Dnevna varijacija pritiska vodene pare. Dnevna i godišnja varijacija temperature zraka u blizini zemljine površine Dnevna i godišnja varijacija temperature zraka

Dnevni i godišnji hod temperature vazduha u površinskom sloju atmosfere određen je temperaturom na visini od 2 m. U osnovi, ovaj hod je posledica odgovarajućeg toka temperature aktivne površine. Osobine toka temperature zraka određene su njegovim ekstremima, odnosno najvišom i najnižom temperaturom. Razlika između ovih temperatura naziva se amplituda kretanja temperature zraka. Obrazac dnevnih i godišnjih varijacija temperature vazduha otkriva se usrednjavanjem rezultata dugoročnih posmatranja. Povezan je s periodičnim fluktuacijama. Neperiodični poremećaji dnevnog i godišnjeg toka, uzrokovani prodorom toplih ili hladnih vazdušnih masa, narušavaju normalan tok temperature vazduha. Toplota koju apsorbuje aktivna površina prenosi se na susjedni sloj zraka. U ovom slučaju dolazi do određenog kašnjenja u porastu i smanjenju temperature zraka u odnosu na promjene temperature tla. U normalnom toku temperature, minimalna temperatura se opaža prije izlaska sunca, a maksimalna se zapaža u 14-15 sati (slika 4.4).

Slika 4.4. Dnevni hod temperature zraka u Barnaulu(dostupno prilikom preuzimanja pune verzije tutorijala)

Amplituda dnevne varijacije temperature zraka nad kopnom je uvijek manja od amplitude dnevne varijacije temperature površine tla i zavisi od istih faktora, odnosno od godišnjeg doba, geografske širine, oblačnosti, terena, kao i od prirode aktivne površine i nadmorske visine nivo. Amplituda godišnjeg kursa izračunato kao razlika između srednjih mjesečnih temperatura najtoplijih i najhladnijih mjeseci. Apsolutna godišnja temperaturna amplituda naziva se razlika između apsolutnog maksimuma i apsolutne minimalne temperature vazduha za godinu, odnosno između najviše i najniže temperature uočene tokom godine. Amplituda godišnjeg toka temperature zraka u datom mjestu zavisi od geografske širine, udaljenosti od mora, nadmorske visine mjesta, godišnjeg toka oblačnosti i niza drugih faktora. Nad morem se uočavaju male godišnje temperaturne amplitude koje su karakteristične za primorsku klimu. Nad kopnom postoje velike godišnje temperaturne amplitude karakteristične za kontinentalnu klimu. Međutim, morska klima se proteže i na regije kontinenata uz more, gdje je učestalost morskih zračnih masa velika. Morski vazduh donosi morsku klimu na kopno. Sa udaljavanjem od okeana duboko u kopno povećavaju se godišnje temperaturne amplitude, odnosno povećava se kontinentalnost klime.

Po vrijednosti amplitude i vremenu pojave ekstremnih temperatura razlikuju se četiri vrste godišnjih varijacija temperature vazduha. ekvatorijalni tip Karakteriziraju ga dva maksimuma - nakon proljetne i jesenje ravnodnevice, kada je Sunce u podne u zenitu, i dva minimuma - nakon ljetnog i zemaljskog solsticija. Ovaj tip karakteriše mala amplituda: iznad kontinenata unutar 5-10°C, a iznad okeana samo oko 1°C. tropski tip karakteriše jedan maksimum - nakon ljetnog solsticija i jedan minimum - nakon zimskog solsticija. Amplituda raste sa rastojanjem od ekvatora i u proseku iznosi 10-20°S na kontinentima i 5-10°C iznad okeana. Umjereni tip karakterizira činjenica da se ekstremi uočavaju nad kontinentima u isto vrijeme kao i u slučaju tropskog tipa, a nad okeanom mjesec dana kasnije. Amplituda raste sa geografskom širinom, dostižući 50-60°C nad kontinentima i 15-20°C iznad okeana. polarnog tipa sličan prethodnom tipu, ali se razlikuje po daljem povećanju amplitude, dostižući 25-40°S iznad okeana i obala, i preko 65°S nad kopnom

Januarske i julske izoterme na teritoriji Rusije??????

Lucas Rein Student (237) prije 1 godinu

TERMALNI POJAS ZEMLJE, temperaturne zone Zemlje, - sistem za klasifikaciju klima prema temperaturi vazduha. Obično se razlikuju: vruća zona - između godišnjih izotermi 20 ° (dostiže 30 ° geografske širine); 2 umjerena pojasa (na svakoj hemisferi) - između godišnje izoterme od 20° i izoterme najtoplijeg mjeseca. 10°; 2 hladna pojasa - između izoterme najtoplijeg mjeseca. 10° i 0°; 2 pojasa vječnog mraza - od cf. temperatura najtoplijeg meseca. ispod 0°.

Juliette Student (237) prije 1 godinu

Termalni pojasevi su široki pojasevi koji okružuju Zemlju, sa bliskim temperaturama zraka unutar pojasa i razlikuju se od susjednih po neujednačenoj širinskoj distribuciji sunčevog zračenja. Postoji sedam termalnih zona: vruće sa obe strane ekvatora, ograničene godišnjim izotermama od +20°C; umjeren 2 (sjeverni i južni) sa graničnom izotermom od +10°S najtoplijeg mjeseca; hladno 2 u okviru +10°S i 0°S najtoplijeg mjeseca vječnog mraza 2 sa srednjom godišnjom temperaturom zraka ispod 0°S.

Optički fenomeni. Kao što je već spomenuto, kada sunčeve zrake prolaze kroz atmosferu, dio direktnog sunčevog zračenja apsorbiraju molekuli zraka, raspršuju se i odbijaju. Kao rezultat toga, u atmosferi se uočavaju različite optičke pojave koje naše oko direktno opaža. Ove pojave uključuju: boju neba, prelamanje, fatamorgane, oreol, dugu, lažno sunce, svjetlosne stubove, svjetlosne krstove itd.

Boja neba. Svi znaju da se boja neba mijenja ovisno o stanju atmosfere. Vedro nebo bez oblaka tokom dana ima plavu boju. Ova boja neba je zbog činjenice da je u atmosferi mnogo raspršenog sunčevog zračenja, kojim dominiraju kratki talasi koje doživljavamo kao plave ili plave. Ako je zrak prašnjav, tada se spektralni sastav raspršenog zračenja mijenja, plavetnilo neba slabi; nebo postaje bijelo. Što je vazduh oblačniji, to je nebo slabije.

Boja neba se menja sa visinom. Na visini od 15 do 20 km boja neba je crna i ljubičasta. Sa vrhova visokih planina, boja neba izgleda duboko plava, a sa površine Zemlje - plava. Ova promjena boje iz crno-ljubičaste u svijetloplavu je posljedica sve većeg raspršivanja prvo ljubičastih, zatim plavih i plavih zraka.

Pri izlasku i zalasku sunca, kada sunčevi zraci prolaze kroz najveću debljinu atmosfere i istovremeno gube skoro sve kratkotalasne zrake (ljubičaste i plave), a samo dugotalasni zraci dopiru do oka posmatrača, boje dio neba blizu horizonta i samo Sunce ima crvenu ili narandžastu boju.

Refrakcija. Kao rezultat refleksije i prelamanja sunčevih zraka dok prolaze kroz slojeve zraka različite gustine, njihova putanja prolazi kroz određene promjene. To dovodi do činjenice da na zemljinoj površini vidimo nebeska tijela i udaljene objekte u smjeru malo drugačijem od onog u kojem se zapravo nalaze. Na primjer, ako gledamo vrh planine iz doline, tada nam se čini da je planina uzdignuta; pri posmatranju sa planine u dolinu uočava se povećanje dna doline.

Ugao koji formira prava linija od oka posmatrača do tačke i smjer u kojem oko vidi tu tačku naziva se refrakcija.

Količina refrakcije uočena na zemljinoj površini ovisi o raspodjeli gustine nižih slojeva zraka i udaljenosti od posmatrača do objekta. Gustina vazduha zavisi od temperature i pritiska. U proseku, veličina zemljine refrakcije, u zavisnosti od udaljenosti do posmatranih objekata u normalnim atmosferskim uslovima, iznosi:

Mirage. Mirage fenomeni su povezani s anomalnom lomom sunčevih zraka, što je uzrokovano oštrom promjenom gustine zraka u nižim slojevima atmosfere. Sa fatamorganom, posmatrač pored objekata vidi i njihove slike niže ili više od stvarnog položaja objekata, a ponekad i desno ili levo od njih. Često posmatrač može vidjeti samo sliku, a da ne vidi same objekte.

Ako gustina zraka naglo opadne s visinom, tada se slika objekata promatra iznad njihove stvarne lokacije. Tako, na primjer, pod takvim uvjetima možete vidjeti siluetu broda iznad nivoa mora, kada je brod skriven od posmatrača iza horizonta.

Inferiorne fatamorgane često se zapažaju na otvorenim ravnicama, posebno u pustinjama, gdje gustina zraka naglo raste s visinom. U ovom slučaju, osoba često vidi u daljini, takoreći, vodenu, blago valovitu površinu. Ako se u isto vrijeme na horizontu nalaze neki objekti, onda se čini da se uzdižu iznad ove vode. I u ovom vodenom prostoru vide se njihovi obrisi okrenuti naopako, kao da se ogledaju u vodi. Vidljivost vodene površine na ravnici nastaje kao rezultat velike refrakcije, koja uzrokuje inverznu sliku ispod zemljine površine dijela neba iza objekata.

Halo. Fenomen oreola odnosi se na svjetlosne ili preljevne krugove, koji se ponekad uočavaju oko Sunca ili Mjeseca. Oreol nastaje kada se ova nebeska tijela moraju vidjeti kroz lagane cirusne oblake ili kroz veo magle, koji se sastoji od ledenih iglica obješenih u zrak (Sl. 63).

Fenomen oreola nastaje zbog prelamanja u kristalima leda i refleksije sunčevih zraka sa njihovih lica.

Rainbow. Duga je veliki raznobojni luk, koji se obično posmatra nakon kiše na pozadini kišnih oblaka koji se nalaze na onom dijelu neba gdje Sunce sija. Veličina luka je različita, ponekad postoji pun prelivni polukrug. Često vidimo dvije duge u isto vrijeme. Intenzitet razvoja pojedinih boja duge i širina njihovih traka su različiti. U dobro vidljivoj dugi, crvena se nalazi s jedne strane, a ljubičasta s druge; ostale boje duge su po redu boja spektra.

Duge nastaju lomom i refleksijom sunčeve svjetlosti u kapljicama vode u atmosferi.

Zvučni fenomeni u atmosferi. Uzdužne vibracije čestica materije, koje se šire kroz materijalni medij (kroz vazduh, vodu i čvrste materije) i dospevaju do ljudskog uha, izazivaju senzacije zvane "zvuk".

Atmosferski vazduh uvek sadrži zvučne talase različitih frekvencija i jačine. Neki od ovih talasa su veštački stvoreni od strane čoveka, a neki od zvukova su meteorološkog porekla.

Zvukovi meteorološkog porijekla uključuju grmljavinu, zavijanje vjetra, zujanje žica, buku i šuštanje drveća, "glas mora", zvukove i šumove koji se javljaju prilikom kretanja pješčanih masa u pustinjama i preko dina. , kao i snježne pahulje nad glatkom površinom snijega, zvukovi pri padanju na površinu zemlje čvrstih i tečnih padavina, zvuci daska u blizini obala mora i jezera, itd. Zadržimo se na nekima od njih.

Grmljavina se primećuje tokom fenomena pražnjenja groma. Nastaje u vezi sa posebnim termodinamičkim uslovima koji se stvaraju na putu munjevitog kretanja. Obično percipiramo grmljavinu u obliku niza udaraca - tzv. Gromovi se objašnjavaju činjenicom da zvukovi koji se stvaraju u isto vrijeme duž duge i obično vijugave staze munje dopiru do posmatrača uzastopno i različitim intenzitetom. Grmljavina se, uprkos velikoj snazi ​​zvuka, čuje na udaljenosti ne većoj od 20-25 km(prosek oko 15 km).

Zavijanje vjetra nastaje kada se zrak brzo kreće uz vrtlog nekih objekata. U ovom slučaju dolazi do naizmjeničnog nakupljanja i odljeva zraka iz predmeta, što dovodi do zvukova. Zujanje žica, šum i šuštanje drveća, "glas mora" takođe su povezani kretanjem vazduha.

Brzina zvuka u atmosferi. Na brzinu širenja zvuka u atmosferi utiču temperatura i vlažnost vazduha, kao i vetar (smer i njegova jačina). Prosječna brzina zvuka u atmosferi je 333 m u sekundi. Kako temperatura zraka raste, brzina zvuka se lagano povećava. Promena apsolutne vlažnosti vazduha ima manji uticaj na brzinu zvuka. Vetar ima snažan uticaj: brzina zvuka u pravcu vetra se povećava, a protiv vetra se smanjuje.

Poznavanje brzine širenja zvuka u atmosferi je od velikog značaja za rješavanje niza problema u proučavanju gornjih slojeva atmosfere akustičkom metodom. Koristeći prosječnu brzinu zvuka u atmosferi, možete saznati udaljenost od vaše lokacije do lokacije grmljavine. Da biste to učinili, morate odrediti broj sekundi između vidljivog bljeska munje i trenutka kada dođe zvuk grmljavine. Zatim trebate pomnožiti prosječnu vrijednost brzine zvuka u atmosferi - 333 m/sec. za dati broj sekundi.

Echo. Zvučni valovi, poput svjetlosnih zraka, doživljavaju prelamanje i refleksiju kada prelaze iz jednog medija u drugi. Zvučni talasi se mogu reflektovati od zemljine površine, od vode, od okolnih planina, oblaka, od međuprostora između slojeva vazduha koji imaju različite temperature i vlažnost. Zvuk, reflektiran, može se ponoviti. Fenomen ponavljanja zvukova usled refleksije zvučnih talasa sa različitih površina naziva se "eho".

Naročito se eho uočava u planinama, u blizini stena, gde se glasno izgovorena reč ponavlja jednom ili više puta nakon određenog vremenskog perioda. Tako, na primjer, u dolini Rajne postoji stijena Lorelei, u kojoj se eho ponavlja do 17-20 puta. Primjer eha su udari groma, koji nastaju kao rezultat refleksije zvukova električnih pražnjenja od različitih objekata na površini zemlje.

Električne pojave u atmosferi. Električni fenomeni uočeni u atmosferi povezani su s prisustvom u zraku električno nabijenih atoma i molekula plina zvanih ioni. Joni dolaze u negativnom i pozitivnom naboju, a prema veličini mase dijele se na lake i teške. Jonizacija atmosfere nastaje pod uticajem kratkotalasnog dela sunčevog zračenja, kosmičkih zraka i zračenja radioaktivnih materija sadržanih u zemljinoj kori i samoj atmosferi. Suština ionizacije leži u činjenici da ovi jonizatori prenose energiju na neutralnu molekulu ili atom plina zraka, pod čijim djelovanjem se jedan od vanjskih elektrona uklanja iz sfere djelovanja jezgra. Kao rezultat, atom lišen jednog elektrona postaje pozitivni laki ion. Elektron uklonjen iz datog atoma brzo se pridružuje neutralnom atomu i na taj način nastaje negativni svjetlosni ion. Laki ioni, susrećući se s suspendiranim česticama zraka, daju im naboj i tako formiraju teške ione.

Broj jona u atmosferi raste sa visinom. U prosjeku za svaka 2 km visine, njihov broj se povećava za hiljadu jona u jednom kubnom metru. centimetar. U visokim slojevima atmosfere, maksimalna koncentracija jona se uočava na visinama od oko 100 i 250 km.

Prisustvo jona u atmosferi stvara električnu provodljivost zraka i električno polje u atmosferi.

Provodljivost atmosfere nastaje zbog velike pokretljivosti uglavnom lakih jona. Teški joni igraju malu ulogu u ovom pogledu. Što je veća koncentracija lakih jona u vazduhu, veća je i njegova provodljivost. A pošto se broj lakih jona povećava sa visinom, provodljivost atmosfere takođe raste sa visinom. Tako, na primjer, na visini od 7-8 km vodljivost je otprilike 15-20 puta veća od one na površini zemlje. Na oko 100 km provodljivost je veoma visoka.

Čist vazduh ima malo suspendovanih čestica, tako da sadrži više lakih jona, a manje teških. S tim u vezi, provodljivost čistog zraka veća je od provodljivosti prašnjavog zraka. Zbog toga u izmaglici i magli provodljivost ima malu vrijednost.Električno polje u atmosferi prvi je ustanovio M. V. Lomonosov. Pri vedrom vremenu bez oblaka, jačina polja se smatra normalnom. Towards

Zemljina površinska atmosfera je pozitivno nabijena. Pod uticajem električnog polja atmosfere i negativnog polja zemljine površine uspostavlja se vertikalna struja pozitivnih jona od zemljine površine prema gore, a negativnih jona od atmosfere naniže. Električno polje atmosfere u blizini zemljine površine je izuzetno promjenjivo i ovisi o vodljivosti zraka. Što je niža provodljivost atmosfere, veća je jačina električnog polja atmosfere. Provodljivost atmosfere uglavnom zavisi od količine čvrstih i tečnih čestica suspendovanih u njoj. Zbog toga se tokom sumaglice, tokom padavina i magle povećava intenzitet električnog polja atmosfere što često dovodi do električnih pražnjenja.

Elm's Lights. Tokom grmljavine i oluje ljeti ili snježnih oluja zimi, ponekad se mogu uočiti tiha električna pražnjenja na vrhovima objekata koji strše iznad površine zemlje. Ova vidljiva pražnjenja nazivaju se "Elmove vatre" (Sl. 64). Najčešće se Elmova svjetla promatraju na jarbolima, na planinskim vrhovima; ponekad su praćene blagim pucketanjem.

Elmo požari nastaju pri velikoj jačini električnog polja. Napetost je tolika da ioni i elektroni, krećući se velikom brzinom, dijele molekule zraka na putu, što povećava broj jona i elektrona u zraku. S tim u vezi, vodljivost zraka se povećava i iz oštrih predmeta gdje se akumulira električna energija počinje otjecanje struje i pražnjenje.

Munja. Kao rezultat složenih termičkih i dinamičkih procesa u grmljavinskim oblacima, električni naboji su odvojeni: obično se negativni naboji nalaze na dnu oblaka, a pozitivni na vrhu. U vezi s takvim razdvajanjem prostornih naboja unutar oblaka, stvaraju se jaka električna polja kako unutar oblaka tako i između njih. U ovom slučaju, jačina polja u blizini površine zemlje može doseći nekoliko stotina kilovolti po 1 m. Velika jačina električnog polja dovodi do toga da se u atmosferi javljaju električna pražnjenja. Snažna električna pražnjenja koja se javljaju između grmljavinskih oblaka ili između oblaka i zemljine površine nazivaju se munjama.

Trajanje bljeska munje je u prosjeku oko 0,2 sek. Količina električne energije koju nosi grom je 10-50 kulona. Snaga struje je veoma velika; ponekad dostiže 100-150 hiljada ampera, ali u većini slučajeva ne prelazi 20 hiljada ampera. Većina munja je negativno nabijena.

Prema izgledu bljeska iskre, munje se dijele na linearne, ravne, loptaste i perle.

Najčešće uočene linearne munje, među kojima postoji niz varijanti: cik-cak, razgranate, trakaste, raketne itd. Ako se linearna munja formira između oblaka i zemljine površine, tada je njena prosječna dužina 2-3 km; munje između oblaka mogu dostići 15-20 km dužina. Odvodni kanal munje, koji nastaje pod uticajem jonizacije vazduha i kroz koji se odvija intenzivan protivtok negativnih naelektrisanja akumuliranih u oblacima i pozitivnih naelektrisanja akumuliranih na površini zemlje, ima prečnik od 3 do 60 cm.

Ravna munja je kratkotrajno električno pražnjenje koje pokriva značajan dio oblaka. Ravne munje nisu uvek praćene grmljavinom.

Kuglasta munja je rijetka pojava. U nekim slučajevima nastaje nakon jakog pražnjenja linearne munje. Kuglasta munja je vatrena lopta prečnika obično 10-20 cm(a ponekad i do nekoliko metara). Na zemljinoj površini, ova munja se kreće umjerenom brzinom i ima tendenciju prodiranja unutar zgrada kroz dimnjake i druge male otvore. Bez nanošenja štete i nakon složenih pokreta, loptasta munja može sigurno napustiti zgradu. Ponekad izaziva požare i razaranja.

Još rjeđa pojava je munja sa perlama. Nastaju kada se električno pražnjenje sastoji od niza svjetlećih sfernih ili duguljastih tijela.

Grom često uzrokuje veliku štetu; uništavaju zgrade, pale požare, tope električne žice, cijepaju drveće i ranjavaju ljude. Za zaštitu zgrada, industrijskih objekata, mostova, elektrana, dalekovoda i drugih objekata od direktnih udara groma koriste se gromobrani (obično se nazivaju gromobranima).

Najveći broj dana sa grmljavinom bilježi se u tropskim i ekvatorijalnim zemljama. Tako, na primjer, na oko. Java ima 220 dana sa grmljavinom u godini, 150 dana u Centralnoj Africi, oko 140 u Centralnoj Americi.U SSSR-u se najviše dana sa grmljavinom javlja na Kavkazu (do 40 dana u godini), u Ukrajini i na jugoistoku evropskog dijela SSSR-a. Grmljavina se obično javlja u popodnevnim satima, posebno između 15 i 18 sati.

Polar Lights. Aurore su neobičan oblik sjaja u visokim slojevima atmosfere, koji se uočava povremeno noću, uglavnom u polarnim i cirkumpolarnim zemljama sjeverne i južne hemisfere (Sl. 65). Ovi sjaji su manifestacija električnih sila atmosfere i javljaju se na visini od 80 do 1000 km u jako razrijeđenom zraku kada električni naboji prolaze kroz njega. Priroda aurora još nije u potpunosti razjašnjena, ali je precizno utvrđeno da je uzrok njihovog nastanka

uticaj gornjih visoko razrijeđenih slojeva zemljine atmosfere nabijenih čestica (korpukula) koje ulaze u atmosferu iz aktivnih područja sunca (pege, prominencije i druga područja) tokom sunčevih baklji.

Maksimalan broj aurora se primećuje u blizini Zemljinih magnetnih polova. Tako, na primjer, na magnetnom polu sjeverne hemisfere ima do 100 aurora godišnje.

Po obliku sjaja, aurore su vrlo raznolike, ali se obično dijele u dvije glavne grupe: aurore bez snopa (ujednačene pruge, lukovi, mirne i pulsirajuće svjetleće površine, difuzni sjaji itd.) i aurore blistave strukture (pruge, zavjese, zrake, korona i sl.). Aurore strukture bez snopa odlikuju se mirnim sjajem. Sjaji strukture zraka su, naprotiv, pokretni, mijenjaju i oblik i svjetlinu i boju sjaja. Osim toga, aurore blistavog oblika praćene su magnetskim pobudama.

Prema obliku razlikuju se sljedeće vrste padavina. Kiša- tečne padavine, koje se sastoje od kapi prečnika 0,5-6 mm. Veće kapljice se raspadaju na komade dok padaju. Kod bujičnih kiša veličina kapi je veća nego kod neprekidnih, posebno na početku kiše. Na negativnim temperaturama ponekad mogu ispasti prehlađene kapi. U dodiru sa zemljinom površinom smrzavaju se i pokrivaju je ledenom korom. Sipa - tečne padavine, koje se sastoje od kapi prečnika oko 0,5-0,05 mm sa veoma malom brzinom pada. Lako ih nosi vjetar u horizontalnom smjeru. Snijeg- čvrste padavine, koje se sastoje od složenih kristala leda (pahuljice). Njihovi oblici su veoma raznoliki i zavise od uslova obrazovanja. Glavni oblik snježnih kristala je šestokraka zvijezda. Zvijezde se dobijaju iz heksagonalnih ploča, jer se sublimacija vodene pare najbrže odvija na uglovima ploča, gdje zraci rastu. Na tim zracima se zauzvrat stvaraju grane. Prečnici padajućih pahuljica mogu biti veoma različiti griz, snijeg i led, - padavine koje se sastoje od ledenih i jako zrnatih snježnih pahulja prečnika većeg od 1 mm. Najčešće se sapi opažaju na temperaturama blizu nule, posebno u jesen i proljeće. Snježna krupica ima strukturu nalik snijegu: zrna se lako sabijaju prstima. Jezgra ledenih zrna imaju ledenu površinu. Teško ih je zgnječiti, kad padnu na zemlju skaču. Iz stratusnih oblaka zimi umjesto kišice pada zrna snijega- sitna zrna prečnika manjeg od 1 mm, nalik na griz. Zimi, pri niskim temperaturama, ponekad ispadaju iz oblaka donjeg ili srednjeg sloja snježne igle- sedimenti koji se sastoje od kristala leda u obliku heksagonalnih prizmi i ploča bez grananja. Uz značajne mrazeve, takvi kristali se mogu pojaviti u zraku blizu površine zemlje. Posebno se dobro vide po sunčanom danu, kada im fasete blistaju, reflektujući sunčeve zrake. Oblaci gornjeg sloja sastavljeni su od takvih ledenih iglica. Ima poseban karakter ledena kiša- padavine koje se sastoje od prozirnih ledenih kuglica (kapi kiše smrznute u vazduhu) prečnika 1-3 mm. Njihov gubitak jasno ukazuje na prisustvo temperaturne inverzije. Negdje u atmosferi postoji sloj zraka sa pozitivnom temperaturom

Posljednjih godina predloženo je i uspješno ispitano nekoliko metoda za umjetno taloženje oblaka i stvaranje padavina iz njih. Da bi se to postiglo, male čestice („zrnca“) čvrstog ugljičnog dioksida s temperaturom od oko -70 °C raspršuju se iz zrakoplova u prehlađenom oblaku kapljica. Zbog tako niske temperature oko ovih zrnaca u zraku se formira ogroman broj vrlo malih kristala leda. Ovi kristali se zatim raspršuju u oblaku zbog kretanja zraka. One služe kao klice na kojima kasnije rastu velike snježne pahulje - upravo onako kako je gore opisano (§ 310). U tom slučaju se formira širok (1-2 km) jaz u sloju oblaka duž cele putanje kojom je letelica prešla (Sl. 510). Snježne pahulje koje nastaju mogu stvoriti prilično jake snježne padavine. Podrazumijeva se da se na ovaj način može istaložiti samo onoliko vode koliko je prethodno bilo sadržano u oblaku. Pojačati proces kondenzacije i formiranja primarnih, najmanjih oblačnih kapi, još nije u moći čovjeka.

Oblaci- produkti kondenzacije vodene pare suspendovani u atmosferi, vidljivi na nebu sa površine zemlje.

Oblaci se sastoje od sitnih kapi vode i/ili kristala leda (tzv elementi oblaka). Elementi oblaka kapljica se uočavaju kada je temperatura zraka u oblaku iznad -10 °C; od -10 do -15 °C, oblaci su mešovitog sastava (kapi i kristali), a na temperaturama u oblaku ispod -15 °C su kristalni.

Oblaci su klasifikovani u sistem koji koristi latinske reči za izgled oblaka gledano sa zemlje. Tabela sažima četiri glavne komponente ovog sistema klasifikacije (Ahrens, 1994).

Daljnja klasifikacija opisuje oblake prema njihovoj visini. Na primjer, oblaci koji sadrže prefiks "cirr-" u svom nazivu kao cirusni oblaci nalaze se u gornjem sloju, dok oblaci sa prefiksom " alto-" u nazivu, kao što je visoki sloj (altostratus), nalaze se u srednjem sloju. Ovdje se izdvaja nekoliko grupa oblaka. Prve tri grupe određene su visinom iznad tla. Četvrtu grupu čine oblaci vertikalnih Posljednja grupa uključuje kolekciju oblaka mješovitih tipova.

Niži oblaci Donji oblaci su uglavnom sastavljeni od kapljica vode jer se nalaze na visinama ispod 2 km. Međutim, kada su temperature dovoljno niske, ovi oblaci mogu sadržavati i čestice leda i snijega.

Oblaci vertikalnog razvoja To su kumulusni oblaci koji izgledaju kao izolirane oblačne mase, čije su vertikalne dimenzije istog reda kao i horizontalne. Obično se zovu temperaturna konvekcija ili prednji lift, i može narasti do visine od 12 km, realizirajući rastuću energiju kroz kondenzacije vodena para unutar samog oblaka.

Druge vrste oblaka Na kraju, predstavljamo kolekcije mješovitih tipova oblaka koji se ne uklapaju ni u jednu od četiri prethodne grupe.

Veći dio Rusije karakteriziraju umjerene padavine. U aralno-kaspijskim i turkestanskim stepama, kao i na krajnjem sjeveru, čak i vrlo malo padaju. Veoma kišne oblasti uključuju samo neke od južnih periferija Rusije, posebno Zakavkazje.

Pritisak

Atmosferski pritisak- pritisak atmosfere na sve objekte u njoj i na zemljinu površinu. Atmosferski pritisak nastaje gravitacionim privlačenjem vazduha na Zemlju. Atmosferski pritisak se meri barometrom. Atmosferski pritisak jednak pritisku stuba živine visine 760 mm na 0 °C naziva se normalni atmosferski pritisak. (Međunarodna standardna atmosfera - ISA, 101 325 Pa

Prisustvo atmosferskog pritiska zbunilo je ljude 1638. godine, kada je propala ideja vojvode od Toskane da ukrasi vrtove Firence fontanama - voda se nije podigla iznad 10,3 metra. Potraga za razlozima za to i eksperimenti sa težom supstancom - živom, koje je preduzeo Evangelista Torricelli, doveli su do toga da je 1643. godine dokazao da vazduh ima težinu. Zajedno sa V. Vivianijem, Torricelli je izveo prvi eksperiment o mjerenju atmosferskog pritiska, izumevši pipe Torricelli(prvi živin barometar) - staklena cijev u kojoj nema zraka. U takvoj cijevi, živa se diže na visinu od oko 760 mm. Measurementpritisak neophodno za kontrolu procesa i sigurnost proizvodnje. Osim toga, ovaj parametar se koristi za indirektna mjerenja ostalih parametara procesa: nivo, protok, temperatura, gustina itd. U SI sistemu se uzima jedinica za pritisak pascal (Pa) .

U većini slučajeva primarni pretvarači tlaka imaju neelektrični izlazni signal u obliku sile ili pomaka i kombinirani su u jednu jedinicu s mjernim uređajem. Ako se rezultati mjerenja moraju prenijeti na daljinu, tada se koristi posredna konverzija ovog neelektričnog signala u jedinstveni električni ili pneumatski signal. U ovom slučaju, primarni i srednji pretvarači se kombiniraju u jedan mjerni pretvarač.

Koristi se za merenje pritiska manometri, vakuum mjerači, kombinovani mjerači pritiska i vakuuma, manometri, mjerači potiska, mjerači potiska, Senzori pritiska, diferencijalni manometri.

U većini uređaja izmjereni pritisak se pretvara u deformaciju elastičnih elemenata, pa se nazivaju deformacija.

Uređaji za deformaciju se široko koriste za mjerenje tlaka u vođenju tehnoloških procesa zbog jednostavnosti uređaja, praktičnosti i sigurnosti u radu. Svi uređaji za deformaciju imaju neku vrstu elastičnog elementa u krugu, koji se deformiše pod dejstvom izmerenog pritiska: cevna opruga, membrana ili mijehovi.

Distribucija

Na površini zemlje Atmosferski pritisak varira od mjesta do mjesta i tokom vremena. Posebno su važne neperiodične promjene Atmosferski pritisak povezano sa nastankom, razvojem i uništavanjem sporo pokretnih područja visokog pritiska - anticikloni i relativno brzi ogromni vrtlozi - cikloni, gde preovlađuje nizak pritisak. Do sada zabeležene ekstremne vrednosti Atmosferski pritisak(na nivou mora): 808,7 i 684,0 mmHg cm. Međutim, uprkos velikoj varijabilnosti, distribucija mjesečnih prosjeka Atmosferski pritisak na površini globusa svake godine je otprilike isto. Prosječno godišnje Atmosferski pritisak spušten blizu ekvatora i ima minimalno 10° N. sh. Dalje Atmosferski pritisak raste i dostiže maksimum na 30-35 ° sjeverne i južne geografske širine; onda Atmosferski pritisak ponovo opada, dostižući minimum na 60-65°, i ponovo raste prema polovima. Za ovu geografsku distribuciju Atmosferski pritisak doba godine i priroda distribucije kontinenata i okeana imaju značajan uticaj. Preko hladnih kontinenata zimi postoje područja visokog Atmosferski pritisak Dakle, distribucija širine Atmosferski pritisak se poremeti, a polje pritiska se raspada na niz oblasti visokog i niskog pritiska, koje se nazivaju središta djelovanja atmosfere. Sa visinom, horizontalna raspodjela pritiska postaje jednostavnija, približavajući se geografskoj širini. Počevši od visine od oko 5 km Atmosferski pritisak u cijelom svijetu opada od ekvatora do polova. U svakodnevnom kursu Atmosferski pritisak Otkrivaju se 2 maksimuma: na 9-10 h i 21-22 h, i 2 niske: u 3-4 h i 15-16 h. Posebno redovno ima dnevni tok u tropskim zemljama, gdje dnevna fluktuacija dostiže 2,4 mmHg Art., i noću - 1.6 mmHg cm. Sa povećanjem geografske širine, amplituda se mijenja Atmosferski pritisak smanjuje se, ali u isto vrijeme neperiodične promjene postaju jače Atmosferski pritisak

Vazduh se stalno kreće: diže se - kretanje nagore, pada - kretanje naniže. Kretanje zraka u horizontalnom smjeru naziva se vjetar. Razlog za pojavu vjetra je neravnomjerna raspodjela vazdušnog pritiska na površini Zemlje, koja je uzrokovana neravnomjernom raspodjelom temperature. U ovom slučaju, protok vazduha se kreće sa mesta sa visokim pritiskom na stranu gde je pritisak manji. Uz vjetar se zrak ne kreće ravnomjerno, već u udarima, udarima, posebno blizu površine Zemlje. Mnogo je razloga koji utiču na kretanje vazduha: trenje strujanja vazduha o površini Zemlje, nailazak na prepreke itd. Osim toga, vazdušni tokovi pod uticajem rotacije Zemlje odstupaju udesno u severnom delu zemlje. hemisfere, a lijevo na južnoj hemisferi. Vjetar karakterizira brzina, smjer i snaga. Brzina vjetra se mjeri u metrima u sekundi (m/s), kilometrima na sat (km/h), poenima (na Beaufortovoj skali od 0 do 12, trenutno do 13 bodova). Brzina vjetra ovisi o razlici tlaka i direktno je proporcionalna njoj: što je veća razlika tlaka (horizontalni barički gradijent), veća je i brzina vjetra. Prosječna dugotrajna brzina vjetra na površini zemlje je 4-9 m/s, rijetko veća od 15 m/s. U olujama i uraganima (umjerene geografske širine) - do 30 m/s, u udarima do 60 m/s. U tropskim uraganima brzine vjetra dosežu i do 65 m/s, a na udare do 120 m/s. Smjer vjetra je određen strani horizonta sa koje vjetar duva. Za njegovo označavanje koristi se osam glavnih pravaca (rumbova): N, NW, W, SW, S, SE, B, NE. Smjer zavisi od raspodjele pritiska i od skretanja Zemljine rotacije. Jačina vjetra ovisi o njegovoj brzini i pokazuje kakav dinamički pritisak vrši strujanje zraka na bilo koju površinu. Snaga vjetra se mjeri u kilogramima po kvadratnom metru (kg/m2). Vjetrovi su izuzetno raznoliki po porijeklu, prirodi i značaju. Tako u umjerenim geografskim širinama, gdje dominira zapadni transport, preovlađuju zapadni vjetrovi (NW, W, SW). Ova područja zauzimaju ogromne prostore - od oko 30 do 60 u svakoj hemisferi. U polarnim područjima vjetrovi duvaju sa polova u zone niskog pritiska umjerenih širina. Ovim područjima dominiraju sjeveroistočni vjetrovi na Arktiku i jugoistočni vjetrovi na Antarktiku. Istovremeno, jugoistočni vjetrovi Antarktika, za razliku od arktičkih, stabilniji su i imaju velike brzine. Najšira zona vjetrova na svijetu nalazi se u tropskim geografskim širinama, gdje duvaju pasati. Pasati su stalni vjetrovi tropskih geografskih širina. Česte su u zoni od 30s. sh. do 30. sh. , odnosno širina svake zone je 2-2,5 hiljada km. To su stalni vjetrovi umjerene brzine (5-8 m/s). Na zemljinoj površini, zbog trenja i skretanja dnevne rotacije Zemlje, oni imaju dominantan sjeveroistočni smjer na sjevernoj hemisferi i jugoistočni na južnoj hemisferi (slika IV.2). Nastaju jer se u ekvatorijalnoj zoni diže zagrijani zrak, a na njegovo mjesto dolazi tropski zrak sa sjevera i juga. Pasati su bili i imaju veliku praktičnu važnost u plovidbi, posebno ranije za jedriličarsku flotu, kada su ih zvali "pasati". Ovi vjetrovi formiraju stabilne površinske struje u oceanu duž ekvatora, usmjerene od istoka prema zapadu. Upravo su oni donijeli Kolumbove karavele u Ameriku. Povjetarac su lokalni vjetrovi koji pušu s mora na kopno danju i sa kopna na more noću. U tom smislu razlikuju se dnevni i noćni povjetarac. Dnevni (morski) povjetarac nastaje kao rezultat činjenice da se kopno tokom dana zagrijava brže od mora, a iznad njega se uspostavlja niži tlak. U to vrijeme, nad morem (više rashlađenim), pritisak je veći i zrak se počinje kretati iz mora prema kopnu. Noćni (obalni) povjetarac puše sa kopna na more, jer se u to vrijeme kopno hladi brže od mora, a smanjeni pritisak je iznad površine vode - zrak se kreće od obale do mora.

Brzina vjetra na meteorološkim stanicama mjeri se anemometrima; ako uređaj samosnima, onda se zove anemograf. Anemorumbograf određuje ne samo brzinu, već i smjer vjetra u načinu konstantne registracije. Instrumenti za mjerenje brzine vjetra postavljeni su na visini od 10-15 m iznad površine, a vjetar koji se njima mjeri naziva se vjetar u blizini zemljine površine.

Smjer vjetra se određuje imenovanjem tačke na horizontu odakle vjetar duva ili ugla koji formira smjer vjetra sa meridijanom mjesta gdje vjetar duva, tj. njegov azimut. U prvom slučaju izdvaja se 8 glavnih točaka horizonta: sjever, sjeveroistok, istok, jugoistok, jug, jugozapad, zapad, sjeverozapad i 8 srednjih. 8 glavnih pravaca pravca imaju sljedeće skraćenice (ruske i međunarodne): S-N, Yu-S, Z-W, V-E, SZ-NW, SV-NE, SW-SW, SE- SE.

Vazdušne mase i frontovi

Vazdušne mase nazivaju se relativno homogene vazdušne mase u pogledu temperature i vlažnosti, koje se prostiru na površini od nekoliko hiljada kilometara i nekoliko kilometara u visinu.

Nastaju u uslovima dugog boravka na manje-više homogenim površinama kopna ili okeana.Krećući se u procesu opšte cirkulacije atmosfere u druga područja Zemlje, vazdušne mase se transportuju u ova područja i sopstveni vremenski režim Dominacija određenih vazdušnih masa u datom regionu u datoj sezoni stvara karakterističan klimatski režim područja.

Postoje četiri glavna geografska tipa vazdušnih masa koje pokrivaju celu troposferu Zemlje. To su mase arktičkog (antarktičkog), umerenog, tropskog i ekvatorijalnog vazduha. Sa izuzetkom ostatka, u svakom od njih, morski i Također se razlikuju kontinentalne sorte koje se formiraju u skladu s kopnom i oceanom.

Polarni (arktički i antarktički) vazduh se formira nad ledenim površinama polarnih regiona i karakterišu ga niske temperature, nizak sadržaj vlage i dobra prozirnost.

Umjereni zrak je znatno bolje zagrijan, ljeti je obilježen povećanim sadržajem vlage, posebno iznad okeana.Preovlađujući zapadni vjetrovi i cikloni morskog umjerenog zraka prenose se i Aleko u dubinu kontinenata, često prateći svoj put sa padavine

Tropski zrak općenito karakteriziraju visoke temperature, ali ako je nad morem i vrlo vlažan, onda je nad kopnom, naprotiv, izrazito suh i prašnjav.

Ekvatorijalni vazduh karakterišu konstantne visoke temperature i povećan sadržaj vlage kako nad okeanom tako i nad kopnom.Popodne su česte obilne kiše.

Vazdušne mase različitih temperatura i vlažnosti stalno se kreću i susreću jedna drugu u uskom prostoru.Uslovna površina koja razdvaja vazdušne mase naziva se atmosferski front.Kada se ova zamišljena površina ukršta sa zemljinom površinom dobija se tzv. formirana.

Površina koja razdvaja arktički (antarktički) i umereni vazduh naziva se arktičkim i antarktičkim frontom. Vazduh iz umerenih geografskih širina i tropskih krajeva odvaja polarni front. Pošto je gustina toplog vazduha manja od gustine hladnog vazduha, front je nagnuta ravan koja se uvek spušta prema hladnom vazduhu.pod veoma malim uglom (manjim od 1°) prema površini zemlje.Hladni vazduh, što je gušći, kada se susreće sa toplim vazduhom, kao da pliva ispod njega i podiže ga, izazivajući formiranje XMAmar-a.

Susrevši se, razne vazdušne mase nastavljaju da se kreću u pravcu mase koja se kretala većom brzinom.Pri tome se menja i položaj čeone površine koja razdvaja ove vazdušne mase, u zavisnosti od smera kretanja frontalnog razlikuju se površinski, hladni i topli front.hladni Nakon prolaska hladnog fronta raste atmosferski pritisak i opada vlažnost vazduha.Kada topli vazduh napreduje i front se kreće ka nižim temperaturama front se naziva toplim.Kada prođe topla fronta dolazi do zagrijavanja, tlak se smanjuje, a temperatura raste.

Frontovi su od velikog značaja za vremenske prilike, jer se u njihovoj blizini formiraju oblaci i padavine često padaju.Na mestima gde se susreću topli i hladni vazduh, nastaju i razvijaju se cikloni, vreme se pogoršava.Poznavajući lokaciju atmosferskih frontova, smer i brzinu kretanja njihovo kretanje, kao i posedovanje meteoroloških podataka, koji karakterišu vazdušne mase, daju vremensku prognozu.

Anticiklon- područje visokog atmosferskog pritiska sa zatvorenim koncentričnim izobarama na nivou mora i sa odgovarajućom distribucijom vjetra. U niskoj anticikloni - hladno, izobare ostaju zatvorene samo u najnižim slojevima troposfere (do 1,5 km), au srednjoj troposferi povećani pritisak se uopće ne otkriva; moguća je i prisutnost visinskog ciklona iznad takve anticiklone.

Visoka anticiklona je topla i zadržava zatvorene izobare sa anticiklonskom cirkulacijom čak iu gornjoj troposferi. Ponekad je anticiklon multicentričan. Zrak u anticiklonu na sjevernoj hemisferi kreće se oko centra u smjeru kazaljke na satu (odnosno, odstupa od baričkog gradijenta udesno), na južnoj hemisferi - u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Anticiklonu karakteriše preovlađivanje vedrog ili malo oblačnog vremena. Zbog hlađenja zraka sa zemljine površine u hladnom godišnjem dobu i noću u anticiklonu moguće je stvaranje površinskih inverzija i niskih stratusnih oblaka (St) i magle. Ljeti je nad kopnom moguća umjerena dnevna konvekcija sa stvaranjem kumulusnih oblaka. Konvekcija sa formiranjem kumulusnih oblaka takođe se primećuje kod pasata na periferiji suptropskih anticiklona okrenutih prema ekvatoru. Kada se anticiklon stabilizuje na niskim geografskim širinama, nastaju snažni, visoki i topli suptropski anticikloni. Do stabilizacije anticiklona dolazi i u srednjim i polarnim geografskim širinama. Visoki, spori anticikloni koji ometaju opći zapadni prijenos srednjih geografskih širina nazivaju se blokirajući anticikloni.

Sinonimi: područje visokog pritiska, područje visokog pritiska, barički maksimum.

Anticikloni dostižu veličinu od nekoliko hiljada kilometara u prečniku. U središtu anticiklone tlak je obično 1020-1030 mbar, ali može doseći i 1070-1080 mbar. Poput ciklona, ​​anticikloni se kreću u pravcu opšteg transporta vazduha u troposferi, odnosno od zapada ka istoku, dok odstupaju na niske geografske širine. Prosječna brzina kretanja anticiklona je oko 30 km/h na sjevernoj hemisferi i oko 40 km/h na južnoj hemisferi, ali često anticiklona dugo postaje neaktivna.

Znakovi anticiklone:

Vedro ili umjereno oblačno vrijeme

Nema vjetra

Nema padavina

Stabilan vremenski obrazac (ne mijenja se primjetno tokom vremena sve dok postoji anticiklon)

Ljeti anticiklona donosi toplo, oblačno vrijeme. Zimi anticiklon donosi jake mrazeve, ponegdje je moguća i mrazna magla.

Važna karakteristika anticiklona je njihovo formiranje u određenim područjima. Konkretno, anticikloni se formiraju nad ledenim poljima. I što je ledeni pokrivač snažniji, to je anticiklona izraženija; zato je anticiklon nad Antarktikom veoma moćan, a nad Grenlandom male snage, nad Arktikom srednje jačine. Snažni anticikloni se takođe razvijaju u tropskoj zoni.

Ciklon(od drugog grčkog κυκλῶν - "rotirajući") - atmosferski vrtlog ogromnog (od stotina do nekoliko hiljada kilometara) prečnika sa smanjenim pritiskom vazduha u centru.

Kretanje zraka (isprekidane strelice) i izobare (pune linije) u ciklonu na sjevernoj hemisferi.

Vertikalni presjek tropskog ciklona

Vazduh u ciklonima cirkuliše suprotno od kazaljke na satu na severnoj hemisferi i u smeru kazaljke na satu na južnoj. Osim toga, u slojevima zraka na visini od zemljine površine do nekoliko stotina metara, vjetar ima pojam usmjeren prema centru ciklona duž baričkog gradijenta (u smjeru pada pritiska). Vrijednost pojma opada sa visinom.

Šematski prikaz procesa formiranja ciklona (crne strelice) usled rotacije Zemlje (plave strelice).

Ciklon nije samo suprotnost anticiklonu, oni imaju drugačiji mehanizam nastanka. Cikloni se konstantno i prirodno pojavljuju zbog rotacije Zemlje, zahvaljujući Coriolisovoj sili. Posljedica Brouwerove teoreme o fiksnoj tački je prisustvo najmanje jednog ciklona ili anticiklona u atmosferi.

Postoje dvije glavne vrste ciklona - ekstratropski i tropski. Prvi se formiraju u umjerenim ili polarnim geografskim širinama i na početku razvoja imaju prečnik hiljada kilometara, a u slučaju tzv. centralnog ciklona i do nekoliko hiljada. Među ekstratropskim ciklonima izdvajaju se južni cikloni koji se formiraju na južnoj granici umjerenih geografskih širina (mediteranska, balkanska, crnomorska, južnokaspijska itd.) i pomjeraju se na sjever i sjeveroistok. Južni cikloni imaju kolosalne rezerve energije; Upravo su s južnim ciklonima u centralnoj Rusiji i CIS-u povezane najveće padavine, vjetrovi, grmljavine, oluje i druge vremenske pojave.

Tropski cikloni se formiraju u tropskim geografskim širinama i manji su (stotine, rijetko više od hiljadu kilometara), ali imaju veće baričke gradijente i brzine vjetra koje dostižu nivoe prije oluje. Takve ciklone karakteriziraju i tzv. "oko oluje" - centralno područje prečnika 20-30 km sa relativno vedrim i mirnim vremenom. Tropski cikloni mogu se transformisati u ekstratropske ciklone tokom svog razvoja. Ispod 8-10° sjeverne i južne geografske širine cikloni se javljaju vrlo rijetko, a u neposrednoj blizini ekvatora uopće se ne javljaju.

Cikloni se javljaju ne samo u Zemljinoj atmosferi, već iu atmosferi drugih planeta. Na primjer, u atmosferi Jupitera se već dugi niz godina opaža takozvana Velika crvena mrlja, koja je, po svemu sudeći, dugovječna anticiklona.

Dnevni tok temperature vazduha je promena temperature vazduha tokom dana - generalno, odražava tok temperature zemljine površine, ali trenuci nastupanja maksimuma i minimuma su nešto kasni, maksimum se javlja u 2 pm, minimum nakon izlaska sunca.

Dnevna amplituda temperature vazduha (razlika između maksimalne i minimalne temperature vazduha tokom dana) veća je na kopnu nego iznad okeana; smanjuje se pri prelasku na visoke geografske širine (najveće u tropskim pustinjama - do 400 C) i povećava se na mjestima sa golim tlom. Veličina dnevne amplitude temperature zraka jedan je od pokazatelja kontinentalnosti klime. U pustinjama je mnogo veći nego u područjima s primorskom klimom.

Godišnji tok temperature vazduha (promena srednje mesečne temperature tokom godine) određen je, pre svega, geografskom širinom mesta. Godišnja amplituda temperature zraka je razlika između maksimalne i minimalne prosječne mjesečne temperature.

Teoretski, moglo bi se očekivati ​​da će dnevna amplituda, odnosno razlika između najviše i najniže temperature, biti najveća u blizini ekvatora, jer je tamo sunce mnogo više tokom dana nego na višim geografskim širinama, pa čak i dostiže zenit u podne. u dane ekvinocija, tj. šalje vertikalne zrake i stoga daje najveću količinu toplote. Ali to se zapravo ne promatra, jer, osim geografske širine, na dnevnu amplitudu utječu i mnogi drugi faktori, čija ukupnost određuje veličinu potonjeg. U tom smislu je od velike važnosti položaj područja u odnosu na more: da li dato područje predstavlja kopno, udaljeno od mora, ili područje blizu mora, na primjer, ostrvo. Na otocima, zbog omekšavajućeg utjecaja mora, amplituda je neznatna, još je manja na morima i okeanima, ali je u dubinama kontinenata mnogo veća, a veličina amplitude raste od obale u unutrašnjost kontinenta. Istovremeno, amplituda zavisi i od doba godine: ljeti je veća, zimi manja; razlika se objašnjava činjenicom da je ljeti sunce više nego zimi, a trajanje ljetnog dana je mnogo duže od zimskog. Nadalje, naoblačenje utiče na dnevnu amplitudu: ublažava temperaturnu razliku između dana i noći, zadržavajući toplinu koju zemlja emituje noću, a istovremeno ublažuje djelovanje sunčevih zraka.

Najznačajnija dnevna amplituda se uočava u pustinjama i visokim visoravni. Pustinjske stene, potpuno lišene vegetacije, postaju veoma vruće tokom dana i brzo zrače svu toplotu primljenu tokom dana tokom noći. U Sahari je dnevna amplituda zraka uočena na 20-25° i više. Bilo je slučajeva da se nakon visoke dnevne temperature voda čak i smrzavala noću, a temperatura na zemljinoj površini padala ispod 0°, au sjevernim dijelovima Sahare i do -6,-8°, dižući se znatno više. preko 30° tokom dana.

Dnevna amplituda je znatno manja u područjima prekrivenim bogatom vegetacijom. Ovdje se dio topline primljene tokom dana troši na isparavanje vlage od strane biljaka, a osim toga, vegetacijski pokrivač štiti zemlju od direktnog zagrijavanja, a istovremeno odlaže zračenje noću. Na visokim visoravnima, gdje je zrak znatno razrijeđen, noću je bilans dotoka i odliva topline naglo negativan, a danju naglo pozitivan, pa je dnevna amplituda ovdje ponekad veća nego u pustinjama. Na primjer, Przhevalsky je tokom svog putovanja u Centralnu Aziju primijetio na Tibetu dnevne oscilacije temperature zraka, čak i do 30 °, a na visokim visoravni južnog dijela Sjeverne Amerike (u Koloradu i Arizoni), dnevne fluktuacije, kako su zapažanja pokazala, dostigao 40 °. Uočene su neznatne fluktuacije dnevne temperature: u polarnim zemljama; na primjer, na Novoj Zemlji amplituda ne prelazi u prosjeku 1–2 čak i ljeti. Na polovima i općenito na visokim geografskim širinama, gdje se sunce uopće ne pojavljuje tokom dana ili mjeseci, u ovom trenutku nema apsolutno nikakvih dnevnih temperaturnih kolebanja. Može se reći da se dnevni hod temperature spaja sa godišnjim na polovima, a zima predstavlja noć, a ljeto dan. Od izuzetnog interesa u ovom pogledu su zapažanja sovjetske lebdeće stanice "Sjeverni pol".

Dakle, uočavamo najveću dnevnu amplitudu: ne na ekvatoru, gdje je oko 5° na kopnu, već bliže tropskom dijelu sjeverne hemisfere, budući da su ovdje kontinenti najveći, a ovdje najveće pustinje. i platoi se nalaze. Godišnja temperaturna amplituda zavisi uglavnom od geografske širine mjesta, ali, za razliku od dnevne temperature, godišnja amplituda raste sa rastojanjem od ekvatora do pola. Istovremeno, na godišnju amplitudu utiču svi faktori sa kojima smo se već bavili prilikom razmatranja dnevnih amplituda. Na isti način, fluktuacije se povećavaju s udaljavanjem od mora duboko u kopno, a najznačajnije amplitude uočavaju se, na primjer, u Sahari i u istočnom Sibiru, gdje su amplitude i veće, jer ovdje oba faktora igraju ulogu. : kontinentalna klima i visoka geografska širina, dok u Sahari amplituda zavisi uglavnom od kontinentalnosti zemlje. Osim toga, fluktuacije zavise i od topografske prirode područja. Da bismo vidjeli koliko ovaj posljednji faktor igra značajnu ulogu u promjeni amplitude, dovoljno je razmotriti temperaturne fluktuacije u juri i u dolinama. Ljeti, kao što znate, temperatura opada s visinom prilično brzo, pa je na usamljenim vrhovima, okruženim sa svih strana hladnim zrakom, temperatura znatno niža nego u dolinama koje su ljeti jako zagrijane. Zimi, naprotiv, u dolinama se nalaze hladni i gusti slojevi zraka, a temperatura zraka raste s visinom do određene granice, tako da su pojedini mali vrhovi ponekad poput toplotnih ostrva zimi, dok su ljeti su hladnije tačke. Posljedično, godišnja amplituda, odnosno razlika između zimskih i ljetnih temperatura, veća je u dolinama nego u planinama. Predgrađa visoravni su u istim uslovima kao i pojedine planine: okružene hladnim vazduhom, one istovremeno dobijaju manje toplote u odnosu na ravne, ravničarske, tako da njihova amplituda ne može biti značajna. Uslovi za zagrevanje centralnih delova platoa su već drugačiji. Ljeti jako zagrijane zbog razrijeđenog zraka, zrače mnogo manje topline u odnosu na izolirane planine, jer su okružene zagrijanim dijelovima visoravni, a ne hladnim zrakom. Zbog toga ljeti temperatura na visoravnima može biti vrlo visoka, dok zimi visoravni gube mnogo topline zračenjem zbog razrjeđivanja zraka iznad njih, te je prirodno da se ovdje uočavaju vrlo jake temperaturne fluktuacije.

POGLAVLJEIIIŠKOLE ZEMLJE

Tema 2 ATMOSFERA

§trideset. DNEVNA PROMJENA TEMPERATURE ZRAKA

Setite se šta je izvor svetlosti i toplote na Zemlji.

Kako se zagreva čist vazduh?

KAKO SE ZRAK ZAGREVA. Iz lekcija prirodne istorije znate da prozirni vazduh prenosi sunčeve zrake na površinu zemlje i zagreva je. To je zrak koji se ne zagrijava zrakama, već se zagrijava sa zagrijane površine. Dakle, što je dalje od površine zemlje, to je hladnije. Zato je kada avion leti visoko iznad zemlje temperatura vazduha veoma niska. Na gornjoj granici troposfere pada na -56 °C.

Utvrđeno je da nakon svakog kilometra nadmorske visine temperatura zraka pada u prosjeku za 6 °C (Sl. 126). Visoko u planinama, Zemljina površina prima više sunčeve toplote nego u podnožju. Međutim, toplina se brže rasipa s visinom. Stoga, dok se penjete na planine, možete primijetiti da temperatura zraka postepeno opada. Zato snijeg i led leže na vrhovima visokih planina.

KAKO IZMJERITI TEMPERATURU ZRAKA. Naravno, svi znaju da se temperatura zraka mjeri termometrom. Međutim, vrijedi zapamtiti da je termometar pogrešno postavljen, na primjer, na suncu, on će pokazati ne temperaturu zraka, već koliko stepeni ima sam uređaj zagrejano. Na meteorološkim stanicama, radi dobijanja tačnih podataka, termometar se postavlja u posebnu kabinu. Zidovi su mu rešetkasti. To omogućava zraku da slobodno ulazi u kabinu, a rešetke zajedno štite viy termometar. direktna sunčeva svjetlost. Štand je postavljen na visini od 2 m od tla. Očitavanja termometra se snimaju svaka 3 sata.

Rice. 126. Promjena temperature zraka sa visinom

Let iznad oblaka

Godine 1862. dva Engleza su letjela u balonu. Na visini od 3 km, zaobilazeći oblake, istraživači su drhtali od hladnoće. Kada su oblaci nestali i sunce izašlo, postalo je još hladnije. Na visini od ovih 5 km voda se smrzla.Ljudima je postalo teško da dišu, šumilo im je u ušima, a uz nedostatak snage to je zapravo bila osovina. Zato udarite razrijeđen zrak na tijelo. Na visini od 3 km, jedan od preživjelih je izgubio svijest. Na visinama i 11 km bilo je -24°C (na Zemlji je u to vrijeme bila zelena trava i cvjetalo cvijeće). Obojici drznika prijetilo je smrću. Stoga su se spustili na Zemlju što je brže moguće.

Rice. 127. Grafikon dnevnog toka temperature vazduha

DNEVNA PROMJENA TEMPERATURE. Sunčevi zraci tokom dana neravnomerno zagrevaju Zemlju (Sl. 128). U podne, kada je sunce visoko iznad horizonta, Zemljina površina se najviše zagreva. Međutim, visoke temperature vazduha se ne primećuju u podne (u 12 sati), već dva ili tri sata posle podne (u 14-15 sati). To je zato što je potrebno vrijeme za prijenos topline sa površine zemlje. Poslijepodne, uprkos činjenici da se Sunce već spušta prema horizontu, zrak nastavlja primati toplinu sa zagrijane površine još dva sata. Zatim se površina postepeno hladi, a temperatura zraka se shodno tome smanjuje. Najniže temperature su prije izlaska sunca. Istina, u nekim danima takav dnevni temperaturni obrazac može biti poremećen.

Shodno tome, razlog za promjenu temperature zraka tokom dana je promjena osvjetljenja Zemljine površine zbog njene rotacije oko svoje ose. Vizuelniji prikaz promjene temperature daju grafici dnevnog toka temperature zraka (Sl. 127).

KOJA JE AMPLITUDA VARIJACIJE TEMPERATURE ZRAKA. Razlika između najviše i najniže temperature zraka naziva se amplituda temperaturne fluktuacije (A). Postoje dnevne, mjesečne, godišnje amplitude.

Na primjer, ako je najviša temperatura zraka tokom dana bila +25 °C, odnosno +9 °C, tada će amplituda kolebanja biti 16 °C (25 - 9 = 16) (Mat. 129). Priroda zemljine površine (naziva se podloga) utiče na dnevne amplitude temperaturnih fluktuacija. Na primjer, iznad okeana, amplituda je samo 1-2 °C, nad stepama 15-0 °C, au pustinjama dostiže 30 °C.

Rice. 129. Određivanje dnevne amplitude kolebanja temperature vazduha

ZAPAMTITE

Zrak se zagrijava sa površine zemlje; Sa nadmorskom visinom, njegova temperatura pada za oko 6 °C za svaki kilometar nadmorske visine.

Temperatura zraka tokom dana se mijenja zbog promjene osvjetljenja površine (promjena dana i noći).

Amplituda temperaturnih fluktuacija je razlika između najviše i najniže temperature zraka.

PITANJA I ZADACI

1. Temperatura vazduha na površini zemlje je +17 °C. Odredite temperaturu izvan aviona koji leti na visini od 10 km.

2. Zašto se termometar postavlja u posebne kabine na meteorološkim stanicama?

3. Recite nam kako se mijenja temperatura zraka tokom dana.

4. Izračunajte dnevnu amplitudu fluktuacija zraka prema sljedećim podacima (u °C): -1,0, + 4, +5, +3, -2.

5. Razmislite zašto se najviša dnevna temperatura vazduha ne primećuje u podne, kada je Sunce visoko iznad horizonta.

VEŽBA 5 (Početak. Vidi str. 133, 141.)

Tema: Rješavanje zadataka o promjeni temperature zraka sa visinom.

1. Temperatura vazduha na površini zemlje je +25 °C. Odrediti temperaturu vazduha na vrhu planine čija je visina 1500 m.

2. Termometar na meteorološkoj stanici, koja se nalazi na vrhu planine, pokazuje 16°C iznad nule. Istovremeno, temperatura vazduha u njegovom podnožju iznosi +23,2 °C. Izračunajte relativnu visinu planine.

Dnevni hod temperature vazduha određen je odgovarajućim tokom temperature aktivne površine. Zagrijavanje i hlađenje zraka zavise od toplinskog režima aktivne površine. Toplota koju apsorbuje ova površina djelimično se širi u dubinu tla ili rezervoara, a drugi dio se odaje u susjedni sloj atmosfere i zatim se širi na slojeve iznad. U ovom slučaju dolazi do određenog kašnjenja u rastu i smanjenju temperature zraka u odnosu na promjenu temperature tla.

Minimalna temperatura zraka na visini od 2 m se opaža prije izlaska sunca. Kako sunce izlazi iznad horizonta, temperatura vazduha naglo raste za 2-3 sata. Tada se porast temperature usporava. Njegov maksimum se javlja nakon 2-3 sata popodne. Nadalje, temperatura se smanjuje - prvo polako, a zatim sve brže.

Nad morima i okeanima maksimalna temperatura zraka javlja se 2-3 sata ranije nego nad kontinentima, a amplituda dnevne varijacije temperature zraka nad velikim vodnim tijelima veća je od amplituda temperaturnih fluktuacija vodene površine. To se objašnjava činjenicom da je apsorpcija sunčevog zračenja zrakom i vlastitog zračenja nad morem mnogo veća nego nad kopnom, jer iznad mora zrak sadrži više vodene pare.

Osobine dnevne varijacije temperature zraka otkrivaju se usrednjavanjem rezultata dugoročnih promatranja. Ovim usrednjavanjem isključena su pojedinačna neperiodična kršenja dnevne temperaturne varijacije povezana sa prodorima hladnih i toplih vazdušnih masa. Ovi upadi iskrivljuju dnevne varijacije temperature. Na primjer, tokom prodiranja hladne vazdušne mase tokom dana, temperatura vazduha u nekim tačkama ponekad pada, a ne raste. Sa invazijom tople mase noću, temperatura može porasti.

Uz postojano vrijeme, promjena temperature zraka tokom dana je prilično jasno izražena. Ali amplituda dnevne varijacije temperature zraka nad kopnom uvijek je manja od amplitude dnevne varijacije temperature površine tla. Amplituda dnevne varijacije temperature vazduha zavisi od više faktora.

Geografska širina mjesta. Kako se geografska širina povećava, amplituda dnevne varijacije temperature zraka opada. Najveće amplitude uočene su u suptropskim geografskim širinama. U proseku, za godinu dana, razmatrana amplituda je oko 12°C u tropskim regionima, 8-9°S u umerenim geografskim širinama, 3-4°S u blizini arktičkog kruga i 1-2°S u arktičkom području.

Sezona. U umjerenim geografskim širinama najmanje amplitude se uočavaju zimi, a najveće ljeti. U proleće su nešto veće nego u jesen. Amplituda dnevne varijacije temperature ne zavisi samo od dnevnog maksimuma, već i od noćnog minimuma, koji je manji što je noć duža. U umjerenim i visokim geografskim širinama, tokom kratkih ljetnih noći, temperatura nema vremena da padne na vrlo niske vrijednosti, pa stoga amplituda ovdje ostaje relativno mala. U polarnim krajevima, u uslovima 24-časovnog polarnog dana, amplituda dnevne varijacije temperature vazduha iznosi samo oko 1 °C. Tokom polarne noći dnevne temperaturne fluktuacije se gotovo ne primjećuju. Na Arktiku se najveće amplitude uočavaju u proljeće i jesen. Na ostrvu Dixon, najveća amplituda tokom ovih godišnjih doba u prosjeku iznosi 5-6 °C.

Najveće amplitude dnevne varijacije temperature zraka uočene su u tropskim geografskim širinama i ovdje gotovo da ne zavise od doba godine. Tako su u tropskim pustinjama ove amplitude 20–22 °S tokom cijele godine.

Priroda aktivne površine. Iznad površine vode, amplituda dnevne varijacije temperature zraka je manja nego nad kopnom. Nad morima i okeanima prosječne su 2--3°C. S udaljavanjem od obale do dubine kopna, amplitude se povećavaju na 20–22 °C. Sličan, ali slabiji učinak na dnevni tok temperature zraka imaju kopnene vode i jako navlažene površine (močvare, mjesta sa bogatom vegetacijom). U suhim stepama i pustinjama prosječna godišnja amplituda dnevne varijacije temperature zraka dostiže 30 °C.

Oblačno. Amplituda dnevne varijacije temperature zraka u vedrim danima veća je nego u oblačnim danima, jer fluktuacije temperature zraka direktno zavise od fluktuacija temperature aktivnog sloja, koje su pak direktno povezane s brojem i prirodom oblaka. .

Reljef terena. Reljef područja ima značajan uticaj na dnevni tok temperature vazduha, što je prvi uočio A. I. Voeikov. Kod konkavnih reljefnih oblika (udubljenja, udubljenja, doline) zrak dolazi u dodir sa najvećom površinom donje površine. Ovde vazduh tokom dana stagnira, a noću se hladi preko padina i otiče do dna. Kao rezultat toga, i dnevno grijanje i noćno hlađenje zraka povećavaju se unutar konkavnih oblika reljefa u poređenju sa ravnim terenom. Tako se povećavaju i amplitude dnevnih temperaturnih kolebanja u takvom reljefu. Kod konveksnih oblika reljefa (planine, brda, brda) vazduh dolazi u kontakt sa najmanjom površinom donje površine. Utjecaj aktivne površine na temperaturu zraka se smanjuje. Tako su amplitude dnevne varijacije temperature zraka u depresijama, udubinama i kotlinama veće nego nad ravničarima, a nad potonjima veće nego nad vrhovima planina i brda.

Visina iznad nivoa mora. S povećanjem nadmorske visine, amplituda dnevne varijacije temperature zraka opada, a trenuci nastupanja maksimuma i minimuma se pomiču u kasnije vrijeme. Dnevna varijacija temperature s amplitudom od 1-2°C uočava se čak i na visini tropopauze, ali ovdje je već posljedica apsorpcije sunčevog zračenja ozonom sadržanim u zraku.

Godišnji hod temperature vazduha određen je, pre svega, godišnjim tokom temperature aktivne površine. Amplituda godišnjeg ciklusa je razlika između srednjih mjesečnih temperatura najtoplijih i najhladnijih mjeseci.

Na sjevernoj hemisferi na kontinentima, maksimalna prosječna temperatura zraka bilježi se u julu, a minimalna u januaru. Na okeanima i obalama kontinenata ekstremne temperature se javljaju nešto kasnije: maksimum - u avgustu, minimum - u februaru - martu. Na kopnu je amplituda godišnje varijacije temperature zraka mnogo veća nego iznad površine vode.

Geografska širina mjesta ima veliki uticaj na amplitudu godišnje varijacije temperature zraka. Najmanja amplituda je uočena u ekvatorijalnoj zoni. Sa povećanjem geografske širine mjesta, amplituda se povećava, dostižući najveće vrijednosti u polarnim geografskim širinama. Amplituda godišnjih kolebanja temperature vazduha zavisi i od visine mesta iznad nivoa mora. Kako se visina povećava, amplituda se smanjuje. Na godišnji tok temperature vazduha veliki uticaj imaju vremenski uslovi: magla, kiša i uglavnom oblačnost. Odsustvo oblaka zimi dovodi do smanjenja prosječne temperature najhladnijeg mjeseca, a ljeti - do povećanja prosječne temperature najtoplijeg mjeseca.

Godišnji tok temperature zraka u različitim geografskim područjima je raznolik. Prema veličini amplitude i vremenu nastanka ekstremnih temperatura razlikuju se četiri tipa godišnjih varijacija temperature zraka.

• 1. Ekvatorijalni tip. U ekvatorijalnoj zoni uočavaju se dva temperaturna maksimuma godišnje - nakon proljetne i jesenje ravnodnevnice, kada je Sunce u podne u zenitu iznad ekvatora, i dva minimuma - nakon zimskog i ljetnog solsticija, kada je sunce na svom najniža visina. Amplitude godišnjih varijacija su ovdje male, što se objašnjava malom promjenom dotoka topline tokom godine. Nad okeanima amplitude su oko 1 °C, a preko kontinenata 5-10 °C.
• 2. Vrsta umjerene zone. U umjerenim geografskim širinama također postoji godišnja varijacija temperature s maksimumom nakon ljeta i minimumom nakon zimskog solsticija. Na kontinentima sjeverne hemisfere, maksimalna prosječna mjesečna temperatura se bilježi u julu, nad morima i obalama - u avgustu. Godišnje amplitude rastu sa zemljopisnom širinom. Nad okeanima i obalama prosječne su 10--15°C, preko kontinenata 40--50°C, a na geografskoj širini od 60° dostižu 60°C.
• 3. Polarni tip. Polarne regije karakterišu duge hladne zime i relativno kratka prohladna ljeta. Godišnje amplitude iznad okeana i obala polarnih mora iznose 25–40 °C, a na kopnu prelaze 65 °C. Maksimalna temperatura se primećuje u avgustu, minimalna - u januaru.

Razmatrani tipovi godišnjih varijacija temperature vazduha identifikovani su iz dugoročnih podataka i predstavljaju redovne periodične fluktuacije. U pojedinim godinama, pod uticajem prodora toplih ili hladnih masa, dolazi do odstupanja od navedenih tipova. Česte invazije morskih vazdušnih masa na kopno dovode do smanjenja amplitude. Prodori kontinentalnih vazdušnih masa na obale mora i okeana povećavaju njihovu amplitudu u ovim područjima. Neperiodične promjene temperature uglavnom su povezane s advekcijom zračnih masa. Na primjer, u umjerenim geografskim širinama dolazi do značajnog neperiodičnog hlađenja kada hladne zračne mase napadaju sa Arktika. Istovremeno, vraćanje hladnoće se često bilježi u proljeće. Kada tropske zračne mase napadaju umjerene geografske širine, vraćanje topline se uočava u jesen 8, str. 285 - 291.

Opće informacije o temperaturi zraka

Definicija 1

Indikator toplotnog stanja vazduha snimljen mernim instrumentima naziva se temperaturu.

Sunčeve zrake, koje padaju na sferni oblik planete, zagrijavaju je na različite načine, jer dolaze iz različitih uglova. Sunčeve zrake ne zagrevaju atmosferski vazduh, dok se površina zemlje veoma snažno zagreva i prenosi toplotnu energiju na susedne slojeve vazduha. Topli vazduh postaje lagan i diže se, gde se meša sa hladnim vazduhom, dajući deo svoje toplotne energije. Topli vazduh se hladi sa visinom i na visini od $10$ km njegova temperatura postaje konstantna $-40$ stepeni.

Definicija 2

U stratosferi se temperature mijenjaju, a njeni indikatori počinju rasti. Ovaj fenomen je imenovan temperaturna inverzija.

Najviše od svega, površina zemlje se zagrijava tamo gdje sunčevi zraci padaju pod pravim uglom - ovo je područje ekvator. Minimalna količina primljene toplote polar i polarne regije, jer je ugao upada sunčevih zraka oštar i zraci klize po površini, a osim toga se i raspršuju atmosferom. Kao rezultat toga, možemo reći da se temperatura zraka smanjuje od ekvatora do polova planete.

Važnu ulogu igra nagib Zemljine ose prema ravni orbite i godišnjem dobu, što dovodi do neravnomjernog zagrijavanja sjeverne i južne hemisfere. Temperatura zraka nije stalan pokazatelj, mijenja se tokom dana bilo gdje u svijetu. Na tematskim klimatskim kartama temperatura zraka je prikazana posebnim simbolom koji se zove izoterma.

Definicija 3

Izoterme- to su linije koje spajaju tačke na površini zemlje sa istom temperaturom.

Na osnovu izotermi, na planeti se razlikuju termalni pojasevi, koji idu od ekvatora do polova:

• Ekvatorijalni ili vrući pojas;
• Dva umjerena pojasa;
• dve hladne zone.

Dakle, na temperaturu vazduha u velikoj meri utiču:

• Geografska širina mjesta;
• Prijenos topline od niskih geografskih širina do visokih;
• Distribucija kontinenata i okeana;
• Položaj planinskih lanaca;
• Struje u okeanu.

Promjena temperature

Temperatura zraka se kontinuirano mijenja tokom dana. Zemlja se tokom dana brzo zagreva, a od nje se zagreva vazduh, ali sa početkom noći i zemlja se brzo hladi, a posle nje hladi se i vazduh. Stoga će najhladnije biti u predzornim satima, a najtoplije popodne.

Razmjena topline, mase i momenta između pojedinih slojeva atmosfere odvija se stalno. Interakcija atmosfere sa zemljinom površinom karakteriše se istim procesima i odvija se na sljedeće načine:

• Put zračenja (apsorpcija sunčevog zračenja zraka);
• Put toplinske provodljivosti;
• Prijenos topline isparavanjem, kondenzacijom ili kristalizacijom vodene pare.

Temperatura vazduha čak i na istoj geografskoj širini ne može biti konstantna. Na Zemlji, samo u jednoj klimatskoj zoni nema dnevne fluktuacije temperature - ovo je vruća ili ekvatorijalna zona. Ovdje će i noćne i dnevne temperature zraka imati istu vrijednost. Na obalama velikih akumulacija i iznad njihove površine dnevna amplituda je također neznatna, ali u pustinjskoj klimatskoj zoni razlika između dnevne i noćne temperature ponekad dostiže 50-60$ stepeni.

U umjerenim klimatskim zonama, maksimalno sunčevo zračenje se javlja u dane ljetnog solsticija - na sjevernoj hemisferi je jula mjesecu, a na južnoj hemisferi - Januar. Razlog tome ne leži samo u intenzivnom sunčevom zračenju, već i u činjenici da vrlo zagrijana površina planete daje ogromnu količinu toplinske energije.

Srednje geografske širine karakterišu veće godišnje amplitude. Svako mjesto na planeti karakteriziraju njegove prosječne i apsolutne temperature zraka. Najtoplije mjesto na svijetu je Libijska pustinja, gde je fiksiran apsolutni maksimum - (+58 $ stepeni), a najhladnije mesto je ruska stanica "istok" na Antarktiku - ($ -89,2 $ stepeni). Sve prosječne temperature - prosječne dnevne, prosječne mjesečne, prosječne godišnje - su aritmetička sredina vrijednosti nekoliko indikatora termometra. Već znamo da temperatura zraka u troposferi opada s visinom, ali u površinskom sloju njena distribucija može biti različita - može se povećati, smanjiti ili ostati konstantna. Daje ideja o tome kako je temperatura zraka raspoređena s visinom vertikalni gradijent temperatura (VGT). Doba godine, doba dana, vremenski uslovi utiču na vrijednost VGT. Na primjer, vjetar doprinosi miješanju zraka i njegova temperatura se izjednačava na različitim visinama, što znači da se WGT vjetar smanjuje. VGT naglo opada ako je tlo vlažno, ugar ima više VGT nego gusto zasijano polje, jer ove površine imaju različite temperaturne režime.

Znak VGT pokazuje kako se temperatura mijenja s visinom, ako je manja od nule, tada temperatura raste s visinom. I obrnuto, ako je predznak veći od nule, temperatura će opadati s rastojanjem od površine i ostati nepromijenjena pri VGT = 0. Takva raspodjela temperature s visinom naziva se inverzije.

Inverzije mogu biti:

• Zračenje (radijacijsko hlađenje površine);
• Advektivna (nastaje kada se topli zrak kreće na hladnu površinu).

Postoje četiri tipa godišnjih temperaturnih varijacija na osnovu prosječne dugoročne amplitude i vremena početka ekstremnih temperatura:

• Ekvatorijalni tip - postoje dva maksimuma i dva minimuma;
• Tropski tip (maksimum i minimum uočeni nakon solsticija);
• Umjereni tip (maksimum i minimum se primjećuju nakon solsticija);
• Polarni tip (minimalna temperatura tokom polarne noći);

Visina mjesta iznad nivoa mora također utiče na godišnji tok temperature zraka. Godišnja amplituda opada sa visinom. Temperaturu zraka mjere stručnjaci na meteorološkim stanicama.