Тема: температурный режим воздуха

1.Процессы нагревания и охлаждения воздуха

Нижние слои атмосферы плохо поглощают солнечную радиацию, поэтому воздух нагревается, главным образом, за счет тепла земной поверхности.

День: tº суши > tº воздуха > tº воды

Ночь: tº воды > tº воздуха > tº суши

Перенос тепла в атмосфере, а также между атмосферой и подстилающей поверхностью происходит благодаря следующим процессам:

1. Тепловая конвекция – перенос отдельных объемов воздуха по вертикали. Над более прогретыми участками, воздух становится теплее и, следовательно, легче окружающего. Поэтому он поднимается вверх. А его место занимает более холодный соседний воздух, который также нагревается и поднимается.

Над сушей тепловая конвекция возникает днем в теплое время года, а над морями ночью и в холодное время года; когда водная поверхность теплее, чем прилегающие к ней слои воздуха.

2. Турбулентность – вихревые хаотические движения, небольших объемов воздуха в общем потоке ветра. Возникает потому, что отдельные объемы воздуха имеют неодинаковую скорость движения в общем потоке ветра. Следствием турбулентности является интенсивное перемешивание воздуха.

3. Радиационная теплопроводность – перенос тепла потоками длинноволновой радиации от земной поверхности в атмосферу (Е₃) или в обратном направлении (Е_а).

4. Конденсация водяного пара – при этом выделяется тепло, нагревающее воздух. Особенно это характерно для тех слоев атмосферы, где образуются облака.

2. Изменение температуры воздуха с высотой

«Изменение температуры воздуха на сто метров высоты, называется вертикальным градиентом температуры (ВГТ)»

ВГТ = t _н - t_{в .} . 100

Z_в - Z_н

t_н - t_в –разность температуры воздуха на нижнем и верхнем уровнях (в градусах Цельсия).

Z_в - Z_н – разность высот двух уровней (в метрах).

1. Если температура на верхнем уровне меньше температуры на нижнем уровне, то температура с высотой уменьшается и ВГТ положительный. Это нормальное состояние тропосферы. (тропосфера – это самый нижний слой атмосферы до высоты равной 10 –12 километров от земной поверхности).

2. Если температура на верхнем уровне равна температуре на нижнем уровне, то ВГТ равен 0ºС/100м, то есть температура с высотой не изменяется. Такое состояние называется изотермия.

3. Если температура на верхнем уровне больше, чем температура на нижнем уровне, то температура с высотой повышается. Такое состояние называется температурная инверсия. ВГТ при этом отрицательный.

Среднее значение ВГТ в тропосфере ≈ 0,6 ºС/100м.

3. Суточный и годовой ход температуры воздуха

«Изменение температуры воздуха в течение суток называют суточным ходом температуры воздуха».

Максимальная температура воздуха (на высоте 2 метра от земной поверхности) в течении суток наблюдается в 14 – 15 часов местного времени; минимальная – перед восходом Солнца.

«Изменение температуры воздуха в течении года – годовой ход температуры воздуха».

В наших широтах максимум наблюдается в июле, минимум в январе.

«Разница между максимальным и минимальным значением в суточном или годовом ходе, называется амплитудой хода температуры воздуха»

Амплитуда годового хода температуры воздуха зависит, главным образом, от географической широты места (от экватора к полюсам она увеличивается), а так же от расстояния местности до моря (чем ближе к морю, тем меньше амплитуда даже на одинаковой широте).

Чем больше амплитуда годового хода температуры воздуха, тем континентальнее климат.

4. Характеристики температурного режима воздуха