Атмосферная температура - это мера температуры на разных уровнях атмосферы Земли . Это зависит от многих факторов, в том числе от солнечного излучения , влажности и высоты над уровнем моря . При обсуждении температуры приземного воздуха следует отметить , что годовой диапазон температуры атмосферы в любом географическом месте во многом зависит от типа биома , измеренного по климатической классификации Кеппена [2]
Температура в зависимости от высоты [ править ]
Температура сильно колеблется на разных высотах относительно поверхности Земли , и это изменение температуры характеризует четыре слоя, которые существуют в атмосфере. Эти слои включают: тропосферы , Стратосфера , мезосфере и термосфере .
Тропосфера - самый нижний из четырех слоев, простирающийся от поверхности Земли примерно до 11 км (7 миль) в атмосферу, где тропопауза(граница между стратосферой тропосферы) расположена. Ширина тропосферы может варьироваться в зависимости от широты, например, тропосфера толще в тропиках (около 16 км или 10 миль), потому что тропики, как правило, теплее, и тоньше на полюсах (около 8 км или 5 миль), потому что полюса холоднее. Температура в атмосфере снижается с высотой в среднем на 6,5 ° C / км. Поскольку тропосфера испытывает самые высокие температуры ближе к поверхности Земли, происходит сильное вертикальное движение тепла и водяного пара, вызывающее турбулентность. Эта турбулентность в сочетании с наличием водяного пара является причиной того, что в тропосфере возникает погода. [3] [4]
После тропопаузы следует стратосфера. Этот слой простирается от тропопаузы до стратопаузы, которая расположена на высоте около 50 км (31 миль). Температура остается постоянной с высотой от тропопаузы до высоты 20 км (12,5 миль), после чего она начинает увеличиваться с высотой. Это явление называется инверсией, и именно из-за этой инверсии стратосфера не характеризуется как турбулентная. Стратосфера получает тепло от солнца и озонового слоя, который поглощает ультрафиолетовое излучение.
Следующий слой, называемый мезосферой, простирается от стратопаузы до мезопаузы и находится на высоте 85 км (53 мили). Температуры в мезоспере снижаются с высотой и фактически являются самыми холодными в атмосфере Земли [5]. Это снижение температуры может быть связано с уменьшением радиации, получаемой от Солнца, после того как большая часть ее уже поглощена термосферой. [3]
Четвертый слой атмосферы известен как термосфера, которая простирается от мезопаузы до «верха» атмосферы столкновений. Некоторые из самых высоких температур могут быть обнаружены в термосфере из-за приема сильного ионизирующего излучения на уровне радиационного пояса Ван Аллена .
Диапазон температур [ править ]
Изменение температуры от дневного максимума до прохладной ночи называется суточным колебанием температуры . Температурные диапазоны также могут быть основаны на периодах в месяц или год.
Размер диапазона температур приземной атмосферы зависит от нескольких факторов, таких как:
- Средняя температура
- Средняя влажность
- Режим ветров (сила, продолжительность, вариация, температура и др.)
- Близость к крупным органам воды , такие , как море
На рисунке внизу слева показан пример ежемесячных температур, зарегистрированных в одном из таких мест, городе Кампинас , штат Сан-Паулу , Бразилия , который находится примерно в 60 км к северу от линии Козерога ( 22 градуса широты ). Средняя годовая температура составляет 22,4 градуса по Цельсию, от среднего минимума 12,2 градуса до максимума 29,9 градуса. Средний температурный диапазон - 11,4 градуса. [6] Изменчивость в течение года невелика (стандартное отклонение 2,31 для максимального среднемесячного значения и 4,11 для минимального). На графике нетрудно увидеть еще одно типичное явление температурных диапазонов - их увеличение зимой (снижение средней температуры воздуха).
В Кампинасе, например, дневная температура в июле (самый холодный месяц в году) может варьироваться от 10 до 24 градусов Цельсия (диапазон 14), а в январе - от 20 до 30 градусов Цельсия (диапазон из 10).
Влияние широты, тропического климата, постоянного слабого ветра и расположения на берегу моря показывает меньшие диапазоны средних температур, меньшие колебания температуры и более высокие средние температуры (второй график, сделанный для того же периода, что и Кампинас, в Аракажу , столице штат Сержипи , также расположенный в Бразилии, на 10 градусах широты ближе к экватору ). Средняя максимальная годовая температура составляет 28,7 градуса Цельсия, а средняя минимальная - 21,9. Средний температурный диапазон составляет всего 5,7 градуса. Изменение температуры в течение года в Аракажу очень невысокое (стандартное отклонение 1,93 для максимальной температуры и 2,72 для минимальной температуры). [6]
Значение [ править ]
Местоположение, которое сочетает в себе среднюю температуру 19 градусов Цельсия, среднюю влажность 60% и диапазон температур около 10 градусов Цельсия вокруг средней температуры (годовой перепад температуры), считается идеальным с точки зрения комфорта для человека. Большинство мест с такими характеристиками расположены на переходе между умеренным и тропическим климатом, примерно в тропиках , особенно в Южном полушарии ( тропик Козерога ). [ необходима цитата ]
Повышенная минимальная температура [ править ]
Минимальная температура в спокойные ясные ночи наблюдается не на земле, а на высоте нескольких десятков сантиметров над землей. Самый низкий температурный слой называется слоем Рамдаса в честь Л.А. Рамдаса , который впервые сообщил об этом явлении в 1932 году на основе наблюдений на разных высотах экрана в шести метеорологических центрах по всей Индии. [7] [8] Явление объясняется взаимодействием эффектов теплового излучения с атмосферными аэрозолями и конвекционным переносом вблизи земли.
Глобальная температура [ править ]
Концепция глобальной температуры обычно используется в климатологии и обозначает среднюю температуру Земли, основанную на измерениях на поверхности [9], приповерхностных слоях или тропосфере . Эти записи и измерения температуры обычно получают с помощью спутниковых или наземных инструментальных измерений температуры , а затем обычно компилируют с использованием базы данных или компьютерной модели . Долгосрочные глобальные температуры в палеоклимате определяются с использованием косвенных данных .
См. Также [ править ]
- Атмосферная термодинамика
- Температура яркости
- Излучательная способность атмосферы Земли
- Промежуток времени
Ссылки [ править ]
- ^ Геометрическая высота в зависимости от температуры, давления, плотности и скорости звука, полученная из Стандартной атмосферы США 1962 года.
- ^ Кеппен, Владимир (01.06.2011). «Тепловые зоны Земли по продолжительности жаркого, умеренного и холодного периодов и влиянию тепла на органический мир» . Meteorologische Zeitschrift . 20 (3): 351–360. Bibcode : 2011MetZe..20..351K . DOI : 10.1127 / 0941-2948 / 2011/105 . ISSN 0941-2948 .
- ^ а б Росс, Шейла Лаудон, 1958- (11 марта 2013 г.). Погода и климат: введение . Дон Миллс, Онтарио, Канада. ISBN 978-0-19-544587-9. OCLC 812064583 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Томпсон, Рассел Д. Атмосферные процессы и системы , Routledge, 1998. ProQuest Ebook Central, https: // ebookcentral-proquest-com.
- ^ "Атмосфера Земли: многослойный торт" . НАСА .
- ^ a b "Статистика станции" . Агритемпо (на португальском). Архивировано из оригинального 12 октября 2013 года . Проверено 11 октября 2013 года .
- ^ Рамдас, Л.А. и Атманатан, С., 1932. Вертикальное распределение температуры воздуха у земли ночью . Beitrage zur Geophysik, v.37, pp. 116–117.
- Перейти ↑ Lake, JV (1955). «Ночной тепловой баланс». Природа . 176 (4470): 32–33. Bibcode : 1955Natur.176 ... 32L . DOI : 10.1038 / 176032b0 .
- ^ Хансен, Джеймс Э. "Анализ температуры поверхности GISS (GISTEMP)" . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Годдардский институт космических исследований . Проверено 1 сентября 2011 года .
| Эта статья, связанная с климатологией / метеорологией, является незавершенной . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |
