В течение суток температура воздуха меняется. Самая низкая температура наблюдается перед восходом Солнца, самая высокая — в 14-15 часов.
Чтобы определить среднесуточную температуру, надо измерять температуру четыре раза в сутки: в 1 час ночи, в 7 часов утра, в 1 час дня, в 7 часов вечера. Среднее арифметическое этих измерений и является среднесуточной температурой.
Температура воздуха меняется не только в течение суток, но и в течение года (рис. 138).
Рис. 138. Головой ход температуры воздуха на широте 62° с. ш.: 1 — Торсхавн Дания (морской тин), средняя годовая температура 6,3 °С; 2- Якутск (континентальный тип) — 10.7 °С
Среднегодовая температура — это среднее арифметическое температур за все месяцы года. Она зависит от географической широты, характера подстилающей поверхности и переноса тепла из низких широт в высокие.
Южное полушарие в целом холоднее Северного из-за покрытой льдом и снегом Антарктиды.
Самый теплый месяц в году в Северном полушарии — это июль, а самый холодный — январь.
Линии на картах, соединяющие пункты с одинаковой температурой воздуха, называются изотермами (от греч. isos — равный и therme — тепло). Об их сложном расположении можно судить по картам январских, июльских и годовых изотерм.
Климат на соответствующих параллелях Северного полушария теплее аналогичных параллелей Южного полушария.
Самые высокие годовые температуры на Земле наблюдаются на так называемом термическом экваторе. Он не совпадает с географическим экватором и находится на 10° с. ш. Это объясняется тем, что в Северном полушарии большую площадь занимает суша, а в Южном полушарии, наоборот, — океаны, которые затрачивают тепло на испарение, а кроме этого, сказывается влияние покрытой льдом Антарктиды. Среднегодовая температура на параллели 10° с. ш. составляет 27 °С.
Изотермы не совпадают с параллелями несмотря на то, что солнечная радиация распределяется зонально. Они изгибаются, переходя с материка на океан, и наоборот. Так, в Северном полушарии в январе над материком изотермы отклоняются к югу, а в июле — к северу. Это связано с неодинаковыми условиями нагревания суши и воды. Зимой суша охлаждается, а летом нагревается быстрее, чем вода.
Если анализировать изотермы в Южном полушарии, то в умеренных широтах их ход очень близок к параллелям, поскольку там мало суши.
В январе самая высокая температура воздуха наблюдается на экваторе — 27 °С, в Австралии, Южной Америке, центральной и южной частях Африки. Самая низкая температура января отмечена на северо-востоке Азии (Оймякон, -71 °С) и на Северном полюсе -41 °С.
Самой «теплой параллелью июля» является параллель 20° с.ш. с температурой 28 °С, а самое холодное место в июле — южный полюс со средней месячной температурой -48 °С.
Абсолютный максимум температуры воздуха зарегистрирован в Северной Америке (+58,1 °С). Абсолютный минимум температуры воздуха (-89,2 °С) был отмечен на станции «Восток» в Антарктиде.
Наблюдения выявили существование суточных и годовых колебаний температуры воздуха. Разность между наибольшими и наименьшими значениями температуры воздуха в течение суток называется суточной амплитудой, а в течение года - годовой амплитудой температуры.
Суточная амплитуда температуры зависит от ряда факторов:
- широты местности — уменьшается при движении из низких в высокие широты;
- характера подстилающей поверхности — она выше на суше, чем над океаном: над океанами и морями суточная амплитуда температуры равна всего 1-2 °С, а над степями и пустынями достигает 15-20 °С, так как вода нагревается и остывает медленнее, чем суша; кроме этого, она возрастает в районах с оголенной почвой;
- рельефа местности — вследствие опускания в долину холодного воздуха со склонов;
- облачности — с ее увеличением суточная амплитуда температуры уменьшается, так как облака не позволяют земной поверхности сильно нагреваться днем и остывать ночью.
Величина суточной амплитуды температуры воздуха — один из показателей континентальности климата: в пустынях ее значение намного больше, чем в районах с морским климатом.
Годовая амплитуда температуры имеет закономерности, сходные с суточной амплитудой температуры. Она зависит главным образом от широты местности и близости океана. Над океанами годовая амплитуда температуры чаще всего не больше 5-10 °С, а над внутренними районами Евразии — до 50-60 °С. Вблизи экватора средние месячные температуры воздуха мало отличаются друг от друга на протяжении года. В более высоких широтах годовая амплитуда температур возрастает, и в районе Москвы она составляет 29 °С. На одной и той же широте годовая амплитуда температуры увеличивается с удалением от океана. В зоне экватора над океаном годовая амплитуда температуры равна всего Г, а над континентами — 5-10°.
Различные условия нагревания воды и суши объясняются тем, что теплоемкость воды в два раза больше, чем суши, и при одинаковом количестве тепла суша нагревается вдвое быстрее воды. При охлаждении происходит обратное. Кроме этого, вода при нагревании испаряется, при этом расходуется значительное количество тепла. Немаловажным является и то, что на суше тепло распространяется практически только в верхнем слое почвы, а в глубину передастся лишь небольшая его часть. В морях и океанах же идет нагрев значительной толщи. Этому способствует вертикальное перемешивание воды. В результате океаны накапливают тепла гораздо больше, чем суша, удерживают его дольше и расходуют более равномерно, чем суша. Океаны медленнее нагреваются и медленнее охлаждаются.
Годовая амплитуда температуры в Северном полушарии составляет 14 °С, а в Южном — 7 °С. Для земного шара средняя годовая температура воздуха у земной поверхности составляет 14 °С.
Тепловые пояса
Неравномерность распределения тепла на Земле в зависимости от широты места позволяет выделить следующие тепловые пояса, границами которых являются изотермы (рис. 139):
- тропический (жаркий) пояс расположен между годовыми изотермами + 20 °С;
- умеренные пояса Северного и Южного полушарий — между годовыми изотермами +20 °С и изотермой самого теплого месяца +10 °С;
- полярные (холодные) пояса обоих полушарий расположены между изотермами самого теплого месяца +10 °С и О °С;
- пояса вечного мороза ограничены изотермой 0 °С самого теплого месяца. Это царство вечных снегов и льдов.
Рис. 139. Тепловые пояса Земли
Тогда меня манила Сахара, её климат и температуры.
Помню, что в состав двухдневной местной экскурсии, которую звали "большой юг" , входила поездка по территориям Сахары. Непременно записавшись на неё, я, вместе с другими туристами и гидом, отправились в небольшое путешествие.
Сильнее всего мне запомнились слова гида о том, что дневная температура в Сахаре может достигать 50 градусов, а ночная порой опускается до 0 . Это удивительное явление гид назвал "амплитудой температур" .
Вернувшись домой, я узнал больше об этом слове и сейчас поделюсь с вами знаниями.
Что такое амплитуда температур
Научные словари так характеризуют амплитуду. Амплитуда - наибольший показатель смещения переменной величины от её среднего изначального значения . Но если говорить простыми словами об амплитуде температур, то она является разностью между наибольшим показателем температуры в воздухе и наименьшим за отдельно взятый временной период (например, за год, за месяц или за день).
Вычисляется амплитуда путём вычитания из максимальной усреднённой температуры – минимальную . То есть, если максимальная средняя температура за лето была +30°С, а зимой -10°С, то амплитуда за год будет равна: 30 - (-10) = 40 градусов.
Таким же образом вычисляется температурная амплитуда за любой другой период.
Нельзя забывать о том, что характер земной поверхности оказывает на изменение амплитуд температур за сутки. Так, в пасмурные дни, амплитуды снижаются.
От чего зависит амплитуда температур
Все эти колебания всегда зависят от широты, где находится местность :
- наименьшая амплитуда – в экваториальных широтах (2-3°С);
- на тропических широтах – 10-20°С;
- а на умеренных и полярных широтах – наибольшая амплитуда (около 60°С).
Все значения температур были взяты с их показателей в материковых центрах, на побережьях она имеет другие показатели, более низкие.
А рекордно высокая амплитуда (более 100°С) фиксируется каждый год в регионах Якутии .
Стоит отметить, что резкие смены температурных амплитуд в течение одних суток (характерные, в основном, для экстраконтинентальной долготной зоны) весьма отрицательно действуют на здоровье человека.
Вот и всё. Я надеюсь, что благодаря моему рассказу, вы открыли для себя что-то новое. Удачи в путешествиях!
Рассматривая данную тему, необходимо, прежде всего, определиться с тем, что же такое амплитуда вообще. Амплитуда представляет собой разницу между экстремальными показателями тех или иных величин. В данном конкретном случае мы будем рассматривать амплитуду колебаний температуры. Данная характеристика климата является немаловажной для какой-либо местности. С умением вычислять данный показатель сталкиваются, люди таких профессий как биолог, физик-ядерщик, химик и другие. К этому числу также относятся и медики, так как значительные колебания температуры на протяжении суток могут свидетельствовать о наличии различного рода заболеваний. То есть амплитуда колебания температуры воздуха – это, по сути, разница между максимальным и минимальным показателями температуры воздуха. Можно привести такой пример: наивысшая температура воздуха на протяжении суток – 180° С, а наиболее низкая – 90° С, следовательно, амплитуда колебаний воздуха будет равна 90° С (180 – 90 = 90). Характер земной поверхности имеет влияние на амплитуды колебаний температур за сутки. В пасмурные дни суточные амплитуды колебаний температуры снижаются. Годовые амплитуды колебания температуры воздуха находятся в зависимости от широты местности: наименьшая – у экватора, составляет 10° С, наибольшая – в средних широтах, это 280° С. А если сравнивать места, находящиеся на одинаковой широте, то здесь главным образом имеет влияние дальность океана, чем ближе к , тем ниже годовая амплитуда колебаний температуры.
Как же определить показатель годовой амплитуды колебаний температуры? Очень просто, нужно определить разницу между средними показателями наиболее теплого и соответственно наиболее холодного месяцев в году. Можно привести такой пример: показатель средней температуры воздуха в июле равен +34°С, а в январе - 15°С. 34 + (-15) = 49°С – это и есть показатель годовой амплитуды колебания температуры. Немаловажным также является измерение амплитуды колебания температуры воздуха в отапливаемых помещениях в зимний период времени, данный показатель определяется также путем расчета. Показатель амплитуды колебаний температуры воздуха в отапливаемом помещении с периодической работой отопления - показатель теплоустойчивости ограждающих данное помещение конструкций.
Было рассчитано, что амплитуда колебаний температуры воздуха в помещении при печном отоплении выше 3° С
. Необходимость учета теплоотдачи в строительной теплотехнике в нестационарных условиях возникает при решении таких вопросов как: расчет амплитуды колебания температуры воздуха в помещениях относительно неравномерности отдачи тепла системой отопления; определение затухания температурных колебаний в ограждении относительно колебаний температуры воздуха снаружи или под влиянием радиации, излучаемой солнцем; подогрев и остывание объемных ограждений и пр.
В случае, когда средняя часовая теплоотдача печи, определяющаяся лабораторными испытаниями, соответствует тепло-потерям определенного помещения, то перед тем как установить данную печь, нужно определить амплитуду колебания температуры воздуха в помещении при данной печи. Недостатки печного отопления:
- площадь, которая требуется для того, чтобы хранить топливо, а также трудности при его доставке;
- потеря полезной площади, которую занимают печи;
- опасность возгорания при невыполнении требований пожарной безопасности;
- загрязнение помещений, которое происходит при чистке печи от золы и сажи;
- в сравнении с централизованным отоплением, более высокая амплитуда колебания температуры воздуха на протяжении суток;
- при нарушении правил эксплуатации печи существует опасность отравления угарным газом.
Существует такое понятие как теплоустойчивость наружного ограждения. Это такая способность ограждения, при которой оно дает меньшее или большее изменение температуры внутренней поверхности при колебании температуры воздуха в помещении или температуры наружного . При этом, чем больше изменение температуры внутренней поверхности ограждения при одной и той же амплитуде колебания температуры воздуха, тем оно менее теплоустойчиво, и наоборот. Чем теплоемкость ограждений помещений больше, тем больше данные ограждения поглощают тепло-избытков, а это приводит к уменьшению амплитуды колебания температуры воздуха
. После определяют влияние неравномерности теплопередачи печи на изменение температуры воздуха в помещении. Необходимо заметить, что при использовании одинаковых печей в разных по своей конструкции помещениях колебания температуры воздуха в них значительно отличаются. Потому все расчеты дополняются проверкой теплоустойчивости помещения, которая характеризуется амплитудой колебания температуры воздуха в помещении.
Вам понадобится
- - термометр;
- - данные о максимальных и минимальных температурах:
- - калькулятор;
- - часы;
- - бумага и карандаш.
Инструкция
Для определения амплитуды суточных температур наружного возьмите самый обычный уличный термометр. В России в качестве термометров обычно применяются спиртовые со шкалой Цельсия. В других странах используется также шкала Фаренгейта или Реомюра. Нередко можно встретить двушкальные . В этой ситуации важно снимать показания по одной и той же шкале.
Решите, через какой промежуток времени вы будете снимать показания. Метеорологи обычно это через каждые три часа. Первое измерение проводится в 0 часов, затем в 3 часа ночи, 6 и 9 часов утра, в полдень, в 15, 18 и 21 час. Лучше вести отсчет по астрономическому времени. Снимите и запишите показания.
Найдите показатели самой высокой и самой низкой температур. Вычтите из максимального значения минимальное. Это и есть амплитуда суточных температур наружного воздуха.
Точно так же определите месячную и годовую амплитуды температур. Снимайте показания постоянно, через равные промежутки времени. Очень удобно использовать для этого специальный календарь. Разделите лист бумаги так, как это обычно делается в карманном календарике. Ячейку, отведенную для каждого дня, разделите на количество временных интервалов. Заносите показания систематически, отмечая каждый день самую высокую и самую низкую температуры.
По окончании месяца выпишите все экстремальные значения. Найдите самую высокую температуру за весь период, затем - самую низкую. Вычислите разность между ними. Если вам приходится оперировать с отрицательными числами, выполняйте арифметические действия с ними точно так же, как и при решении обычных математических задач. Например, если +10°, а минимальная - тоже 10°, но ниже нуля, вычислите амплитуду по формуле А=Тmax-Tmin=10-(-10)=10+10=20°,
Амплитуду температур можно наглядно пронаблюдать на графике. Горизонтальную ось разделите на равные отрезки, отметьте на каждой время измерений. Выберите длину отрезка вертикальной оси - например, 1°. Напротив каждой отметки времени проставьте значения температур. Соедините точки кривой. Найдите самую высокую и самую низкую точки. Расстояние между ними по оси ординат и будет амплитудой - в данном случае температур наружного воздуха.
Для определения амплитуды среднесуточных температур найдите сначала сами средние значения. Чтобы найти среднесуточную температуру, сложите все показания и разделите сумму на число измерений. Проведите эту процедуру для всех дней недели или месяца. Найдите максимальное и минимальное значения. Вычтите из второго первое.
Источники:
- амплитуда температуры воздуха
Для нахождения амплитуды необходимо взять линейку или другое приспособление для измерения расстояний и измерить наибольшее отклонение от положения равновесия. В случае с математическим маятником нужно измерить его длину и высоту подъема. Для измерения амплитудных значений напряжения и силы переменного тока нужно будет получить показания вольтметра и амперметра.
Вам понадобится
- линейка, рулетка, вольтметр и амперметр для переменного тока
Инструкция
Измерение амплитуды напряжения и силы тока Для сети переменного тока наибольший интерес представляют максимальные значения силы тока и напряжения (амплитудные значения) на данном потребителе или участке цепи. Для этого возьмите и вольтметр, переключите их на измерение переменного тока. После этого включите амперметр в цепь последовательно, а вольтметр параллельно, присоединив его клеммы к концам участка цепи, куда подключен потребитель. Снимите показания с . Это действующие или эффективные значения силы тока (амперметр) и напряжения (вольтметр). Для того чтобы получить амплитудные значения напряжения и силы тока, умножьте каждое из них на 1,4.
Источники:
- как уменьшить амплитуду
Амплитудой называется разница между экстремальными значениями той или иной величины, в данном случае температуры . Это важная характеристика климата той или иной местности. Умение вычислять этот показатель необходимо также медикам, поскольку сильные колебания температуры в течение суток могут указывать на наличие определенных заболеваний. С подобной задачей постоянно сталкиваются биологи, химики, физики-ядерщики и представители многих других отраслей науки и техники.
Вам понадобится
- - термометр либо термограф;
- - календарь наблюдений;
- - часы с секундомером.
Инструкция
Определите интервал времени, в котором будут проводиться измерения. Он зависит от цели исследования. Например, для определения колебания температуры наружного воздуха необходимо измерять ее в течение 24 часов. На метеостанциях наблюдения обычно записывают через каждые 3 часа. Наиболее точными будут измерения, если проводить их по астрономическому времени.
В других используется иная периодичность. При исследовании работы сгорания требуется измерение температуры в интервалах, равных времени такта работы двигателя, а это тысячные доли секунды. В этих случаях либо применяют электронные регистраторы, либо температурные изменения определяются по амплитуде инфракрасного излучения. Для палеонтологов и геологов важен разброс температур на протяжении целых геологических эпох, а это миллионы лет.
Разность температур можно определить либо методом проб, либо термографическим способом. В первом случае необходимый промежуток времени разделите на равные отрезки. Измеряйте температуру в эти моменты и записывайте результаты. Этот способ хорош, когда счет идет на годы, месяцы или часы.
Температура
Температура - степень нагретости атмосферного воздуха.
Нагрев атмосферного воздуха происходит при попадании солнечных лучей на земную поверхность, от которой нагревается и приповерхностный воздух. Но на различных широтах температура от солнечных лучей будет разной, что зависит от угла паденя солнечных лучей:
1. В жарком поясе угол падения лучей на экваторе всегда составляет 90°, а чем ближе к тропикам – тем ближе он к показателю 60°.
2. В умеренных поясах угол падения лучей уменьшается от 60° до 30°.
3. В холодных поясах – от 30° до 0°.
Температура уменьшается на 6 °С с каждым километром подъема , что связано с отдалением от поверхности.
год в атмосферу Земли поступает значительное количество загрязняющих веществ, увеличивается количество углекислого газа и т.п. Эти проблемы способствуют возникновению парникового эффекта (процесса повышения температуры в атмосфере). Решить проблемы загрязнения атмосферы помогут комплексные меры, которые будут выполнять все страны мира: создание безотходных производств, очистительных сооружений, переход транспорта на более чистые, экологические виды топлива т.п. 2. Измерение температуры воздуха
Температуру воздуха измеряют с помощью термометра. Чтобы правильно измерить температуру воздуха, термометр надо установить в тени на небольшом расстоянии от почвы и других предметов, которые могут повлиять на измерения.
Рис. 1. Термометр
Наиболее точную информацию о температуре воздуха и ее изменениях получают со спутников, с метеостанций. На метеостанциях термометр расположен в специальной будке на высоте 2 метра для более точных и правильных измерений.
Рис. 2. Метеостанция
Изменение температуры воздуха
Температура воздуха меняется в течение суток, года и в другие временные промежутки. Самые низкие температуры наблюдаются в 4-6 часов утра, это связано с тем, что воздух, нагретый за день, ночью постепенно остывает, и самые низкие температуры приходятся именно на эти часы. Самые высокие температуры воздуха наблюдаются в 14-16 часов. Солнечные лучи утром постепенно прогревают остывший за ночь воздух, в 12 часов Солнце светит ярче всего, находясь в зените, прогревая поверхность Земли (подстилающую поверхность) и воздух. В 14-16 часов воздух получает тепло не только от солнечных лучей, но и от нагретой поверхности, достигая максимальных температур.
Амплитуда температуры – разница между самой высокой и самой низкой температурой воздуха за определенный период времени. В России наибольшие амплитуды колебания температуры воздуха наблюдаются весной и летом в ясную погоду.
Таким образом, главная причина изменения температуры воздуха – угол падения солнечных лучей, чем более отвесно они падают на земную поверхность, тем лучше прогревают ее.
Рис. 3. Углы падения солнечных лучей (при положении Солнца 2 лучи лучше прогревают земную поверхность, нежели при положении 1)
Кроме солнечной радиации, на температуру воздуха влияют воздушные массы. Например, если воздух пришел с Северного Ледовитого океана, он принесет с собой понижение температуры воздуха.
Также на температуру воздуха влияют подстилающая поверхность, время года, близость океана, рельеф. Например, при подъеме на каждый километр температура воздуха понижается на 1 градус.
Рис. 4. Изменение температуры воздуха в зависимости от высоты в Европе
Средняя температура воздуха – среднеарифметическое значение температур за определенное количество наблюдений (т.е. надо сложить показатели измерений температур и разделить на их количество).Например, +7, +5, +3, -1, +1, все эти температуры складываем и делим на количество измерений: (7+5+3+(-1)+1) : 5 = 3.
По наблюдениям и средним измерениям строят график суточного хода температуры воздуха. Суточный ход температуры воздуха – изменение температуры воздуха в течение суток.
Рис. 5. График суточного хода температуры воздуха
Изобретение термометра
История термодинамики началась, когда в 1592 году Галилео Галилей создал первый прибор для наблюдений за изменениями температуры, назвав его термоскопом. Термоскоп представлял собой небольшой стеклянный шарик с припаянной стеклянной трубкой. Шарик нагревали, а конец трубки опускали в воду. Когда шарик охлаждался, давление в нем уменьшалось, и вода в трубке под действием атмосферного давления поднималась на определенную высоту вверх. При потеплении уровень воды в трубке опускался вниз. Недостатком прибора было то, что по нему можно было судить только об относительной степени нагрева или охлаждения тела, так как шкалы у него еще не было.
Позднее флорентийские ученые усовершенствовали термоскоп Галилея, добавив к нему шкалу из бусин и откачав из шарика воздух.
В XVII веке воздушный термоскоп был преобразован в спиртовой флорентийским ученым Торричелли. Прибор был перевернут шариком вниз, сосуд с водой удалили, а в трубку налили спирт. Действие прибора основывалось на расширении спирта при нагревании: теперь показания не зависели от атмосферного давления. Это был один из первых жидкостных термометров.
На тот момент показания приборов еще не согласовывались друг с другом, поскольку никакой конкретной системы при градуировке шкал не учитывалось. В 1694 году Карло Ренальдини предложил принять в качестве двух крайних точек температуру таяния льда и температуру кипения воды.
В 1714 году Д. Г. Фаренгейт изготовил ртутный термометр.
В 1742 году шведский ученый Андрес Цельсий предложил шкалу для ртутного термометра, в которой промежуток между крайними точками был разделен на 100 градусов. При этом сначала температура кипения воды была обозначена как 0 градусов, а температура таяния льда как 100 градусов.
Ломоносовым был предложен жидкостный термометр, имеющий шкалу со 150 делениями от точки плавления льда до точки кипения воды.
Насчитывается несколько температурных шкал с различными точками отсчета (например, шкалы Цельсия, Кельвина).
Рис. 6. Различные температурные шкалы
География суточных амплитуд температуры
Суточные амплитуды воздуха различны в разных частях Земли. Амплитуда ниже над океаном и выше над сушей, и чем дальше от океана, тем больше амплитуда температур. Наибольшие амплитуды температур наблюдаются в тропических пустынях.
Признаки изменения погоды
Существуют признаки хорошей погоды (ясное небо, отсутствие ветра, легкие перистые облака, бело-желтый цвет Солнца при заходе) и признаки плохой погоды (незначительная разница температур между ночью и днем, высокая влажность, сильный ветер).
Список литературы
Основная
1. Начальный курс географии: учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений / Т.П. Герасимова, Н.П. Неклюкова. – 10-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010. – 176 с.
2. География. 6 кл.: атлас. – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа; ДИК, 2011. – 32 с.
3. География. 6 кл.: атлас. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, ДИК, 2013. – 32 с.
4. География. 6 кл.: конт. карты: М.: ДИК, Дрофа, 2012. – 16 с.
Энциклопедии, словари, справочники и статистические сборники
1. География. Современная иллюстрированная энциклопедия / А.П. Горкин. – М.: Росмэн-Пресс, 2006. – 624 с.
1.Федеральный институт педагогических измерений ().
2. Русское географическое общество ().
3.Geografia.ru ().
