определенного времени значений температуры. Выделяют среднее суточное, среднее месячное и среднее годовое значение температуры.
Максимальная (максимум) и минимальная (минимум) температуры — наибольшее и наименьшее значение температуры за определенный период времени (сутки, месяц, год, столетие).
Изотермы — линии, соединяющие точки с одинаковой температурой воздуха, почвы или воды на географических картах, вертикальных разрезах атмосферы, почвенных или гидрологических разрезах. Могут составляться специальные карты изотерм средней многолетней, месячной и другой температуры.

Ученые

Даниэль Габриэль Фаренгейт (1686—1736) — немецкий физик, в 1709 г. изготовил спиртовой, в 1714 г. — ртутный термометр, использовав новый способ очистки ртути. Для ртутного термометра Фаренгейт построил шкалу, имеющую три реперные точки: 0° соответствовал температуре смеси вода—лед—нашатырный спирт, 96°—температуре тела здорового человека, а в качестве контрольной температуры было принято значение 32° — для точки таяния льда. Температура кипения чистой воды по шкале Фаренгейта составила 212°. Шкала Фаренгейта применяется во многих англоязычных странах, хотя постепенно уступает место шкале Цельсия.
Рене Антуан Реомюр (1683—1757) — французский естествоиспытатель, в 1730 г. описал изобретенный им спиртовой термометр, шкала которого определялась точками кипения и замерзания воды и была разделена на 80 градусов (так как Реомюр вывел, что вода расширяется между этими двумя точками на 80 тысячных своего объема).
Андерс Цельсий (1701—1744) — шведский физик, создатель одной из температурных шкал. Отметив на трубке жидкостного термометра положение конца столба жидкости при помещении термометра в тающий лед, а затем в кипящую воду при нормальном давлении, и разделив отрезок между этими отметками на 100 равных частей, получают температурную шкалу по Цельсию. Температура тающего льда принимается равной 0 °С, кипящей воды — 100 °С. Изменение длины столба жидкости в термометре на одну сотую длины между отметками 0 и 100 °С соответствует изменению температуры на 1 °С.
Уильям Томсон (1824—1907) — английский физик, за научные заслуги получивший титул барона Кельвина и более известный как Кельвин. В 1848 г. предложил абсолютную шкалу температур — более совершенный способ определения температуры, не зависящий от конкретных физических свойств рабочего тела термометра (ртути, глицерина, спирта). До введения абсолютной шкалы на практике была широко распространена шкала Цельсия. Поэтому единица температуры по абсолютной шкале, названная кельвином (К), выбрана равной одному градусу по шкале Цельсия: 1 К = 1 °С. Температура 0 °С по шкале Цельсия соответствует температуре 273 К по абсолютной шкале. Поэтому при любой температуре по Цельсию значение абсолютной температуры выше на 273 градуса. Таким образом, абсолютный нуль соответствует –273 °С.

Географические науки и профессии географов

Метеорология (от греческого meteora — небесное явление и logos — слово, учение) — наука об атмосфере Земли и происходящих в ней процессах. Одна из главных задач метеорологии — прогнозирование погоды, необходимое для народного хозяйства любого региона Земли.
Климатология (от греческого klimatos — наклон и logos — слово, учение) — наука о климатах земного шара, их типах, факторах формирования, закономерностях географического распространения и изменениях во времени.

Инструментарий географа

Термометр (от греческого therme — тепло и metreo — измеряю) — прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и т.д. Наиболее распространены жидкостные термометры — ртутные и спиртовые. На метеостанции термометры (их несколько) располагаются в специальной будке.
Термограф (от греческого therme — тепло и grapho — пишу) — прибор-самописец, непрерывно регистрирующий температуру воздуха и записывающий ее ход в виде кривой. Термограф располагается на метеостанции в другой будке, вместе с самописцем, регистрирующим влажность воздуха.

Географическая номенклатура

Москва, Таймыр, Асуан, Верхоянск, Оймякон, Томтор, впадина Данакиль.

Расчет простейших метеорологических показателей

Цель работы: формирование представления об изменении температуры в течение суток, годовом ходе температуры; развитие умения определять среднюю температуру (суточную, месячную и годовую) и амплитуду колебания температуры воздуха.
Оборудование: рабочая тетрадь, карандаш, линейка, атлас по географии для 6-го класса, пособие по географии своего субъекта РФ.

Задание 1
А. Определи среднюю суточную температуру:

Время, ч						Средняя суточная температура, °С
4	8	12	16	20	24
8	11	17	20	16	10
–20	–17	–11	–8	–10	–16
–8	–4	0	2	–1	–6

Б. Ответь на вопросы:
1. Почему над морями и океанами суточная амплитуда колебаний температур составляет всего 1—2 °С, а над пустынями достигает 30 °С?
2. Почему с увеличением облачности суточная амплитуда уменьшается, а с уменьшением облачности — увеличивается?
3. Почему в лесу суточные колебания температур меньше, чем на открытых, безлесных участках?
4. Почему в понижениях рельефа на равнинах суточные колебания температур увеличиваются и весной, например, случаются заморозки?

Задание 2
Определи по таблице среднюю годовую температуру воздуха и годовую амплитуду температуры воздуха:

Название объекта	Температура по месяцам, °С												Средняя годовая темпе- ратура воздуха	Годовая амплитуда темпе- ратур
	Я	Ф	М	А	М	И	И	А	С	О	Н	Д
Асуан	16	17	21	26	31	33	33	33	31	28	23	17
Москва	–10	–10	–5	4	12	16	18	16	11	4	–2	–8
Полуостров Таймыр (мыс Челюскин)	–30	–27	–28	–21	–10	–1	2	1	–2	–10	–21	–26

Задание 3
По данным календаря погоды составь график годового хода температур для своей местности.

Рекорды Земли

Район метеостанции Даллол на северо-востоке Эфиопии.
Здесь не только отмечается самая высокая среднегодовая температура
на Земле. Здесь горячо и под землей. На снимке — геотермальный источник
во впадине Данакиль. «Купол» образован выпадающими из раствора
калийными солями

Максимальная средняя годовая температура (+34,4 °С) зарегистрирована в 1960 г. на метеостанции Даллол во впадине Данакиль (северо-восток Эфиопии, близ границы с Эритреей).
Минимальная средняя годовая температура (–57,8 °С) зарегистрирована в 1958 г. на полюсе Недоступности (Антарктида).
За звание самого холодного постоянно обитаемого места на Земле спорят три места в Якутии: город Верхоянск, поселки Оймякон и Томтор. Подробнее об этом см.: «География», № 48/2004, с. 3, 20.
Самый большой перепад температур — в Якутии, составляет почти 107° (от –70 °С зимой до +37 °С летом).
Самый большой суточный перепад температур (55,5°) наблюдался в штате Монтана (США) 24 января 1916 г.

Цифры и факты

Средняя годовая температура и амплитуда температуры
ывоздуха на разных широтах

Полушария	Показатели	Широта, град
		90	80	70	60	50	40	30	20	10	0
Северное	Процент суши	0	20	53	61	58	45	43,5	31,5	24	22
	Средняя годовая температура воздуха, °С	-22,7	-17,2	-10,7	-1,1	5,8	14,1	20,4	25,3	26,7	26,2
	Годовая амплитуда, °С	40,0	32,3	32,1	29,7	24,9	18,5	12,5	5,9	1,8	1,1
Южное	Процент суши	100	100	71	0	2	4	20	24	20	22
	Средняя годовая температура воздуха, °С	-33,1	-27,0	-13,6	-3,4	5,8	11,8	18,4	22,9	25,3	26,2
	Годовая амплитуда, °С	34.5	28,7	19,6	11,2	5,4	7,1	8,2	5,8	3,6	1,1

Интересное

Солнце и Земля

Среднее расстояние Земли от Солнца 150 млн км, солнечный свет преодолевает его за 8 минут. В среднем каждый квадратный сантиметр на верхней границе земной атмосферы получает 2 калории солнечной энергии в минуту.

Температура Антарктиды

В «теплые» летние месяцы в Антарктиде — декабре, январе, феврале — температура воздуха на побережье не поднимается выше +10 °С, а чаще держится ниже нуля. А среднегодовая температура в центральной части материка –56 °С.

Какую максимальную температуру наружного воздуха
способен выдержать человек?

В течение короткого времени человек может находиться в сухом воздухе при очень высокой температуре. Человек может перенести температуру 160 °С. Это было доказано английскими физиками Благденом и Чентри, которые провели эксперимент над собой. В литературе сообщается и о более высоких предельных температурах (170 °С, публикация 1828 г., и даже 180 °С), но достоверность этих сведений сомнительна. Температуру 104 °С человек может терпеть 26 мин., 93 °С — 33 мин., 82 °С — 49 мин., а 71 °С — 1 ч; установлено это в ходе экспериментов со здоровыми людьми-добровольцами.

Какую минимальную температуру наружного воздуха
способен выдержать человек?*

Это зависит от состояния его здоровья и одежды, но главное — от скорости ветра. В Якутии зимой люди часами находятся на морозе, при температуре воздуха ниже –50 °С, но они при этом соответствующим образом одеты, а в условиях центральной части сибирского антициклона обычно наблюдается безветрие. В Антарктиде зимовщикам континентальных станций также довольно длительное время приходится бывать вне помещений, но там сильные морозы нередко сопровождаются сильным ветром. Поэтому теплой ветронепроницаемой одежды там недостаточно, и люди вынуждены надевать маску или закрывать лицо капюшоном меховой куртки («парки»). Персонал научных станций в Арктике и Антарктике, по роду своих занятий вынужденный систематически бывать на открытом воздухе, иногда пользуется электрообогреваемой одеждой, имеющей меньший вес, чем обычная теплая одежда, и менее громоздкой, менее стесняющей движения. Минимальная температура, при которой люди кратковременно бывали на воздухе, составляет –88 °С.

Домашнее задание для желающих

Проверь, почему поверхность земли нагревается неодинаково

Ты мог заметить одну особенность в поведении людей. Летом предпочтение отдается одежде светлых тонов, а зимой человек предпочитает вещи темных цветов. Почему? Попробуй найти ответ на этот вопрос, а заодно узнай, почему поверхность земли нагревается неодинаково.
Требуется: солнечный день, лист бумаги черного цвета, лист бумаги белого цвета, два бумажных стаканчика, черная краска, водный термометр.
Выполнение:
1. В солнечный день положи два листа бумаги (белый и черный) на солнцепеке.
2. Через 10—15 минут потрогай оба листа бумаги. Черный — ощутимо теплее белого.
Дело в том, что темные предметы лучше поглощают солнечное тепло, а светлые его отражают. Поэтому в одежде темного цвета теплее, а в светлой прохладнее.
Нагрев можно измерить точнее.
1. Возьми два бумажных стаканчика.
2. Выкраси один из них в черный цвет.
3. Наполни оба стаканчика водой и оставь примерно на 1 час на солнцепеке.
4. Через час измерь температуру воды в обоих стаканчиках.
Столбик термометра в черном стаканчике поднимется выше, чем в белом.
То же самое происходит и с землей. Солнце в течение дня освещает ее и нагревает сушу и море. При этом темные поверхности, например вспаханное поле, поглощают больше тепла, чем светлые, к примеру снежный покров, отражающий солнечные лучи.

Публикация статьи произведена при поддержке интернет-магазина отделочных и строительных материалов «СтройКомплектСервис». Компания предлагает к продаже самые современные материалы для отделки стен. Если вы хотите создать фактуру на обрабатываемой поверхности фасада или внутренних стен, то наилучшим выбором будет купить структурную краску. Благодаря специализированным наполнителям структурная краска скрывает мелкие дефекты и неровности, создает эластичное, паропроницаемое, высокоадгезивное покрытие с качественным декоративным эффектом.

Что такое суточная амплитуда температур

Суточная температура воздуха является количественным показателем степени прогрева воздушных масс и измеряется в градусах. Различают относительное и абсолютное. РИА Новости, 17.05.2022

МОСКВА, 16 мая — РИА Новости. Суточная температура воздуха является количественным показателем степени прогрева воздушных масс и измеряется в градусах. Различают относительное и абсолютное значение. Среднесуточная температура: что это, какие бывают средние показатели, какими приборами измеряется— в материале РИА Новости.Температура воздухаТемпература воздуха указывает на степень его нагрева в атмосфере. Это важнейшая характеристика погоды, влияющая на жизнедеятельность человека. Колебания показателей могут быть довольно значительными. Самая низкая температура была зафиксирована в 1983 году в Антарктиде на отметке -89 градусов, а самый высокий показатель составил +58 градусов в 1922 году в Северной Африке.На температуру воздуха влияет теплообмен между окружающей средой и слоями атмосферы. Уровень температуры зависит от угла падения солнечных лучей на земную поверхность и от расстояния между точкой измерения и уровнем моря. На экваторе солнечные лучи падают под прямым углом, когда показатели температуры достигают максимальных показателей.Самые низкие температуры — в полярных и приполярных районах, так как лучи буквально скользят по поверхности.Общие сведенияТеплый воздух легкий, он поднимается вверх и смешивается с холодным, передает ему тепловую энергию. На большой высоте температура резко снижается. На высоте 10 километров воздух охлаждается до -40 градусов. В стратосфере происходит температурная инверсия, когда показатели начинают расти.На основании изотерм (это условные показатели мест соединения точек земли с одинаковыми показателями температуры) выделяют несколько тепловых поясов:Изменение температуры воздухаТемпература воздуха достигает своего пика в 14-15 ч. После чего показатель снижается до минимального до рассвета. Меньше всего меняется температура у экватора (1-2 градуса), сильнее всего — в умеренных и полярных широтах (до 60 градусов).Каждые 1000 метров в высоту температура становится ниже на шесть градусов, поэтому в горах холоднее, чем у поверхности земли.В Северном полушарии самая низкая температура — в январе, а высокая — в июле. В Южном полушарии все наоборот — самый холодный месяц — июль, а самый теплый — январь. Над Мировым океаном максимальные и минимальные показатели сдвигаются по времени на месяц: в августе и феврале. Причиной является более медленное остывание воды.Средние значения и амплитуда температурКлимат характеризуется температурными показателями, которые рассчитываются как среднее арифметическое четырех замеров в течение суток: 01:00 ч, 07:00 ч, 13:00 ч, 19:00 ч.Средняя годовая температура рассчитывается аналогичным способом: суммируются показатели каждого месяца и выводится среднее арифметическое.В каждом регионе измеряют амплитуду температур, то есть максимальное и минимальное значение. Обычно учитывают значение суточной, месячной и годовой амплитуды.В России самые сильные суточные изменения температур наблюдаются весной и летом в ясную погоду. Также большой разброс показателей характерен для сухого климата (полупустыни, пустыни). Минимальная амплитуда присуща местностям с густой зеленью и вблизи водоемов.Суточный ход температурТемпература подстилающей поверхности опережает колебания температуры воздуха примерно на 15 минут. Самыми минимальными показателями в течение суток считаются значения в 4-6 ч утра. Минимальная температура достигает своего пика ранним утром перед восходом солнца. Затем лучи постепенно нагревают воздух и почву. Максимальное температурное значение приходится на 14-16 часов.Значение суточной температуры выводится из большого числа наблюдений и на графиках выглядят как плавные кривые. В широтах, где солнце по несколько недель не всходит или, наоборот, не заходит за горизонт, суточную температуру не измеряют.Годовые и ежемесячные измененияГодовой температурный ход — это помесячные изменения температуры. Годовая амплитуда выражается в сравнении среднего температурного показателя самого теплого месяца и самого холодного.Для морского климата характерны минимальные годовые колебания значений температуры. Континентальный наоборот отличается большой разницей показателей.Чем выше находится точка над уровнем моря, где измеряют температуру, тем меньшей амплитудой отличаются показатели.Различают четыре вида годовых температурных колебаний:Измерение температуры воздухаТемпературу измеряют по шкалам Кельвина и Цельсия.По шкале Кельвина измеряется абсолютная температура, за 0 градусов принимается значение, при котором движение молекул останавливается. При этом, абсолютный ноль равен -273 градуса по Цельсию.Шкала Цельсия соответствует относительным показателям температуры воздуха, за ноль принимается значение, при котором тает лед.В быту применяют жидкостные термометры со спиртом или ртутью внутри стеклянной оболочки. Такие приборы должны находиться в тени, чтобы с их помощью можно было измерять температуру воздуха, а не солнечных лучей.Метеорологи используют биметаллический термометр, устанавливающий фактическую температуру газовых смесей. Прибор нечувствителен к внешним изменениям давления, механически устойчив и служит отличной альтернативой ртутному и спиртовому термометрам.Как происходитСпособы измерения зависят от того, чем именно измерять температуру воздуха. В быту используют ртутные, электронные, спиртовые и цифровые градусники.Приборы для измеренияСпиртовой градусник размещается на высоте 1,5 м над уровнем пола. При этом, в помещении нужно отключить нагревательные и охлаждающие приборы, в частности обогреватели УФО, которые передают тепло с помощью излучения. В течение 10 минут после установки градусника можно фиксировать температуру. Погрешность такого термометра составляет 3-4 градуса по Цельсию.Ртутный термометр располагается на такой же высоте, как и спиртовой, — не менее 1,5 м от пола. Если требуется измерить температуру воздуха на улице, то градусник крепят к оконной раме с внешней стороны. Нельзя допускать, чтобы он соприкасался со стеклом. Не стоит устанавливать прибор с южной стороны и таким образом, когда на него попадают солнечные лучи под прямым углом. Идеальное расстояние между окном и термометром — как минимум один метр.Электронный термометр отличается высокой скоростью замера. При этом, его можно использовать в быту, он удобен и предоставляет точные данные. Но нельзя касаться датчика, иначе он может выйти из строя.Цифровая метеостанция представляет собой целую установку, которая измеряет не только температуру воздуха, но и атмосферное давление, влажность воздуха и даже может предсказывать погоду. Также на портативной метеостанции есть часы и календарь.На метеорологических станциях применяются сухие термометры. Прибор устанавливают в деревянной будке с защитным жалюзи. Устройство находится на высоте двух метров от уровня земли для обеспечения точного измерения температуры воздуха без влияния температуры почвы. Будка защищает термометр от ветреных порывов, солнечной радиации, влияния атмосферных осадков.Алена Ковко, инженер-электроник государственного учреждения “Белгидромет”, рассказала, каким образом предсказывают погоду: “Прежде чем прогноз погоды озвучивают по телевизору, пишут о нем в газетах и интернете, информация проходит долгий путь через инженеров, гидрологов, метеорологов и синоптиков. Кроме передачи данных через гидропосты посредством мобильных телефонов также поступают снимки с искусственных спутников Земли.После анализа собранной информации все исходные данные обрабатываются специальным программным обеспечением. Вычисления происходят по формуле, на основании чего и составляется прогноз”.

Суточный и годовой ход температуры воздуха

Суточным ходом температуры воздуха называется изменение температуры воздуха в течение суток – в общем отражает ход температуры земной поверхности, но моменты наступления максимумов и минимумов несколько запаздывают, максимум наступает в 14 часов, минимум после восхода солнца.

Суточная амплитуда температуры воздуха (разница между максимальной и минимальной температурами воздуха в течение суток) выше на суше, чем над океаном; уменьшается при движении в высокие широты, (наибольшая в тропических пустынях – до 40 0 С) и, возрастает в местах с оголенной почвой. Величина суточной амплитуды температуры воздуха – это один из показателей континентальности климата. В пустынях она намного больше, чем в районах с морским климатом.

Годовой ход температуры воздуха (изменение среднемесячной температуры в течение года) определяется, прежде всего, широтой места. Годовая амплитуда температуры воздуха— разница между максимальной и минимальной среднемесячными температурами.

Географическое распределение температуры воздуха показывают с помощью изотерм – линий, соединяющих на карте точки с одинаковыми температурами. Распределение температуры воздуха зонально, годовые изотермы в целом имеют субширотное простирание и соответствуют годовому распределению радиационного баланса.

В среднем за год самой теплой параллелью является 10 0 с.ш. с температурой 27 0 С – это термический экватор. Летом термический экватор смещается до 20 0 с.ш., зимой – приближается к экватору на 5 0 с.ш. Смещение термического экватора в СП объясняется тем, что в СП площадь суши, расположенная в низких широтах, больше по сравнению с ЮП, а она в течение года имеет более высокие температуры.

Тепло по земной поверхности распределено зонально-регионально. Помимо географической широты на распределение температур на Земле влияют: характер распределения суши и моря, рельеф, высота местности над уровнем моря, морские и воздушные течения.

Широтное распределение годовых изотерм нарушают теплые и холодные течения. В умеренных широтах СП западные берега, омываемые теплыми течениями, теплее восточных берегов, вдоль которых проходят холодные течения. Следовательно, изотермы у западных берегов изгибаются к полюсу, у восточных – к экватору.

Средняя годовая температура СП +15,2 0 С, а ЮП +13,2 0 С. минимальная температура в СП достигала –77 0 С (Оймякон) (абсолютный минимум СП) и –68 0 С (Верхоянск). В ЮП минимальные температуры гораздо ниже; на станциях «Советская» и «Восток» была отмечена температура –89,2 0 С (абсолютный минимум ЮП). Минимальная температура в безоблачную погоду в Антарктиде может опускаться до –93 0 С. Самые высокие температуры наблюдаются в пустынях тропического пояса, в Триполи +58 0 С, в Калифорнии, в Долине Смерти, отмечена температура +56,7 0 С.

О том насколько материки и океаны влияют на распределение температур, дают представление карты изономал (изономалы – линии, соединяющие точки с одинаковыми аномалиями температур). Аномалии представляют собой отклонения фактических температур от среднеширотных. Аномалии бывают положительные и отрицательные. Положительные аномалии наблюдаются летом над подогретыми материками. Над Азией температуры выше среднеширотных на 4 0 С. Зимой положительные аномалии располагаются над теплыми течениями (над теплым Северо-Атлантичеким течением у берегов Скандинавии температура выше нормы на 28 0 С). Отрицательные аномалии ярко выражены зимой над охлажденными материками и летом – над холодными течениями. Например, в Оймяконе зимой температура на 22 0 С ниже нормы.

На Земле выделяют следующие тепловые пояса (за границы тепловых поясов приняты изотермы):

1. Жаркий, ограничен в каждом полушарии годовой изотермой +20 0 С, проходящий вблизи 30 0 с. ш. и ю.ш.

2. Два умеренных пояса, которые в каждом полушарии лежат между годовой изотермой +20 0 С и +10 0 С самого теплого месяца (соответственно июля или января).

3. Два холодных пояса, граница проходит по изотерме 0 0 С самого теплого месяца. Иногда выделяют области вечного мороза, которые располагаются вокруг полюсов (Шубаев, 1977)

1. Единственным источником тепла, имеющим практическое значение для хода экзогенных процессов в ГО, является Солнце. Тепло от Солнца поступает в мировое пространство в форме лучистой энергии, которая затем, поглощенная Землей, превращается в энергию тепловую.

2. Солнечный луч на своем пути подвергается многочисленным воздействиям (рассеяние, поглощение, отражение) со стороны различных элементов пронизываемой им среды и тех поверхностей, на которые он падает.

3. На распределение солнечной радиации влияют: расстояние между землей и Солнцем; угол падения солнечных лучей; форма Земли (предопределяет убывание интенсивности радиации от экватора к полюсам). В этом основная причина выделения тепловых поясов и, следовательно, причина существования климатических зон.

4. Влияние широты местности на распределение тепла, корректируется рядом факторов: рельеф; распределение суши и моря; влияние холодных и теплых морских течений; циркуляция атмосферы.

5. Распределение солнечной теплоты осложняется еще и тем, что на закономерности горизонтального (вдоль земной поверхности) распределения радиации и тепла накладываются закономерности и особенности вертикального распределения.

Температура воздуха

Под температурой подразумевается показатель теплового состояния воздушных масс, что регистрируется с помощью измерительных приборов.

Лучи солнца падают на поверхность планеты, прогревают ее совершенно по-разному, ведь располагаются под разными углами. Они не способны прогреть атмосферный воздух, а вот земная поверхность прогревается сильно и передает свою тепловую энергию слоям воздуха, что прилегают. Прогретый воздух более легкий и поднимается выше, там он смешивается с холодным и передает тепловую энергию ему. Чем выше поднимается воздух, тем ниже падает его температура. Когда он достигает 10 километров, его температура опускается до −40 градусов.

Метаморфозы температуры происходят непосредственно в стратосфере, здесь ее показатели значительно возрастают. Этот процесс называют в науке температурной инверсией.

Поверхность планеты прогревается должным образом в тех местах, в которые солнечные лучи попадают под углом в девяносто градусов. Эта область называется экватором. Меньше всего прогреваются приполярные и полярные области, солнце падает под острым углом, а сами лучи скользят и рассеиваются самой атмосферой. Исходя из этого, можно сделать вывод, что уменьшение температурного режима происходит от экватора непосредственно к планетным полюсам.

Важная роль также принадлежит времени года и оси Земли к плоскости орбиты, эти явления становятся причиной неоднородного прогревания полушарий нашей планеты. Температура не может быть постоянным показателем и на каждой территории ее показатели изменяются в течении суток. На климатических картах температуру воздуха можно найти благодаря специальным знакам, которые называются изотермами.

Под изотермой подразумевают линии, что соединяют точки поверхности Земли с идентичными показателями температуры.

Показатели этих условных знаков помогли ученым выделить конкретные тепловые пояса, которые тянутся к полюсам от экватора:

• экваториальный (жаркий);
• умеренные пояса (два);
• холодные пояса (два).

Факторы, что влияют на показатели температуры воздуха:

• широта географическая;
• распределение океанов и континентов;
• размещение хребтов гор;
• перенос тепловой энергии из низких широт в высокие;
• тип океанских течений.

Изменение температуры

Как выше указывалось, температура меняется постоянно. Днем суша более быстро прогревается, а она прогревает воздух. Ночью же суша остывает и, конечно же, охлаждается сам воздух. Самые низкие температуры, как правило, наблюдаются перед рассветом, а более высокие температуры — в послеобеденное время.

Постоянные метаморфозы, что происходят в размещении температуры воздушных масс в атмосфере, получили название теплового режима.

Обмен массой, теплом и количеством движений между разными атмосферными шарами осуществляется непрерывно. Атмосфера взаимодействует с земной поверхностью с помощью таких же процессов. Происходит это такими путями как:

• радиационный путь — когда воздух непосредственно поглощает радиацию солнца;
• теплопроводности путь;
• передача тепловой энергии с помощью испарения, кристаллизации или конденсации пара.

На одной широте температура также имеет различные значения. Вот только на экваториальном климатическом поясе колебание температурного суточного режима практически отсутствует. Дневные и ночные показатели тепла здесь идентичны. Если говорить о побережьях больших водоемов и их поверхности, то амплитуда температуры здесь также незначительная. Стоит также отметить пустынные территории, ведь здесь суточная разница может достигать даже 50-60 градусов.

Умеренно климатические пояса характеризуются максимальной солнечной радиацией в тот период, когда происходит летнее солнцестояние. Для Северного полушария — это июль, для Южного — январь месяц. Причиной такого явления считаются интенсивная солнечная радиация и огромное количество тепла, что отдает поверхность Земли в атмосферу.

Более масштабными годовыми амплитудами характеризуются широты севера. Каждая местность имеет свои особенности по поводу абсолютных и средних температур воздушных масс. Если говорить о самом жарком месте на Земле, то это Ливийская пустыня. Абсолютная максимальная температура здесь достигала +58 градусов. Самое холодное место — это станция «Восток» (Антарктида). Минимальная температура тут −89,2 градуса. Среднесуточная, среднегодовая, среднемесячная и так далее температуры считаются среднеарифметической величиной, которая была изъята из нескольких показателей. Как говорилось выше, в тропосфере с высотой температура падает, а вот в приземном шаре все не так однозначно. Распределение бывает разнообразным — температура падает, повышается или вообще не изменяется. Для того чтобы представить, как меняется температура с показателями высоты, нужно принять ко вниманию ВГТ (вертикальный градиент температуры). На его показатели влияет абсолютно все: время года, суток, климатические условия и так далее. К примеру, ветер помогает перемешать воздушные массы и температура на различных высотах становится одинаковой — ВГТ уменьшается под влиянием ветра. Также понижаться показатель ВГТ может из-за слишком влажных почв, так как эти поверхности характеризуются совершенно разной температурой.

Как с высотой деформируется температура, обозначает знак ВГТ. Если его показатели меньше нуля, то температура склонна к росту. Если он превышает ноль — то с удалением от Земли температура падает. Температура не меняется совершенно, если показатель ВГТ — 0. Такой подход называют инверсией.

Инверсии классифицируются на:

• радиационные — те, что характеризуются радиационным выхолаживанием поверхности Земли;
• адвективные — формируются при передвижении теплого воздуха на охлажденную поверхность.

Суточный и годовой ход температуры

Если говорить о приземном шаре атмосферы, то годовой и суточный показатели температуры определяются на высоте над поверхностью 2 метров.

Под суточным ходом температуры воздуха подразумевают ее суточные изменения.

Суточной амплитудой называют разницу между низкой и высокой температурой, что зафиксированы в течении суток.

На суше амплитуда значительно выше, а над океаном уменьшается и все больше, двигаясь в высокие широты.

Изменения температуры за год получило название годового хода температуры воздуха.

Годовые изотермы отвечают годовому распределению баланса радиации, то есть они простираются по субширотах. Разные географические зоны характеризуются различным годовым ходом в зависимости от широты местности. Существует четыре вида температурного годового хода, которые выделяются исходя из времени наступления максимальных температур и многолетней средней амплитуды:

• экваториальный — два минимума и максимума;
• тропический — максимум и минимум после солнцестояния;
• умеренный — минимум и максимум после солнцестояния;
• полярный — минимум во время полярной ночи.

Также на показатели годового температурного хода влияет высота местности над уровнем океана. Чем выше она расположена, тем меньше годовая амплитуда. Процессами измерения температур занимаются специализированные ученые непосредственно на метеорологических станциях.

Температура воздуха

Температура воздуха — количественный показатель, отражающий степень прогревания воздуха солнечными лучами. Этот показатель используется, наверное, всеми людьми каждый день. За этой обыденностью часто упускают его сложность и неоднородность. Поэтому сегодня мы расскажем, что такое температура воздуха, как она измеряется, какие у нее особенности, как она распространена на Земле и многое другое.

За счет чего нагревается воздух

Еще из уроков природоведения мы знаем, что прозрачные объекты пропускают через себя солнечные лучи, не нагреваясь. Проверить это достаточно легко. Когда солнце светит в окно, то очень скоро место на столе (или другом предмете), куда попадает солнце, нагревается, но если приложить руку к стеклу, через которое проходят солнечные лучи, то стекло будет прохладным. Как же тогда нагревается воздух, если он прозрачный и пропускает солнечные лучи сквозь себя, не нагреваясь?

Солнце прогревает земную поверхность, которая нагреваясь, отдает тепло воздуху. Именно этим объясняется тот факт, что чем дальше от земли, тем температура воздуха становится холоднее. Точного значения изменения этого показателя нет, но с каждым 1 км воздух холоднее примерно на 6 градусов.

Теперь, зная как прогревается воздух, легко объяснить почему суша и вода прогреваются неравномерно. Суша нагревается очень быстро, а значит быстрее и больше отдает тепла воздуху. Прогревание воды происходит гораздо медленнее, а значит и отдача тепла тоже снижена. Именно поэтому в жаркий день песок на пляже буквально раскален, а вода прохладная.

Суточный ход температур

Суточный ход температуры позволяет отслеживать какое время в сутках является наиболее холодным, а какое наиболее теплым. Есть несколько факторов, которые первостепенно влияют на этот показатель:

Все эти факторы важны, но ключевым является угол падения солнечных лучей на землю. Чем более отвесно падают лучи, те поверхность нагревается сильнее. Соответственно, чем угол наклона меньше, тем поверхность нагревается слабее. Этим объясняется и тот факт, что, например, утром земля нагревается не так интенсивно, как днём.

Здесь нужно сделать очень важное замечание. Все мы знаем, что солнце находится в зените в 12:00 дня, поэтому если рассматривать исключительно прогрев земной поверхности, то максимальная температура должна приходиться также на 12:00. Однако если исследовать суточный ход температуры воздуха, то становится понятным, что наиболее жаркое время — период с 14:00 до 15:00. Связано это с тем, что солнце пригревает не воздух, а поверхность земли, которая в свою очередь уже пробивает воздух. На это нужно время. Поэтому в любых географических изучение нужно понимать, что между прогреванием/охлаждением земной поверхности и прогреванием/охлаждением температуры воздуха должно пройти некоторое время. Также одним из примеров этого — наиболее прохладное время суток приходится на период с 5:00 до 6:00 утра. Летом это время рассвета, но несмотря на то, что солнце уже светит и прогревает земную поверхность, температура воздуха всё ещё прохладная.

Амплитуда температуры

Одним из важнейших метеорологических показателей при исследовании температуры воздуха является амплитуда. В простейшем смысле амплитуда представляет собой разницу между самой высокой и самой низкой суточной температурой воздуха. Максимальная температура замеряется в 14:00 дня, а минимальная в 6:00 утра. Связанно это с тем, о чем мы говорили выше.

В приведённом примере очевидно, что амплитуда суточной температуры воздуха составляет на третьем рисунке 18 градусов.

Среднесуточная температура

Выше уже отмечалось, что на метеорологических станциях температура воздуха измеряется 8 раз в сутки. Поэтому сравнение различных дней по температуре воздуха между собой достаточно трудоемкий процесс. Чтобы упростить, в географии используются такое понять как средняя температура воздуха. Простейшие выражение заключается в определении среднесуточной температурой воздуха. В основе определения этого показателя лежит простое арифметическое среднее. Расчеты производятся на основании входных параметров, которые могут быть двух типов:

• С разными знаками. Это означает, что максимальная температура выше нуля, а минимальная температура ниже нуля. В этом случае отдельно суммируются плюсовые показатели температуры и отдельно суммируются минусовые показателе температуры по абсолютному значению. Затем от наибольшего числа отнимается меньше, и происходит деление на количество замеров.
• С одним знаком. В данном случае и максимальная и минимальная температура находится обоюдно либо выше нуля либо ниже нуля. В этом случае все показатели суточной температуры суммируются и делится на количество замеров.

По опыту известно, что на начальном этапе обучения географии, наибольшие проблемы вызывает определение среднесуточной температурой воздуха по показателям с разными знаками. Давайте рассмотрим пример. За сутки было произведено 8 изомеров и известны следующие их показатели: -2, +3, +6, +9, +7, +2, -3, -4. Нужно произвести следующие действия:

• Находим сумму всех температуру, которые выше нуля. В данном случае это 27 градусов (3 + 6 + 9 + 7 + 2).
• Находим сумму всех температур с отрицательным знаком, но по абсолютному значению. В данном случае это 9 градусов (2 + 3 + 4).
• От большего значения вычитаемое меньшее и делим на количество замеров. Следовательно 27 — 9 = 18 / 8 = 2,25. Значит среднесуточная температура воздуха по приведенным данным составляет +2,25 градусов.

Если большую сумму дают показатели выше нуля, то конечная среднесуточная температура воздуха будет положительной. Если большую сумму дают показатели ниже нуля, только конечный результат будет отрицательным.

Аналогичным образом происходит измерение среднемесячной и среднегодовой температуры воздуха.

Как происходит измерение

Каждый из нас знает, что для определения температуры воздуха используют термометр. Это, наверное, один из самых распространённых метеорологических приборов, который используется активно в повседневной жизни. При работе с этим прибором очень важно правильно определить место его установки, поскольку в противном случае прибор будет определять не температуру воздуха, а показывать насколько прогрелся сам прибор. Правильная установка термометров прослеживается по тому, как они устанавливаются на метеорологических станциях. Там для этого используются специальные будки, которые устанавливаются на высоте 2м от земли.

Эти будки являются неотложными, выполнены из дерева и продуваются со всех сторон. В результате воздух может проникать свободно со всех сторон.

Таблица: Температура воздуха в различных регионах Земли

Тип	Количество сезонов	MAX температуры	MIN температуры
Экваториальный	1	положит.	положит.
Тропический	1	положит.	положит.
Умеренный	4	положит.	отрицат.
Полярный	1	отрицат.	отрицат.

Годовое изменение температуры воздуха на прямую зависит от географического положения региона. Например, если мы говорим о странах с экваториальным климатом, то здесь наблюдается одно время, а колебание амплитуды температуры воздуха незначительная. Тоже самое можно говорить и про полярные области, однако, здесь будет не тепло, а холодно. Если рассматривать амплитуду колебания температуры, то, например, на экваторе для большинства регионов она не превышает 2 градусов. Для умеренных широт Северного полушария, к которым относится в том числе наша страна, амплитуда будет составлять порядка 28-30 градусов. Также большое влияние оказывают ветры, морские течения, рельеф местности и так далее. Все эти факторы в совокупности формируют климат, которые в том числе выражается и температуре воздуха. В результате многолетних наблюдений за температурой воздуха в каждом регионе, мы понимаем, какая примерно погода будет в тот или иной месяц.

Температура воздуха — как изменяется и от чего зависит

Климат — почти неизменный и повторяющийся ежегодно режим погоды. В свою очередь, погода в каждой конкретной точке земного шара определяется разными параметрами. Один из них — температура воздуха. За ее изменениями постоянно наблюдают метеорологи на специальных станциях, собирая информацию для последующего составления прогнозов погоды.

• Определение термина и общие сведения
• Средние значения и амплитуда температур
• Годовые и ежемесячные изменения

Определение термина и общие сведения

Показателем степени нагревания воздуха является его температура. Характер ее изменения и распределения в слоях атмосферы называется тепловым режимом. Основной фактор, определяющий его параметры, — теплообмен между разными слоями атмосферы и окружающей средой. Верхние слои нагреваются за счет солнечной радиации довольно слабо. Основным источником повышения температуры приповерхностных воздушных слоев служит тепло, получаемое при попадании солнечных лучей в литосферу и гидросферу.

Влияние широты

В разных широтах воздушные массы нагреваются неодинаково. Значение температуры определяется углом падения солнечных лучей на земную поверхность в исследуемой зоне. Чем более отвесно они падают, тем сильней прогревают нижние слои атмосферы. Как температура воздуха зависит от географической широты:

1. В жарких климатических поясах, близких к экватору (нулевая широта), угол освещения имеет значение, приближающееся к 90°.
2. По мере отдаления от экватора по направлению к тропикам — уменьшается к 60°.
3. Для пояса умеренных широт характерен угол падения лучей в диапазоне от 60 до 30°.
4. В холодных поясах продолжается уменьшение его значения вплоть до 0° в самых высоких широтах Арктики и Антарктики.

Таким образом, чем выше широта, тем ниже температура. Угол падения солнечных лучей в определенной местности можно найти так: отнять от 90° значение широты, на которой она расположена. Температурный режим зависит от расстояния между точкой измерения и уровнем моря. Поэтому верно утверждение: с высотой температура воздуха изменяется, уменьшаясь на один градус при подъеме на один километр. Эта взаимосвязь определяется двумя причинами:

• удаление от поверхности земли;
• уменьшение угла падения солнечного света.

Земля вращается вокруг Солнца, поэтому в течение разных промежутков времени (сутки, месяц, год) ее поверхность освещается под разными углами. Помимо солнечной радиации, большое влияние на температурные значения оказывает география перемещений воздушных масс. Например, от холодного арктического воздуха температура будет понижаться, а от теплого с Гольфстрима — повышаться.

Подстилающая поверхность

Важным фактором при понимании, от чего зависит температура воздуха, является понятие подстилающей поверхности. Это один из внутренних климатообразующих факторов, включающий в себя соотношение океана и суши на местности, ее рельеф, структуру деятельного слоя климатической зоны. Он влияет на эффективность излучения с поверхности и количество тепла, затраченного на испарение.

Кроме того, вид поверхности играет важную роль в формировании и перемещении воздушных масс. Температура воздуха изменяется неодинаково над водной поверхностью и над сушей.

Способы и единицы измерения

Единица измерения температуры в СИ (общепринятая международная система единиц измерения) — Кельвин. Начало шкалы Кельвина совпадает с абсолютным нулем — точкой прекращения всех термодинамических процессов, которая считается недостижимой. Замерзание воды по этой шкале начинается при +273°К.

Самое широкое распространение получили температурные измерения по шкале Цельсия. Отсчетными точками для нее были взяты температуры таяния льда (0 °C) и кипения воды (100 °C). В США чаще всего пользуются шкалой Фаренгейта. Нормальная температура человеческого тела соответствует по ней 96°F, а «огненным» значением, необходимым для возгорания бумаги, называется известный роман-антиутопия Рэя Бредбери «251 градус по Фаренгейту».

Измеряться температурные данные могут разного типа термометрами. Для бытовых измерений используются жидкостные стеклянные термометры, в которых рабочей жидкостью может быть спирт или ртуть. Для точных метеорологических измерений термометр помещается в специальную будку, расположенную на высоте двух метров над землей. Прибор обязательно должен находиться в тени, иначе он будет измерять температуру солнечных лучей, а не воздуха.

Для непрерывного измерения и регистрации степени нагрева воздушных масс метеорологами используются термографы, основной элемент которого — биметаллический термометр.

Средние значения и амплитуда температур

Одна из характеристик климата географической точки — среднесуточная температура. Ее можно определить как среднее арифметическое от замеров, сделанных 4 раза за сутки:

• в час ночи;
• в семь часов утра;
• в 13 часов;
• в 19 часов.

Среднегодовая температура является средним арифметическим от суммы температур всех месяцев года. Соответственно, среднемесячная определяется по сумме ежедневных данных за месяц, разделенной на число дней в месяце.

Температурные колебания в каком-либо регионе характеризуются амплитудой температуры, т. е. разницей между самым высоким и самым низким значением, зафиксированным за определенный промежуток времени. Обычно говорят о суточной, месячной или годичной амплитуде.

В России самые большие амплитуды имеют суточные температурные колебания, происходящие в ясную погоду весной и летом.

Амплитуда колебаний зависит от многих факторов. Прежде всего — это температурные изменения на подстилающей поверхности, чем шире их диапазон, тем больше амплитуда температуры воздуха. Она зависит и от облачности: в ясную погоду колебания сильнее, чем в пасмурную. Сезонные показатели длительного воздействия также отличаются — зимой они меньше, чем летом. С увеличением широты амплитуда температуры воздушных масс идет на убыль, поскольку убывает высота, на которую поднимается солнце к полудню.

Суточная амплитуда неодинакова на разных формах рельефа земной поверхности. На склонах и вершинах холмов и гор она меньше, чем на равнинных территориях. Это объясняется тем, что у выпуклых рельефных форм площадь соприкосновения воздуха и подстилающей поверхности меньше, чем у плоских. Кроме того, на них воздушные массы быстро сменяются на новые.

В оврагах и лощинах форма рельефа вогнутая. Здесь происходит более сильный нагрев воздуха от поверхности и застаивание его в дневные часы. Ночью большие массы холодного воздуха стекают по стенкам вниз. Поэтому в таких местах наблюдается повышенная амплитуда температуры. Но в очень узких ущельях, где приток солнечной радиации небольшой, этот показатель даже меньше, чем в широких долинах.

На материковой широте 20—30° суточная амплитуда, взятая в среднем за год, составляет около двенадцати градусов Цельсия. На широте 60° — примерно 6 °C, а на широте 70° — всего 3 °C.

Имеет значение и почвенный покров: в местности, где он густой и обширный, суточный разброс температур небольшой, а в сухом климате пустынь, полупустынь и степей может достигать 30 °C. Расположение климатической зоны вблизи морей и океанов уменьшает амплитуду.

Суточный ход на суше

Изменения температуры воздуха происходят вместе с изменением температуры подстилающей поверхности с задержкой примерно 15 минут. В течение суток самые низкие показания у термометра наблюдаются в 4−6 часов утра. Так происходит потому, что воздушные массы, нагретые за дневные часы, в ночные постепенно остывают.

Пик процесса понижения приходится как раз на время перед восходом Солнца. С раннего утра солнечные лучи начинают постепенно нагревать воздух, успевший остыть за ночь. Днем солнце достигает зенита, согревая не только воздушные массы, но и поверхность земли. Самое большое значение термометр показывает в 14−16 часов.

К этому времени атмосфера начинает получать тепло и от солнечной энергии, и от нагретой подстилающей поверхности, а температурный показатель достигает своего максимального значения. Потом начинается постепенное остывание и земли, и воздуха. Правильные наблюдения за суточным ходом температуры желательно проводить при ясной погоде.

Закономерности суточного хода лучше прослеживаются в средних значениях при большом числе наблюдений. В виде графиков они представляют собой плавные кривые, сходные с синусоидами. В самых высоких широтах солнце не заходит или не восходит неделями, там регулярного суточного хода температуры нет.

Особенности теплообмена над водными поверхностями

Суточные амплитуды над поверхностью морей и океанов больше значений на самой поверхности. Их диапазон колебаний небольшой — в пределах десятых долей градуса. В нижних слоях атмосферы над океанами колебания достигают 1−1,5 °C, над внутренними морями — до 5 °C. Это происходит потому, что днем солнечная радиация поглощается водяным паром в самых нижних слоях воздуха, а ночью от них исходит длинноволновое тепловое излучение.

Отличия условий прогревания воды и суши обусловлены тем, что теплоемкость твердой поверхности в два раза меньше, чем у водной. Одинаковое количество тепла нагревает сушу в два раза быстрее воды. При охлаждении наблюдается обратный процесс. Кроме того, тепло над водными поверхностями расходуется на испарение воды и на прогревание водных масс на значительную глубину. При этом происходит перемешивание воды в вертикальном направлении.

Все это причины того, что в океанах накапливается намного больше тепла, чем на материках. Вода удерживает его долгое время и расходует равномерней суши. Можно утверждать, что температура воздуха над океанами повышается и понижается значительно медленней, чем на суше.

Годовые и ежемесячные изменения

Изменение температурных показателей по месяцам называют годовым ходом температуры и характеризуют годовой амплитудой, т. е. разностью между средней температурой самого теплого месяца и самого холодного.

Климат называется морским, если для него характерны небольшие годовые колебания температуры. Большая амплитуда определяет континентальный климат. Таким образом, климатические изменения происходят не только от экватора к полюсам, но и вдоль широт при удалении от берегов океанов вглубь материков.

На годовой ход оказывают влияние широта и континентальное месторасположение географических зон. Увеличение высоты над уровнем моря приводит к уменьшению температурных колебаний за год. Определение средней многолетней амплитуды и времени наступления минимальной и максимальной температуры позволяет выделить четыре типа годового хода:

• Экваториальный тип. Он характеризуется двумя слабовыраженными максимумами температурных значений — после весеннего и осеннего равноденствия, и двумя минимумами — после зимнего и летнего солнцестояния. Годовая амплитуда небольшая. Над океанами около градуса, над материками — до 10 °C.
• Тропический тип. На широтах, относящихся к нему, преобладает простой годовой ход. Крайние значения приходятся на время летнего и зимнего солнцестояний. Амплитуда над побережьями порядка 5°, а внутри материков достигает 1—20 °C. Для муссонных областей характерен максимум перед летними муссонами, с приходом которых температура снижается.
• Тип умеренного пояса. Максимально и минимально прогревается воздух в этих широтах примерно через месяц после солнцестояний. Для континентального климата характерны большие колебания в 25—40 °C, в Азии они могут доходить до 60 °C. Для морского составляют 10—15 °C. Включает в себя несколько подтипов — собственно умеренный, субтропический и субполярный.
• Полярный тип. В Северном полушарии максимум температуры приходится на июль, в Южном — на январь. Минимум наступает перед появлением Солнца после полярной ночи. Имеет большой диапазон амплитуды даже над океанической поверхностью.

Тема изменения температуры очень важна для определения метеорологических условий в каждой из географических зон земной поверхности. Температурная климатическая норма — это среднее значение, вычисленное за тридцатилетний период. При отслеживании погоды для наглядности применяются такие статистические величины, как отклонения от нормы или аномалии за сутки, месяц, сезон или год.