Почему воздух не нагревается непосредственно от падения прямых солнеч­ных лучей? В чем причина понижения температуры с увеличением высоты? Как нагревается воздух над сушей и водной поверхностью?


1. Нагревание воздуха от земной поверхности. Главный источ­ник тепла на Земле — Солнце. Однако солнечные лучи, проникая че­рез воздух, не нагревают его непосредственно. Солнечные лучи сначала нагревают поверхность Земли, а затем тепло распространяется на воздух. Поэтому нижние слои атмосферы, близкие к поверхности Земли, нагреваются больше, но чем выше находится слой, тем силь­нее температура понижается. Из-за этого в слое тропосферы темпе­ратура ниже. На каждые 100 м высоты температура понижается в среднем на 0,6°С.


2. Суточное изменение температуры воздуха. Температура воз­духа над земной поверхностью не остается постоянной, она изменя­ется в течение времени (суток, года).
Суточное изменение температуры зависит от вращения Земли во­круг оси и соответственно от изменения количества солнечного теп­ла. В полдень Солнце находится прямо над головой, после полудня и вечером Солнце находится ниже, а ночью заходит за горизонт и исчезает. Поэтому температура воздуха повышается или понижа­ется в зависимости от расположения Солнца на небе.
Ночью, когда солнечное тепло не поступает, поверхность Земли постепенно охлаждается. Также и нижние слои воздуха охлажда­ются до восхода Солнца. Так, самая низкая суточная температура воздуха соответствует времени перед восходом Солнца.
После восхода, чем выше Солнце поднимается над горизонтом, тем больше поверхность Земли нагревается и соответственно этому повышается температура воздуха.
После полудня количество солнечного тепла постепенно понижа­ется. Но температура воздуха продолжает повышаться, так как вме­сто солнечного тепла, воздух продолжает получать тепло, распрост­раняющееся от поверхности Земли.
Поэтому самая высокая суточная температура воздуха бывает через 2-3 часа после полудня. После этого температура постепенно понижается до следующего восхода Солнца.
Разность между самой высокой и самой низкой температурой в течение суток называют суточной амплитудой температуры возду­ха (по-латыни амплитуда — величина).


r /> Чтобы сказанное было понятно, приведем 2 примера.
Пример 1. Самая высокая суточная температура +30°С, самая низкая +20° С. Амплитуда 10° С.
Пример 2. Самая высокая суточная температура +10°С, самая низкая -10° С. Амплитуда 20° С.
Суточное изменение температуры в различных местах земного шара разное. Эта разность особенно заметна над сушей и водой. По­верхность суши нагревается в 2 раза быстрее, чем водная поверхность. Нагреваясь, верхний слой воды опускается вниз, на его мес­то снизу поднимается холодный слой воды и тоже нагревается. В результате постоянного перемещения поверхность воды постепенно нагревается. Так как тепло проникает глубоко в нижние слои, вода поглощает больше тепла, чем суша. И поэтому воздух над сушей быстро нагревается и быстро охлаждается, а над водой постепенно нагревается и постепенно охлаждается.
Суточное колебание температуры воздуха летом намного боль­ше, чем зимой. Величина амплитуды суточной температуры умень­шается с переходом от нижних широт к верхним. Также облака в пасмурные дни не дают сильно нагреваться и сильно охлаждаться поверхности Земли, то есть уменьшают амплитуду температуры.

 

3. Среднесуточная и среднемесячная температура. На метеостан­циях температуру измеряют 4 раза в течение суток.


зультаты сред­ней суточной температуры суммируют, полученные величины делят на количество измерений. Температуры выше 0°С (+) и ниже (-) сум­мируют по отдельности. Затем от большего числа вычитают мень­шее и полученную величину делят на количество наблюдений. А пе­ред результатом ставится знак (+ или -) большего числа.
Например, результаты измерений температуры 20 апреля: вре­мя 1 ч, температура +5°С, 7 ч -2°С, 13 ч +10°С, 19 ч +9°С.
В сумме за сутки 5°С — 2°С + 10°С + 9°С. Средняя температура в течение суток +22°С : 4 = +5,5°С.
Из среднесуточной температуры определяют среднемесячную температуру. Для этого суммируют среднесуточную ежедневную температуру за месяц и делят на число дней в месяце. Например, сумма среднесуточной температуры за сентябрь равна +210°С: 30=+7°С.

 

4.Годовое изменение температуры воздуха. Средняя многолет­няя температура воздуха. Изменение температуры воздуха в тече­ние года зависит от положения Земли на орбите при вращении во­круг Солнца. (Вспомните о причинах смены времен года.)
Летом земная поверхность хорошо нагревается из-за прямого па­дения солнечных лучей. Кроме того, дни становятся длиннее. В се­верном полушарии самый теплый месяц — июль, самый холодный месяц — январь. В южном полушарии наоборот.

iv>
очему?) Разность между средней температурой самого теплого месяца в году и самого холодного называют средней годовой амплитудой температуры воздуха.
Средняя температура любого месяца из года в год может меняться. Поэтому необходимо брать среднюю температуру за много лет. При этом сумма средних месячных температур делится на число лет. Тогда получим многолетнюю среднемесячную температуру воздуха.
На основании многолетних среднемесячных тем­ператур вычисляют среднюю годовую температуру. Для этого сумму средних месячных температур делят на число ме­сяцев.
Пример. Сумма положительных (+) температур +90°С. Сумма от­рицательных (-) температур -45° С. Отсюда средняя годовая тем­пература (+90°С — 45°С) : 12 — +3,8°С.

 

 

5. Измерение температуры воздуха. Температуру воздуха из­меряют с помощью термометра. При этом на термометр не должны попадать прямые солнечные лучи. Иначе он, нагреваясь, будет по­казывать температуру своего стекла и температуру ртути вместо температуры воздуха.

 

 


 В этом можно убедиться, поставив рядом несколько термометров. Через не­которое время каждый из них, в зависимости от качества стекла и своего разме­ра, будет показывать разную температуру. Поэтому в обязательном порядке температура воздуха должна измеряться в тени. 



 

 

На метеостанциях термометр помещается в метеорологическую будку с жалюзи (рис. 53.). Жалюзи создают условия для свободного проникания воздуха к термометру. Туда не попадают солнечные лучи. Дверца будки обязательно должна открываться на северную сторону. (Почему?)

 

Будка для термометра на метеостанциях                       Будка для термометра на метеостанциях
Рис. 53. Будка для термометра на метеостанциях.

 


1. Температура над уровнем моря +24°С. Какова будет температура на высоте 3 км?

2. Почему самая низкая температура в течение суток приходится не на середину ночи, а на время перед восходом Солнца?

3. Что называется суточной амплитудой температуры? Приведите примеры амплитуды температуры с оди­наковыми (только положительными или только отрицательными) значениями и смешанными значениями температур.

>

4. Почему значения амплитуды температуры воздуха над сушей и водой сильно отличаются?

5. Из приведенных ниже значений рассчитайте среднюю суточную температуру: температура воздуха в 1 ч — (-4°С), в 7 ч — (-5°С), в 13 ч — (-4°С), в 19 ч — ( -0°С).

6. Вычислите среднюю годовую температуру и годовую амплитуду.

 

7. По своим наблюдениям вычислите среднюю суточную и месячную температуры.

Источник: geografiakazakhstana.ru

Если вы собираетесь провести отпуск на другой планете, то важно узнать о возможных климатических перепадах:) Если серьезно, то многие люди знают, что у большинства планет в нашей Солнечной системе чрезвычайные температуры, неподходящие для спокойного проживания. Но какие точно температуры на поверхности этих планет? Ниже я предлагаю небольшой обзор температур планет Солнечной системы.

Меркурий

Меркурий — планета, самая близкая к Солнцу, таким образом, можно было бы предположить, что она постоянно раскалена как печь. Однако не смотря на то, что температура на Меркурии может достигнуть 427°C, она может также спасть до очень низкой температуры -173°C. Такой большой перепад в температуре Меркурия происходит потому, что у него отсутствует атмосфера.


Венера

Венера, вторая самая близкая планета к Солнцу, имеет самые высокие средние температуры среди планет в нашей Солнечной системе, и ее температура регулярно доходит до отметки 460°C. Венера так раскалена из-за своей близости к Солнцу и своей плотной атмосферы. Атмосфера Венеры состоит из плотных облаков, содержащих углекислый газ и двуокись серы. Это создает сильный парниковый эффект, который удерживает высокую температуру Солнца в ловушке атмосферы и превращает планету в печь.

Земля

Земля — третья планета от Солнца, и до сих пор единственная планета, известная своей способностью поддерживать жизнь. Средняя температура на Земле 7.2°C, но она изменяется большими отклонениями от этого показателя. Самая высокая температура, когда-либо зарегистрированная на Земле, была 70.7°C в Иране. Самая низкая температура была зафиксирована в Антарктиде, и она достигает -91.2°C.

Марс

Марс является холодным, потому что он, во-первых, не имеет атмосферы для сохранения высокой температуры, а во вторых — находится относительно далеко от Солнца. Поскольку у Марса эллиптическая орбита (он становится намного ближе к Солнцу в некоторых точках орбиты), то в течение лета его температура может отклонятся на 30°C от нормы в северных и южных полушариях. Минимальная температура на Марсе приблизительно -140°C, а самая высокая 20°C.


Юпитер

У Юпитера нет никакой твердой поверхности, так как он — газовый гигант, таким образом, у него нет и никакой поверхностной температуры. Наверху облаков Юпитера температура около -145°C. Когда Вы спускаетесь ближе к центру планеты, то температура увеличивается. В точке, где атмосферное давление в десять раз больше по сравнению с таковым на Земле, температура 21°C, которую некоторые ученые шутя называют «комнатной температурой». В ядре планеты температура намного выше и достигает приблизительно 24000°C. Для сравнения стоит отметить, что ядро Юпитера горячее, чем поверхность Солнца.

Сатурн

Как и на Юпитере, температура в верхних слоях атмосферы Сатурна остается очень низкой – доходит приблизительно до -175°C – и увеличивается по мере приближения к центру планеты (до 11700°C в ядре). Сатурн, фактически, сам генерирует тепло. Он вырабатывает в 2,5 раза больше энергии, чем получает от Солнца.

Уран

Уран — это самая холодная планета с самой низкой зарегистрированной температурой -224°C. Хотя Уран далек от Солнца, это не является единственной причиной его низкой температуры. Все другие газовые гиганты в нашей Солнечной системе испускают из своих ядер больше тепла, чем они получают от Солнца. Уран имеет ядро с температурой приблизительно 4737°C, что является только одной пятой температуры ядра Юпитера.

Нептун

С температурами, доходящими до -218°C в верхней атмосфере Нептуна, эта планета является одной из самых холодных в нашей Солнечной системе. Как и у газовых гигантов, у Нептуна есть намного более горячее ядро, которое имеет температуру около 7000°C.


Ниже приведен график, на котором температуры планет показаны и в Фаренгейте (°F), и в Цельсия (°C). Обратите внимание, что Плутон с 2006 года не попадает под классификацию планет (см. почему).

Источник: starmission.ru

Температура воздуха меняется в течение суток, года и в другие временные промежутки. Самые низкие температуры наблюдаются в 4-6 часов утра, это связано с тем, что воздух, нагретый за день, ночью постепенно остывает, и самые низкие температуры приходятся именно на эти часы. Самые высокие температуры воздуха наблюдаются в 14-16 часов. Солнечные лучи утром постепенно прогревают остывший за ночь воздух, в 12 часов Солнце светит ярче всего, находясь в зените, прогревая поверхность Земли (подстилающую поверхность) и воздух. В 14-16 часов воздух получает тепло не только от солнечных лучей, но и от нагретой поверхности, достигая максимальных температур.

Амплитуда температуры – разница между самой высокой и самой низкой температурой воздуха за определенный период времени. В России наибольшие амплитуды колебания температуры воздуха наблюдаются весной и летом в ясную погоду.

Таким образом, главная причина изменения температуры воздуха – угол падения солнечных лучей, чем более отвесно они падают на земную поверхность, тем лучше прогревают ее.

 


open uri20150909 7816 1x3153d

Рис. 3. Углы падения солнечных лучей (при положении Солнца 2 лучи лучше прогревают земную поверхность, нежели при положении 1) 

Кроме солнечной радиации, на температуру воздуха влияют воздушные массы. Например, если воздух пришел с Северного Ледовитого океана, он принесет с собой понижение температуры воздуха.

Также на температуру воздуха влияют подстилающая поверхность, время года, близость океана, рельеф. Например, при подъеме на каждый километр температура воздуха понижается на 1 градус.

 

open uri20150909 7816 fbjnhw

Рис. 4. Изменение температуры воздуха в зависимости от высоты в Европе

 

Средняя температура воздуха – среднеарифметическое значение температур за определенное количество наблюдений (т.е. надо сложить показатели измерений температур и разделить на их количество).Например, +7, +5, +3, -1, +1, все эти температуры складываем и делим на количество измерений: (7+5+3+(-1)+1) : 5 = 3.

По наблюдениям и средним измерениям строят график суточного хода температуры воздуха. Суточный ход температуры воздуха – изменение температуры воздуха в течение суток.

 

open uri20150909 7816 jqukx3

Рис. 5. График суточного хода температуры воздуха

 

Источник: projecteducation.ru

Следствия общего повышения температуры

Повышение температуры (даже на десятые доли градуса) определяет увеличение уровня поверхности океана из-за таяния полярных ледников, что в свою очередь может привести к затоплению огромных участков суши и даже целых городов. Понижение температуры поверхности Земли вызывало ранее оледенение больших территорий ближе к экватору.

В средине Неопротерозойской эры на протяжении 220 млн лет Земля полностью была в замерзшем состоянии и укрыта многокилометровым слоем льда. Ученые прозвали планету того периода — «Земля-снежок».

В далеком прошлом были даже периоды, когда планета была полностью в замерзшем состоянии под многокилометровой толщей льда на протяжении миллионов лет.

Температура воздуха определяет лишь погоду на различных участках Земли. Но поверхность планеты нагревается значительно быстрее воздуха. Нагрев поверхности зависит не только от прямого влияния Солнца, но и от причин, вызванных следствием такого влияния. Например, средняя температура зависит от растительного покрова, интенсивности и изменения океанических течений. Таяние вечной мерзлоты в северных районах, сопровождается испарением огромного количества метана. Его увеличение в верхних слоях атмосферы вызывает парниковый эффект. Тогда инфракрасные лучи, прогрев поверхность планеты, не покидают атмосферу, а, отражаясь обратно, нагревают ее снова и снова.

Аномальные температуры

Сейчас на Земле все чаще регистрируются аномальные температуры, не наблюдавшиеся ранее. Самая высокая температура была зарегистрирована в районе Триполи в Ливии и составляла +58°С, а температура песка тогда поднялась до 70°С.

Аномальная жара августа 2010 года в России по продолжительности и степени последствий не имела аналогов за более чем вековую историю наблюдений погоды. Даже лето 1938 и 1972 годов не пошли в сравнение с такими «аномалиями».

Разрушение озонового слоя атмосферы, что вызвано также следствием нагрева поверхности Земли, вызвало аномальное понижение температуры в Антарктиде. Зарегистрированная температура снизилась до —90°С. Естественно, что при таких условиях существование жизни не возможно.

Данные о температуре поверхности Земли ученые интенсивно используют для того, чтобы смоделировать погоду и рассчитать все факторы, которые влияют на хозяйственную деятельность человека. Поэтому ученым так важно знать среднее значение температуры планеты. По последним данным экспертов Института космических исследований НАСА, средняя температура Земли сейчас составляет +15,5°С.

Источник: www.kakprosto.ru

Солнечная система > Система Земля-ЛунаПланета Земля > Температура на Земле

По данным NASA, средняя температура на поверхности Земли составляет 15° C. Самая высокая температура за всю историю на нашей планете была 70.7 °C в пустыне Лут, Иран в 2005 году. На другом конце спектра самая холодная температура, зарегистрированная на Земле, была в Востоке, Антарктида — 89.2 C. Если бы не естественный эффект парникового газа в нашей атмосфере, то температура планеты опустилась бы ниже нуля по Цельсию.

Так как мы говорим о средней температуре Земли, то есть возможность перечислить среднюю поверхностную температуру всех планет наряду с несколькими другими интересными местами в Солнечной системе. Все температуры планет по шкале Цельсия.

  1. Меркурий — 66.85.
  2. Венера — 461.85.
  3. Марс — 63.15.
  4. Юпитер — 108.15.
  5. Сатурн — 139.15.
  6. Уран — 197.15.
  7. Нептун — 201.15.
  8. Плутон — 229.15.
  9. Эрис — 230.65.
  10. Харон (самый большой спутник Плутона) — 220.15.
  11. Сидня — 285.15.
  12. Солнце — 5537.78.

Температура большинства небесных тел варьируется от ядра. В целом, чем дальше находится от ядра, тем температура становится более прохладной. Основным исключением является звезда. Наше Солнце, например, имеет температуру 13599726.85 C в ядре, а температура поверхности составляет 5537.78 C, но у его хромосферы есть средняя температура 11,976.85 C. Ученые не могут объяснить это явление.

Астрономы никогда не посылали зонд в ядро нашей планеты, но они оценивают температуру внутреннего ядра в 7000 C. Внешнее ядро, как они думают, около 4000 — 6000 C, и мантия, область чуть ниже земной коры, составляет приблизительно 870 C. Температура продолжает постоянно понижаться, когда вы поднимаетесь в атмосферу.

Как все мы знаем, температура Земли варьируется от местоположения. Чтобы быть более точными, самые жаркие области Земли в пределах 23 градусов на север и 23 градусов на юг от экватора.

Средняя температура Земли изменилась с того времени,  когда возникла Солнечная система. Ледниковые периоды пришли и ушли. Есть опасения относительно  к повышению парникового эффекта, вызванного человеком. NASA отслеживает средние повышения температуры вокруг нашей планеты.

Источник: o-kosmose.net