Temperatura ng rehimen ng pinagbabatayan na ibabaw. Thermal na rehimen ng ibabaw at atmospera ng daigdig

Ang thermal energy ay pumapasok sa mas mababang mga layer ng atmospera pangunahin mula sa pinagbabatayan na ibabaw. Ang thermal rehimen ng mga layer na ito

ay malapit na nauugnay sa thermal rehimen ng ibabaw ng mundo, kaya ang pag-aaral nito ay isa rin sa mga mahahalagang gawain ng meteorolohiya.

Ang mga pangunahing pisikal na proseso kung saan ang lupa ay tumatanggap o nagbibigay ng init ay: 1) nagliliwanag na paglipat ng init; 2) magulong pagpapalitan ng init sa pagitan ng pinagbabatayan na ibabaw at ng kapaligiran; 3) molecular heat exchange sa pagitan ng ibabaw ng lupa at ang mas mababang nakapirming katabing layer ng hangin; 4) pagpapalitan ng init sa pagitan ng mga layer ng lupa; 5) phase heat transfer: pagkonsumo ng init para sa pagsingaw ng tubig, pagtunaw ng yelo at niyebe sa ibabaw at sa lalim ng lupa, o paglabas nito sa panahon ng mga reverse process.

Ang thermal na rehimen ng ibabaw ng lupa at mga anyong tubig ay tinutukoy ng kanilang mga thermophysical na katangian. Espesyal na atensyon sa paghahanda, dapat bigyang-pansin ang derivation at analysis ng soil thermal conductivity equation (Fourier equation). Kung ang lupa ay pare-pareho nang patayo, kung gayon ang temperatura nito t sa lalim z sa oras na matutukoy ang t mula sa Fourier equation

saan a- thermal diffusivity ng lupa.

Ang kinahinatnan ng equation na ito ay ang mga pangunahing batas ng pagpapalaganap ng mga pagbabago sa temperatura sa lupa:

1. Ang batas ng invariance ng oscillation period na may lalim:

T(z) = const(2)

2. Ang batas ng pagbaba sa amplitude ng mga oscillations na may lalim:

(3)

kung saan at ang mga amplitude sa lalim a- thermal diffusivity ng layer ng lupa na nasa pagitan ng kalaliman;

3. Ang batas ng phase shift ng mga oscillation na may lalim (ang batas ng pagkaantala):

(4)

saan ang pagkaantala, i.e. ang pagkakaiba sa pagitan ng mga sandali ng pagsisimula ng parehong yugto ng mga oscillations (halimbawa, maximum) sa kalaliman at ang pagbabagu-bago ng temperatura ay tumagos sa lupa hanggang sa lalim. znp tinukoy ng ratio:

(5)

Bilang karagdagan, kinakailangang bigyang-pansin ang isang bilang ng mga kahihinatnan mula sa batas ng pagbaba sa amplitude ng mga oscillations na may lalim:

a) ang lalim kung saan sa iba't ibang mga lupa ( ) amplitude ng mga pagbabago sa temperatura na may parehong panahon ( = T 2) pagbaba ng parehong bilang ng beses na nauugnay sa isa't isa bilang square roots ng thermal diffusivity ng mga lupang ito

b) ang lalim kung saan sa parehong lupa ( a= const) amplitudes ng mga pagbabago sa temperatura na may iba't ibang mga panahon ( ) bawasan ng parehong halaga =const, ay nauugnay sa isa't isa bilang square roots ng mga panahon ng oscillations

(7)

Ito ay kinakailangan upang malinaw na maunawaan ang pisikal na kahulugan at mga tampok ng pagbuo ng daloy ng init sa lupa.

Ang density ng ibabaw ng heat flux sa lupa ay tinutukoy ng formula:

kung saan ang λ ay ang koepisyent ng thermal conductivity ng vertical temperature gradient ng lupa.

Instant na halaga R ay ipinahayag sa kW/m hanggang sa pinakamalapit na daang, ang mga kabuuan R - sa MJ / m 2 (oras-oras at araw-araw - hanggang sa daan-daang, buwanan - hanggang sa mga yunit, taunang - hanggang sampu).

Ang average na densidad ng flux ng init sa ibabaw sa ibabaw ng lupa sa isang pagitan ng oras t ay inilalarawan ng formula

kung saan ang C ay ang volumetric heat capacity ng lupa; pagitan; z "p- lalim ng pagtagos ng mga pagbabago sa temperatura; ∆tcp- ang pagkakaiba sa pagitan ng average na temperatura ng layer ng lupa hanggang sa lalim znp sa dulo at sa simula ng pagitan m. Ibigay natin ang mga pangunahing halimbawa ng mga gawain sa paksang "Thermal regime ng lupa".

Gawain 1. Sa anong lalim ito bumababa e beses ang amplitude ng diurnal fluctuation sa lupa na may koepisyent ng thermal diffusivity a\u003d 18.84 cm 2 / h?

Desisyon. Ito ay sumusunod mula sa equation (3) na ang amplitude ng diurnal fluctuations ay bababa ng isang factor ng e sa isang depth na tumutugma sa kondisyon.

Gawain 2. Hanapin ang lalim ng pagtagos ng pang-araw-araw na pagbabago ng temperatura sa granite at tuyong buhangin, kung ang matinding temperatura sa ibabaw ng mga katabing lugar na may granite na lupa ay 34.8 °C at 14.5 °C, at may tuyong mabuhanging lupa na 42.3 °C at 7.8 °C . thermal diffusivity ng granite a g \u003d 72.0 cm 2 / h, tuyong buhangin a n \u003d 23.0 cm 2 / h.

Desisyon. Ang amplitude ng temperatura sa ibabaw ng granite at buhangin ay katumbas ng:

Ang lalim ng pagtagos ay isinasaalang-alang ng formula (5):

Dahil sa mas malaking thermal diffusivity ng granite, nakakuha din kami ng mas malaking lalim ng pagtagos ng araw-araw na pagbabagu-bago ng temperatura.

Gawain 3. Ipagpalagay na ang temperatura ng itaas na layer ng lupa ay nagbabago nang linearly sa lalim, dapat kalkulahin ang surface heat flux density sa tuyong buhangin kung ang surface temperature nito ay 23.6 "SA, at ang temperatura sa lalim na 5 cm ay 19.4 °C.

Desisyon. Ang gradient ng temperatura ng lupa sa kasong ito ay katumbas ng:

Thermal conductivity ng tuyong buhangin λ= 1.0 W/m*K. Ang heat flux sa lupa ay tinutukoy ng formula:

P = -λ - = 1.0 84.0 10 "3 \u003d 0.08 kW / m 2

Ang thermal rehimen ng ibabaw na layer ng atmospera ay natutukoy pangunahin sa pamamagitan ng magulong paghahalo, ang intensity nito ay nakasalalay sa mga dynamic na kadahilanan (kagaspangan ng ibabaw ng lupa at mga gradient ng bilis ng hangin sa iba't ibang antas, sukat ng paggalaw) at mga thermal factor (inhomogeneity ng pag-init ng iba't ibang bahagi ng ibabaw at patayong pamamahagi ng temperatura).

Upang makilala ang intensity ng magulong paghahalo, ginagamit ang turbulent exchange coefficient PERO at turbulence coefficient SA. Sila ay magkakaugnay sa pamamagitan ng relasyon

K \u003d A / p(10)

saan R - density ng hangin.

Koepisyent ng turbulence Upang sinusukat sa m 2 / s, tumpak sa hundredths. Karaniwan, sa ibabaw na layer ng atmospera, ginagamit ang turbulence coefficient SA] nasa mataas G"= 1 m. Sa loob ng layer sa ibabaw:

saan z- taas (m).

Kailangan mong malaman ang mga pangunahing pamamaraan para sa pagtukoy SA\.

Gawain 1. Kalkulahin ang surface density ng vertical heat flux sa surface layer ng atmosphere sa pamamagitan ng lugar kung saan normal ang air density, ang turbulence coefficient ay 0.40 m 2 / s, at ang vertical temperature gradient ay 30.0 °C/100m.

Desisyon. Kinakalkula namin ang density ng ibabaw ng vertical heat flux sa pamamagitan ng formula

L=1.3*1005*0.40*

Pag-aralan ang mga salik na nakakaapekto sa thermal na rehimen ng ibabaw na layer ng atmospera, pati na rin ang panaka-nakang at hindi pana-panahong mga pagbabago sa temperatura ng libreng kapaligiran. Ang mga equation ng balanse ng init ng ibabaw at atmospera ng lupa ay naglalarawan ng batas ng pagtitipid ng enerhiya na natatanggap ng aktibong layer ng Earth. Isaalang-alang ang pang-araw-araw at taunang kurso ng balanse ng init at ang mga dahilan ng mga pagbabago nito.

Panitikan

Kabanata Sh, ch. 2, § 1 -8.

Mga tanong para sa pagsusuri sa sarili

1. Anong mga salik ang tumutukoy sa thermal regime ng mga anyong lupa at tubig?

2. Ano ang pisikal na kahulugan ng mga thermophysical na katangian at paano ito nakakaapekto sa temperatura ng rehimen ng lupa, hangin, tubig?

3. Ano ang nakasalalay sa mga amplitude ng pang-araw-araw at taunang pagbabagu-bago sa temperatura ng ibabaw ng lupa at paano sila nakadepende?

4. Bumuo ng mga pangunahing batas ng pamamahagi ng mga pagbabago sa temperatura sa lupa?

5. Ano ang mga kahihinatnan ng mga pangunahing batas ng pamamahagi ng mga pagbabago sa temperatura sa lupa?

6. Ano ang karaniwang lalim ng pagtagos ng araw-araw at taunang pagbabago ng temperatura sa lupa at sa mga anyong tubig?

7. Ano ang epekto ng vegetation at snow cover sa thermal regime ng lupa?

8. Ano ang mga tampok ng thermal regime ng mga anyong tubig, sa kaibahan sa thermal regime ng lupa?

9. Anong mga salik ang nakakaimpluwensya sa tindi ng turbulence sa atmospera?

10. Anong mga quantitative na katangian ng turbulence ang alam mo?

11. Ano ang mga pangunahing pamamaraan para sa pagtukoy ng koepisyent ng kaguluhan, ang kanilang mga pakinabang at disadvantages?

12. Iguhit at suriin ang pang-araw-araw na kurso ng turbulence coefficient sa ibabaw ng lupa at tubig. Ano ang mga dahilan ng kanilang pagkakaiba?

13. Paano tinutukoy ang density ng ibabaw ng vertical turbulent heat flux sa ibabaw na layer ng atmospera?

Ang lupa ay isang bahagi ng sistema ng klima, na siyang pinakaaktibong nagtitipon ng init ng araw na pumapasok sa ibabaw ng mundo.

Ang pang-araw-araw na kurso ng pinagbabatayan na temperatura sa ibabaw ay may isang maximum at isang minimum. Ang minimum ay nangyayari sa pagsikat ng araw, ang maximum ay nangyayari sa hapon. Ang yugto ng diurnal cycle at ang pang-araw-araw na amplitude nito ay nakasalalay sa panahon, ang estado ng pinagbabatayan na ibabaw, ang dami at pag-ulan, at gayundin, sa lokasyon ng mga istasyon, ang uri ng lupa at ang mekanikal na komposisyon nito.

Ayon sa mekanikal na komposisyon, ang mga lupa ay nahahati sa sandy, sandy loamy at loamy soils, na naiiba sa kapasidad ng init, thermal diffusivity at genetic properties (sa partikular, sa kulay). Ang mga madilim na lupa ay sumisipsip ng mas maraming solar radiation at samakatuwid ay nagpapainit ng higit pa kaysa sa mga magaan na lupa. Mabuhangin at mabuhangin na mabuhangin na mga lupa, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang mas maliit, mas mainit kaysa mabuhangin.

Ang taunang kurso ng pinagbabatayan na temperatura sa ibabaw ay nagpapakita ng isang simpleng periodicity na may minimum sa taglamig at maximum sa tag-araw. Sa karamihan ng teritoryo ng Russia, ang pinakamataas na temperatura ng lupa ay sinusunod sa Hulyo, sa Malayong Silangan sa baybayin ng Dagat ng Okhotsk, sa at - noong Hulyo - Agosto, sa timog ng Primorsky Krai - noong Agosto.

Ang pinakamataas na temperatura ng nakapailalim na ibabaw sa halos buong taon ay nagpapakilala sa matinding thermal state ng lupa, at para lamang sa pinakamalamig na buwan - ang ibabaw.

Ang mga kondisyon ng panahon na kanais-nais para sa nakapailalim na ibabaw upang maabot ang pinakamataas na temperatura ay: maulap na panahon, kapag ang pag-agos ng solar radiation ay pinakamataas; mababang bilis ng hangin o kalmado, dahil ang pagtaas ng bilis ng hangin ay nagdaragdag ng pagsingaw ng kahalumigmigan mula sa lupa; isang maliit na halaga ng pag-ulan, dahil ang tuyong lupa ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas mababang init at thermal diffusivity. Bilang karagdagan, sa tuyong lupa ay may mas kaunting pagkonsumo ng init para sa pagsingaw. Kaya, ang absolute temperature maxima ay karaniwang sinusunod sa pinakamaliwanag na maaraw na araw sa tuyong lupa at kadalasan sa mga oras ng hapon.

Ang heograpikal na pamamahagi ng mga average mula sa ganap na taunang maximum ng pinagbabatayan na temperatura sa ibabaw ay katulad ng pamamahagi ng mga isogeotherms ng average na buwanang temperatura ng ibabaw ng lupa sa mga buwan ng tag-init. Pangunahing latitudinal ang mga isogeotherms. Ang impluwensya ng mga dagat sa temperatura ng ibabaw ng lupa ay ipinakita sa katotohanan na sa kanlurang baybayin ng Japan at, sa Sakhalin at Kamchatka, ang latitudinal na direksyon ng isogeoterms ay nabalisa at nagiging malapit sa meridional (uulit ang mga balangkas ng ang baybayin). Sa European na bahagi ng Russia, ang mga halaga ng average ng ganap na taunang maximum ng pinagbabatayan na temperatura sa ibabaw ay nag-iiba mula 30-35°C sa baybayin ng hilagang dagat hanggang 60-62°C sa timog ng Rostov. Rehiyon, sa Krasnodar at Stavropol Teritoryo, sa Republika ng Kalmykia at Republika ng Dagestan. Sa lugar, ang average ng ganap na taunang maxima ng temperatura sa ibabaw ng lupa ay 3-5°C na mas mababa kaysa sa mga kalapit na patag na lugar, na nauugnay sa impluwensya ng mga elevation sa pagtaas ng pag-ulan sa lugar at kahalumigmigan ng lupa. Ang mga payak na teritoryo, na sarado ng mga burol mula sa umiiral na hangin, ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pinababang dami ng pag-ulan at mas mababang bilis ng hangin, at, dahil dito, ang pagtaas ng mga halaga ng matinding temperatura ng ibabaw ng lupa.

Ang pinakamabilis na pagtaas sa matinding temperatura mula hilaga hanggang timog ay nangyayari sa zone ng paglipat mula sa kagubatan at mga zone hanggang sa zone, na nauugnay sa isang pagbawas sa pag-ulan sa steppe zone at may pagbabago sa komposisyon ng lupa. Sa timog, na may pangkalahatang mababang antas ng moisture content sa lupa, ang parehong mga pagbabago sa moisture ng lupa ay tumutugma sa mas makabuluhang pagkakaiba sa temperatura ng mga lupa na naiiba sa mekanikal na komposisyon.

Mayroon ding isang matalim na pagbaba sa average ng ganap na taunang maximum ng temperatura ng pinagbabatayan na ibabaw mula timog hanggang hilaga sa hilagang mga rehiyon ng European na bahagi ng Russia, sa panahon ng paglipat mula sa forest zone hanggang sa mga zone at tundra - mga lugar ng labis na kahalumigmigan. Ang mga hilagang rehiyon ng European na bahagi ng Russia, dahil sa aktibong aktibidad ng cyclonic, bukod sa iba pang mga bagay, ay naiiba sa mga rehiyon sa timog sa isang pagtaas ng dami ng cloudiness, na makabuluhang binabawasan ang pagdating ng solar radiation sa ibabaw ng lupa.

Sa bahagi ng Asya ng Russia, ang pinakamababang average na absolute maxima ay nangyayari sa mga isla at sa hilaga (12–19°C). Habang lumilipat tayo patimog, mayroong pagtaas ng matinding temperatura, at sa hilaga ng European at Asian na bahagi ng Russia, ang pagtaas na ito ay nangyayari nang mas matindi kaysa sa ibang bahagi ng teritoryo. Sa mga lugar na may pinakamababang dami ng pag-ulan (halimbawa, ang mga lugar sa pagitan ng mga ilog ng Lena at Aldan), ang mga bulsa ng tumaas na matinding temperatura ay nakikilala. Dahil ang mga rehiyon ay napakakumplikado, ang matinding temperatura ng ibabaw ng lupa para sa mga istasyon na matatagpuan sa iba't ibang anyo ng kaluwagan (mga bulubunduking rehiyon, mga basin, mababang lupain, mga lambak ng malalaking ilog ng Siberia) ay malaki ang pagkakaiba. Ang mga average na halaga ng ganap na taunang pinakamataas na temperatura ng pinagbabatayan na ibabaw ay umaabot sa pinakamataas na halaga sa timog ng bahagi ng Asya ng Russia (maliban sa mga lugar sa baybayin). Sa timog ng Primorsky Krai, ang average ng ganap na taunang maxima ay mas mababa kaysa sa mga kontinental na rehiyon na matatagpuan sa parehong latitude. Dito umabot sa 55–59°C ang kanilang mga halaga.

Ang pinakamababang temperatura ng pinagbabatayan na ibabaw ay sinusunod din sa ilalim ng medyo tiyak na mga kondisyon: sa pinakamalamig na gabi, sa mga oras na malapit sa pagsikat ng araw, sa panahon ng mga kondisyon ng anticyclonic na panahon, kapag ang mababang cloudiness ay pinapaboran ang maximum na epektibong radiation.

Ang distribusyon ng average na isogeotherms mula sa absolute annual minima ng pinagbabatayan na temperatura sa ibabaw ay katulad ng distribution ng isotherms ng pinakamababang temperatura ng hangin. Sa karamihan ng teritoryo ng Russia, maliban sa timog at hilagang mga rehiyon, ang average na isogeotherms ng ganap na taunang minimum na temperatura ng pinagbabatayan na ibabaw ay tumatagal sa isang meridional na oryentasyon (bumababa mula kanluran hanggang silangan). Sa European na bahagi ng Russia, ang average ng ganap na taunang pinakamababang temperatura ng pinagbabatayan na ibabaw ay nag-iiba mula -25°C sa kanluran at timog na rehiyon hanggang -40 ... -45°C sa silangan at, lalo na, hilagang-silangan na rehiyon (Timan Ridge at Bolshezemelskaya tundra). Ang pinakamataas na average na halaga ng ganap na taunang minimum na temperatura (–16…–17°C) ay nangyayari sa baybayin ng Black Sea. Sa karamihan ng bahagi ng Asya ng Russia, ang average ng ganap na taunang minimum ay nag-iiba sa loob ng -45 ... -55 ° С. Ang gayong hindi gaanong mahalaga at medyo pare-parehong pamamahagi ng temperatura sa isang malawak na teritoryo ay nauugnay sa pagkakapareho ng mga kondisyon para sa pagbuo ng pinakamababang temperatura sa mga lugar na napapailalim sa impluwensya ng Siberian.

Sa mga lugar sa Silangang Siberia na may kumplikadong kaluwagan, lalo na sa Republika ng Sakha (Yakutia), kasama ang mga salik ng radiation, ang mga tampok ng kaluwagan ay may malaking epekto sa pagbaba ng pinakamababang temperatura. Dito, sa mahirap na mga kondisyon ng isang bulubunduking bansa sa mga depressions at basins, lalo na ang mga kanais-nais na kondisyon ay nilikha para sa paglamig sa pinagbabatayan na ibabaw. Ang Republika ng Sakha (Yakutia) ay may pinakamababang average na halaga ng ganap na taunang minimum ng pinagbabatayan na temperatura sa ibabaw sa Russia (hanggang sa –57…–60°C).

Sa dalampasigan Mga dagat ng Arctic, dahil sa pag-unlad ng aktibong winter cyclonic activity dito, ang pinakamababang temperatura ay mas mataas kaysa sa interior. Ang isogeotherms ay may halos latitudinal na direksyon, at ang pagbaba sa average ng ganap na taunang minima mula hilaga hanggang timog ay nangyayari nang mabilis.

Sa baybayin, inuulit ng isogeotherms ang mga balangkas ng baybayin. Ang impluwensya ng minimum na Aleutian ay ipinahayag sa pagtaas ng average ng ganap na taunang minimum sa coastal zone kumpara sa mga panloob na lugar, lalo na sa katimugang baybayin ng Primorsky Krai at sa Sakhalin. Ang average na ganap na taunang minimum dito ay –25…–30°C.

Ang pagyeyelo ng lupa ay nakasalalay sa laki ng negatibong temperatura ng hangin sa malamig na panahon. Ang pinakamahalagang kadahilanan na pumipigil sa pagyeyelo ng lupa ay ang pagkakaroon ng snow cover. Ang mga katangian nito tulad ng oras ng pagbuo, kapangyarihan, tagal ng paglitaw ay tumutukoy sa lalim ng pagyeyelo ng lupa. Ang huling pagtatatag ng snow cover ay nag-aambag sa higit na pagyeyelo ng lupa, dahil sa unang kalahati ng taglamig ang intensity ng pagyeyelo ng lupa ay pinakamalaki at, sa kabaligtaran, ang maagang pagtatatag ng snow cover ay pumipigil sa makabuluhang pagyeyelo ng lupa. Ang impluwensya ng kapal ng takip ng niyebe ay pinaka-binibigkas sa mga lugar na may mababang temperatura ng hangin.

Sa parehong lalim ng pagyeyelo ay depende sa uri ng lupa, ang mekanikal na komposisyon at halumigmig nito.

Halimbawa, sa hilagang rehiyon Kanlurang Siberia na may mababa at makapal na snow cover, ang lalim ng pagyeyelo ng lupa ay mas mababa kaysa sa mas timog at mas maiinit na rehiyon na may maliit. Ang isang kakaibang larawan ay nagaganap sa mga lugar na may hindi matatag na takip ng niyebe (katimugang mga rehiyon ng European na bahagi ng Russia), kung saan maaari itong mag-ambag sa pagtaas ng lalim ng pagyeyelo ng lupa. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa madalas na pagbabago ng hamog na nagyelo at pagtunaw, ang isang ice crust ay nabubuo sa ibabaw ng isang manipis na takip ng niyebe, ang thermal conductivity coefficient na kung saan ay ilang beses na mas malaki kaysa sa thermal conductivity ng snow at tubig. Ang lupa sa pagkakaroon ng gayong crust ay lumalamig at nagyeyelo nang mas mabilis. Ang pagkakaroon ng takip ng mga halaman ay nag-aambag sa isang pagbawas sa lalim ng pagyeyelo ng lupa, dahil ito ay nagpapanatili at nag-iipon ng niyebe.

THERMAL REGIME NG PANGUNAHING SURFACE AT ATMOSPHERE

Ang ibabaw na direktang pinainit ng sinag ng araw at naglalabas ng init sa pinagbabatayan na mga layer at hangin ay tinatawag aktibo. Ang temperatura ng aktibong ibabaw, ang halaga at pagbabago nito (araw-araw at taunang pagkakaiba-iba) ay tinutukoy ng balanse ng init.

Ang pinakamataas na halaga ng halos lahat ng bahagi ng balanse ng init ay sinusunod sa malapit na mga oras ng tanghali. Ang pagbubukod ay ang pinakamataas na palitan ng init sa lupa, na bumabagsak sa mga oras ng umaga.

Ang pinakamataas na amplitudes ng diurnal na pagkakaiba-iba ng mga bahagi ng balanse ng init ay sinusunod sa tag-araw, ang pinakamababa - sa taglamig. Sa pang-araw-araw na kurso ng temperatura sa ibabaw, tuyo at walang mga halaman, sa isang malinaw na araw, ang maximum ay nangyayari pagkatapos ng 13:00, at ang pinakamababa ay nangyayari sa paligid ng oras ng pagsikat ng araw. Ang cloudiness ay nakakagambala sa regular na takbo ng temperatura sa ibabaw at nagiging sanhi ng pagbabago sa mga sandali ng maxima at minima. Malaki ang impluwensya ng halumigmig at takip ng mga halaman sa temperatura sa ibabaw. Ang maximum na temperatura sa ibabaw ng araw ay maaaring + 80°C o higit pa. Ang pang-araw-araw na pagbabagu-bago ay umabot sa 40°. Ang kanilang halaga ay depende sa latitude ng lugar, oras ng taon, cloudiness, thermal properties ng ibabaw, kulay nito, pagkamagaspang, vegetation cover, at slope exposure.

Ang taunang kurso ng temperatura ng aktibong layer ay iba sa iba't ibang latitude. Ang pinakamataas na temperatura sa gitna at mataas na latitude ay karaniwang sinusunod sa Hunyo, ang pinakamababa - sa Enero. Ang mga amplitude ng taunang pagbabagu-bago sa temperatura ng aktibong layer sa mababang latitude ay napakaliit; sa gitnang latitude sa lupa, umabot sila sa 30°. Ang taunang pagbabagu-bago sa temperatura sa ibabaw sa mapagtimpi at matataas na latitude ay malakas na naiimpluwensyahan ng snow cover.

Ito ay tumatagal ng oras upang ilipat ang init mula sa layer patungo sa layer, at ang mga sandali ng pagsisimula ng maximum at minimum na temperatura sa araw ay naantala ng bawat 10 cm ng halos 3 oras. Kung ang pinakamataas na temperatura sa ibabaw ay sa humigit-kumulang 13:00, sa lalim na 10 cm ang temperatura ay maaabot ang maximum sa halos 16:00, at sa lalim na 20 cm - sa halos 19:00, atbp. Sa sunud-sunod pag-init ng mga nakapailalim na layer mula sa mga nakapatong, ang bawat layer ay sumisipsip ng isang tiyak na halaga ng init. Kung mas malalim ang layer, mas kaunting init ang natatanggap nito at mas mahina ang mga pagbabago sa temperatura dito. Ang amplitude ng pang-araw-araw na pagbabago ng temperatura na may lalim ay bumababa ng 2 beses para sa bawat 15 cm. Nangangahulugan ito na kung sa ibabaw ang amplitude ay 16°, pagkatapos ay sa lalim na 15 cm ito ay 8°, at sa lalim na 30 cm ito ay 4°.

Sa isang average na lalim ng tungkol sa 1 m, ang pang-araw-araw na pagbabagu-bago sa temperatura ng lupa ay "naglalaho". Ang layer kung saan halos huminto ang mga oscillation na ito ay tinatawag na layer pare-pareho ang pang-araw-araw na temperatura.

Kung mas mahaba ang panahon ng pagbabagu-bago ng temperatura, mas malalim ang pagkalat nila. Sa gitnang latitude, ang layer ng pare-pareho ang taunang temperatura ay matatagpuan sa lalim na 19-20 m, sa mataas na latitude sa lalim na 25 m. Sa tropikal na latitude, ang taunang temperatura amplitude ay maliit at ang layer ng pare-pareho ang taunang amplitude ay matatagpuan sa lalim na 5-10 m lamang. at ang pinakamababang temperatura ay naantala ng average na 20-30 araw bawat metro. Kaya, kung ang pinakamababang temperatura sa ibabaw ay naobserbahan noong Enero, sa lalim ng 2 m ito ay nangyayari sa unang bahagi ng Marso. Ipinapakita ng mga obserbasyon na ang temperatura sa layer ng pare-parehong taunang temperatura ay malapit sa average na taunang temperatura ng hangin sa itaas ng ibabaw.

Ang tubig, na may mas mataas na kapasidad ng init at mas mababang thermal conductivity kaysa sa lupa, ay umiinit nang mas mabagal at mas mabagal na naglalabas ng init. Ang ilan sa mga sinag ng araw na bumabagsak sa ibabaw ng tubig ay hinihigop ng pinakamataas na layer, at ang ilan sa mga ito ay tumagos sa isang malaking lalim, na direktang nagpainit ng ilan sa layer nito.

Ang paglipat ng tubig ay ginagawang posible ang paglipat ng init. Dahil sa magulong paghahalo, ang paglipat ng init sa lalim ay nangyayari nang 1000 - 10,000 beses na mas mabilis kaysa sa pamamagitan ng pagpapadaloy ng init. Kapag ang mga layer ng ibabaw ng tubig ay lumalamig, nangyayari ang thermal convection, na sinamahan ng paghahalo. Ang pang-araw-araw na pagbabagu-bago ng temperatura sa ibabaw ng Karagatan sa matataas na latitude ay nasa average lamang na 0.1°, sa mga mapagtimpi na latitude - 0.4°, sa mga tropikal na latitude - 0.5°. Ang lalim ng pagtagos ng mga vibrations na ito ay 15-20m. Ang taunang amplitude ng temperatura sa ibabaw ng Karagatan ay mula 1° sa equatorial latitude hanggang 10.2° sa temperate latitude. Ang taunang pagbabagu-bago ng temperatura ay tumagos sa lalim na 200-300 m. Ang mga sandali ng pinakamataas na temperatura sa mga katawan ng tubig ay huli kumpara sa lupa. Ang maximum ay nangyayari sa halos 15-16 na oras, ang pinakamababa - 2-3 oras pagkatapos ng pagsikat ng araw.

Thermal na rehimen ng mas mababang layer ng atmospera.

Ang hangin ay higit na pinainit hindi sa pamamagitan ng direktang sinag ng araw, ngunit dahil sa paglipat ng init dito ng pinagbabatayan na ibabaw (ang mga proseso ng radiation at heat conduction). Ang pinakamahalagang papel sa paglipat ng init mula sa ibabaw hanggang sa itaas na mga layer ng troposphere ay nilalaro ng magulong pagpapalitan ng init at paglipat ng nakatagong init ng singaw. Ang random na paggalaw ng mga particle ng hangin na dulot ng pag-init nito ng hindi pantay na pag-init sa ilalim na ibabaw ay tinatawag thermal turbulence o thermal convection.

Kung sa halip na maliliit na magulong gumagalaw na vortex, ang malakas na pataas (thermal) at hindi gaanong malakas na pababang paggalaw ng hangin ay nagsimulang mangibabaw, ang convection ay tinatawag maayos. Ang pag-init ng hangin malapit sa ibabaw ay dumadaloy paitaas, na naglilipat ng init. Ang thermal convection ay maaari lamang bumuo hangga't ang hangin ay may temperatura na mas mataas kaysa sa temperatura ng kapaligiran kung saan ito tumataas (isang hindi matatag na estado ng atmospera). Kung ang temperatura ng tumataas na hangin ay katumbas ng temperatura ng paligid nito, ang pagtaas ay titigil (isang walang malasakit na estado ng kapaligiran); kung ang hangin ay nagiging mas malamig kaysa sa kapaligiran, ito ay magsisimulang lumubog (ang matatag na estado ng kapaligiran).

Sa magulong paggalaw ng hangin, parami nang parami ang mga particle nito, na nakikipag-ugnayan sa ibabaw, na tumatanggap ng init, at tumataas at naghahalo, ibinibigay ito sa iba pang mga particle. Ang dami ng init na natanggap ng hangin mula sa ibabaw sa pamamagitan ng turbulence ay 400 beses na mas malaki kaysa sa dami ng init na natatanggap nito bilang resulta ng radiation, at bilang resulta ng paglipat sa pamamagitan ng molecular heat conduction - halos 500,000 beses. Ang init ay inililipat mula sa ibabaw patungo sa kapaligiran kasama ang kahalumigmigan na sumingaw mula dito, at pagkatapos ay inilabas sa panahon ng proseso ng paghalay. Ang bawat gramo ng singaw ng tubig ay naglalaman ng 600 calories ng latent heat ng vaporization.

Sa pagtaas ng hangin, nagbabago ang temperatura dahil sa adiabatic proseso, ibig sabihin, walang pagpapalitan ng init sa kapaligiran, sa pamamagitan ng pag-convert ng panloob na enerhiya ng gas sa trabaho at trabaho sa panloob na enerhiya. Dahil ang panloob na enerhiya ay proporsyonal sa ganap na temperatura ng gas, nagbabago ang temperatura. Lumalawak ang tumataas na hangin, gumaganap ng trabaho kung saan ginugugol nito ang panloob na enerhiya, at bumababa ang temperatura nito. Ang pababang hangin, sa kabaligtaran, ay naka-compress, ang enerhiya na ginugol sa pagpapalawak ay inilabas, at ang temperatura ng hangin ay tumataas.

Ang tuyo o naglalaman ng singaw ng tubig, ngunit hindi puspos sa kanila, ang hangin, tumataas, ay lumalamig nang adiabatically ng 1 ° para sa bawat 100 m. Ang hangin na puspos ng singaw ng tubig ay lumalamig nang mas mababa sa 1 ° kapag tumataas hanggang 100 m, dahil nangyayari ang condensation dito, sinamahan sa pamamagitan ng paglabas ng init, bahagyang nagbabayad para sa init na ginugol sa pagpapalawak.

Ang dami ng paglamig ng puspos na hangin kapag tumaas ito ng 100 m ay depende sa temperatura ng hangin at sa presyon ng atmospera at malawak na nag-iiba. Ang unsaturated air, pababang, ay nagpapainit ng 1 ° bawat 100 m, puspos ng isang mas maliit na halaga, dahil ang pagsingaw ay nagaganap sa loob nito, kung saan ang init ay ginugol. Ang pagtaas ng puspos na hangin ay kadalasang nawawalan ng moisture sa panahon ng pag-ulan at nagiging unsaturated. Kapag ibinaba, ang naturang hangin ay umiinit ng 1 ° bawat 100 m.

Bilang resulta, ang pagbaba ng temperatura sa panahon ng pagtaas ay mas mababa kaysa sa pagtaas nito sa panahon ng taglagas, at ang hangin na tumaas at pagkatapos ay bumaba sa parehong antas sa parehong presyon ay magkakaroon ng magkaibang temperatura- ang huling temperatura ay magiging mas mataas kaysa sa una. Ang ganitong proseso ay tinatawag pseudoadiabatic.

Dahil ang hangin ay pinainit pangunahin mula sa aktibong ibabaw, ang temperatura sa mas mababang kapaligiran, bilang panuntunan, ay bumababa sa taas. Ang vertical gradient para sa troposphere ay may average na 0.6° bawat 100 m. Ito ay itinuturing na positibo kung ang temperatura ay bumaba sa taas, at negatibo kung ito ay tumaas. Sa lower surface layer ng hangin (1.5-2 m), ang mga vertical gradient ay maaaring napakalaki.

Ang pagtaas ng temperatura na may taas ay tinatawag pagbabaligtad, at isang layer ng hangin kung saan tumataas ang temperatura sa taas, - inversion layer. Sa atmospera, ang mga layer ng inversion ay halos palaging makikita. Sa ibabaw ng lupa, kapag ito ay malakas na pinalamig, bilang resulta ng radiation, radiative inversion(radiation inversion) . Lumilitaw ito sa malinaw na mga gabi ng tag-araw at maaaring masakop ang isang layer ng ilang daang metro. Sa taglamig, sa malinaw na panahon, ang pagbabaligtad ay nagpapatuloy ng ilang araw at kahit na linggo. Ang mga pagbabaligtad sa taglamig ay maaaring masakop ang isang layer hanggang sa 1.5 km.

Ang mga kondisyon ng kaluwagan ay nakakatulong sa pagpapalakas ng pagbabaligtad: malamig na hangin dumadaloy pababa sa depresyon at tumitigil doon. Ang ganitong mga pagbabaligtad ay tinatawag orographic. Makapangyarihang pagbabaligtad na tinatawag mapanlinlang, nabuo kapag medyo mainit na hangin dumarating sa malamig na ibabaw, pinapalamig ang mas mababang mga layer nito. Ang mga inversion sa pang-araw na advective ay mahinang ipinahayag, sa gabi sila ay pinahusay ng radiative cooling. Sa tagsibol, ang pagbuo ng naturang mga inversion ay pinadali ng takip ng niyebe na hindi pa natutunaw.

Ang mga frost ay nauugnay sa hindi pangkaraniwang bagay ng pagbabaligtad ng temperatura sa ibabaw na layer ng hangin. I-freeze - isang pagbaba sa temperatura ng hangin sa gabi hanggang 0 ° at mas mababa sa oras na ang average na pang-araw-araw na temperatura ay higit sa 0 ° (taglagas, tagsibol). Maaari rin na ang mga frost ay sinusunod lamang sa lupa kapag ang temperatura ng hangin sa itaas nito ay higit sa zero.

Ang thermal state ng atmospera ay nakakaapekto sa pagpapalaganap ng liwanag sa loob nito. Sa mga kaso kung saan ang temperatura ay nagbabago nang husto sa taas (tumataas o bumababa), mayroong mga mirage.

Mirage - isang haka-haka na imahe ng isang bagay na lumilitaw sa itaas nito (upper mirage) o sa ibaba nito (lower mirage). Hindi gaanong karaniwan ang mga lateral mirage (lumalabas ang larawan mula sa gilid). Ang sanhi ng mga mirage ay ang kurbada ng tilapon ng mga sinag ng liwanag na nagmumula sa isang bagay patungo sa mata ng nagmamasid, bilang resulta ng kanilang repraksyon sa hangganan ng mga layer na may iba't ibang densidad.

Ang pang-araw-araw at taunang pagkakaiba-iba ng temperatura sa ibabang troposphere hanggang sa taas na 2 km sa pangkalahatan ay sumasalamin sa pagkakaiba-iba ng temperatura sa ibabaw. Sa distansya mula sa ibabaw, bumababa ang mga amplitude ng mga pagbabago sa temperatura, at ang mga sandali ng maximum at minimum ay naantala. Ang pang-araw-araw na pagbabagu-bago sa temperatura ng hangin sa taglamig ay kapansin-pansin hanggang sa taas na 0.5 km, sa tag-araw - hanggang 2 km.

Bumababa ang amplitude ng mga pagbabago sa temperatura sa araw-araw sa pagtaas ng latitude. Ang pinakamalaking araw-araw na amplitude ay nasa subtropikal na latitude, ang pinakamaliit - sa mga polar. Sa mga temperate latitude, ang mga diurnal amplitude ay iba sa magkaibang panahon ng taon. Sa matataas na latitude, ang pinakamalaking araw-araw na amplitude ay nasa tagsibol at taglagas, sa mapagtimpi na latitude - sa tag-araw.

Ang taunang kurso ng temperatura ng hangin ay pangunahing nakasalalay sa latitude ng lugar. Mula sa ekwador hanggang sa mga pole, tumataas ang taunang amplitude ng mga pagbabago sa temperatura ng hangin.

Mayroong apat na uri ng taunang pagkakaiba-iba ng temperatura ayon sa magnitude ng amplitude at ang oras ng pagsisimula ng matinding temperatura.

uri ng ekwador nailalarawan sa pamamagitan ng dalawang maxima (pagkatapos ng equinoxes) at dalawang minima (pagkatapos ng solstices). Ang amplitude sa Karagatan ay humigit-kumulang 1°, sa ibabaw ng lupa - hanggang 10°. Ang temperatura ay positibo sa buong taon.

Uri ng tropiko - isang maximum (pagkatapos ng summer solstice) at isang minimum (pagkatapos winter solstice). Ang amplitude sa ibabaw ng Karagatan ay humigit-kumulang 5°, sa lupa - hanggang 20°. Ang temperatura ay positibo sa buong taon.

Katamtamang uri - isang maximum (sa hilagang hemisphere sa lupa sa Hulyo, sa Karagatan sa Agosto) at isang minimum (sa hilagang hemisphere sa lupa sa Enero, sa Karagatan noong Pebrero). Apat na mga panahon ay malinaw na nakikilala: mainit, malamig at dalawang transisyonal. Ang taunang amplitude ng temperatura ay tumataas sa pagtaas ng latitude, pati na rin sa distansya mula sa Karagatan: sa baybayin 10°, malayo sa Karagatan - hanggang 60° at higit pa (sa Yakutsk - -62.5°). Ang temperatura sa panahon ng malamig na panahon ay negatibo.

uri ng polar - ang taglamig ay napakahaba at malamig, ang tag-araw ay maikli at malamig. Ang mga taunang amplitude ay 25° at higit pa (sa ibabaw ng lupa hanggang 65°). Ang temperatura ay negatibo sa halos buong taon. Ang pangkalahatang larawan ng taunang kurso ng temperatura ng hangin ay kumplikado sa pamamagitan ng impluwensya ng mga kadahilanan, bukod sa kung saan ang pinagbabatayan na ibabaw ay partikular na kahalagahan. Sa ibabaw ng tubig, ang taunang pagkakaiba-iba ng temperatura ay pinapakinis; sa ibabaw ng lupa, sa kabaligtaran, ito ay mas malinaw. Ang snow at ice cover ay lubos na nakakabawas sa taunang temperatura. Nakakaapekto rin ang taas ng lugar sa itaas ng antas ng Karagatan, kaluwagan, distansya mula sa Karagatan, at ulap. Ang makinis na kurso ng taunang temperatura ng hangin ay nabalisa ng mga kaguluhan na dulot ng pagpasok ng malamig o, sa kabaligtaran, mainit na hangin. Ang isang halimbawa ay maaaring ang pagbabalik ng tagsibol ng malamig na panahon (malamig na alon), pagbabalik ng init sa taglagas, pagtunaw ng taglamig sa mga mapagtimpi na latitude.

Pamamahagi ng temperatura ng hangin sa pinagbabatayan na ibabaw.

Kung ang ibabaw ng daigdig ay homogenous, at ang atmospera at hydrosphere ay nakatigil, ang pamamahagi ng init sa ibabaw ng Earth ay matutukoy lamang sa pamamagitan ng pag-agos ng solar radiation, at ang temperatura ng hangin ay unti-unting bababa mula sa ekwador hanggang sa mga pole, na natitira sa pareho sa bawat parallel (solar temperature). Sa katunayan, ang average na taunang temperatura ng hangin ay tinutukoy ng balanse ng init at nakasalalay sa likas na katangian ng pinagbabatayan na ibabaw at ang tuluy-tuloy na interlatitudinal na pagpapalitan ng init na isinasagawa sa pamamagitan ng paggalaw ng hangin at tubig ng Karagatan, at samakatuwid ay naiiba nang malaki sa mga solar.

Ang aktwal na average na taunang temperatura ng hangin malapit sa ibabaw ng mundo ay mas mababa sa mababang latitude, at, sa kabaligtaran, mas mataas kaysa sa solar sa matataas na latitude. Sa southern hemisphere, ang aktwal na average na taunang temperatura sa lahat ng latitude ay mas mababa kaysa sa hilagang. Ang average na temperatura ng hangin malapit sa ibabaw ng lupa sa hilagang hating-globo sa Enero ay +8°C, sa Hulyo +22°C; sa timog - +10° C sa Hulyo, +17° C sa Enero. Ang average na temperatura ng hangin para sa taon sa ibabaw ng lupa ay +14 ° C sa kabuuan.

Kung markahan namin ang pinakamataas na average na taunang o buwanang temperatura sa iba't ibang meridian at ikinonekta ang mga ito, makakakuha kami ng isang linya maximum na thermal, madalas na tinatawag na thermal equator. Marahil mas tama na isaalang-alang ang parallel (latitudinal circle) na may pinakamataas na normal na average na temperatura ng taon o anumang buwan bilang thermal equator. Ang thermal equator ay hindi tumutugma sa heyograpikong ekwador at "inilipat" sa hilaga. Sa panahon ng taon ito ay gumagalaw mula sa 20°N. sh. (sa Hulyo) hanggang 0° (sa Enero). Mayroong ilang mga dahilan para sa paglipat ng thermal equator sa hilaga: ang pamamayani ng lupain sa mga tropikal na latitude ng hilagang hemisphere, ang Antarctic cold pole, at, marahil, ang tagal ng tag-araw ay mahalaga (ang tag-araw sa southern hemisphere ay mas maikli. ).

Mga thermal belt.

Ang mga isotherm ay kinuha sa kabila ng mga hangganan ng mga thermal (temperatura) na sinturon. Mayroong pitong thermal zone:

mainit na sinturon, na matatagpuan sa pagitan ng taunang isotherm + 20 ° ng hilaga at timog na hemisphere; dalawang mapagtimpi na mga zone, na nakatali mula sa gilid ng ekwador ng taunang isotherm + 20 °, mula sa mga pole ng isotherm + 10 ° ng mainit na buwan;

Dalawa malamig na sinturon, na matatagpuan sa pagitan ng isotherm + 10 ° at at ang pinakamainit na buwan;

Dalawa sinturon ng hamog na nagyelo Matatagpuan malapit sa mga pole at napapaligiran ng 0° isotherm ng pinakamainit na buwan. Sa hilagang hemisphere ito ang Greenland at ang espasyo malapit sa north pole, sa southern hemisphere - ang lugar sa loob ng parallel na 60 ° S. sh.

Ang mga zone ng temperatura ay ang batayan ng mga klimatiko zone. Sa loob ng bawat sinturon, mayroong magandang uri temperatura depende sa pinagbabatayan na ibabaw. Sa lupa, ang impluwensya ng kaluwagan sa temperatura ay napakahusay. Ang pagbabago sa temperatura na may taas para sa bawat 100 m ay hindi pareho sa iba't ibang mga zone ng temperatura. Ang vertical gradient sa lower kilometer layer ng troposphere ay nag-iiba mula 0° sa ibabaw ng yelo sa Antarctica hanggang 0.8° sa tag-araw sa mga tropikal na disyerto. Samakatuwid, ang paraan ng pagdadala ng mga temperatura sa antas ng dagat gamit ang isang average na gradient (6°/100 m) ay minsan ay maaaring humantong sa mga malalaking pagkakamali. Ang pagbabago sa temperatura na may taas ay ang sanhi ng vertical climatic zonality.

Thermal na rehimen ng kapaligiran

lokal na temperatura

Ang kabuuang pagbabago ng temperatura sa nakapirming
heograpikal na punto, depende sa indibidwal
mga pagbabago sa estado ng hangin, at mula sa advection, ay tinatawag
lokal (lokal) pagbabago.
Anuman istasyon ng meteorolohiko, na hindi nagbabago
ang posisyon nito sa ibabaw ng lupa,
ituring na isang punto.
Mga instrumentong meteorolohiko - mga thermometer at
mga thermograph, na nakalagay sa isa o iba pa
lugar, irehistro nang eksakto ang mga lokal na pagbabago
temperatura ng hangin.
Isang thermometer sa isang lobo na lumilipad sa hangin at,
samakatuwid ay nananatili sa parehong masa
hangin, ay nagpapakita ng indibidwal na pagbabago
temperatura sa masa na ito.

Thermal na rehimen ng kapaligiran

Pamamahagi ng temperatura ng hangin sa
espasyo at ang pagbabago nito sa panahon
Thermal na estado ng atmospera
tinukoy:
1. Pagpapalitan ng init sa kapaligiran
(na may nakapailalim na ibabaw, katabi
masa ng hangin at kalawakan).
2. Mga proseso ng adiabatic
(kaugnay ng mga pagbabago sa presyon ng hangin,
lalo na kapag patayo ang paggalaw
3. Mga proseso ng advection
(ang paglipat ng mainit o malamig na hangin na nakakaapekto sa temperatura sa
ibinigay na punto)

Pagpapalitan ng init

Mga landas ng paglipat ng init
1) Radiation
sa pagsipsip
radiation ng hangin mula sa araw at lupa
ibabaw.
2) Thermal conductivity.
3) Pagsingaw o condensation.
4) Pagbuo o pagtunaw ng yelo at niyebe.

Radiative heat transfer path

1. Direktang pagsipsip
mayroong maliit na solar radiation sa troposphere;
maaari itong magdulot ng pagtaas
temperatura ng hangin sa pamamagitan lamang
humigit-kumulang 0.5° bawat araw.
2. Medyo mas mahalaga ay
pagkawala ng init mula sa hangin
longwave radiation.

B = S + D + Ea – Rk – Rd – Ez, kW/m2
saan
S - direktang solar radiation sa
pahalang na ibabaw;
D - nakakalat na solar radiation sa
pahalang na ibabaw;
Ang Ea ay ang counter radiation ng atmospera;
Rk at Rd - makikita mula sa pinagbabatayan na ibabaw
maikli at mahabang wave radiation;
Ez - long-wave radiation ng pinagbabatayan
ibabaw.

Balanse ng radiation ng nakapailalim na ibabaw

B = S + D + Ea– Rk – Rd – Ez, kW/m2
Bigyang-pansin ang:
Q = S + D Ito ang kabuuang radiation;
Ang Rd ay isang napakaliit na halaga at kadalasan ay hindi
isaalang-alang;
Rk =Q *Ak, kung saan ang A ay ang albedo ng ibabaw;
Eef \u003d Ez - Ea
Nakukuha namin:
B \u003d Q (1 - Ak) - Eef

Thermal na balanse ng pinagbabatayan na ibabaw

B \u003d Lt-f * Mp + Lzh-g * Mk + Qa + Qp-p
kung saan Lt-zh at Lzh-g - tiyak na init ng pagsasanib
at vaporization (condensation), ayon sa pagkakabanggit;
Ang Mn at Mk ay ang mga masa ng tubig na nasasangkot
kaukulang phase transition;
Qa at Qp-p - init ng daloy sa atmospera at sa pamamagitan ng
nakapaloob na ibabaw hanggang sa nakapailalim na mga layer
lupa o tubig.

ibabaw at aktibong layer

Ang temperatura ng rehimen ng pinagbabatayan

Ang nakapailalim na ibabaw ay
ibabaw ng lupa (lupa, tubig, niyebe at
atbp.), nakikipag-ugnayan sa kapaligiran
sa proseso ng pagpapalitan ng init at kahalumigmigan.
Ang aktibong layer ay ang layer ng lupa (kabilang ang
halaman at snow cover) o tubig,
pakikilahok sa pagpapalitan ng init sa kapaligiran,
sa lalim ng araw-araw at
taunang pagbabago ng temperatura.

10. Temperatura ng rehimen ng pinagbabatayan na ibabaw at aktibong layer

Ang temperatura ng rehimen ng pinagbabatayan
ibabaw at aktibong layer
Sa lupa, solar radiation, tumatagos
sa lalim ng tenths ng isang mm,
na-convert sa init, na
ipinadala sa mga nakapailalim na layer
molekular thermal conductivity.
Sa tubig, ang solar radiation ay tumagos
lalim hanggang sampu-sampung metro, at ang paglipat
Ang init sa pinagbabatayan na mga layer ay nangyayari sa
magulong
paghahalo, thermal
convection at evaporation

11. Temperatura ng rehimen ng pinagbabatayan na ibabaw at aktibong layer

Ang temperatura ng rehimen ng pinagbabatayan
ibabaw at aktibong layer
Araw-araw na pagbabago ng temperatura
mag-apply:
sa tubig - hanggang sampu-sampung metro,
sa lupa - wala pang isang metro
Taunang pagbabago ng temperatura
mag-apply:
sa tubig - hanggang sa daan-daang metro,
sa lupa - 10-20 metro

12. Temperatura ng rehimen ng pinagbabatayan na ibabaw at aktibong layer

Ang temperatura ng rehimen ng pinagbabatayan
ibabaw at aktibong layer
Ang init na dumarating sa ibabaw ng tubig sa araw at tag-araw ay tumatagos
sa isang malaking lalim at nagpapainit ng isang malaking haligi ng tubig.
Ang temperatura ng itaas na layer at ang pinaka-ibabaw ng tubig
tumataas ito ng kaunti.
Sa lupa, ang papasok na init ay ipinamamahagi sa isang manipis na itaas
layer, na sa gayon ay nagiging napakainit.
Sa gabi at sa taglamig, ang tubig ay nawawalan ng init mula sa ibabaw na layer, ngunit
sa halip na ito ay nagmumula sa naipon na init mula sa pinagbabatayan na mga layer.
Samakatuwid, ang temperatura sa ibabaw ng tubig ay bumababa
dahan-dahan.
Sa ibabaw ng lupa, bumababa ang temperatura kapag inilabas ang init
mabilis:
ang init na naipon sa isang manipis na itaas na layer ay mabilis na umalis dito
nang walang muling pagdadagdag mula sa ibaba.

13. Temperatura ng rehimen ng pinagbabatayan na ibabaw at aktibong layer

Ang temperatura ng rehimen ng pinagbabatayan
ibabaw at aktibong layer
Sa araw at tag-araw, ang temperatura sa ibabaw ng lupa ay mas mataas kaysa sa temperatura sa
ibabaw ng tubig; mas mababa sa gabi at sa taglamig.
Ang pang-araw-araw at taunang pagbabagu-bago ng temperatura sa ibabaw ng lupa ay mas malaki,
bukod dito, higit pa kaysa sa ibabaw ng tubig.
Sa panahon ng mainit na panahon, ang palanggana ng tubig ay naipon sa isang medyo makapal na layer
tubig, isang malaking halaga ng init, na nagbibigay sa kapaligiran sa isang malamig
season.
Ang lupa sa panahon ng mainit na panahon ay nagbibigay ng halos lahat ng init sa gabi,
na tumatanggap sa araw, at kakaunti ang naiipon nito sa taglamig.
Sa gitnang latitude, sa panahon ng mainit na kalahati ng taon, 1.5-3
kcal ng init bawat square centimeter ng ibabaw.
Sa malamig na panahon, ang lupa ay nagbibigay ng init na ito sa kapaligiran. Halaga ±1.5-3
Ang kcal/cm2 bawat taon ay ang taunang ikot ng init ng lupa.
Sa ilalim ng impluwensya ng snow cover at mga halaman sa tag-araw, ang taunang
bumababa ang sirkulasyon ng init ng lupa; halimbawa, malapit sa Leningrad ng 30%.
Sa tropiko, ang taunang paglilipat ng init ay mas mababa kaysa sa mga mapagtimpi na latitude, dahil
may mas kaunting mga taunang pagkakaiba sa pag-agos ng solar radiation.

14. Temperatura ng rehimen ng pinagbabatayan na ibabaw at aktibong layer

Ang temperatura ng rehimen ng pinagbabatayan
ibabaw at aktibong layer
Ang taunang heat turnover ng malalaking reservoir ay humigit-kumulang 20
beses na higit pa sa taunang heat turnover
lupa.
Ang Baltic Sea ay nagbibigay ng hangin sa malamig na panahon 52
kcal / cm2 at nag-iipon ng parehong halaga sa mainit-init na panahon.
Taunang heat turnover ng Black Sea ±48 kcal/cm2,
Bilang resulta ng mga pagkakaibang ito, ang temperatura ng hangin sa itaas
mas mababa sa dagat sa tag-araw at mas mataas sa taglamig kaysa sa lupa.

15. Temperatura ng rehimen ng pinagbabatayan na ibabaw at aktibong layer

Ang temperatura ng rehimen ng pinagbabatayan
ibabaw at aktibong layer
Mabilis uminit ang lupa at
lumalamig.
Ang tubig ay umiinit nang dahan-dahan at dahan-dahan
lumalamig
(tiyak na kapasidad ng init ng tubig sa
3-4 beses na mas maraming lupa)
Binabawasan ng mga halaman ang amplitude
pagbabagu-bago ng temperatura sa araw-araw
ibabaw ng lupa.
Pinoprotektahan ng snow cover ang lupa mula sa
matinding pagkawala ng init (sa taglamig, ang lupa
mas mababa ang pagyeyelo)

16.

mahalagang papel sa paglikha
rehimen ng temperatura ng troposphere
init exchange plays
hangin na may ibabaw ng lupa
sa pamamagitan ng pagpapadaloy

17. Mga prosesong nakakaapekto sa paglipat ng init ng atmospera

Mga prosesong nakakaapekto sa paglipat ng init
kapaligiran
1). Kaguluhan
(paghahalo
hangin na may kaguluhan
magulong kilusan).
2).Thermal
kombeksyon
(air transport nang patayo
direksyon na nangyayari kapag
pag-init ng pinagbabatayan na layer)

18. Mga pagbabago sa temperatura ng hangin

Mga pagbabago sa temperatura ng hangin
1).
Pana-panahon
2). Hindi pana-panahon
Mga hindi pana-panahong pagbabago
temperatura ng hangin
Nauugnay sa advection ng mga masa ng hangin
mula sa ibang bahagi ng mundo
Ang ganitong mga pagbabago ay madalas at makabuluhan sa
katamtamang latitude,
sila ay nauugnay sa cyclonic
mga aktibidad, sa maliit
kaliskis - na may lokal na hangin.

19. Pana-panahong pagbabago sa temperatura ng hangin

Araw-araw at taunang mga pagbabago sa temperatura ay
pana-panahong karakter.
Mga Pagbabago sa Araw-araw
Ang temperatura ng hangin ay nagbabago sa
araw-araw na kurso kasunod ng temperatura
ibabaw ng lupa, kung saan
pinainit ang hangin

20. Pang-araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura

Pang-araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura
Multi-taunang diurnal curves
ang mga temperatura ay makinis na mga kurba,
katulad ng sinusoids.
Sa climatology, ito ay isinasaalang-alang
pagbabago sa temperatura ng hangin sa araw,
na-average sa loob ng maraming taon.

21. sa ibabaw ng lupa (1) at sa hangin sa taas na 2m (2). Moscow (MSU)

Ang average na pang-araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura sa ibabaw
lupa (1) at
sa hangin sa taas na 2m (2). Moscow (MSU)

22. Average na pang-araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura

Average na pang-araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura
Ang temperatura sa ibabaw ng lupa ay may pagkakaiba-iba sa araw.
Ang pinakamababa nito ay sinusunod humigit-kumulang kalahating oras pagkatapos
pagsikat ng araw.
Sa oras na ito, ang balanse ng radiation ng ibabaw ng lupa
nagiging katumbas ng zero - paglipat ng init mula sa itaas na layer
balanse ang mabisang radiation ng lupa
nadagdagan ang pag-agos ng kabuuang radiation.
Ang non-radiative heat exchange sa oras na ito ay bale-wala.

23. Average na pang-araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura

Average na pang-araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura
Ang temperatura sa ibabaw ng lupa ay tumataas hanggang 13-14 na oras,
kapag naabot nito ang pinakamataas sa pang-araw-araw na kurso.
Pagkatapos nito, ang temperatura ay nagsisimulang bumaba.
Gayunpaman, ang balanse ng radiation sa mga oras ng hapon,
nananatiling positibo; ngunit
paglipat ng init sa araw mula sa tuktok na layer ng lupa hanggang
ang kapaligiran ay nangyayari hindi lamang sa pamamagitan ng epektibo
radiation, ngunit din sa pamamagitan ng pagtaas ng thermal conductivity, at
din sa tumaas na pagsingaw ng tubig.
Patuloy din ang paglipat ng init sa lalim ng lupa.
Samakatuwid, ang temperatura sa ibabaw ng lupa at bumaba
mula 13-14 na oras hanggang sa mababang umaga.

24.

25. Temperatura sa ibabaw ng lupa

Ang pinakamataas na temperatura sa ibabaw ng lupa ay karaniwang mas mataas
kaysa sa hangin sa taas ng meteorological booth. Ito ay malinaw:
sa araw, ang solar radiation ay pangunahing nagpapainit sa lupa, at na
pinapainit nito ang hangin.
Sa rehiyon ng Moscow sa tag-araw sa ibabaw ng hubad na lupa
ang mga temperatura hanggang sa + 55 ° ay sinusunod, at sa mga disyerto - kahit hanggang + 80 °.
Ang minimum na temperatura sa gabi, sa kabaligtaran, ay nangyayari sa
ang ibabaw ng lupa ay mas mababa kaysa sa hangin,
dahil, una sa lahat, ang lupa ay pinalamig ng epektibo
radiation, at mula na rito ang hangin ay pinalamig.
Sa taglamig sa rehiyon ng Moscow, ang temperatura ng gabi sa ibabaw (sa oras na ito
natatakpan ng niyebe) ay maaaring mahulog sa ibaba -50 °, sa tag-araw (maliban sa Hulyo) - sa zero. Sa
ibabaw ng niyebe sa loob ng Antarctica, kahit na ang average
ang buwanang temperatura sa Hunyo ay humigit-kumulang -70°, at sa ilang mga kaso maaari
mahulog sa -90°.

26. Pang-araw-araw na hanay ng temperatura

Pang-araw-araw na hanay ng temperatura
Ito ang pagkakaiba sa pagitan ng maximum
at pang-araw-araw na minimum na temperatura.
Pang-araw-araw na hanay ng temperatura
pagbabago ng hangin:
sa pamamagitan ng mga panahon ng taon,
sa pamamagitan ng latitude
depende sa kalikasan
nakapaloob na ibabaw,
depende sa terrain.

27. Mga pagbabago sa araw-araw na amplitude ng temperatura (Asut)

Pagbabago

1. Sa taglamig, ang Asut ay mas mababa kaysa sa tag-araw
2. Sa pagtaas ng latitude, Isang araw. bumababa:
sa latitude 20 - 30°
sa lupa A araw = 12 ° С
sa latitude na 60° Isang araw. = 6°C
3. Mga bukas na espasyo
ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mas malaking araw. :
para sa daluyan ng steppes at disyerto
Asut \u003d 15-20 ° С (hanggang 30 ° С),

28. Mga pagbabago sa araw-araw na amplitude ng temperatura (Asut)

Pagbabago
araw-araw na amplitude ng temperatura (Asut)
4. Kalapitan ng mga palanggana ng tubig
nababawasan ang Isang araw.
5.Sa matambok na anyong lupa
(mga tuktok at dalisdis ng mga bundok) Isang araw. mas maliit,
kaysa sa kapatagan
6. Sa malukong anyong lupa
(mga hollow, lambak, bangin, atbp. At higit pang mga araw.

29. Impluwensiya ng takip ng lupa sa temperatura ng ibabaw ng lupa

Binabawasan ng takip ng mga halaman ang paglamig ng lupa sa gabi.
Pangunahing nangyayari ang radiation ng gabi sa
ang ibabaw ng mismong mga halaman, na magiging pinakamarami
malamig.
Ang lupa sa ilalim ng mga halaman ay nagpapanatili ng isang mas mataas
temperatura.
Gayunpaman, sa araw, pinipigilan ng mga halaman ang radiation
pag-init ng lupa.
Pang-araw-araw na hanay ng temperatura sa ilalim ng mga halaman,
kaya nabawasan, at ang average na pang-araw-araw na temperatura
ibinaba.
Kaya, karaniwang pinapalamig ng vegetation cover ang lupa.
AT Rehiyon ng Leningrad ibabaw ng lupa sa ilalim ng bukid
ang mga pananim ay maaaring 15° mas malamig sa araw kaysa
hindi pa nabubulok na lupa. Sa karaniwan, ito ay mas malamig bawat araw
nakalantad na lupa sa pamamagitan ng 6°, at kahit na sa lalim ng 5-10 cm ay nananatili
isang pagkakaiba ng 3-4°.

30. Impluwensiya ng takip ng lupa sa temperatura ng ibabaw ng lupa

Pinoprotektahan ng snow cover ang lupa sa taglamig mula sa labis na pagkawala ng init.
Ang radiation ay nagmumula sa ibabaw ng snow cover mismo, at ang lupa sa ilalim nito
nananatiling mas mainit kaysa sa hubad na lupa. Kasabay nito, ang pang-araw-araw na amplitude
ang mga temperatura sa ibabaw ng lupa sa ilalim ng niyebe ay bumaba nang husto.
Sa gitnang zone ng European teritoryo ng Russia na may snow cover ng taas
40-50 cm, ang temperatura ng ibabaw ng lupa sa ilalim nito ay 6-7 ° na mas mataas kaysa
ang temperatura ng hubad na lupa, at 10° mas mataas kaysa sa temperatura sa
ang ibabaw ng snow cover mismo.
Ang pagyeyelo ng lupa sa taglamig sa ilalim ng niyebe ay umabot sa lalim na halos 40 cm, at wala
ang snow ay maaaring umabot sa lalim na higit sa 100 cm.
Kaya, ang takip ng mga halaman sa tag-araw ay binabawasan ang temperatura sa ibabaw ng lupa, at
snow cover sa taglamig, sa kabaligtaran, pinatataas ito.
Ang pinagsamang epekto ng vegetation cover sa tag-araw at snow cover sa taglamig ay bumababa
taunang amplitude ng temperatura sa ibabaw ng lupa; ang pagbabawas na ito ay
mga 10° kumpara sa hubad na lupa.

31. Pamamahagi ng init nang malalim sa lupa

Kung mas malaki ang density at moisture content ng lupa, ang
mas mahusay itong nagsasagawa ng init, mas mabilis
lumalim nang palalim
ang pagbabagu-bago ng temperatura ay tumagos.
Anuman ang uri ng lupa, ang panahon ng oscillation
ang temperatura ay hindi nagbabago sa lalim.
Nangangahulugan ito na hindi lamang sa ibabaw, kundi pati na rin sa
ang lalim ay nananatiling pang-araw-araw na kurso na may panahon na 24
oras sa pagitan ng bawat dalawang magkasunod
mataas o mababa
at isang taunang kurso na may panahon na 12 buwan.

32. Pamamahagi ng init nang malalim sa lupa

Ang mga amplitude ng oscillation ay bumababa nang may lalim.
Ang pagtaas ng lalim sa pag-unlad ng aritmetika
humahantong sa isang progresibong pagbaba sa amplitude
geometriko.
Kaya, kung sa ibabaw ang pang-araw-araw na amplitude ay 30 °, at
sa lalim na 20 cm 5 °, pagkatapos ay sa lalim na 40 cm ito ay magiging mas makitid
mas mababa sa 1°.
Sa medyo mababaw na lalim, ang araw-araw
ang amplitude ay bumababa nang labis na ito ay nagiging
halos katumbas ng zero.
Sa lalim na ito (mga 70-100 cm, sa iba't ibang kaso
naiiba) nagsisimula ng isang layer ng pare-pareho araw-araw
temperatura.

33. Araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura sa lupa sa iba't ibang lalim mula 1 hanggang 80 cm Pavlovsk, Mayo.

34. Taunang pagbabago ng temperatura

Ang amplitude ng taunang pagbabagu-bago ng temperatura ay bumababa mula sa
lalim.
Gayunpaman, ang taunang pagbabagu-bago ay umaabot sa mas malaki
lalim, na medyo naiintindihan: para sa kanilang pamamahagi
may oras pa.
Ang mga amplitude ng taunang pagbabagu-bago ay bumababa halos sa
zero sa lalim na humigit-kumulang 30 m sa mga polar latitude,
mga 15-20 m sa gitnang latitude,
mga 10 m sa tropiko
(kung saan at sa ibabaw ng lupa ang taunang amplitude ay mas maliit,
kaysa sa kalagitnaan ng latitude).
Sa mga kalaliman na ito ay nagsisimula, isang layer ng pare-pareho ang taunang
temperatura.

35.

Ang timing ng maximum at minimum na temperatura
kapwa sa pang-araw-araw at sa taunang kurso ay nahuhuli sila nang may lalim
sa proporsyon sa kanya.
Naiintindihan ito, dahil nangangailangan ng oras para kumalat ang init
lalim.
Ang mga pang-araw-araw na sukdulan para sa bawat 10 cm ng lalim ay naantala ng
2.5-3.5 na oras.
Nangangahulugan ito na sa lalim ng, halimbawa, 50 cm, ang pang-araw-araw na maximum
makikita pagkatapos ng hatinggabi.
Ang mga taunang mataas at mababa ay 20-30 araw na huli
bawat metro ng lalim.
Kaya, sa Kaliningrad sa lalim ng 5 m, ang pinakamababang temperatura
hindi naobserbahan noong Enero, tulad ng sa ibabaw ng lupa, ngunit noong Mayo,
maximum - hindi sa Hulyo, ngunit sa Oktubre

36. Taunang pagkakaiba-iba ng temperatura sa lupa sa iba't ibang lalim mula 3 hanggang 753 cm sa Kaliningrad.

37. Pamamahagi ng temperatura sa lupa patayo sa iba't ibang panahon

Sa tag-araw, bumababa ang temperatura mula sa ibabaw ng lupa hanggang sa lalim.
Lumalaki sa taglamig.
Sa tagsibol, ito ay unang lumalaki, at pagkatapos ay bumababa.
Sa taglagas, ito ay unang bumababa at pagkatapos ay lumalaki.
Ang mga pagbabago sa temperatura sa lupa na may lalim sa araw o taon ay maaaring ilarawan sa
gamit ang isoleth chart.
Ang x-axis ay kumakatawan sa oras sa mga oras o buwan ng taon.
Ang y-axis ay ang lalim ng lupa.
Ang bawat punto sa graph ay tumutugma sa isang tiyak na oras at isang tiyak na lalim. Sa
graph plots average na temperatura sa iba't ibang lalim sa iba't ibang oras o
buwan.
Pagkatapos gumuhit ng mga isoline na nagdudugtong sa mga punto na may pantay na temperatura,
halimbawa, bawat degree o bawat 2 degree, nakakakuha kami ng isang pamilya
thermal isoleth.
Ayon sa graph na ito, matutukoy mo ang halaga ng temperatura para sa anumang sandali ng araw.
o araw ng taon at para sa anumang lalim sa loob ng graph.

38. Isoplets ng taunang pagkakaiba-iba ng temperatura sa lupa sa Tbilisi

Isoplet ng taunang pagkakaiba-iba ng temperatura sa lupa sa
Tbilisi

39. Araw-araw at taunang kurso ng temperatura sa ibabaw ng mga reservoir at sa itaas na mga layer ng tubig

Ang pag-init at paglamig ay kumakalat sa mga anyong tubig nang higit sa
makapal na layer kaysa sa lupa, at sa karagdagan pagkakaroon ng isang mas malaki
kapasidad ng init kaysa sa lupa.
Bilang resulta ng pagbabagong ito ng temperatura sa ibabaw ng tubig
napakaliit.
Ang kanilang amplitude ay nasa pagkakasunud-sunod ng mga ikasampu ng isang degree: mga 0.1-
0.2° sa katamtamang latitude,
humigit-kumulang 0.5° sa tropiko.
Sa katimugang dagat ng USSR, ang pang-araw-araw na amplitude ng temperatura ay mas malaki:
1-2°;
sa ibabaw ng malalaking lawa sa mapagtimpi na mga latitud nang higit pa:
2-5°.
Araw-araw na pagbabagu-bago sa temperatura ng tubig sa ibabaw ng karagatan
magkaroon ng maximum na mga 15-16 na oras at pinakamababa pagkatapos ng 2-3 oras
pagkatapos ng pagsikat ng araw.

Fig. 40. Pang-araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura sa ibabaw ng dagat (solid curve) at sa taas na 6 m sa hangin (dashed curve) sa isang tropikal na lugar.

Atlantiko

41. Araw-araw at taunang kurso ng temperatura sa ibabaw ng mga reservoir at sa itaas na mga layer ng tubig

Taunang amplitude ng pagbabagu-bago ng temperatura sa ibabaw
karagatan higit pa kaysa araw-araw.
Ngunit ito ay mas mababa sa taunang amplitude sa ibabaw ng lupa.
Sa tropiko, ito ay humigit-kumulang 2-3 °, sa 40 ° N. sh. tungkol sa 10 °, at sa 40 ° S.
sh. sa paligid ng 5°.
Sa panloob na dagat at malalim na dagat lawa,
makabuluhang malalaking taunang amplitude - hanggang 20° o higit pa.
Parehong araw-araw at taunang pagbabagu-bago ay kumakalat sa tubig
(din, siyempre, huli) sa mas malalim kaysa sa lupa.
Ang pang-araw-araw na pagbabagu-bago ay matatagpuan sa dagat sa lalim na hanggang 15
20 m at higit pa, at taunang - hanggang sa 150-400 m.

42. Araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura ng hangin malapit sa ibabaw ng lupa

Ang temperatura ng hangin ay nagbabago araw-araw
kasunod ng temperatura ng ibabaw ng daigdig.
Habang ang hangin ay pinainit at pinalamig ng
ibabaw ng lupa, ang amplitude ng diurnal na pagkakaiba-iba
mas mababa ang temperatura sa meteorological booth,
kaysa sa ibabaw ng lupa, sa karaniwan ay tungkol sa
ng isang ikatlo.

43. Araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura ng hangin malapit sa ibabaw ng mundo

Ang pagtaas ng temperatura ng hangin ay nagsisimula sa pagtaas sa
temperatura ng lupa (15 minuto mamaya) sa umaga,
pagkatapos ng pagsikat ng araw. Sa 13-14 na oras ang temperatura ng lupa,
nagsisimula nang bumagsak.
Sa 14-15 na oras ito ay katumbas ng temperatura ng hangin;
Mula ngayon, na may karagdagang pagbaba sa temperatura
ang lupa ay nagsisimulang bumaba at ang temperatura ng hangin.
Kaya, ang pinakamababa sa pang-araw-araw na kurso ng temperatura
ang hangin sa ibabaw ng lupa ay bumabagsak sa oras
ilang sandali pagkatapos ng pagsikat ng araw,
at maximum na 14-15 na oras.

44. Araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura ng hangin malapit sa ibabaw ng mundo

Ang pang-araw-araw na kurso ng temperatura ng hangin ay medyo tama
nagpapakita lamang ng sarili sa matatag na malinaw na panahon.
Ito ay tila mas lohikal sa karaniwan mula sa isang malaki
bilang ng mga obserbasyon: pangmatagalang diurnal curves
temperatura - makinis na mga kurba, katulad ng sinusoids.
Ngunit sa ilang mga araw, ang diurnal na pagkakaiba-iba ng temperatura ng hangin ay maaaring
maging lubhang mali.
Depende ito sa mga pagbabago sa cloudiness na nagbabago sa radiative
mga kondisyon sa ibabaw ng lupa, gayundin mula sa advection, ibig sabihin, mula sa
pag-agos ng masa ng hangin na may ibang temperatura.
Bilang resulta ng mga kadahilanang ito, maaaring magbago ang pinakamababang temperatura
kahit na sa araw, at isang maximum - sa gabi.
Ang diurnal na pagkakaiba-iba ng temperatura ay maaaring mawala nang buo o ang kurba
Ang pagbabago sa araw ay magkakaroon ng masalimuot at hindi regular na anyo.

45. Araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura ng hangin malapit sa ibabaw ng mundo

Ang regular na diurnal na kurso ay overlapped o masked
hindi pana-panahong mga pagbabago sa temperatura.
Halimbawa, sa Helsinki noong Enero mayroong 24%
ang posibilidad na ang maximum na pang-araw-araw na temperatura
sa pagitan ng hatinggabi at ala-una ng umaga, at
13% lang ang tsansa na mahulog ito
agwat ng oras mula 12 hanggang 14 na oras.
Kahit na sa mga tropiko, kung saan ang mga hindi pana-panahong pagbabago sa temperatura ay mas mahina kaysa sa mga mapagtimpi na latitude, ang pinakamataas na
ang temperatura ay sa hapon
lamang sa 50% ng lahat ng mga kaso.

46. ​​Araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura ng hangin malapit sa ibabaw ng lupa

Sa klimatolohiya, ang pagkakaiba-iba ng araw ay karaniwang isinasaalang-alang
average na temperatura ng hangin sa mahabang panahon.
Sa ganoong karaniwang pang-araw-araw na kurso, hindi pana-panahong mga pagbabago
mga temperatura na bumabagsak nang higit pa o hindi gaanong pantay-pantay
lahat ng oras ng araw ay kanselahin ang isa't isa.
Bilang resulta, mayroon ang pangmatagalang diurnal variation curve
simpleng karakter na malapit sa sinusoidal.
Halimbawa, isaalang-alang ang pang-araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura ng hangin sa
Moscow noong Enero at Hulyo, na kinakalkula ng multi-year
datos.
Maraming taon Katamtamang temperatura para sa bawat oras
Enero o Hulyo araw, at pagkatapos ay ayon sa nakuhang average
Ang mga oras-oras na halaga ay itinayo ng mga pangmatagalang kurba
araw-araw na kurso para sa Enero at Hulyo.

47. Araw-araw na kurso ng temperatura ng hangin sa Moscow noong Enero at Hulyo. Ang mga numero ay nagpapahiwatig ng average na buwanang temperatura ng Enero at Hulyo.

48. Araw-araw na pagbabago sa amplitude ng temperatura ng hangin

Ang pang-araw-araw na amplitude ng temperatura ng hangin ay nag-iiba ayon sa panahon,
latitude, gayundin ang depende sa kalikasan ng lupa at
lupain.
Sa taglamig, ito ay mas mababa kaysa sa tag-araw, pati na rin ang amplitude
pinagbabatayan na temperatura sa ibabaw.
Sa pagtaas ng latitude, ang araw-araw na amplitude ng temperatura
bumababa ang hangin habang bumababa ang taas ng araw sa tanghali
sa abot-tanaw.
Sa ilalim ng latitude ng 20-30 ° sa lupa, ang taunang average araw-araw
amplitude ng temperatura tungkol sa 12°,
sa ilalim ng latitude 60° humigit-kumulang 6°,
sa ilalim ng latitude 70° 3° lamang.
Sa pinakamataas na latitude kung saan hindi sumisikat ang araw o
dumarating ang maraming araw nang sunud-sunod, regular na pang-araw-araw na kurso
walang temperatura sa lahat.

49. Impluwensiya ng kalikasan ng lupa at lupa

Mas malaki ang diurnal na hanay ng temperatura mismo
ibabaw ng lupa, mas malaki ang araw-araw na amplitude
temperatura ng hangin sa itaas nito.
Sa mga steppes at disyerto, ang average na araw-araw na amplitude
umabot sa 15-20°, minsan 30°.
Ito ay mas maliit sa itaas ng masaganang vegetation cover.
Ang kalapitan ng mga pinagmumulan ng tubig ay nakakaapekto rin sa diurnal amplitude.
basins: sa mga lugar sa baybayin ito ay ibinababa.

50. Relief influence

Sa matambok na anyong lupa (sa mga taluktok at sa
mga dalisdis ng mga bundok at burol) araw-araw na hanay ng temperatura
nababawasan ang hangin kumpara sa patag na lupain.
Sa malukong mga anyong lupa (sa mga lambak, bangin at mga guwang)
nadagdagan.
Ang dahilan ay iyon sa matambok na anyong lupa
ang hangin ay may pinababang lugar ng pakikipag-ugnayan sa
pinagbabatayan na ibabaw at mabilis na inalis mula dito, pinapalitan
bagong masa ng hangin.
Sa malukong mga anyong lupa, ang hangin ay umiinit nang mas malakas mula sa
ibabaw at stagnates higit sa panahon ng araw, at sa gabi
lumalamig nang mas malakas at dumadaloy pababa sa mga dalisdis. Ngunit sa makitid
bangin, kung saan pareho ang pag-agos ng radiation at epektibong radiation
nabawasan, ang mga diurnal amplitude ay mas mababa kaysa sa lapad
mga lambak

51. Impluwensiya ng mga dagat at karagatan

Maliit na diurnal temperature amplitudes sa ibabaw
ang mga dagat ay mayroon ding maliliit na diurnal amplitude
temperatura ng hangin sa ibabaw ng dagat.
Gayunpaman, ang mga huli ay mas mataas pa rin kaysa sa pang-araw-araw
amplitudes sa ibabaw ng dagat mismo.
Diurnal amplitudes sa ibabaw ng bukas na karagatan
sinusukat lamang sa ikasampu ng isang degree;
ngunit sa mas mababang layer ng hangin sa itaas ng karagatan ay umaabot sila ng 1 -
1.5°),
at higit pa sa mga panloob na dagat.
Ang mga amplitude ng temperatura sa hangin ay tumaas dahil
sila ay naiimpluwensyahan ng advection ng mga masa ng hangin.
Ang direktang pagsipsip ay gumaganap din ng isang papel.
solar radiation ng mas mababang mga layer ng hangin sa araw at
radiation mula sa kanila sa gabi.

52. Pagbabago sa araw-araw na amplitude ng temperatura na may taas

Ang pang-araw-araw na pagbabago ng temperatura sa atmospera ay umaabot hanggang
isang mas malakas na layer kaysa sa araw-araw na pagbabagu-bago sa karagatan.
Sa isang altitude ng 300 m sa itaas ng lupa, ang amplitude ng pang-araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura
humigit-kumulang 50% ng amplitude sa ibabaw ng lupa, at ang matinding halaga
ang temperatura ay dumating pagkatapos ng 1.5-2 oras.
Sa taas na 1 km, ang pang-araw-araw na hanay ng temperatura sa lupa ay 1-2°,
sa taas na 2-5 km 0.5-1 °, at ang maximum na araw ay nagbabago sa
gabi.
Sa ibabaw ng dagat, ang araw-araw na amplitude ng temperatura ay bahagyang tumataas nang may
mataas sa mas mababang kilometro, ngunit nananatiling maliit.
Ang mga maliliit na pagbabagu-bago ng temperatura sa araw ay nakikita kahit na
sa upper troposphere at sa lower stratosphere.
Ngunit doon sila ay tinutukoy na ng mga proseso ng pagsipsip at paglabas
radiation sa pamamagitan ng hangin, at hindi ng mga impluwensya ng ibabaw ng mundo.

53. Ang impluwensya ng kalupaan

Sa mga bundok, kung saan ang impluwensya ng pinagbabatayan na ibabaw ay mas malaki kaysa sa
kaukulang altitude sa libreng kapaligiran, araw-araw
Bumababa ang amplitude sa mas mabagal na taas.
Sa mga indibidwal na taluktok ng bundok, sa taas na 3000 m at higit pa,
ang araw-araw na amplitude ay maaari pa ring 3-4°.
Sa mataas, malawak na talampas, ang pang-araw-araw na hanay ng temperatura
hangin ng parehong pagkakasunud-sunod tulad ng sa mababang lupain: absorbed radiation
at ang epektibong radiation ay malaki dito, pati na rin ang ibabaw
pakikipag-ugnayan ng hangin sa lupa.
Ang pang-araw-araw na hanay ng temperatura ng hangin sa istasyon ng Murghab sa
Sa Pamirs, ang taunang average ay 15.5°, habang sa Tashkent ito ay 12°.

54.

55. Radiation ng ibabaw ng daigdig

Nangungunang mga layer ng lupa at tubig, maniyebe
takip at mga halaman mismo ay nagliliwanag
radiation ng mahabang alon; itong makalupa
Ang radiation ay madalas na tinutukoy bilang intrinsic
radiation mula sa ibabaw ng lupa.

56. Radiation ng ibabaw ng mundo

Mga ganap na temperatura ng ibabaw ng daigdig
ay nasa pagitan ng 180 at 350°.
Sa mga temperaturang ito, ang emitted radiation
halos nasa loob
4-120 microns,
at ang pinakamataas na enerhiya nito ay bumabagsak sa mga wavelength
10-15 microns.
Samakatuwid, ang lahat ng radiation na ito
infrared, hindi nakikita ng mata.

57.

58. Atmospheric radiation

Ang kapaligiran ay umiinit sa pamamagitan ng pagsipsip ng parehong solar radiation
(bagaman sa isang medyo maliit na proporsyon, mga 15% ng kabuuan nito
halaga na darating sa Earth), at sa sarili nito
radiation mula sa ibabaw ng lupa.
Bilang karagdagan, ito ay tumatanggap ng init mula sa ibabaw ng lupa.
sa pamamagitan ng pagpapadaloy ng init, gayundin sa pamamagitan ng pagsingaw at
kasunod na paghalay ng singaw ng tubig.
Palibhasa'y pinainit, ang kapaligiran ay nagliliwanag mismo.
Tulad ng ibabaw ng lupa, ito ay nagliliwanag ng hindi nakikita
infrared radiation sa parehong hanay
mga wavelength.

59. Counter radiation

Karamihan (70%) ng atmospheric radiation ay nagmumula
ibabaw ng lupa, ang iba ay napupunta sa mundo
space.
Ang atmospheric radiation na umaabot sa ibabaw ng mundo ay tinatawag na counterradiation.
Papalapit dahil nakadirekta ito sa
self-radiation ng ibabaw ng lupa.
Ang ibabaw ng lupa ay sumisipsip ng kontra radiation na ito
halos kabuuan (sa pamamagitan ng 90-99%). Kaya, ito ay
para sa ibabaw ng lupa ay isang mahalagang pinagmumulan ng init sa
karagdagan sa hinihigop na solar radiation.

60. Counter radiation

Tumataas ang counter radiation sa pagtaas ng cloudiness,
dahil ang mga ulap mismo ay nagniningning nang malakas.
Para sa mga patag na istasyon ng mapagtimpi latitude, ang average
kontra intensity ng radiation (para sa bawat
parisukat na sentimetro ng pahalang na lupa
ibabaw bawat minuto)
tungkol sa 0.3-0.4 cal,
sa mga istasyon ng bundok - mga 0.1-0.2 cal.
Ito ay isang pagbaba sa counter radiation na may taas
dahil sa pagbaba ng nilalaman ng singaw ng tubig.
Ang pinakamalaking counter radiation ay nasa ekwador, kung saan
ang kapaligiran ay ang pinakamainit at pinakamayaman sa singaw ng tubig.
Malapit sa ekwador 0.5-0.6 cal/cm2 min sa karaniwan,
Sa polar latitude hanggang 0.3 cal/cm2 min.

61. Counter radiation

Ang pangunahing sangkap sa atmospera na sumisipsip
terrestrial radiation at pagpapadala ng paparating
radiation, ay singaw ng tubig.
Ito ay sumisipsip ng infrared radiation sa isang malaking
parang multo na rehiyon - mula 4.5 hanggang 80 microns, maliban sa
pagitan sa pagitan ng 8.5 at 11 microns.
Na may average na nilalaman ng singaw ng tubig sa kapaligiran
radiation na may mga wavelength mula 5.5 hanggang 7.0 microns o higit pa
halos ganap na hinihigop.
Lamang sa hanay ng 8.5-11 microns terrestrial radiation
dumadaan sa atmospera patungo sa kalawakan.

62.

63.

64. Mabisang Radiation

Ang counter radiation ay palaging medyo mas mababa kaysa sa terrestrial.
Sa gabi, kapag walang solar radiation, dumarating ang ibabaw ng mundo
counter radiation lamang.
Ang ibabaw ng lupa ay nawawalan ng init dahil sa positibong pagkakaiba sa pagitan
sariling at kontra radiation.
Ang pagkakaiba sa pagitan ng sariling radiation ng mundo
ibabaw at kontra radiation ng atmospera
tinatawag na mabisang radiation

65. Mahusay na Radiation

Ang mabisang radiation ay
netong pagkawala ng nagniningning na enerhiya, at
kaya't ang init mula sa ibabaw ng lupa
sa gabi

66. Mabisang Radiation

Sa pagtaas ng cloudiness, pagtaas
kontra radiation, epektibong radiation
bumababa.
Sa maulap na panahon, mabisang radiation
mas mababa kaysa sa malinaw;
Sa maulap na panahon mas kaunti at gabi
paglamig ng ibabaw ng lupa.

67. Mabisang Radiation

Ang mabisang radiation, siyempre,
umiiral din sa araw.
Ngunit sa araw ito ay nagsasapawan o bahagyang
nabayaran ng hinihigop na solar
radiation. Samakatuwid, ang ibabaw ng lupa
mas mainit sa araw kaysa sa gabi, bilang resulta nito,
bukod sa iba pang mga bagay, at epektibong radiation
higit pa sa araw.

68. Mabisang Radiation

Sumisipsip ng terrestrial radiation at nagpapadala ng paparating
radiation sa ibabaw ng lupa, atmospera
karamihan ay binabawasan ang paglamig ng huli sa
oras ng gabi.
Sa araw, kakaunti ang nagagawa nito upang maiwasan ang pag-init ng lupa.
ibabaw sa pamamagitan ng solar radiation.
Ito ang impluwensya ng atmospera sa thermal regime ng earth
ibabaw ay tinatawag na greenhouse effect.
dahil sa panlabas na pagkakatulad sa pagkilos ng mga baso
mga greenhouse.

69. Mabisang Radiation

Sa pangkalahatan, ang ibabaw ng lupa ay nasa medium
ang mga latitude ay nawawalan ng epektibo
radiation tungkol sa kalahati nito
ang dami niyang natatanggap na init
mula sa hinihigop na radiation.

70. Balanse ng radiation ng ibabaw ng mundo

Ang pagkakaiba sa pagitan ng hinihigop na radiation at ang balanse ng radiation ng ibabaw ng lupa Sa pagkakaroon ng snow cover, ang balanse ng radiation
napupunta sa mga positibong halaga lamang sa taas
ang araw ay humigit-kumulang 20-25 °, dahil may malaking snow albedo
ang pagsipsip nito sa kabuuang radiation ay maliit.
Sa araw, tumataas ang balanse ng radiation sa pagtaas ng altitude.
araw at bumababa sa pagbaba nito.
Sa gabi, kapag walang kabuuang radiation,
ang negatibong balanse ng radiation ay
epektibong radiation
at samakatuwid ay bahagyang nagbabago sa gabi, maliban kung
nananatiling pareho ang mga kondisyon ng ulap.

76. Balanse ng radyasyon ng ibabaw ng daigdig

Ang ibig sabihin ng mga halaga ng tanghali
balanse ng radiation sa Moscow:
sa tag-araw na may malinaw na kalangitan - 0.51 kW / m2,
sa taglamig na may malinaw na kalangitan - 0.03 kW / m2
tag-araw sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon
ulap - 0.3 kW / m2,
taglamig sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon
ang takip ng ulap ay humigit-kumulang 0 kW/m2.

77.

78.

79. Balanse ng radyasyon ng ibabaw ng mundo

Ang balanse ng radiation ay tinutukoy ng isang balanse ng metro.
Mayroon itong isang nakaitim na receiving plate
nakaturo sa langit
at ang isa pa - pababa sa ibabaw ng lupa.
Ang pagkakaiba sa pag-init ng plato ay nagpapahintulot
matukoy ang halaga ng balanse ng radiation.
Sa gabi, ito ay katumbas ng halaga ng epektibo
radiation.

80. Radiation sa kalawakan ng mundo

Karamihan sa radiation mula sa ibabaw ng lupa
hinihigop sa kapaligiran.
Tanging sa wavelength range na 8.5-11 microns ang dumadaan
kapaligiran sa kalawakan ng mundo.
Ang papalabas na halagang ito ay 10% lamang, ng
pag-agos ng solar radiation sa hangganan ng atmospera.
Ngunit, bilang karagdagan, ang kapaligiran mismo ay nagliliwanag sa mundo
espasyo tungkol sa 55% ng enerhiya mula sa papasok
solar radiation,
ibig sabihin, ilang beses na mas malaki kaysa sa ibabaw ng lupa.

81. Radiation sa kalawakan ng mundo

Ang radiation mula sa mas mababang mga layer ng atmospera ay hinihigop
ang mga nakapatong na layer nito.
Ngunit, habang lumalayo ka sa ibabaw ng lupa, ang nilalaman
singaw ng tubig, ang pangunahing sumisipsip ng radiation,
bumababa, at kailangan ng mas makapal na layer ng hangin,
upang sumipsip ng radiation na nagmumula
ang pinagbabatayan na mga layer.
Simula sa ilang taas ng singaw ng tubig sa pangkalahatan
hindi sapat upang makuha ang lahat ng radiation,
nagmumula sa ibaba, at mula sa mga upper layer na ito na bahagi
ang atmospheric radiation ay mapupunta sa mundo
space.
Ipinapakita ng mga kalkulasyon na ang pinakamalakas na pag-radiate sa
Ang mga layer ng espasyo ng atmospera ay nasa taas na 6-10 km.

82. Radiation sa kalawakan ng mundo

Long-wave radiation ng ibabaw ng mundo at
tinatawag na atmospera na papunta sa kalawakan
papalabas na radiation.
Mga 65 units ito, kung kukuha tayo ng 100 units
pag-agos ng solar radiation sa atmospera. Kasama nina
sinasalamin at nakakalat na shortwave solar
radiation na tumatakas sa atmospera sa
isang halaga na humigit-kumulang 35 units (planetary albedo ng Earth),
ang papalabas na radiation na ito ay nagbabayad para sa pag-agos ng solar
radiation sa lupa.
Kaya, ang Earth, kasama ang atmospera, ay nawawala
kasing dami ng radiation na natatanggap nito, i.e.
ay nasa estadong nagliliwanag (radiation)
balanse.

83. Balanse ng radiation

Qincoming = Qoutput
Qincoming \u003d I * S projection * (1-A)
σ
1/4
T =
Q daloy = S earth * * T4
T=
0
252K

84. Pisikal na pare-pareho

I - Solar constant - 1378 W/m2
R(Earth) - 6367 km.
A - ang average na albedo ng Earth - 0.33.
Σ - Stefan-Boltzmann constant -5.67 * 10 -8
W/m2K4

B - masaya. Balanse, P- init na natanggap sa molek. pagpapalitan ng init sa ibabaw Lupa. Len - natanggap mula sa condens. kahalumigmigan.

Balanse ng init ng kapaligiran:

B - masaya. Balanse, P- mga gastos sa init bawat molekula. pagpapalitan ng init sa mas mababang mga layer ng atmospera. Gn - gastos sa init bawat molekula. pagpapalitan ng init sa mas mababang mga layer ng lupa Ang Len ay ang pagkonsumo ng init para sa pagsingaw ng kahalumigmigan.

Magpahinga sa mapa

10) Thermal na rehimen ng pinagbabatayan na ibabaw:

Ang ibabaw na direktang pinainit ng sinag ng araw at naglalabas ng init sa pinagbabatayan na mga patong ng lupa at hangin ay tinatawag na aktibong ibabaw.

Ang temperatura ng aktibong ibabaw ay tinutukoy ng balanse ng init.

Ang pang-araw-araw na kurso ng temperatura ng aktibong ibabaw ay umabot sa maximum na 13 oras, ang pinakamababang temperatura ay nasa paligid ng sandali ng pagsikat ng araw. Maxim. at min. maaaring magbago ang temperatura sa araw dahil sa pag-ulap, kahalumigmigan ng lupa at takip ng mga halaman.

Ang halaga ng temperatura ay nakasalalay sa:

1. Mula sa heyograpikong latitude ng lugar
2. Mula sa panahon ng taon
3. Tungkol sa cloudiness
4. Mula sa mga thermal na katangian ng ibabaw
5. Mula sa mga halaman
6. Mula sa mga slope ng pagkakalantad

Sa taunang kurso ng temperatura, ang maximum sa daluyan at mataas na pagkain sa hilagang hemisphere ay sinusunod sa Hulyo, at ang pinakamababa sa Enero. Sa mababang latitude, maliit ang taunang amplitude ng mga pagbabago sa temperatura.

Ang lalim ng pamamahagi ng temperatura ay depende sa kapasidad ng init at thermal conductivity nito. Ito ay tumatagal ng oras upang ilipat ang init mula sa layer patungo sa layer, para sa bawat 10 metro ng sunud-sunod na pag-init ng mga layer, ang bawat layer ay sumisipsip ng bahagi ng init, kaya mas malalim ang layer , mas kaunting init ang natatanggap nito, at mas kaunting pagbabagu-bago ng temperatura dito. sa karaniwan, sa lalim na 1 m, araw-araw na pagbabagu-bago sa paghinto ng temperatura, taunang pagbabagu-bago sa mababang latitude ay nagtatapos sa lalim na 5-10 m. sa gitnang latitude pataas hanggang 20 m. sa taas na 25 m. Ang layer ng pare-pareho ang temperatura, ang layer ng lupa na matatagpuan sa pagitan ng aktibong ibabaw at ang layer ng pare-pareho ang temperatura, ay tinatawag na aktibong layer.

Mga tampok ng pamamahagi. Si Fourier ay kasangkot sa temperatura sa lupa, siya ay bumalangkas ng mga batas ng pagpapalaganap ng init sa lupa, o "mga batas ng Fourier":

1))) Kung mas malaki ang density at moisture ng lupa, mas mahusay itong nagsasagawa ng init, mas mabilis ang lalim ng pamamahagi at mas malalim ang init na tumagos. Ang temperatura ay hindi nakasalalay sa mga uri ng lupa. Ang panahon ng oscillation ay hindi nagbabago nang may lalim

2))). Ang pagtaas ng lalim sa isang pag-unlad ng aritmetika ay humahantong sa pagbaba sa amplitude ng temperatura sa isang geometric na pag-unlad.

3))) Ang timing ng pagsisimula ng maximum at minimum na temperatura, kapwa sa araw-araw at sa taunang kurso ng mga temperatura, ay nabubulok nang may lalim na proporsyon sa pagtaas ng lalim.

11.Pag-init ng kapaligiran. Advection.. Ang pangunahing pinagmumulan ng buhay at maraming natural na proseso sa Earth ay ang nagliliwanag na enerhiya ng Araw, o ang enerhiya ng solar radiation. Bawat minuto, 2.4 x 10 18 cal ng solar energy ang pumapasok sa Earth, ngunit ito ay isang dalawang-bilyon lamang nito. Matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng direktang radiation (direktang nagmumula sa Araw) at diffuse (na-radiated ng mga particle ng hangin sa lahat ng direksyon). Ang kanilang kabuuan, na dumarating sa isang pahalang na ibabaw, ay tinatawag na kabuuang radiation. Ang taunang halaga ng kabuuang radiation ay pangunahing nakasalalay sa anggulo ng saklaw ng mga sinag ng araw sa ibabaw ng mundo (na tinutukoy ng geographic na latitude), sa transparency ng atmospera at ang tagal ng pag-iilaw. Sa pangkalahatan, bumababa ang kabuuang radiation mula sa equatorial-tropical latitude patungo sa mga pole. Ito ay maximum (mga 850 J / cm 2 bawat taon, o 200 kcal / cm 2 bawat taon) - sa mga tropikal na disyerto, kung saan ang direktang solar radiation ay pinaka matindi dahil sa mataas na altitude ng Araw at walang ulap na kalangitan.

Ang araw ay pangunahing nagpapainit sa ibabaw ng Earth, pinapainit nito ang hangin mula dito. Ang init ay inililipat sa hangin sa pamamagitan ng radiation at conduction. Ang hangin na pinainit mula sa ibabaw ng lupa ay lumalawak at tumataas - ito ay kung paano nabuo ang mga convective na alon. Ang kakayahan ng ibabaw ng lupa na sumasalamin sa mga sinag ng araw ay tinatawag na albedo: ang snow ay sumasalamin ng hanggang 90% ng solar radiation, buhangin - 35%, at ang basang ibabaw ng lupa ay humigit-kumulang 5%. Ang bahaging iyon ng kabuuang radiation na natitira pagkatapos na gastusin ito sa pagmuni-muni at sa thermal radiation mula sa ibabaw ng lupa ay tinatawag na balanse ng radiation (natirang radiation). Ang balanse ng radiation ay regular na bumababa mula sa ekwador (350 J/cm 2 bawat taon, o humigit-kumulang 80 kcal/cm 2 bawat taon) hanggang sa mga pole, kung saan ito ay malapit sa zero. Mula sa ekwador hanggang sa subtropika (kuwarenta), ang balanse ng radiation sa buong taon ay positibo, sa mapagtimpi na latitude sa taglamig ito ay negatibo. Bumababa din ang temperatura ng hangin patungo sa mga pole, na mahusay na sinasalamin ng mga isotherms - mga linya na nagkokonekta sa mga punto na may parehong temperatura. Ang mga isotherm ng pinakamainit na buwan ay ang mga hangganan ng pitong thermal zone. Ang hot zone ay nililimitahan ng isotherms +20 °c hanggang +10 °c, dalawang moderate pole ang extend, mula +10 °c hanggang 0 °c - malamig. Dalawang subpolar frost region ang binalangkas ng zero isotherm - dito halos hindi natutunaw ang yelo at snow. Ang mesosphere ay umaabot hanggang 80 km, kung saan ang density ng hangin ay 200 beses na mas mababa kaysa sa ibabaw, at ang temperatura ay muling bumababa sa taas (hanggang sa -90 °). Sinusundan ito ng ionosphere na binubuo ng mga sisingilin na particle (nagaganap dito ang mga auroras), ang isa pang pangalan nito ay ang thermosphere - natanggap ang shell na ito dahil sa sobrang mataas na temperatura (hanggang sa 1500 °). Mga layer sa itaas ng 450 km, tinawag ng ilang mga siyentipiko ang exosphere, mula dito ang mga particle ay tumakas sa kalawakan.

Pinoprotektahan ng atmospera ang Earth mula sa sobrang pag-init sa araw at paglamig sa gabi, pinoprotektahan ang lahat ng buhay sa Earth mula sa ultraviolet solar radiation, meteorites, corpuscular stream at cosmic ray.

advection- ang paggalaw ng hangin sa pahalang na direksyon at ang paglipat kasama nito ng mga katangian nito: temperatura, halumigmig, at iba pa. Sa ganitong diwa, ang isa ay nagsasalita, halimbawa, ng advection ng init at lamig. Ang advection ng malamig at mainit-init, tuyo at mahalumigmig na masa ng hangin ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga proseso ng meteorolohiko at sa gayon ay nakakaapekto sa estado ng panahon.

Convection- ang kababalaghan ng paglipat ng init sa mga likido, gas o butil na media sa pamamagitan ng mga daloy ng sangkap mismo (hindi mahalaga kung ito ay pinilit o kusang-loob). May tinatawag na. natural na kombeksyon, na kusang nangyayari sa isang substance kapag hindi pantay ang pag-init nito sa isang gravitational field. Sa gayong kombeksyon, ang mas mababang mga layer ng bagay ay umiinit, nagiging mas magaan at lumulutang, habang ang mga itaas na layer, sa kabaligtaran, ay lumalamig, nagiging mas mabigat at lumulubog, pagkatapos nito ay paulit-ulit ang proseso. Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang proseso ng paghahalo ay nag-aayos sa sarili sa istraktura ng mga indibidwal na vortices at isang mas marami o mas kaunting regular na sala-sala ng mga convection cell ay nakuha.

Matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng laminar at turbulent convection.

Ang natural na convection ay may utang sa maraming atmospheric phenomena, kabilang ang pagbuo ng mga ulap. Salamat sa parehong kababalaghan, ang mga tectonic plate ay gumagalaw. Ang convection ay responsable para sa paglitaw ng mga butil sa Araw.

proseso ng adiabatic- isang pagbabago sa termodinamikong estado ng hangin na nagpapatuloy sa adiabatically (isentropically), iyon ay, walang pagpapalitan ng init sa pagitan nito at ng kapaligiran (ibabaw ng lupa, espasyo, iba pang masa ng hangin).

12. Pagbabaligtad ng temperatura sa atmospera, isang pagtaas sa temperatura ng hangin na may taas sa halip na karaniwan para sa troposphere kanyang pagtanggi. Pagbabaligtad ng temperatura ay matatagpuan din malapit sa ibabaw ng lupa (ibabaw Pagbabaligtad ng temperatura), at sa isang libreng kapaligiran. Ibabaw Pagbabaligtad ng temperatura kadalasang nabuo sa mga kalmadong gabi (sa taglamig, kung minsan sa araw) bilang isang resulta ng matinding radiation ng init mula sa ibabaw ng lupa, na humahantong sa paglamig ng parehong sarili at ang katabing layer ng hangin. kapal ng ibabaw Pagbabaligtad ng temperatura ay sampu hanggang daan-daang metro. Ang pagtaas ng temperatura sa inversion layer ay mula sa tenths of degrees hanggang 15-20 °C at higit pa. Ang pinakamalakas na lupa ng taglamig Pagbabaligtad ng temperatura sa Silangang Siberia at Antarctica.
Sa troposphere, sa itaas ng layer ng lupa, Pagbabaligtad ng temperatura mas madalas na nabuo ang mga ito sa mga anticyclone dahil sa pag-aayos ng hangin, na sinamahan ng compression nito, at, dahil dito, pag-init (pag-aayos ng inversion). Sa mga zone mga harapan ng atmospera Pagbabaligtad ng temperatura ay nilikha bilang resulta ng pag-agos ng mainit na hangin papunta sa pinagbabatayan ng malamig. Itaas na kapaligiran (stratosphere, mesosphere, thermosphere) Pagbabaligtad ng temperatura dahil sa malakas na pagsipsip ng solar radiation. Kaya, sa mga altitude mula 20-30 hanggang 50-60 km nakalagay Pagbabaligtad ng temperatura nauugnay sa pagsipsip ng solar ultraviolet radiation ng ozone. Sa base ng layer na ito, ang temperatura ay mula -50 hanggang -70°C, sa itaas na hangganan nito ay tumataas ito sa -10 - +10°C. Makapangyarihan Pagbabaligtad ng temperatura, simula sa taas na 80-90 km at umaabot ng daan-daan km up, ay dahil din sa pagsipsip ng solar radiation.
Pagbabaligtad ng temperatura ay ang mga naantala na mga layer sa atmospera; pinipigilan nila ang pagbuo ng mga vertical na paggalaw ng hangin, bilang isang resulta kung saan ang singaw ng tubig, alikabok, at condensation nuclei ay naipon sa ilalim ng mga ito. Pinapaboran nito ang pagbuo ng mga layer ng haze, fog, ulap. Dahil sa maanomalyang repraksyon ng liwanag sa Pagbabaligtad ng temperatura minsan bumangon mga mirage. AT Pagbabaligtad ng temperatura ay nabuo din atmospheric waveguides, pabor sa malayo pagpapalaganap ng mga radio wave.

13.Mga uri ng taunang pagkakaiba-iba ng temperatura.G taunang kurso ng temperatura ng hangin sa iba't ibang mga heograpikal na lugar iba-iba. Ayon sa magnitude ng amplitude at ang oras ng pagsisimula ng matinding temperatura, apat na uri ng taunang pagkakaiba-iba sa temperatura ng hangin ay nakikilala.

uri ng ekwador. Sa equatorial zone, dalawa

maximum na temperatura - pagkatapos ng tagsibol at taglagas equinox, kailan

ang araw sa ibabaw ng ekwador sa tanghali ay nasa tugatog nito, at dalawang minima ang pagkatapos

winter at summer solstices, kapag ang araw ay nasa pinakamababa

taas. Ang mga amplitude ng taunang pagkakaiba-iba ay maliit dito, na ipinaliwanag ng maliit

pagbabago sa pagtaas ng init sa taon. Sa ibabaw ng mga karagatan, ang mga amplitude ay

tungkol sa 1 ° С, at sa ibabaw ng mga kontinente 5-10 ° С.

Uri ng tropiko. Sa mga tropikal na latitude, mayroong isang simpleng taunang cycle

temperatura ng hangin na may pinakamataas pagkatapos ng tag-araw at pinakamababa pagkatapos ng taglamig

solstice. Mga amplitude ng taunang cycle na may distansya mula sa ekwador

pagtaas sa taglamig. Ang average na amplitude ng taunang cycle sa mga kontinente

ay 10 - 20 ° C, sa ibabaw ng karagatan 5 - 10 ° C.

Temperate type. Sa mga temperate latitude, mayroon ding taunang pagkakaiba-iba

temperatura na may pinakamataas pagkatapos ng tag-araw at pinakamababa pagkatapos ng taglamig

solstice. Sa ibabaw ng mga kontinente ng hilagang hemisphere, ang maximum

average na buwanang temperatura naobserbahan noong Hulyo, sa ibabaw ng mga dagat at baybayin - sa

Agosto. Ang mga taunang amplitude ay tumataas nang may latitude. sa ibabaw ng mga karagatan at

mga baybayin, ang average ay 10-15 ° C, at sa latitude na 60 ° na maabot

uri ng polar. Ang mga polar na rehiyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng matagal na lamig

sa taglamig at medyo maikling malamig na tag-araw. Tapos na ang taunang amplitude

ang karagatan at ang mga baybayin ng polar sea ay 25-40 ° C, at sa lupa

lumampas sa 65 ° C. Ang pinakamataas na temperatura ay sinusunod sa Agosto, ang pinakamababang - in

Ang mga itinuturing na uri ng taunang pagkakaiba-iba ng temperatura ng hangin ay inihayag mula sa

pangmatagalang data at kumakatawan sa mga regular na pana-panahong pagbabagu-bago.

Sa ilang mga taon, sa ilalim ng impluwensya ng mga panghihimasok ng mainit at malamig na masa,

mga paglihis mula sa mga ibinigay na uri.

14. Mga katangian ng kahalumigmigan ng hangin.

Halumigmig ng hangin, ang nilalaman ng singaw ng tubig sa hangin; isa sa pinakamahalagang katangian ng panahon at klima. V. sa. ay may malaking kahalagahan sa ilang mga teknolohikal na proseso, ang paggamot ng isang bilang ng mga sakit, ang pag-iimbak ng mga gawa ng sining, mga libro, atbp.

Mga katangian ni V. sa. magsilbi: 1) pagkalastiko (o bahagyang presyon) e singaw ng tubig, na ipinahayag sa n/m 2 (sa mmHg Art. o sa mb), 2) ganap na kahalumigmigan a- ang dami ng water vapor sa g/m 3; 3) tiyak na kahalumigmigan q- ang dami ng water vapor sa G sa kg mahalumigmig na hangin; 4) ratio ng pinaghalong w, na tinutukoy ng dami ng singaw ng tubig sa G sa kg tuyong hangin; 5) kamag-anak na kahalumigmigan r- ratio ng pagkalastiko e singaw ng tubig na nakapaloob sa hangin sa pinakamataas na pagkalastiko E singaw ng tubig na nagbabad sa espasyo sa itaas ng patag na ibabaw ng purong tubig (saturation elasticity) sa isang partikular na temperatura, na ipinahayag sa%; 6) kakulangan ng kahalumigmigan d- ang pagkakaiba sa pagitan ng maximum at aktwal na pagkalastiko ng singaw ng tubig sa isang naibigay na temperatura at presyon; 7) punto ng hamog τ - ang temperatura na dadalhin ng hangin kung ito ay pinalamig nang isobarically (sa pare-pareho ang presyon) sa estado ng saturation ng singaw ng tubig sa loob nito.

V. sa. atmospera ng lupa nagbabago sa isang malawak na hanay. Kaya, malapit sa ibabaw ng lupa, ang nilalaman ng singaw ng tubig sa hangin ay nasa average mula 0.2% ayon sa dami sa matataas na latitude hanggang 2.5% sa tropiko. Alinsunod dito, ang presyon ng singaw e sa mga polar latitude sa taglamig na mas mababa sa 1 mb(minsan mga hundredth lang mb) at sa tag-araw sa ibaba 5 mb; sa tropiko ito ay tumataas sa 30 mb, at kung minsan higit pa. Sa mga subtropikal na disyerto e ibinaba sa 5-10 mb (1 mb = 10 2 n/m 2). Kamag-anak na Humidity r napakataas sa equatorial zone (average na taunang hanggang 85% o higit pa), gayundin sa mga polar latitude at sa taglamig sa loob ng mga kontinente ng gitnang latitude - dito dahil sa mababang temperatura ng hangin. Sa tag-araw, ang mga rehiyon ng monsoon ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na kamag-anak na kahalumigmigan (India - 75-80%). Mababang halaga r ay sinusunod sa mga subtropiko at tropikal na disyerto at sa taglamig sa mga rehiyon ng monsoon (hanggang sa 50% at mas mababa). Sa taas r, a at q ay mabilis na bumababa. Sa taas na 1.5-2 km Ang presyon ng singaw ay nasa average na kalahati ng ibabaw ng lupa. Sa troposphere (mas mababa sa 10-15 km) ay bumubuo ng 99% ng singaw ng tubig sa atmospera. Sa karaniwan sa bawat isa m 2 ng ibabaw ng lupa sa himpapawid ay naglalaman ng humigit-kumulang 28.5 kg singaw ng tubig.

Ang pang-araw-araw na kurso ng presyon ng singaw sa ibabaw ng dagat at sa mga lugar sa baybayin ay kahanay sa pang-araw-araw na kurso ng temperatura ng hangin: ang nilalaman ng kahalumigmigan ay tumataas sa araw na may pagtaas sa pagsingaw. Ito ay ang parehong araw-araw na gawain. e sa mga gitnang rehiyon ng mga kontinente sa panahon ng malamig na panahon. Ang isang mas kumplikadong pagkakaiba-iba ng diurnal na may dalawang maxima - sa umaga at sa gabi - ay sinusunod sa kailaliman ng mga kontinente sa tag-araw. Araw-araw na pagkakaiba-iba ng relatibong halumigmig r ay kabaligtaran sa pang-araw-araw na pagkakaiba-iba ng temperatura: sa araw na may pagtaas ng temperatura at, dahil dito, may pagtaas sa saturation elasticity E bumababa ang relatibong halumigmig. Ang taunang kurso ng presyon ng singaw ay kahanay sa taunang kurso ng temperatura ng hangin; Ang kamag-anak na halumigmig ay nagbabago sa taunang kurso na kabaligtaran sa temperatura. V. sa. sinusukat mga hygrometer at psychrometer.

15. Pagsingaw- ang pisikal na proseso ng paglipat ng isang sangkap mula sa isang likidong estado patungo sa isang gas na estado (singaw) mula sa ibabaw ng isang likido. Ang proseso ng pagsingaw ay ang kabaligtaran ng proseso ng condensation (paglipat mula sa singaw patungo sa likido).

Ang proseso ng pagsingaw ay nakasalalay sa intensity ng thermal motion ng mga molekula: mas mabilis ang paggalaw ng mga molekula, mas mabilis ang pagsingaw. Bukod sa, mahahalagang salik na nakakaapekto sa proseso ng pagsingaw ay ang rate ng panlabas (na may paggalang sa sangkap) pagsasabog, pati na rin ang mga katangian ng sangkap mismo. Sa madaling salita, sa hangin, ang pagsingaw ay nangyayari nang mas mabilis. Kung tungkol sa mga katangian ng sangkap, kung gayon, halimbawa, ang alkohol ay sumingaw ng marami mas mabilis kaysa tubig. Ang isang mahalagang kadahilanan ay din ang ibabaw na lugar ng likido kung saan nangyayari ang pagsingaw: mula sa isang makitid na decanter, ito ay magaganap nang mas mabagal kaysa sa isang malawak na plato.

Pagsingaw- ang pinakamataas na posibleng pagsingaw sa ilalim ng ibinigay na mga kondisyon ng meteorolohiko mula sa isang sapat na moistened na pinagbabatayan na ibabaw, iyon ay, sa ilalim ng mga kondisyon ng isang walang limitasyong supply ng kahalumigmigan. Ang evaporation ay ipinahayag sa millimeters ng evaporated water at ibang-iba sa aktwal na evaporation, lalo na sa disyerto, kung saan ang evaporation ay malapit sa zero at ang evaporation ay 2000 mm kada taon o higit pa.

16.condensation at sublimation. Ang condensation ay binubuo sa pagbabago ng hugis ng tubig mula dito estado ng gas(singaw ng tubig) sa likidong tubig o mga kristal ng yelo. Pangunahing nangyayari ang condensation sa atmospera kapag ang mainit na hangin ay tumataas, lumalamig at nawawala ang kakayahang maglaman ng singaw ng tubig (isang estado ng saturation). Bilang resulta, ang labis na singaw ng tubig ay namumuo sa anyo ng mga patak na ulap. Ang pataas na paggalaw na nabubuo ng mga ulap ay maaaring dulot ng convection sa unsustainably stratified air, convergence na nauugnay sa mga cyclone, pagtaas ng hangin sa pamamagitan ng mga harapan, at pagtaas sa matataas na topograpiya tulad ng mga bundok.

Pangingimbabaw- ang pagbuo ng mga kristal ng yelo (frost) kaagad mula sa singaw ng tubig nang hindi ipinapasa ang mga ito sa tubig o ang kanilang mabilis na paglamig sa ibaba 0 ° C sa oras na ang temperatura ng hangin ay nasa itaas pa rin ng radiative cooling na ito, na nangyayari sa tahimik na malinaw na gabi sa malamig na bahagi ng taon.

hamog- view pag-ulan nabuo sa ibabaw ng lupa, mga halaman, mga bagay, mga bubong ng mga gusali, mga sasakyan at iba pang mga bagay.

Dahil sa paglamig ng hangin, ang singaw ng tubig ay namumuo sa mga bagay na malapit sa lupa at nagiging mga patak ng tubig. Karaniwang nangyayari ito sa gabi. Sa mga rehiyon ng disyerto, ang hamog ay isang mahalagang pinagmumulan ng kahalumigmigan para sa mga halaman. Ang isang sapat na malakas na paglamig ng mas mababang mga layer ng hangin ay nangyayari kapag, pagkatapos ng paglubog ng araw, ang ibabaw ng lupa ay mabilis na pinalamig ng thermal radiation. Ang mga kanais-nais na kondisyon para dito ay isang maaliwalas na kalangitan at isang takip sa ibabaw na madaling nagbibigay ng init, tulad ng damo. Lalo na ang malakas na pagbuo ng hamog ay nangyayari sa mga tropikal na rehiyon, kung saan ang hangin sa ibabaw na layer ay naglalaman ng maraming singaw ng tubig at, dahil sa matinding nighttime thermal radiation ng lupa, ay makabuluhang pinalamig. Nabubuo ang frost sa mababang temperatura.

Ang temperatura ng hangin sa ibaba kung saan bumabagsak ang hamog ay tinatawag na dew point.

Frost- isang uri ng pag-ulan, na isang manipis na layer ng mga kristal ng yelo na nabuo mula sa singaw ng tubig sa atmospera. Madalas itong sinasamahan ng fog. Tulad ng hamog, nabubuo ito dahil sa paglamig ng ibabaw hanggang sa negatibong temperatura, mas mababa kaysa sa temperatura ng hangin, at desublimation ng singaw ng tubig sa ibabaw, na lumamig sa ibaba 0 ° C. Sa mga tuntunin ng hugis, ang mga particle ng hamog na nagyelo ay kahawig ng mga snowflake, ngunit naiiba sa kanila sa mas kaunting regularidad, dahil nagmula sila sa mas kaunting mga kondisyon ng equilibrium, sa ibabaw ng ilang mga bagay.

hamog na nagyelo- uri ng pag-ulan.

Ang hoarfrost ay mga deposito ng yelo sa manipis at mahahabang bagay (mga sanga ng puno, mga wire) sa fog.