6. Температура, шкалы измерений температуры, суточный и годовой ход температуры в воздухе, на поверхности почвы и поверхности воды.

Температура воздуха в каждой точке атмосферы непрерывно меняется с изменением времени. Кроме того в разных местах Земли в одно и то же время температура также различна. Температура воздуха измеряется в градусах Международной температурной шкалы. Также широко распространена абсолютная шкала температур- шкала Кельвина, 1К=1С. В США, Великобритании и некоторых других странах до сих пор распространена шкала Фаренгейта, в которой за нуль принята температура смеси снега и нашатыря, за 100F – нормальная температура человеческого тела. ТF=9/5 ТС +32. 0F=-17,8С.

Суточный и годовой ход температуры воздуха в приземном слое атмосферы определяется по температуре на высоте 2 м. В основном этот ход обусловлен соответствующим ходом температуры деятельной поверхности.

Правильная смена одного и того же явления, повторяющаяся периодически через одинаковые промежутки времени, называется ходом наблюдаемого явления — суточным ходом, если период его суточный, и годовым, если период его годовой.

Особенности хода температуры воздуха определяются его экстремумами, т.е. наибольшими и наименьшими температурами. Разность между этими температурами называют амплитудой хода температуры воздуха. Закономерность суточного и годового хода температуры воздуха выявляется при осреднении результатов многолетних наблюдений. Она связана с периодическими колебаниями. Непериодические нарушения суточного и годового хода, обусловленные вторжением теплых или холодных воздушных масс, искажают нормальный ход температуры воздуха.

Тепло, поглощенное деятельной поверхностью, передается прилегающему слою воздуха. При этом происходит некоторое запаздывание повышения и понижения температуры воздуха по сравнению с изменениями температуры почвы. При нормальном ходе температуры минимальная температура наблюдается перед восходом Солнца, максимальная отмечается в 14-15 часов.

Температура поверхности почвы – это температура ее верхнего слоя (толщиной несколько миллиметров), свободного от растительного покрова, хорошо взрыхленного и не затеняемого от солнца, а в зимнее время при наличии снежного покрова – температура поверхности снега.

Тот слой почвы, в котором обнаруживаются суточные и годовые колебания температуры в зависимости от притока солнечной радиации, носит название активного или деятельного слоя. Минимум наступает около восхода солнца, когда уменьшающийся расход тепла станет равен увеличивающемуся приходу. После этого температура повышается, так как приход тепла больше его расхода, до момента максимума, наступающего после полудня, в 13 - 14 часов, когда уменьшающийся приход станет равен увеличивающемуся расходу. Далее температура, понижается до утра, так как в это время расход тепла больше прихода.

В зависимости от времени (сезона, суток) температура воды в океанах также сильно изменяется, в особенности в верхних слоях, которые по аналогии с атмосферой принято называть тропосферой, и меньше в нижних слоях — стратосфере. Колебания температуры зависят от соответствующих изменений количества тепла, поступающего из атмосферы и притока вод другой температуры со стороны или снизу. Основной источник прихода тепла— это Солнце, поэтому в колебаниях температур наблюдается суточный и годовой ход. Суточный и годовой ход имеют обычно форму, близкую к синусоиде; это особенно заметно при осреднении данных. Но за конкретные сутки или годы под влиянием дополнительных причин температуры могут отличаться от главного синусоидального хода. Наибольшей величины температура достигает через 2,5—3 часа после полудня и наименьшей — перед восходом Солнца. Разница между максимальной и минимальной температурами в пределах суток на поверхности в среднем очень мала — 0,5°С, хотя иногда может достигать и нескольких градусов. Размах колебаний температуры в открытом океане зависит от времени года, географической широты, облачности, ветра.

Сезонные изменения температуры (годовой ход) обусловлены главным образом соотношением составляющих теплового баланса, так как зимой море теряет тепло, а летом аккумулирует. Самые высокие температуры па поверхности океанов в северном полушарии приходятся на сентябрь или вторую половину августа, а в южном — на февраль-март. Это — так называемое гидрологическое лето. Самые низкие температуры в северном полушарии наблюдаются в феврале-марте и в южном — в августе-сентябре. Изменения температур в течение года гораздо .большие, чем за сутки,—наименьшие они в приэкваториалыной зоне, наибольшие — в районах около 40° с. ш. и 30° ю. ш. Самые большие годовые колебания, объясняющиеся влиянием теплых "и холодных течений, замечены у берегов Северной Америки и к востоку от Японии.