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.
Зависимость температуры воздуха
Одна из основных характеристик климата — температура воздуха. Учёные ведут постоянные наблюдения за температурой и давлением воздуха, направлением и силой ветра, облачностью, количеством осадков, относительной и абсолютной влажностью воздуха и др. Сравнивая многолетние значения этих показателей, их суточный и годовой ход, повторяемость и взаимные сочетания, можно установить закономерности формирования климата Земли и её отдельных регионов.
Количество солнечного излучения, поступающего на поверхность Земли, зависит от угла падения солнечных лучей, а значит, от географической широты.
На рисунке 25 показаны пояса освещённости, ограниченные тропиками и полярными кругами. Больше всего тепла за год получает тропический пояс — на рисунке видно, что между Северным и Южным тропиками (по обе стороны от экватора) угол падения солнечных лучей наибольший. Здесь дважды в год Солнце бывает в зените. Полярные пояса, охватывающие область вокруг полюсов вплоть до полярных кругов, — холодные. Летом Солнце поднимается невысоко, а зимой, во время полярной ночи, совсем не восходит. В умеренных поясах между тропиками и полярными кругами Солнце в зените никогда не бывает, но и полярных ночи и дня не бывает тоже.
Рис. 25. Пояса освещённости Земли
Границы тепловых поясов и поясов освещённости на Земле не совпадают главным образом из-за влияния рельефа и подстилающей поверхности на распределение температур воздуха, а в океане — из-за морских течений.
От количества солнечного тепла, получаемого поверхностью Земли, зависит, насколько от неё нагревается воздух. Взяв за основу среднегодовые значения температур воздуха в разных точках Земли, учёные нанесли их на карту и плавными линиями — изотермами — соединили точки с равными значениями. Выяснилось, что общая закономерность понижения температур воздуха от экватора к полюсам сохраняется, и можно выделить несколько тепловых поясов: жаркий, два умеренных, два холодных и два пояса мороза (рис. 26). Однако проведённые изотермы на одних и тех же широтах отклонялись то к северу, то к югу, и границы тепловых поясов оказались неровными и не везде совпадающими с границами поясов освещённости (сравните рисунки 25 и 26). Почему так происходит можно понять, зная, что воздух нагревается от подстилающей поверхности, а она неоднородна. Например, суша разогревается и остывает быстрее, чем водная поверхность. И на суше обширные пространства пустынь, лесов, покровных ледников нагреваются по-разному. Существенно влияет на температуру и рельеф земной поверхности. Вспомните, что на больших высотах температуры, как правило, всегда ниже, чем на низменных равнинах. К тому же горные хребты загораживают те или иные области от проникновения теплых или холодных ветров. А на поверхности океанов картину распределения температур осложняют морские течения. Материал с сайта http://doklad-referat.ru
Рис. 26. Тепловые пояса
В Северном полушарии площади суши и Океана более или менее сравнимы (рис. 27, А). В Южном полушарии преобладает Океан (рис 27, Б). Изотермы, проходящие над огромной водной поверхностью, не так сильно изгибаются, как на тех же широтах Северного полушария,- колебания температур там меньше. И в том и в другом полушарии изотермы изгибаются при переходе с Океана на сушу. Кроме того, одинаковые изотермы в Северном полушарии «сдвинуты» к северу, это полушарие теплее. В Южном полушарии мало суши и «дышит» ледяная Антарктида. К тому же летний период в Северном полушарии на неделю дольше, чем в Южном (сравните промежутки времени от 21 марта до 23 сентября и от 23 сентября до 21 марта).
Рис. 27. Распределение суши и Океана
Основное влияние на распределение температур воздуха на Земле оказывают географическая широта, рельеф и подстилающая поверхность, а на поверхности океана — морские течения.
На этой странице материал по темам:
Вопросы по этому материалу:
Какая разница между климатом и погодой
Слово «климат» произошло от греческого слова klima (klimatos) — наклон. Древние греки считали, что главное, от чего зависит климат, — это наклон солнечных лучей к поверхности Земли. Как мы теперь знаем, они были правы: этот наклон (разный на разных широтах) — главная причина различий в температуре, а они, в свою очередь, во многом определяют значения других элементов погоды.
Погода может быть очень переменчивой. Особенно это характерно для приморских районов. Например, в самой западной области России, Калининградской, в ходу выражение: «Если вам не нравится погода, подождите 10 минут». Действительно, погода там очень часто меняется.
Бывает и по-другому: на экваторе дождь идёт каждый день, почти по часам. Здесь погода очень устойчива.
Главный климатообразующий фактор — это географическая широта местности. От него зависит, сколько солнечного тепла попадает на поверхность Земли и насколько от неё нагревается воздух.
Климат — многолетний режим погоды, характерный для той или иной местности. |
Главные факторы климата: 1. Географическая широта. |
Другие факторы — удалённость от океанов и расположение данной местности на путях переноса воздушных масс. Например, метеорологам известно, что погода над Европейской Россией «делается» в Атлантике: общее господствующее направление движения воздушных масс в умеренном поясе — с запада на восток. Поэтому, чем дальше на восток, тем более холодные зимы, более жаркое лето, более сухой климат. Климат становится более континентальным (рис. 102).
Важные факторы климата — высота над уровнем моря и положение по отношению к горным склонам. Как вы уже знаете, чем выше в горы, тем холоднее. На наветренном склоне осадков много, на подветренном — мало (рис. 103).
На климат побережий существенно влияют и морские течения. Там, где проходят тёплые течения, климат теплее и более влажный (воздух поднимается вверх и даёт осадки). Холодные течения способствуют охлаждению и иссушению климата.
Климат — многолетний режим погоды, характерный для данной территории. он не изменчив, как погода. |
Запомните Погода. Воздушные массы. Климат. |
Откройте атлас
1. Найдите на карте Калининградскую область. Какие воздушные массы определяют погоду в этом районе?
Это я знаю
2. Закончите предложение: «Погода — это…».
3. Закончите предложение: «Климат — это…».
4. Перечислите климатообразующие факторы.
5. Сравните арктические и тропические воздушные массы. Какую погоду они несут?
6. Где климат более влажный — в Санкт-Петербурге или Москве? Как вы объясните свой ответ?
7. Выберите правильные ответы. Элементами и явлениями погоды являются: а) температура; б) давление; в) ветер; г) солёность; д) осадки.
8. Установите соответствие между элементами погоды и приборами, которыми они измеряются:
1) Температура воздуха |
A) Барометр |
Это я могу
9. Прослушайте сводку погоды на сегодняшний день. Чем она отличается от погоды вчера? Как вы будете одеваться в школу? Что вы посоветуете своим родным и близким, если резко снизится давление или обещают штормовой ветер?
Это мне интересно
10. Попробуйте оценить различные погодные и климатические явления (малоснежную зиму, сильные ветры, ливневые дожди и др.) с разных точек зрения. Например, с точки зрения работников городского, сельского, водного хозяйства, транспорта; с точки зрения жителей города и села.
Как распределяется температура на территории России летом и зимой
Для России характерно четкое разделение года на разные, ярко выраженные сезоны, а также большой перепад температур.
Если говорить в общих чертах, то температура распределяется неравномерно. Конечно, если двигаться с юга на север средний показатель годовой или месячной температуры падает. Если на юге все лето жара и солнце, то на севере есть только несколько теплых дней.
Например, в Сибири самая большая в стране амплитуда температур, ведь летом может быть до +40, а зимой столько же, но со знаком минус. На севере в начале лета может столбик градусника опускаться ниже ноля, в то время, как на юге уже вовсю купаются в море.
Почти на всей территории страны зимой выпадает снег, и только на юге климат более мягкий. Самый суровый климат на севере Дальнего Востока, там средняя температура января составляет –46 градусов по Цельсию.
Прогнозирование температурных контрастов
Прогнозирование температурных контрастов между январем и июлем является сложной задачей, требующей учета множества факторов. Одним из основных факторов, влияющих на температурные контрасты, является географическое положение. Распределение температуры воздуха у земной поверхности зависит от широты, высоты над уровнем моря, близости к океану или горным хребтам.
Для прогнозирования температурных контрастов используются различные методы и модели. Одним из них является численное моделирование, которое основывается на решении математических уравнений, описывающих физические процессы, происходящие в атмосфере. Эти модели учитывают распределение температуры на поверхности земли, в атмосфере, а также в океане.
Другим методом прогнозирования температурных контрастов является использование статистических моделей, основанных на анализе исторических данных о температуре. С помощью этих моделей можно выявить закономерности и тренды изменения температуры и прогнозировать будущие изменения.
Для более точного прогнозирования температурных контрастов между январем и июлем также используются данные с метеорологических станций, спутников и других источников. Используя эти данные, специалисты создают модели, которые позволяют прогнозировать температуру с высокой степенью точности.
Прогнозирование температурных контрастов между январем и июлем имеет важное практическое значение, так как позволяет предсказывать климатические условия и адаптировать соответствующие меры, например, в области сельского хозяйства, строительства и прогноза погоды