какая годовая амплитуда температур

Амплитуда температур воздуха: что это такое, какая система измерения

Содержание:

Температурный режим указывает, насколько прогрелся атмосферный воздух. Солнечные лучи попадают на поверхность земли, она прогревается, наполняя теплом воздушные массы, находящиеся в максимальной близости к Земле. Нагревание в различных регионах планеты неравномерное. Его степень зависит от широты, где расположен район, климатических особенностей и других факторов. Большое значение имеет угол падения лучей солнца на Землю.

Что значит амплитуда температур

Амплитуда температур — это разница между самым высоким и наиболее низким показателем температуры воздуха, которые были зафиксированы в определенной местности за исследуемый период времени. Для Российской Федерации наибольшие колебания столбика термометра характерны в весенний и летний период, причем при условии ясной погоды.

Ученые доказали, что основное влияние на изменение погодных условий оказывает угол попадания солнца на земную поверхность. Для хорошего и интенсивного прогрева необходимо отвесное падение солнечного света. Амплитуда температуры зависит не только от воздействия солнца. Регион, откуда воздушный поток приходит на определенную территорию, также сказывается на температурном режиме.

Если воздушные массы направляются со стороны Антарктиды, Арктики, температура воздуха в районе снизится на несколько градусов. Нельзя исключать влияние подстилающей поверхности, особенностей рельефа, степени отдаленности от океанов и морей, сезонности. При подъемах на горы с каждым километром воздух становится холоднее на один градус. Для измерения температурного режима используется термометр.

Суточная годовая амплитуда воздуха различна на разных континентах. Как показывают исследования, более низкая амплитуда отмечается ниже над океаническими водами и выше – над континентами. Чем больше расстояние от океанов до страны, тем выше амплитуда колебания температуры. Самая большая амплитуда была замечена в тропическом лесу и тропической пустыне. Суточный показатель превысил сорок градусов Цельсия.

Системы измерения температуры воздуха

Источник

Климат Земли: виды и характеристики климатических поясов

Сравниваем разные виды климата и рассказываем, как они формируются.

Что такое климат

Из-за наклона земной оси наша планета освещается и нагревается неравномерно. На разные широты, от экватора до полюсов, приходится разное количество тепла. Территории Земли, отличающиеся по температуре и влажности воздуха, количеству и частоте осадков, можно разделить на условные пояса. Эти пояса называют климатическими.

Климат — устойчивый режим погоды на определённой местности, повторяющийся из года в год.

Климатообразующие факторы

На формирование климата влияют несколько показателей:

Типы климата на Земле

Согласно принятой в России классификации П.Б. Алисова, в каждом полушарии Земли выделяют по четыре основных климатических пояса, в зависимости от преобладающих воздушных масс. Названия поясов соответствуют их географии:

Поскольку Солнце обогревает полушария неравномерно, в зависимости от сезона границы климатических поясов смещаются. В результате образуются территории, на которые воздействуют то более холодные, то более тёплые воздушные массы. Климат на такой территории называют переходным. Названия переходных поясов имеют латинскую приставку «суб» («под»):

Теперь рассмотрим каждый тип климата в отдельности.

Экваториальный климат

В этом климатическом поясе сезоны не выражены. Весь год температура держится на уровне от +24 до +28°С, влажность воздуха очень высокая (80–90%), после полудня идут дожди, часто с грозами.

На материках в этом поясе растут густые вечнозелёные леса с невероятным разнообразием видов — более 3 000 разных растений.

Экваториальный пояс представлен не сплошной полосой, а формируется над тремя отдельными территориями:

Субэкваториальный климат

Этот тип климата распространён к югу и северу от экватора. Над материками границы субэкваториального пояса шире. В этом поясе выражены два сезона года: летний сезон дождей, когда муссоны приносят тёплый и влажный воздух с экватора, и сухой зимний сезон, в который дуют сухие тропические ветра с континентов.

Вследствие этого летом влажность воздуха составляет 80%. Зимой она падает в два раза, и осадков почти нет. В зависимости от сезона и близости к океану средняя температура колеблется от +22 до +35°С.

Тропический климат

Тропический пояс тянется сплошной полосой в Южном полушарии, а в Северном прерывается над Индостаном и Индокитаем — территорией субэкваториального пояса.

Сезонная смена температуры в тропиках более ощутима, чем на экваторе. В континентальных районах она может достигать от 0°С зимой до +40°С летом. Из-за высокого атмосферного давления дожди здесь случаются редко. Поэтому в основном природа тропических поясов — это пустыни и полупустыни с довольно-таки бедной флорой и фауной (Северная Африка, Мексика, Центральная Австралия).

В прибрежных тропических районах климат мягче (+20–25°С), осадков выпадает больше, очень часто наблюдается туман. Такие территории покрывают влажные тропические леса.

Субтропический климат

Субтропические пояса формируются под влиянием сезонной смены тропических и умеренных воздушных масс. Летом ветра из тропиков приносят сухую и жаркую погоду, а зимой дуют влажные и прохладные ветра из умеренного пояса.

В этой климатической зоне выделяются четыре типа климата:

Учите географию вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»! По промокоду GEO72021 вы получите бесплатный доступ к курсу географии 7 класса, в котором изучается тема климатических поясов.

Умеренный климат

На погоду в умеренных широтах оказывают влияние умеренные воздушные массы, но периодически сюда вторгаются арктические и тропические. В умеренных поясах чётко выражены четыре времени года.

По мере удаления от океана уменьшается влажность воздуха и увеличивается амплитуда годовых температур. В умеренном поясе выделяют пять климатических областей:

Над океанами в умеренном поясе перепады атмосферного давления порождают мощные циклоны. В Южном полушарии «ревущие» сороковые океанические широты — зона непрекращающихся штормов и постоянных дождей.

Субполярный климат

К северу от умеренных поясов расположены субарктический и субантарктический пояса. Лето здесь короткое и холодное — благодаря воздушным массам из умеренных поясов воздух прогревается максимум до +5°С. Зимой на полюсах холода (в точках, где регистрируются критически низкие температуры) термометры показывают −71°С. Средняя температура зимы — −55°С. Большую часть субполярных территорий покрывает тундра и вечная мерзлота. Земля покрыта снегом до девяти месяцев в году.

Полярный (арктический и антарктический) климат

За Южным и Северным полярными кругами господствуют холодные ветра. Снег и лёд хорошо отражают солнечные лучи, поэтому земля не прогревается, и осадки выпадают крайне редко. Даже летом, когда солнце не уходит с горизонта, температура не поднимается выше 0°С. Средняя температура летом в Антарктике — −20°C, зимой — −70°С. Абсолютный минимум температуры на Земле зарегистрирован в Антарктиде — −89,2°С.

Лишь очень немногие виды животных и растений приспособлены к жизни в таких условиях. Поэтому природа Заполярья представляет собой безжизненные ледяные пустоши.

Влияние человека на климат Земли

Согласно спутниковым исследованиям, за последние 30 лет площадь арктических льдов сократилась более чем на 2 миллиона км2. Это говорит о том, что глобальный климат Земли становится теплее. Учёные связывают увеличение среднегодовой температуры с усилением парникового эффекта, вызванного сжиганием топлива на основе нефти и газа, а также вырубкой лесов.

Таяние льдов приводит к поднятию уровня Мирового океана. Специалисты опасаются, что если не принять меры, уровень моря может повыситься так, что к концу XXI века многие территории, заселённые людьми, будут затоплены.

У нас вы сможете учиться в удобном темпе, делать упор на любимые предметы и общаться со сверстниками по всему миру.

Попробовать бесплатно

Интересное по рубрике

Найдите необходимую статью по тегам

Подпишитесь на нашу рассылку

Мы в инстаграм

Домашняя онлайн-школа
Помогаем ученикам 5–11 классов получать качественные знания в любой точке мира, совмещать учёбу со спортом и творчеством

Посмотреть

Рекомендуем прочитать

Реальный опыт семейного обучения

Звонок по России бесплатный

Посмотреть на карте

Если вы не нашли ответ на свой вопрос на нашем сайте, включая раздел «Вопросы и ответы», закажите обратный звонок. Мы скоро свяжемся с вами.

Источник

Годовая амплитуда температуры воздуха

Все воздушные массы зимой холоднее, а летом теплее. По­этому температура воздуха в каждом отдельном месте меняется вгодовом ходе: средние месячные температуры в зимние месяцы ниже, а в летние – выше. Если мы вычислим для какого-либо места средние месячные температуры по многолетнему ряду на­блюдений, то получим, что эти средние месячные температуры плавно меняются от одного месяца к другому, повышаясь от ян­варя или февраля к июлю или августу и затем понижаясь (рис. 5).

Рис. 5. Годовой ход температуры воз­духа на широте 62°

Разность средних месячных температур самого теплого и самого холодного месяца называют годовой амплитудой темпе­ратуры воздуха. В климатологии рассматриваются годовые амплитуды температуры, вычисленные по многолетнимсредним месячным температурам.

Годовая амплитуда температуры воздуха, прежде всего, растет с географической широтой. На экваторе приток солнечной ра­диации меняется в течение года очень мало; по направлению к полюсу различия в поступлении солнечной радиации между зимой и летом возрастают, а вместе с тем возрастает и годовая амплитуда температуры воздуха. Над океаном, вдали от берегов, это широтное изменение годовой амплитуды, однако, неве­лико. Если бы Земля была сплошь покрыта океаном, свободным ото льда, то годовая амплитуда температуры воздуха меня­лась бы от нуля на экваторе до 5-6° на полюсе. В действи­тельности над южной частью Тихого океана, вдали от матери­ков, годовая амплитуда между 20 и 60° широты увеличивается приблизительно с 3 до 5°. Однако над более узкой северной частью Тихого океана, где больше влия­ние соседних материков, амплитуда между 20 и 60° широты растет уже с 3 до 15°.

Годовые амплитуды температуры над сушей значительно больше, чем над морем(так же как и суточные амплитуды). Даже над сравнительно небольшими материковы­ми массивами южного полушария они превышают 15°, а под широтой 60° на материке Азии, в Якутии, они достигают 60°.

Но малые амплитуды наблюдаются и во многих областях над сушей, даже вдали от береговой линии, если туда часто приходят воздушные массы с моря, например в Западной Европе. Напротив, повышенные амплитуды наблюдаются и над океаном, там, куда часто попадают воздушные массы с материка, напри­мер в западных частях океанов северного полушария. Стало быть, величина годовой амплитуды температуры зависит не просто от характера подстилающей поверхности или от близости данного места к береговой линии; она зависит от повторяемости в данном месте воздушных масс морского и континен­тального происхождения, т.е. от условий общей циркуляции атмосферы.

Не только моря, но и большие озерауменьшают годовую амплитуду температуры воздуха и таким образом смягчают климат.

С высотойгодовая амплитуда температуры убывает. В горах внетропического пояса это убывание в среднем 2° на каждый километр высоты. В свободной атмосфере оно больше. Однако во внетропических широтах значительный годовой ход температуры остается даже в верхней тропосфере и в стратосфере. Он определяется сезонным изменением условий поглощения и отдачи радиации не только земной поверхностью, но и самим воздухом.

В зависимости от широты и континентальности можно вы­делить следующие типы годового хода температуры (рис. 6).

Рис. 6. Некоторые типы годового хода температуры воздуха: 1 — экваториальный,
2 — тропический в области муссонов, 3 — морской в умеренном поясе, 4 — континентальный в умеренном поясе

Малая амплитуда, так как различия в поступлении солнечной радиации в течение года невелики, а время наибольшего притока радиации на границу атмосферы совпадает с наибольшей облачностью и дождями. Внутри материков, амплитуда порядка 5°, на побережьях менее 3°, на океа­нах 1° и менее. Обнаруживаются, хотя не всегда отчетливо, два максимума температуры после стояний солнца в зените (равноденствий) и два более холодных сезона при наиболее низких положениях солнца (солнцестояниях).

Амплитуда больше, чем в экваториальном типе: на побережьях порядка 5°, внутри материка 10-15°. Один максимум и один минимум в течение года, по большей части после наивысшего и наинизшего стояния солнца. В муссонных областях максимум в этом типе наблюдается перед началом летнего муссона, который приносит некоторое снижение температуры.

Тип умеренного пояса

Крайние значения наблюдаются здесь после солнцестояний, причем в морском климате они запаздывают по сравнению с континентальным. В северном полушарии минимум наблюдается над сушей в январе, а над морем – в феврале или марте; максимум над сушей в июле, а над морем — в августе и иногда даже в сентябре. Это легко объясняется различиями в на­гревании и теплоотдаче суши и моря.

Континентальный тип в умеренном поясе

Для него особенно характерна холодная зима, однако и лето жарче, чем в мор­ском климате. Переходные сезоны принимают здесь самостоятельный характер, причем в типично морском климате весна холоднее осени, а в континентальном – теплее. Однако в материковых областях с обильным снежным покровом (например, на Европейской территории СНГ и в Западной Сибири), где много тепла идет на таяние снега, весна, как в морском климате, холоднее осени. Годовые амплитуды порядка 25-40°, а в Азии могут превышать 60°.

Морской тип в умеренном поясе

Годовые амплитуды даже в морском климате умеренного пояса порядка 10-15°.

В умеренном поясе можно различать подзоны: субтропиче­скую, собственно умеренную, субполярную.Переходные сезоны хорошо выражены только в средней из них; в ней же годовые амплитуды имеют наибольшие различия для континентального и морского климата.

Минимум в годовом ходе перемещается на время появления солнца над горизонтом, после длительной по­лярной ночи, т.е. в северном полушарии на февраль-март, в южном – на август-сентябрь; максимум в северном полушарии наблюдается в июле, в южном — в январе или декабре; амплитуда на суше (Гренландия, Антарктида) велика — порядка 30-40°. В морском климате полярных широт — на островах и на окраинах материков — она меньше, но все же порядка 20◦ и более.

Источник

Определение температуры воздуха, температурный режим, среднегодовое и среднесуточное значения

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

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:

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:

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:

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:

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.

Источник