Jährliche Schwankung der Lufttemperatur. Es kann zu täglichen und jährlichen Schwankungen der Lufttemperatur an der Erdoberfläche kommen

Ein weiteres Merkmal der täglichen Temperaturschwankung kann als fehlende saisonale Variabilität des täglichen Temperaturmaximums angesehen werden. Das ganze Jahr über wird es um 13-15 Uhr beobachtet. Und das Vorhandensein einer tageszeitlichen Schwankung der täglichen Tiefsttemperatur. In der kalten Jahreszeit wird es nach 5-8 Stunden beobachtet, in der warmen Jahreshälfte nach 3-5 Stunden. Ein wesentliches Merkmal der täglichen Schwankung der Lufttemperatur ist der Temperaturunterschied zwischen der wärmsten und der kältesten Stunde – die Amplitude. Dieser Unterschied erhöht sich allmählich von 2,6° im Dezember auf 6,3° im September, wenn die Nächte bereits kühl wie im Herbst und die Tage heiß wie im Sommer sind.

Die Schwankungsbreite der durchschnittlichen täglichen Lufttemperaturen im Laufe des Jahres reichte von -12,9° bis +32°. Bei der Analyse (Tabelle 2.6) sehen wir, dass der kälteste Monat des Jahres der Januar ist, der wärmste der August.

In der Tuapse-Region werden im Januar, Februar, März, November und Dezember negative durchschnittliche tägliche Lufttemperaturen beobachtet. Im Untersuchungszeitraum wurden 413 Tage mit negativen Tagesdurchschnittstemperaturen beobachtet, davon 159 im Januar, 127 im Februar, 44 im März, 15 im November und 68 im Dezember. Mit Ausnahme des Januars wird in der Tuapse-Region eine durchschnittliche tägliche Lufttemperatur im Bereich von 16,1 bis 17 °C beobachtet. Die durchschnittliche Tagestemperatur von 15,1°-16° wird im Juli außer im Januar nicht beobachtet. Interessant ist auch, dass die durchschnittliche Tagestemperatur zwischen 11,1° und 15° liegt das ganze Jahr mit Ausnahme von Juli und August.

Von Mai bis September werden in der Tuapse-Region durchschnittliche tägliche Lufttemperaturen über 25° beobachtet. Insgesamt wurden im Untersuchungszeitraum 454 Tage mit einer durchschnittlichen Tagestemperatur über 25 °C beobachtet, darunter 1 Tag im Mai, 16 Tage im Juni, 191 Tage im Juli, 231 Tage im August und 15 Tage im September. Die Lufttemperatur bleibt nicht konstant, sondern unterliegt von Jahr zu Jahr großen Schwankungen, sodass die Daten ihres stabilen Übergangs durch verschiedene Grenzwerte deutlich vom langjährigen Durchschnittsdatum abweichen. Daher kann es in einigen warmen Frühlingen zu keinem stabilen Übergang der durchschnittlichen täglichen Lufttemperatur über 20° kommen, und der Übergang über 15 und 20° erfolgt einen Monat früher. In anderen Jahren hingegen ist der Frühling kalt und erst Ende Juni erreicht die durchschnittliche Tagestemperatur 15°.

So gibt es in der Tuapse-Region durchschnittlich 131 Tage mit einer durchschnittlichen Tageslufttemperatur unter 10°, 74 Tage mit einer durchschnittlichen Tagestemperatur von 10-15°, 74 Tage mit einer durchschnittlichen Tagestemperatur von 15-20° und 66 Tage mit einer durchschnittlichen Tagestemperatur über 20 °.

In der Zeit, in der die durchschnittliche tägliche Lufttemperatur unter 10° liegt, können Frosttage beobachtet werden.

Und obwohl es in dem beschriebenen Gebiet keine stabile Frostperiode gibt, sinkt die Temperatur jedes Jahr auf negative Werte, wenn kalte Luftmassen in die Küste eindringen.

Tabelle 2.6 Tägliche Schwankung der Lufttemperatur

Täglich verstärkt.

Der Frost beginnt normalerweise in der zweiten oder dritten Dekade im November und hört in der ersten oder zweiten Dekade im März auf. Als frostiger Tag gilt ein Tag, an dem mindestens während einer der Beobachtungszeiträume die Temperatur laut Tiefstthermometer 0 °C und unter 11 °C betrug. 115 - 125.

Ein charakteristisches Merkmal der Kälteperiode ist, dass auch an relativ kalten Tagen, wenn die durchschnittliche tägliche Lufttemperatur negativ ist, tagsüber häufig Tauwetter beobachtet wird und die maximale Lufttemperatur positiv ist. Die Kontinuität der Frostperioden wird durch Tauwetter ständig gestört.

Lassen Sie uns auch näher auf die Art der Verteilung heißer Tage in der Tuapse-Region eingehen (Tabelle 2.7). Tage mit einer durchschnittlichen Tagestemperatur von 20,1 bis 25° können als mäßig heiß eingestuft werden, und Tage mit einer durchschnittlichen Tagestemperatur über 25° können als heiß eingestuft werden. Beachten Sie, dass an Tagen, an denen die durchschnittliche tägliche Lufttemperatur 20° und mehr beträgt, die tagsüber beobachtete Temperatur 30-35° und manchmal sogar mehr erreicht.

Tabelle 2.7 Häufigkeit von Perioden mit Hitzetagen unterschiedlicher Dauer

Heiße Tage werden von Mai bis September beobachtet, hauptsächlich jedoch im Juli und August. Somit wurden über 35 Jahre hinweg 2.741 Tage mit mäßig heißem Wetter und 454 heiße Tage in der Tuapse-Region beobachtet, darunter 422 heiße Tage im Juli und August. Während des gesamten Beobachtungszeitraums lag die durchschnittliche tägliche Lufttemperatur nur dreimal über 30°.

Tage, an denen die Lufttemperatur über 19°C und der Wasserdampfdruck über 18,8 mb liegt, können als Tage mit schwülem Wetter klassifiziert werden. In (Tabelle 2.8) sind Fälle mit schwülem Wetter hervorgehoben. Stickiges Wetter wird in der Tuapse-Region in der warmen Jahreszeit sowohl nachts als auch tagsüber beobachtet, wobei stickiges Wetter nachts 38 % und tagsüber 60 % der Fälle ausmacht. Die größte Wahrscheinlichkeit für stickiges Wetter besteht nachts, wenn die Lufttemperatur 21-23° erreicht relative Luftfeuchtigkeit 81-90 %. Tagsüber ist das Wetter meist stickig mit einer Lufttemperatur von 25-27° und einer Luftfeuchtigkeit von 61-80%.

Tabelle 2.8 Wiederholbarkeit (%) unterschiedliche Bedeutungen Lufttemperaturen bei bestimmten Werten der relativen Luftfeuchtigkeit im Juli (1969-1978).

Lufttemperatur, °C

Zu beachten ist, dass im Tuapse-Gebiet in der kalten Jahreszeit eine hohe Luftfeuchtigkeit zu beobachten ist. Und die Kombination aus niedriger Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit ist für den menschlichen Körper nur sehr schwer wahrnehmbar. Gleichzeitig ist die Kälte sehr stark zu spüren, es ist schwierig, sich aufzuwärmen. Zudem wird kaltes Wetter vom menschlichen Körper bei ruhigem und windigem Wetter anders wahrgenommen. Die Kombination aus negativer Lufttemperatur und starkem Wind scheint das Kältegefühl zu verdoppeln. In der Tuapse-Region kommt diese Kombination vor kalte Periode Jahr mit starken Nordostwinden.

Im Durchschnitt wurden im Zeitraum April bis November in der Tuapse-Region etwa 91 Tage mit mäßig heißem und heißem Wetter beobachtet, davon 56 Tage im Juli und August.

IN Alltagsleben Für den Menschen sind die Tagestemperaturen von besonderer Bedeutung.

Die niedrigste durchschnittliche tägliche Lufttemperatur in Tuapse wird vom 14. Januar bis 10. Februar beobachtet. Im schwersten Januar 1972 während des Untersuchungszeitraums, am 14. und 15., lag die durchschnittliche tägliche Lufttemperatur unter -11°, und am 13. Januar 1964 wurde die niedrigste durchschnittliche Tagestemperatur beobachtet und betrug -12,6°. Dieser Rückgang der Lufttemperatur führt zum Auftreten von Bora – einem starken Nordostwind. Im Untersuchungsgebiet sind im Januar, Februar, März und Dezember negative durchschnittliche Tageslufttemperaturen zu beobachten.

Dank der aktiven Zyklonaktivität im Winter dringen häufig warme Luftmassen aus dem Süden in das Schwarze Meer ein. Beachten Sie, dass die durchschnittliche tägliche Lufttemperatur beispielsweise im Januar zwischen -12,6° und 14,4° und im Februar zwischen -10,3° und 15,3° variieren kann. Diese. und in den Wintermonaten kann es in der Gegend von Tuapse warme, sonnige Tage geben.

Ein stetiger und zunächst langsamer Anstieg der durchschnittlichen täglichen Lufttemperatur beginnt Ende März und hält bis Juli an. Die Frühlingsmonate sind durch einen Wechsel von relativ heißen Tagen zu relativ kalten Tagen gekennzeichnet. So lag die durchschnittliche Tagestemperatur vom 29. April bis 1. Mai 1986 7-9° über der langjährigen Durchschnittstemperatur und vom 5. Mai bis 9. Mai desselben Jahres fiel sie 6-7° unter die langjährige Durchschnittstemperatur Durchschnitt. Solche plötzlichen Temperaturänderungen werden normalerweise von verschiedenen begleitet Naturphänomen(Regen, Schneefälle in den Bergen, Überschwemmungen an Flüssen) und wirken sich negativ auf die Gesundheit der Menschen aus.

Die warme Jahreszeit in der Tuapse-Region beginnt am 17. Juni und dauert bis zum 10. September. Die höchste durchschnittliche Langzeittemperatur jedes Tages tritt vom 14. Juli bis 24. August auf und liegt im Bereich von 23,0–24,1°. Dieser Zeitraum des Jahres kann als heiß angesehen werden und in einigen Jahren und Tagen dieses Zeitraums erreicht die durchschnittliche Tagestemperatur 25 °C oder mehr.

In manchen Jahren liegt die durchschnittliche Tageslufttemperatur selbst in dieser Warmzeit unter 20°. In den letzten zehn Augusttagen kommt es häufig zu einem starken Temperaturabfall, begleitet von starken Regenfällen. Dies geschah in den Jahren 1960, 1966, 1978 und 1980, wobei die Tiefsttemperatur im Jahr 1980 bei 10,2° lag.

Es gibt Fälle, in denen es wichtig ist, die Verteilungsmuster nicht nur einzelner meteorologischer Elemente, sondern auch ihrer Komplexe zu kennen. Eine wichtige Rolle bei der Bildung des thermischen Regimes spielt die Advektion warmer oder kalter Luftmassen. Die Art der Advektion hängt von der Richtung der Luftmassen ab. Durch die komplexe Verarbeitung von Lufttemperatur und Wind – Thermorosen – lässt sich der Einfluss des Windes auf die Lufttemperatur nachvollziehen.

In den Wintermonaten (Januar, Februar und Dezember) sind die aus der nördlichen Hälfte des Horizonts kommenden Luftmassen kalt und aus der südlichen Hälfte des Horizonts warme. Die Rosen von März und November sind nahezu identisch. In beiden Monaten kommen kalte Luftmassen aus der nordöstlichen Hälfte des Horizonts und warme aus dem Süden und Südwesten. Lediglich im November ist der Temperaturrückgang und -anstieg stärker ausgeprägt als im März. Die Rose vom April ist interessant. Lediglich beim Ost- und Westtransport kommt es zu einem leichten Temperaturanstieg. Winde aus anderen Richtungen bringen kalte Luft in die Tuapse-Region. Beachten Sie, dass sich das Wasser im Meer im April noch nicht erwärmt hat, sodass die Luftmassen über dem Meer kälter sind. Die Mairose unterscheidet sich kaum von der Aprilrose. Stimmt, im Mai, abgesehen von den West- und Ostwinden, Warme Luft durch Nordwest- und Nordwinde gebracht. Die Rose vom Juni ist interessant. Im Juni bringen Nord-, Nordost- und Südostwinde kalte Luftmassen, Ost- und Südwinde sind neutral und Südwest-, West- und Nordwestwinde bringen warme Luftmassen. Im Sommer, wenn die Winde schwächer sind als in den Wintermonaten, entfaltet sich ihre Wirkung Temperaturregime hat weniger Auswirkungen. Die Rosen im Juli, August und September unterscheiden sich kaum voneinander. In den Sommermonaten bringen Winde aus Norden nach Südosten relativ kalte Luftmassen mit sich, Winde aus Süden nach Westen dagegen mit warmen Luftmassen. Die Rose des Oktobers unterscheidet sich kaum von den Rosen der Wintermonate, ist aber etwas anders ausgerichtet 11, S. 125 - 131.

Groß praktische Bedeutung verfügt über eine umfassende Studie über Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit. Umfangreiche Eigenschaften für Juli getrennt für zwei Tageszeiten: von 9 bis 18 Uhr – Tag und von 21 bis 06 Uhr – Nacht. Die Datenverarbeitung erfolgte nach Abstufungen der Lufttemperatur alle 2° und der relativen Luftfeuchtigkeit alle 10 %. Das Material wurde über einen Zeitraum von 10 Jahren (1969-1978) aufgenommen.

In der Tuapse-Region können Jahre, Jahreszeiten und Monate mit anormalen Temperaturen beobachtet werden. Jahre mit allen vier normalen Jahreszeiten machen nur etwa 3 % aller Jahre im Untersuchungszeitraum aus, Jahre mit einer anomalen Jahreszeit – 21 %, mit zwei anomalen Jahreszeiten – 35 %, mit drei anomalen Jahreszeiten – 28 % und mit allen vier anomalen Jahreszeiten - 10 %. Solche völlig ungewöhnlichen Jahre sind: 1924, 1938, 1948, 1953, 1962, 1963, 1966, 1972, 1981 und 1984.

Atmosphäre turbulente Luftzirkulation

Tägliche Schwankung der Lufttemperatur nennt man die Veränderung der Lufttemperatur im Tagesverlauf – im Allgemeinen spiegelt sie den Verlauf der Temperatur der Erdoberfläche wider, allerdings sind die Zeitpunkte des Einsetzens von Maxima und Minima etwas verzögert, das Maximum tritt um 14:00 Uhr auf, das Minimum danach Sonnenaufgang.

Täglicher Lufttemperaturbereich(der Unterschied zwischen den maximalen und minimalen Lufttemperaturen während des Tages) ist an Land höher als über dem Meer; nimmt ab, wenn man sich in hohe Breiten bewegt (am größten in tropische Wüsten– bis 40 0 ​​​​C) und nimmt an Stellen mit nacktem Boden zu. Die tägliche Amplitude der Lufttemperatur ist einer der Indikatoren für die Kontinentalität des Klimas. In Wüsten ist es viel größer als in Gebieten mit maritimem Klima.

Jährliche Schwankung der Lufttemperatur(Änderung der durchschnittlichen monatlichen Temperatur im Laufe des Jahres) wird hauptsächlich durch den Breitengrad des Ortes bestimmt. Jährlicher Lufttemperaturbereich- die Differenz zwischen den maximalen und minimalen durchschnittlichen monatlichen Temperaturen.

Die geografische Verteilung der Lufttemperatur wird mit dargestellt Isotherme– Linien, die Punkte auf der Karte mit den gleichen Temperaturen verbinden. Die Verteilung der Lufttemperatur ist zonal; Jahresisothermen haben im Allgemeinen einen sublatitudinalen Streichen und entsprechen jährliche Ausschüttung Strahlungsbilanz.

Im Jahresdurchschnitt liegt der wärmste Breitengrad auf dem 10. nördlichen Breitengrad. mit einer Temperatur von 27 0 C – das ist thermischer Äquator. Im Sommer verschiebt sich der thermische Äquator auf 20 0 N Breite, im Winter nähert er sich dem Äquator auf 5 0 N Breite. Die Verschiebung des thermischen Äquators im Northern Territory erklärt sich aus der Tatsache, dass im Northern Territory die Landfläche in niedrigen Breiten im Vergleich zu den Southern Peaks größer ist und im Laufe des Jahres größer ist hohe Temperaturen.

Die Wärme über die Erdoberfläche verteilt sich zonal und regional. Neben der geografischen Breite wird die Temperaturverteilung auf der Erde beeinflusst von: der Art der Land- und Meeresverteilung, dem Relief, der Höhe über dem Meeresspiegel, den Meeres- und Luftströmungen.

Die Breitenverteilung der Jahresisothermen wird durch warme und kalte Strömungen gestört. IN gemäßigte Breiten Die Westküste von SP wird vorbeigespült warme Strömungen, wärmer als die Ostküste, an der kalte Strömungen vorbeiziehen. Folglich krümmen sich Isothermen entlang der Westküste zum Pol und entlang der Ostküste zum Äquator.

Die durchschnittliche Jahrestemperatur in der SP beträgt +15,2 0 C und in der SP +13,2 0 C. Die Tiefsttemperatur in der SP erreichte –77 0 C (Oimjakon) (das absolute Minimum der SP) und –68 0 C ( Werchojansk). In UP sind die Tiefsttemperaturen viel niedriger; An den Stationen Sovetskaya und Vostok wurde eine Temperatur von –89,2 0 C (das absolute Minimum des UP) gemessen. Die Tiefsttemperatur bei klarem Wetter in der Antarktis kann auf –93 0 C sinken. Die höchsten Temperaturen werden in Wüsten beobachtet tropische Zone, in Tripolis +58 0 C, in Kalifornien, im Death Valley betrug die Temperatur +56,7 0 C.

Karten geben eine Vorstellung davon, wie stark Kontinente und Ozeane die Temperaturverteilung beeinflussen. isomal(Isomalen sind Linien, die Punkte mit den gleichen Temperaturanomalien verbinden). Anomalien sind Abweichungen der tatsächlichen Temperaturen von den durchschnittlichen Breitentemperaturen. Anomalien können positiv oder negativ sein. Positive Anomalien werden im Sommer über erhitzten Kontinenten beobachtet. Über Asien sind die Temperaturen 4 0 C höher als in den mittleren Breiten. Im Winter liegen positive Anomalien über warmen Strömungen (oberhalb des warmen Nordatlantikstroms vor der Küste Skandinaviens ist die Temperatur 28 0 C höher als normal). Negative Anomalien sind im Winter über gekühlten Kontinenten und im Sommer über kalten Strömungen ausgeprägt. In Oymyakon beispielsweise liegt die Temperatur im Winter 22 0 C unter dem Normalwert.

Auf der Erde werden unterschieden: Thermogürtel(Als Grenzen der thermischen Zonen werden Isothermen angenommen):

1. Heiß, wird in jeder Hemisphäre durch die jährliche Isotherme von +20 0 C begrenzt, die in der Nähe von 30 0 s verläuft. w. und S.

2. Zwei gemäßigte Zonen, die in jeder Hemisphäre zwischen der Jahresisotherme +20 0 C und +10 0 C des wärmsten Monats (Juli bzw. Januar) liegen.

3. Zwei Kältegürtel, die Grenze folgt der 0 0-Isotherme des wärmsten Monats. Manchmal werden Bereiche hervorgehoben ewiger Frost, die sich um die Pole befinden (Shubaev, 1977)

Auf diese Weise:

1. Die einzige Wärmequelle, die für den Ablauf exogener Prozesse in GO praktische Bedeutung hat, ist die Sonne. Die Wärme der Sonne gelangt in Form von Strahlungsenergie in den Weltraum, die dann von der Erde absorbiert und in Wärmeenergie umgewandelt wird.

2. Ein Sonnenstrahl unterliegt auf seinem Weg zahlreichen Einflüssen (Streuung, Absorption, Reflexion) verschiedener Elemente der Umgebung, in die er eindringt, und der Oberflächen, auf die er fällt.

3. Zur Verteilung Sonnenstrahlung Einfluss: der Abstand zwischen der Erde und der Sonne; Einfallswinkel des Sonnenlichts; die Form der Erde (bestimmt eine Abnahme der Strahlungsintensität vom Äquator zu den Polen). Dies ist der Hauptgrund für die Identifizierung thermischer Zonen und folglich der Grund für die Existenz von Klimazonen.

4. Der Einfluss des Breitengrads auf die Wärmeverteilung wird durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst: Relief; Verteilung von Land und Meer; Einfluss von Kälte und Wärme Meeresströmungen; atmosphärische Zirkulation.

5. Die Verteilung der Sonnenwärme wird dadurch noch komplizierter, dass die Muster und Merkmale der vertikalen Verteilung die Muster der horizontalen (entlang der Erdoberfläche) Verteilung von Strahlung und Wärme überlagern.

Die jährliche Schwankung der Lufttemperatur wird hauptsächlich durch die jährliche Schwankung der Temperatur der aktiven Oberfläche bestimmt. Die Amplitude des Jahreszyklus ist die Differenz zwischen den durchschnittlichen Monatstemperaturen der wärmsten und kältesten Monate. Die Amplitude der jährlichen Schwankung der Lufttemperatur wird beeinflusst durch:

Breitengrad des Ortes. Die kleinste Amplitude wird in der Äquatorzone beobachtet. Mit zunehmender Breite nimmt die Amplitude zu und erreicht höchste Werte in polaren Breiten

Die Höhe des Ortes über dem Meeresspiegel. Mit zunehmender Höhe nimmt die Amplitude ab.

Wetter. Nebel, Regen und hauptsächlich, wolkig. Das Fehlen von Wolken führt im Winter zu einem Rückgang der Durchschnittstemperatur des kältesten Monats und im Sommer zu einem Anstieg der Durchschnittstemperatur des wärmsten Monats.

Frost

Unter Frost versteht man einen Temperaturabfall auf 0 °C oder darunter bei positiven durchschnittlichen Tagestemperaturen.

Bei Frost kann die Lufttemperatur in 2 m Höhe manchmal positiv bleiben und in der untersten bodennahen Luftschicht auf 0 °C und darunter sinken.

Je nach den Bedingungen der Frostbildung werden sie unterteilt in:

Strahlung;

Advektiv;

advektiv-strahlend.

Strahlung gefriert entstehen durch Strahlungskühlung des Bodens und angrenzender Atmosphärenschichten. Das Auftreten solcher Fröste wird durch wolkenloses Wetter und leichten Wind begünstigt. Bewölkung verringert die effektive Strahlung und verringert somit die Frostwahrscheinlichkeit. Der Wind verhindert auch die Entstehung von Frost, denn Es fördert die turbulente Durchmischung und erhöht dadurch den Wärmefluss von der Luft zum Boden. Strahlungsfröste werden durch die thermischen Eigenschaften des Bodens beeinflusst. Je geringer die Wärmekapazität und der Wärmeleitkoeffizient sind, desto stärker ist der Frost.

Advektiver Frost. Sie entstehen durch Advektion von Luft mit einer Temperatur unter 0 °C. Wenn kalte Luft eindringt, kühlt sich der Boden bei Kontakt damit ab, und daher unterscheiden sich die Temperaturen von Luft und Boden kaum. Advektive Fröste bedecken große Gebiete und hängen wenig von den örtlichen Gegebenheiten ab.

Advektive Strahlungsfröste. Verbunden mit dem Eindringen kalter, trockener Luft, manchmal sogar mit positiver Temperatur. Nachts, insbesondere bei klarem oder teilweise bewölktem Wetter, kommt es durch Strahlung zu einer zusätzlichen Abkühlung dieser Luft und es kommt zu Frost sowohl an der Oberfläche als auch in der Luft.

Thermisches Gleichgewicht der aktiven Oberfläche und Atmosphäre. Thermisches Gleichgewicht der aktiven Oberfläche

Tagsüber absorbiert die aktive Oberfläche einen Teil der auf sie einfallenden Gesamtstrahlung und der Gegenstrahlung der Atmosphäre, verliert jedoch Energie in Form ihrer eigenen langwelligen Strahlung. Die von der aktiven Oberfläche aufgenommene Wärme wird teilweise in den Boden oder das Reservoir und teilweise in die Atmosphäre übertragen. Darüber hinaus wird ein Teil der entstehenden Wärme für die Verdunstung von Wasser von der aktiven Oberfläche aufgewendet. Nachts gibt es keine Gesamtstrahlung und die aktive Fläche verliert in der Regel Wärme in Form effektiver Strahlung. Zu dieser Tageszeit strömt Wärme aus der Tiefe des Bodens oder Reservoirs nach oben zur aktiven Oberfläche, und Wärme aus der Atmosphäre wird nach unten übertragen, d. h. sie fließt ebenfalls zur aktiven Oberfläche. Durch die Kondensation von Wasserdampf aus der Luft an der aktiven Oberfläche wird die Kondensationswärme freigesetzt.

Der gesamte Energieeintrag und -verbrauch an der aktiven Oberfläche wird als thermische Bilanz bezeichnet.

Wärmebilanzgleichung:

B = P + L + CW,

wobei B die Strahlungsbilanz ist;

P – Wärmefluss zwischen der aktiven Oberfläche und den darunter liegenden Schichten;

L – turbulenter Wärmefluss in der Oberflächenschicht der Atmosphäre;

C·W – Wärme, die bei der Verdunstung von Wasser aufgewendet wird oder bei der Kondensation von Wasserdampf auf der aktiven Oberfläche freigesetzt wird;

C – Verdampfungswärme;

W ist die Wassermenge, die während des Zeitintervalls, für das die Wärmebilanz erstellt wurde, von einer Oberflächeneinheit verdunstet ist.

Abbildung 2.3 – Schema Wärmehaushalt aktive Oberfläche

Eine der Hauptkomponenten des thermischen Gleichgewichts der aktiven Oberfläche ist deren Strahlungsbilanz B, die durch nichtstrahlende Wärmeströme L, P, CW ausgeglichen wird.

Weniger wichtige Prozesse, die in der Wärmebilanz nicht berücksichtigt werden:

Wärmeübertragung tief in den Boden durch darauf fallenden Niederschlag;

Wärmeverbrauch bei Zerfallsprozessen, mit radioaktiver Zerfall Stoffe in der Erdkruste;

Der Wärmefluss aus den Eingeweiden der Erde;

Wärmeerzeugung bei industriellen Tätigkeiten.

Messungen der Lufttemperatur und anderer meteorologischer Elemente werden in Wetterkabinen durchgeführt, in denen Thermometer in einer Höhe von zwei Metern über der Oberfläche angebracht sind. Merkmale der täglichen und jährlichen Schwankungen der Lufttemperatur werden durch Mittelung der Ergebnisse über einen langen Beobachtungszeitraum ermittelt.

Tägliche Schwankung der Lufttemperatur spiegelt die tägliche Schwankung der Temperatur der Erdoberfläche wider, die Zeitpunkte maximaler und minimaler Temperatur sind jedoch etwas verzögert. Die maximale Lufttemperatur über Land wird nach 14-15 Stunden beobachtet, über Gewässern - etwa 16 Stunden, minimal über Land - kurz nach Sonnenaufgang, über Gewässern - 2 - 3 Stunden nach Sonnenaufgang. Als Differenz zwischen täglicher maximaler und minimaler Lufttemperatur wird bezeichnet täglicher Temperaturbereich. Es hängt von einer Reihe von Faktoren ab: dem Breitengrad des Ortes, der Jahreszeit, der Art des Untergrunds ...
Oberfläche (Land oder Gewässer), Bewölkung, Relief, absolute Höhe des Gebiets, Art der Vegetation usw. Im Allgemeinen ist sie über Land (insbesondere im Sommer) viel größer als über dem Ozean. Mit der Höhe nehmen die täglichen Temperaturschwankungen ab: über Land – in einer Höhe von 2 – 3 km, über dem Ozean – niedriger.

Jährliche Schwankung der Lufttemperatur-Änderungen der durchschnittlichen monatlichen Lufttemperaturen im Laufe des Jahres. Es wiederholt auch die jährliche Schwankung der Temperatur der aktiven Oberfläche. Jährlicher Lufttemperaturbereich- die Differenz zwischen den durchschnittlichen Monatstemperaturen der wärmsten und kältesten Monate. Sein Wert hängt von den gleichen Faktoren ab wie die tägliche Temperaturamplitude und zeigt ähnliche Muster: Er wächst mit zunehmender geografischer Breite bis zu den Polarkreisen (Abb. 29). Dies ist auf den unterschiedlichen solaren Wärmegewinn zwischen Sommer und Winter zurückzuführen, der hauptsächlich auf den sich ändernden Einfallswinkel der Sonnenstrahlen und auf die unterschiedliche Dauer der täglichen Beleuchtung im Laufe des Jahres in gemäßigten und hohen Breiten zurückzuführen ist. Auch die Beschaffenheit des Untergrunds ist sehr wichtig: Über Land ist die Jahresamplitude größer – sie kann 60–65 °C erreichen, über Wasser liegt sie meist unter 10–12 °C (Abb. 30).

Äquatorialer Typ. Die jährlichen Lufttemperaturen sind das ganze Jahr über hoch und gleichmäßig, es werden jedoch immer noch zwei kleine Höchsttemperaturen beobachtet – nach den Tagen der Tagundnachtgleiche (April, Oktober) und zwei kleine Tiefsttemperaturen – nach den Tagen der Sonnenwende (Juli, Januar). Über den Kontinenten beträgt die jährliche Temperaturamplitude 5-10 °C, an den Küsten -3 °C, über den Ozeanen nur etwa 1 °C (Abb. 31).

Tropischer Typ. Im Jahreszyklus wird ein Maximum der Lufttemperatur ausgedrückt – nach dem höchsten Stand der Sonne und ein Minimum – nach dem niedrigsten Stand an den Tagen der Sonnenwenden. Auf den Kontinenten beträgt die jährliche Temperaturspanne aufgrund der sehr hohen Sommertemperaturen hauptsächlich 10–15 °C;

Typ gemäßigter Breitengrad. Im jährlichen Verlauf der Lufttemperatur kommen das Maximum bzw. Minimum nach den Tagen der Sommer- und Wintersonnenwende deutlich zum Ausdruck, und auf den Kontinenten ändert sich die Temperatur im Laufe des Jahres qualitativ und überschreitet 0 °C (mit Ausnahme des Westens). Küsten der Kontinente). Die jährliche Temperaturamplitude beträgt auf den Kontinenten 25–40 °C und erreicht in den Tiefen Eurasiens 60–65 °C aufgrund der sehr niedrigen Wintertemperaturen über den Ozeanen und an den Westküsten der Kontinente, wo die Temperaturen positiv sind Das ganze Jahr über ist die Amplitude gering und beträgt 10-15 °C.

IN gemäßigte Zone Es gibt subtropische, gemäßigte und subpolare Subzonen. Alle oben genannten Punkte beziehen sich auf die gemäßigte Subzone selbst. Im Allgemeinen nehmen innerhalb dieser drei Unterzonen die jährlichen Lufttemperaturamplituden mit zunehmender Breite und Entfernung von den Ozeanen zu.

Polarer Typ gekennzeichnet durch strenge, lange Winter. Im Jahresverlauf gibt es zudem ein Temperaturmaximum von etwa 0 °C und darunter – während des Polartages und ein deutliches Temperaturminimum – am Ende der Polarnacht. Die jährliche Temperaturspanne beträgt an Land 30 – 40 °C, über den Ozeanen und an den Küsten etwa 20 °C.

Arten jährlicher Schwankungen der Lufttemperatur werden anhand durchschnittlicher Langzeitdaten identifiziert und spiegeln periodische saisonale Schwankungen wider. Die Advektion von Luftmassen ist mit Temperaturabweichungen von Durchschnittswerten in einzelnen Jahren und Jahreszeiten verbunden. Die Variabilität der durchschnittlichen monatlichen Lufttemperaturen ist eher für gemäßigte und nahegelegene Breiten charakteristisch, insbesondere in Übergangsgebieten zwischen Meeres- und Kontinentalklima.

Für die Entwicklung der Vegetation sind abgeleitete Temperaturindikatoren von großer Bedeutung, wie zum Beispiel die Summe der aktiven Temperaturen (die Summe für einen Zeitraum mit durchschnittlichen Tagestemperaturen über 10 °C). Es bestimmt weitgehend die Menge der Kulturpflanzen in einem bestimmten Gebiet

6. Klasse

Lufttemperatur und tägliche Temperaturschwankung

Ziel: Machen Sie sich eine Vorstellung von der Wärmeverteilung auf der Erdoberfläche, der durchschnittlichen Tagestemperatur und der Amplitude der Temperaturschwankungen (täglich, jährlich).

Ausrüstung: Thermometer, Lehrbuch.

Während des Unterrichts.

ICH .Zeit organisieren. Rapport.

II . Untersuchung Hausaufgaben

Prüfen.

Welches Gas herrscht in der Atmosphäre vor:

a) Sauerstoff; b) Wasserstoff; c) Kohlendioxid; d) Stickstoff.

Welche Schicht der Atmosphäre enthält Großer Teil Luft:

In welchen Breitengraden ist die Troposphäre dicker?

a) über dem Äquator; b) in polaren Breiten; c) in gemäßigten Breiten.

Welche Schicht der Atmosphäre liegt über der Troposphäre?

a) Exosphäre; b) Stratosphäre; c) Mesosphäre.

In welcher Schicht findet der Wetterumschwung statt?

a) in der Stratosphäre; b) in der Troposphäre; c) in den oberen Schichten der Atmosphäre.III . Neues Material lernen. Wie wird die Luft erwärmt?

Wie viel der Sonnenenergie wird Ihrer Meinung nach die Luft in der Troposphäre erwärmen?

Erklären Sie, wie sich die Temperatur in der Troposphäre und mit der Höhe ändert. Warum sinkt die Temperatur?

Muster aufdecken :

Die Sonnenstrahlen durchdringen die Atmosphäre, ohne sie zu erwärmen.

Die Sonnenstrahlen erwärmen die Erdoberfläche

Die Luft in der Atmosphäre wird durch die Erdoberfläche erwärmt

Die Lufttemperatur nimmt mit der Höhe ab. Mit jedem Kilometer sinkt die Temperatur um 6°C.

Was ist der Grund für die ungleichmäßige Erwärmung der Luft im Laufe des Tages? Schauen Sie sich das Bild auf der Folie an und versuchen Sie, ein Muster zu formulieren.

Muster : Je höher die Sonne über dem Horizont steht, desto größer ist der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen und desto besser erwärmt sich die Erdoberfläche und die Luft von ihr.

Tägliche Schwankung der Lufttemperatur.

Zu welcher Tageszeit ist die Lufttemperatur am höchsten und am niedrigsten? Erklären.

Wie verändert sich die Temperatur im Laufe des Jahres?

Denken Sie darüber nach, warum die wärmsten und kältesten Monate nicht Juni und Dezember sind, wenn die Sonnenstrahlen den größten und kleinsten Einfallswinkel auf die Erdoberfläche haben.

Die Lufttemperatur ist der Grad der Lufterwärmung, der mit einem Thermometer ermittelt wird.

Die Lufttemperatur ist eines der wichtigsten Merkmale von Wetter und Klima.

Die Temperatur der Luft sowie des Bodens und des Wassers wird in den meisten Ländern auf der internationalen Temperaturskala oder -skala in Grad ausgedrücktCelsius (MIT). Null auf dieser Skala ist die Temperatur, bei der Eis schmilzt, und +100 °C ist der Siedepunkt von Wasser. In den USA und einigen anderen Ländern wird die Skala jedoch immer noch nicht nur im Alltag, sondern auch in der Meteorologie verwendetFahrenheit (F). Auf dieser Skala wird der Abstand zwischen dem Schmelzpunkt von Eis und dem Siedepunkt von Wasser durch 180˚ geteilt, wobei dem Schmelzpunkt von Eis ein Wert von +32˚F zugeordnet wird. Null Celsius entspricht +32 ˚F und +100 ˚С = +212 ˚F.

Darüber hinaus verwendet die theoretische Meteorologie eine absolute Temperaturskala (Skala).Kelvin ), K. Null dieser Skala entspricht einem vollständigen Aufhören thermische Bewegung Moleküle, also die tiefstmögliche Temperatur. Auf der Celsius-Skala beträgt sie −273 ˚С

Um allgemeine Muster von Temperaturänderungen zu identifizieren, wird ein Indikator für Durchschnittstemperaturen verwendet: durchschnittlicher Tag, durchschnittlicher Monat, durchschnittlicher Jahresdurchschnitt.

Bestimmen Sie die durchschnittliche Jahrestemperatur in Ust-Kamenogorsk

Untersuchung:

Negativ: -10°+(-7°)+(-2°)+(-2°)+(-6°)= -27°С

Positiv: 6°+13°+17°+18°+16°+12°+5°=+87°С

Durchschnittliche täglicheT: 87° - 27°= 60°: 12=+5°С

Bei der Bestimmung einer Temperaturänderung werden in der Regel deren Höchst- und Tiefstwerte notiert. Die Differenz zwischen der höchsten und der niedrigsten Punktzahl wird aufgerufenAmplitude Temperaturen Schreiben Sie die Definition auf.

Bestimmen Sie die Temperaturamplitude anhand der Tabelle und Diagramme auf der Folie .

Übung : gemäß Abb. 86, S. 94 Bestimmen Sie die Amplitude der Lufttemperatur anhand der Messwerte des dritten Thermometerpaars.

Pädagogisch-praktische Arbeit.

Erstellen eines Diagramms der täglichen Temperaturschwankungen (unter Anleitung eines Lehrers)

Isothermen - Dies sind Linien, die Punkte mit demselben verbinden Durchschnittstemperatur Luft für einen bestimmten Zeitraum.

Typischerweise werden Isothermen für die wärmsten und kältesten Monate des Jahres angezeigt, also Juli und Januar.

IV . Festigung des Gelernten.

Lehrbuch Seite 94

V . Hausaufgaben.

§24, Fragen

Beachten Sie am Sonntag die Lufttemperatur um 9:00, 12:00, 15:00, 18:00, 21:00 Uhr. Tragen Sie die Daten in die Tabelle ein

Uhr

9 Stunden

12 Std

15 Std

18 Uhr

21 Uhr