Земная погода и здоровье человека.

1 . Нагревание воздуха. Из курса «Человек и мир» вы знаете, что чем выше Солнце над горизонтом, тем больше нагревается зем­ная поверхность, а от нее - и воздух. Атмосфера пропускает солнечные лучи к земной поверхности, но не согревается ими. (Вспомните, какие предметы в вашей комнате становятся теплее от солнечных лучей, а какие нет?).

Солнечные лучи, падая на земную поверхность, нагревают ее, а затем от воды и суши нагревается воздух тропосферы. Сле­довательно, чем ближе к земной поверхности, тем воздух теп­лее, чем дальше от нее, тем воздух холоднее. Поэтому темпе­ратура воздуха в тропосфере с высотой понижается в среднем на 0,6 °С на каждые 100 м подъема (рис. 9).

Количество солнечного тепла, получаемое тем или иным участком земной поверхности, зависит в первую очередь от угла падения солнечных лучей и про­должительности освещения. Чем больше эти величины, тем больше солнечного тепла получает земная поверхность.

Угол падения лучей и продолжи­тельность освещения определяются географической широтой. Чем бли­же к экватору, тем больше угол па­дения солнечных лучей, тем сильнее нагревается земная поверхность и выше температура приземного слоя воздуха. И наоборот, с удалением от экватора угол падения солнечных лучей и нагрев земной поверхности уменьшаются, а температура возду­ха понижается (рис. 10).

На одной и той же широте угол падения лучей в течение года изменяется: летом он больше, зимой меньше (рис. 11). Соответственно изменяется и продолжительность освещения: летом она больше чем зимой (рис.12). Поэтому нагревание земной поверхности изменяется по сезонам года.

Нагревание земной поверхности солнечными лучами зависит и от многих других факторов. Поверхность Земли представлена сушей и водой, условия нагревания которых различны. Вода медленнее нагревается, больше поглощает солнечного тепла и медленнее остывает по сравнению с сушей (рис. 13). В свою очередь, поверхность суши также неоднородна. Ее нагревание зависит от рельефа, горных пород, почв, растительности, снежного покрова, ледников. Поэтому температурные условия на земной поверхности весьма разнообразны.

2. Измерение температуры воз­духа. Температура воздуха измеря­ется обычно ртутными термометра­ми. В странах с холодными зимами применяются спиртовые термометры, так как при температуре -39 °С ртуть замерзает. Для измерения темпера­туры воздуха термометр помещают в метеорологическую будку (рис. 13), воздух в которую проникает свободно. Будку делают из дерева и окрашивают в белый цвет, чтобы она максимально отражала солнечные лучи и меньше нагревалась. Дверца будки ориентирована на север. Буд­ка устанавливается на высоте 2 м от поверхности почвы, и эта норма яв­ляется единой для всех стран. (Почему температуру воздуха измеряют на одинаковой высоте?)

В метеорологической будке находятся срочный термометр (для наблюдения температуры в срок наблюдения), а также максимальный и минимальный. Они показывают самую высокую и самую низкую температуру между сроками наблюдений.

Для непрерывной регистрации изменений температуры воздуха применяются самопишущие приборы - термографы.

Данные, полученные при наблю­дениях, обрабатываются. На их основе вычисляются средние температуры каждых суток, месяца, года и средние многолетние температуры, а также амплитуды температур . Амплитуда температуры – это разность самой высокой и самой низкой температурой в течение суток и года. Различают суточную и годовую амплитуду температур. Суточная амплитуда - это разность между наибольшим и наименьшим значениями температур воздуха в течение суток. Годовая амплитуда – это разность между среднемесячными температурами самого теплого и самого холодного месяцев года.

Определяются также наибольшие (макси­мальные) и наименьшие (минимальные) тем­пературы за любой период времени.

3. Изменение температур. Температура воздуха изменяется в течение суток и года в связи с изменениями нагревания земной поверхности солнечными лучами (рис. 14, 15). Минимальное значение температуры воздуха у земной поверхности в суточном ходе наблюдается вскоре после восхода Солнца, а максимальное - в 14-15 ч. В течение суток на изменение температуры влияют облачность, поступление воздуха с другой температурой. На суше в Северном полушарии самые высокие температуры на­блюдаются в июле, а самые низкие - в январе. (Почему?) Над поверхнос­тью вод Мирового океана - на один месяц позднее (соответствен­но в августе и феврале). (Почему?)

Температуры воздуха на поверхности Земли изменя­ются от низких широт к высоким (рис. 16). Они понижаются от экватора к по­люсам. В этом направлении уменьшается угол падения солнечных лучей, и земная поверхность нагревается слабее.

? Проверь себя

Воздух, как стекло, пропускает солнечные лучи к поверхнос-ти Земли и при этом не нагревается. Потрогай оконное стекло в солнечный день. Ты убедишься, что оно холодное, а подокон-ник тёплый. Воздух в тропосфере нагревается от земной повер-хности, нагретой Солнцем. Поэтому чем дальше (выше) от Зем-ли, тем оно холоднее.

Температуру воздуха на метеорологических станциях опре-деляют с помощью термометра каждые три часа. Термометр должен быть в тени, куда на протяжении дня не проникают солнечные лучи. Иначе будем иметь не температуру воздуха, а температуру нагретой Солнцем стеклянной трубки.

От чего зависит температура воздуха? Почему она выше все-го в полдень и ниже всего — утром, до восхода Солнца? Почему вблизи экватора температуры на протяжении года всегда вы-сокие, а около полюсов — низкие? Почему летом в наших ши-ротах всегда теплее, чем зимой?

Солнечные лучи нагревают Землю неравномерно. Чем выше Солнце над горизонтом, тем выше температура. Следователь-но, температура воздуха зависит от угла падения солнечных лучей. А угол падения — от широты местности и от времени суток. Между экватором и тропиками угол падения лучей самый большой (до 90°), возле полюсов — самый маленький.

В Северном полушарии угол падения солнечных лучей самый большой 22 июня. Поэтому летом всегда теплее, а зимой — холоднее.

Ежедневно составляют прогнозы погоды. Измерения, в частности температуры воздуха, делают каж-дые три часа, а в прогнозе называют лишь одну цифру, т.е. среднюю суточную температуру .

Разницу между самой высокой и самой низкой температу-рами называют амплитудой колебаний температуры .

Различают суточную амплитуду — разницу между самой высокой и самой низкой температурами в продолжение дня, месячную — разницу между самой высокой и самой низ-кой среднесуточными температурами в продолжение месяца, годовую — разницу между средними температурами самого тёплого и самого холодного месяцами года.

Годовые амплитуды колебания температуры увеличивают-ся от экватора к полюсам. На экваторе они составляют около 1 °С, на широте Киева — 27,7 °С.

По данным, полученным во время наблюдений за измене-ниями температуры воздуха, составляют графики хода темпе-ратур: суточные, месячные, годовые (рис. 57).

Географическая широта и соответственно угол падения солнеч-ных лучей — главные причины изменения температуры воздуха . Кроме этого, на неё влияют прозрачность атмосферы, облач-ность, направление ветра, осадки и др. Материал с сайта

• Воздух получает тепло от земной поверхности, нагретой солнечными лучами.
• Степень нагревания земной поверхности зависит от угла падения солнечных лучей на её поверхность. Чем больше этот угол, тем нагревание больше.
• Угол падения солнечных лучей зависит от времени суток, широты местнос-ти, положения Земли относительно Солнца (в течение года).
• Разницу между максимальной и минимальной температурами называют ампли-тудой колебаний температуры. Она может определиться за сутки, месяц, год.

На этой странице материал по темам:

• Амплитуда колебаний температур как считать

• От чего зависит температура воздуха при разной широте

• Причины вызывающие изменение температуры воздуха

• Температура воздуха сообщение

• Назовите причины изменения температуры воздуха в течение года

Вопросы по этому материалу:

Ежеминутно Солнце обрушивает на нашу планету гигантское количество света и тепла. Почему же температура воздуха не всегда и не везде одинакова?

Как нагревается воздух?

Солнечные лучи проходят через воздух атмосферы, почти не нагревая его. Основное тепло воздух получает от нагретой солнечными лучами земной поверхности. Поэтому температура воздуха в тропосфере понижается на 0,6 °С при подъёме на каждые 100 метров высоты.

Земная поверхность и воздух над ней нагреваются солнцем неравномерно. Это зависит от угла падения солнечных лучей. Чем больше угол падения солнечных лучей, тем выше температура воздуха. Поэтому над полюсами воздух холоднее, чем над экватором. Перепады температур на Земле очень велики: от +58,1 °С в до -89,2 °С в .

Нагрев поверхности, а значит, и температура воздуха над ней зависят также от способности поверхности поглощать тепло и отражать солнечные лучи.

Изменение температуры воздуха

Температура воздуха на одной и той же широте не постоянна. Она изменяется в течение суток и по сезонам года вслед за изменением угла падения солнечных лучей. Суточные изменения наиболее отчётливы при ясной, безоблачной погоде. Сезонные различия наиболее значительны в умеренных поясах освещённости.

Годовой ход температуры воздуха характеризуется средними месячными температурами. В странах Северного полушария самая высокая среднемесячная температура обычно бывает в июле, самая низкая - в январе.

В горах температура воздуха падает с высотой. Поэтому, чем выше горы, тем температура на вершинах ниже.

Температура изменяется также и в течение суток. На любой широте при ясной погоде летом самая высокая температура бывает в 14 часов, а самая низкая - перед восходом солнца. Разница между самыми высокими (максимальными) и самыми низкими (минимальными) температурами за какой-либо отрезок времени называется амплитудой температур. Обычно определяют суточную и годовую амплитуду.

На картах точки с равными температурами соединяют линиями - изотермами. Как правило, показывают изотермы средних температур января и июля.

Парниковый эффект

Наблюдения показали, что начиная с 1860 года средняя температура у поверхности Земли поднялась на 0,6 °С и продолжает повышаться. Потепление связывают с явлением под названием парниковый эффект. Его главный виновник - углекислый газ, который накапливается в атмосфере в результате сжигания топлива. Он плохо пропускает тепло от нагретой земной поверхности в атмосферу, поэтому в приземных слоях тропосферы повышается температура. Если содержание углекислого газа в атмосфере будет расти и дальше, Землю ожидает очень сильное потепление.

Наша планета имеет шарообразную форму, поэтому солнечные лучи падают на земную поверхность под разными углами и нагревают её неравномерно. На экваторе, где солнечные лучи падают отвесно, поверхность Земли нагревается сильнее. Чем ближе к полюсам, тем меньше угол падения солнечных лучей и тем слабее нагревается поверхность. В полярных областях лучи как будто скользят по планете и почти не нагревают её. К тому же, проходя в атмосфере длинный путь, солнечные лучи сильно рассеиваются и приносят на Землю меньше тепла. Приземный слой воздуха нагревается от подстилающей поверхности, следовательно, температура воздуха уменьшается от экватора к полюсам.

Известно, что земная ось наклонена к плоскости орбиты, по которой Земля вращается вокруг Солнца, поэтому Северное и Южное полушария нагреваются неравномерно в зависимости от времён года, что тоже влияет на температуру воздуха. В любой точке Земли температура воздуха изменяется в течение суток и в течение года. Она зависит от того, как высоко стоит Солнце над горизонтом, и от продолжительности дня. В течение суток самая высокая температура наблюдается в 14-15 часов, а самая низкая - вскоре после восхода Солнца.

Изменение температуры от экватора к полюсам зависит не только от географической широты мес- «а та, но и от планетарного переноса тепла из низких широт в высокие, от распределения на поверхности планеты материков и океанов, которые по-разному нагреваются Солнцем и по-разному отдают тепло, а также от положения горных хребтов и океанических течений. Например, Северное полушарие теплее Южного, потому что в южной полярной области находится крупный материк Антарктида, покрытый ледяным панцирем.

На картах температуру воздуха над земной поверхностью показывают с помощью изотерм - линий, соединяющих точки с одинаковой температурой. Изотермы близки к параллелям только там, где пересекают океаны, и сильно изгибаются над материками. На основе карт изотерм на планете выделяют тепловые пояса. Жаркий пояс расположен в экваториальных широтах между среднегодовыми изотермами +20 °С. Умеренные пояса находятся к северу и югу от жаркого и ограничены изотермами + 10 °С. Два холодных пояса лежат между изотермами + 10 °С и 0 °С, а у Северного и Южного полюсов находятся пояса мороза.

С высотой температура воздуха убывает в среднем на 6 °С при подъёме на 1 км.

Осенью и весной нередко случаются заморозки - понижение температуры воздуха ночью ниже 0 °С, в то время как среднесуточные температуры держатся выше нуля. Заморозки чаще всего происходят в ясные тихие ночи, когда на данную территорию поступают достаточно холодные воздушные массы, например, из Арктики. При заморозках воздух значительно охлаждается у земной поверхности, над холодным слоем воздуха оказывается тёплый, и происходит температурная инверсия - повышение температуры с высотой. Она часто наблюдается в полярных областях, где в ночные часы земная поверхность сильно охлаждается.

Вопрос 1. От чего зависит распределение тепла по поверхности Земли?

Распределение температуры воздуха над поверхностью Земли зависит от следующих четырех основных факторов: 1) широты, 2) высоты поверхности суши, 3) типа поверхности, в особенности от расположения суши и моря, 4) переноса тепла ветрами и течениями.

Вопрос 2. В каких единицах измеряется температура?

В метеорологии и в быту в качестве единицы измерения температуры используется шкала Цельсия или градусы Цельсия.

Вопрос 3. Как называется прибор для измерения температуры?

Термометр - прибор для измерения температуры воздуха.

Вопрос 4. Как изменяется температура воздуха в течение суток, в течение года?

Изменение температуры зависит от вращения Земли вокруг оси и соответственно от изменения количества солнечного тепла. Поэтому температура воздуха повышается или понижается в зависимости от расположения Солнца на небе. Изменение температуры воздуха в течение года зависит от положения Земли на орбите при вращении вокруг Солнца. Летом земная поверхность хорошо нагревается из-за прямого падения солнечных лучей.

Вопрос 5. При каких условиях в конкретной точке на поверхности Земли температура воздуха будет оставаться всегда постоянной?

Если Земля не будет вращаться вокруг солнца и своей оси и не будет переноса воздуха ветрами.

Вопрос 6. По какой закономерности меняется температура воздуха с высотой?

При подъёме над поверхностью Земли температура воздуха в тропосфере понижается на 6 С на каждом километре подъёма.

Вопрос 7. Какая существует связь между температурой воздуха и географической широтой места?

Количество света и тепла, получаемое земной поверхностью, постепенно убывает в направлении от экватора к полюсам из-за изменения угла падения солнечных лучей.

Вопрос 8. Как и почему меняется температура воздуха в течение суток?

Солнце встаёт на востоке, поднимается всё выше и выше, а затем начинает опускаться, пока не зайдёт за горизонт до следующего утра. Суточное вращение Земли приводит к тому, что угол падения солнечных лучей на поверхность Земли меняется. А значит, меняется и уровень нагрева этой поверхности. В свою очередь, и воздух, который нагревается от поверхности Земли, получает в течение дня разное количество тепла. А ночью количество тепла, получаемое атмосферой, ещё меньше. Вот в чём причина суточной изменчивости. В течение суток температура воздуха повышается с рассвета до двух часов дня, а потом начинает понижаться и достигает минимума за час до рассвета.

Вопрос 9. Что такое амплитуда температур?

Разность самой высокой и самой низкой температуры воздуха за какой-либо промежуток времени называется амплитудой температур.

Вопрос 11. Почему самая высокая температура наблюдается в 14 ч, а самая низкая - в «предрассветный час»?

Потому что в 14 часов Солнце максимально нагревает землю, а в предрассветный час Солнце еще не взошло, а за ночь температура все время опускалась.

Вопрос 12. Всегда ли можно ограничиться знаниями только о средних значениях температуры?

Нет, так как в определенных ситуациях необходимо знать точную температуру.

Вопрос 13. Для каких широт и почему характерны самые низкие средние значения температуры воздуха?

Для полярных широт, поскольку солнечные лучи доходят до поверхности под наименьшим углом.

Вопрос 14. Для каких широт и почему характерны самые высокие средние значения температуры воздуха?

Самые высокие средние значения температуры воздуха характерны для тропиков и экватора, так как там самый большой угол падения солнечных лучей.

Вопрос 15. Почему температура воздуха с высотой уменьшается?

Потому, что воздух прогревается от поверхности Земли, когда она имеет плюсовую температуру и получается чем выше воздушный слой, тем меньше он прогревается.

Вопрос 16. Как вы думаете, какой месяц года отличается минимальными средними температурами воздуха в Северном полушарии? В Южном полушарии?

Январь в среднем, самый холодный месяц года на большей части Северного полушария Земли, и самый теплый месяц года на большей части Южного полушария. Июнь в среднем, самый холодный месяц года на большей части Южного полушария.

Вопрос 17. На какой из перечисленных параллелей высота полуденного солнца будет наибольшей: 20° с. ш., 50° ю. ш., 80 с. ш.?

Вопрос 18. Определите температуру воздуха на высоте 3 км, если у поверхности Земли она составляет +24 °С?

tн=24-6,5*3=4,5 ºС

Вопрос 19. Рассчитайте среднее значение температуры по данным, представленным в таблице.

(5+0+3+4+7+10+5) : 6 = 4,86; (-3 + -1) : 2 = -2; 4,86 - 2 = 2,86

Ответ: средняя температура = 2,86 градусов.

Вопрос 20. Используя приведённые в задании 2 табличные данные, определите амплитуду температур за указанный период.

Амплитуда температур за указанный период составит 13 градусов.