Biến động nhiệt độ hàng ngày hàng năm. sự biến thiên ngày của nhiệt độ. Học tài liệu mới

Quá trình hàng ngày của nhiệt độ không khí là sự thay đổi nhiệt độ không khí trong ngày - nói chung, nó phản ánh quá trình nhiệt độ bề mặt trái đất, nhưng thời điểm bắt đầu cực đại và cực tiểu hơi muộn, cực đại xảy ra ở 2 chiều, mức tối thiểu sau khi mặt trời mọc.

Biên độ nhiệt độ không khí trong ngày (sự chênh lệch giữa nhiệt độ không khí tối cao và tối thiểu trong ngày) trên đất liền cao hơn trên đại dương; giảm khi di chuyển lên vĩ độ cao (lớn nhất trong các sa mạc nhiệt đới - tới 400 C) và tăng lên ở những nơi có đất trống. Độ lớn của biên độ hàng ngày của nhiệt độ không khí là một trong những chỉ số đánh giá tính lục địa của khí hậu. Ở các sa mạc, nó lớn hơn nhiều so với các khu vực có khí hậu biển.

Diễn biến hàng năm của nhiệt độ không khí (sự thay đổi nhiệt độ trung bình hàng tháng trong năm) trước hết được xác định bởi vĩ độ của nơi đó. Biên độ nhiệt độ không khí năm là sự chênh lệch giữa nhiệt độ trung bình tháng lớn nhất và tối thiểu.

Về mặt lý thuyết, người ta sẽ mong đợi rằng biên độ ban ngày, tức là, sự chênh lệch giữa nhiệt độ cao nhất và thấp nhất, sẽ lớn nhất ở gần đường xích đạo, bởi vì ở đó mặt trời vào ban ngày cao hơn nhiều so với ở vĩ độ cao hơn, và thậm chí đạt tới thiên đỉnh vào buổi trưa. vào những ngày của điểm phân, tức là, nó phát ra các tia thẳng đứng và do đó mang lại nhiệt lượng lớn nhất. Nhưng điều này không thực sự được quan sát thấy, vì ngoài vĩ độ, nhiều yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến biên độ hàng ngày, tổng của nó quyết định độ lớn của biên độ sau. Về vấn đề này, vị trí của khu vực so với biển có tầm quan trọng lớn: cho dù khu vực nhất định đại diện cho đất liền, xa biển, hay một khu vực gần biển, ví dụ, một hòn đảo. Ở các đảo, do ảnh hưởng của biển mềm đi nên biên độ không đáng kể, ở các biển và đại dương lại càng ít nhưng ở sâu các lục địa thì lớn hơn nhiều, biên độ tăng dần từ bờ biển. vào nội địa của lục địa. Đồng thời, biên độ cũng phụ thuộc vào thời điểm trong năm: mùa hè lớn hơn, mùa đông nhỏ hơn; Sự khác biệt được giải thích là do vào mùa hè, mặt trời cao hơn mùa đông và thời gian của ngày hè dài hơn nhiều so với mùa đông. Hơn nữa, mây che phủ ảnh hưởng đến biên độ ngày: nó điều chỉnh sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm, giữ lại nhiệt lượng tỏa ra từ trái đất vào ban đêm, đồng thời điều chỉnh hoạt động của tia nắng mặt trời.

Biên độ ngày quan trọng nhất được quan sát thấy ở sa mạc và cao nguyên. Đá sa mạc, hoàn toàn không có thực vật, trở nên rất nóng vào ban ngày và nhanh chóng tỏa ra tất cả nhiệt lượng nhận được vào ban ngày vào ban đêm. Ở Sahara, biên độ không khí hàng ngày được quan sát ở mức 20-25 ° và hơn thế nữa. Có những trường hợp, sau khi nhiệt độ ban ngày cao, nước thậm chí đóng băng vào ban đêm, và nhiệt độ trên bề mặt trái đất giảm xuống dưới 0 °, và ở các phần phía bắc của sa mạc Sahara thậm chí còn -6-8 °, tăng cao hơn nhiều. hơn 30 ° trong ngày.

Biên độ ngày ít hơn nhiều ở những khu vực có thảm thực vật phong phú. Ở đây, một phần nhiệt lượng nhận được vào ban ngày được thực vật dành cho quá trình bay hơi ẩm và thêm vào đó, lớp phủ thực vật bảo vệ trái đất khỏi sự sưởi ấm trực tiếp, đồng thời trì hoãn bức xạ vào ban đêm. Trên các cao nguyên, nơi không khí rất hiếm, vào ban đêm, sự cân bằng của luồng nhiệt vào và ra là âm, còn ban ngày thì dương rất mạnh, do đó biên độ ngày ở đây đôi khi lớn hơn ở sa mạc. Ví dụ, Przhevalsky, trong chuyến đi đến Trung Á, đã quan sát thấy sự dao động hàng ngày của nhiệt độ không khí ở Tây Tạng, thậm chí lên đến 30 °, và trên các cao nguyên phía nam của Bắc Mỹ (ở Colorado và Arizona), sự dao động hàng ngày, như các quan sát cho thấy, đạt đến 40 °. Các dao động không đáng kể của nhiệt độ hàng ngày được quan sát thấy: ở các nước vùng cực; ví dụ, trên Novaya Zemlya, biên độ trung bình không vượt quá 1–2 ngay cả trong mùa hè. Ở các cực và nói chung ở vĩ độ cao, nơi mà mặt trời hoàn toàn không xuất hiện trong ngày hoặc trong tháng, tại thời điểm này hoàn toàn không có biến động nhiệt độ hàng ngày. Có thể nói, quy trình nhiệt độ hàng ngày hợp nhất với quy trình hàng năm ở các cực, và mùa đông tượng trưng cho đêm, và mùa hè tượng trưng cho ngày. Đặc biệt quan tâm đến khía cạnh này là các quan sát về trạm trôi dạt của Liên Xô "Bắc Cực".

Do đó, chúng tôi quan sát được biên độ hàng ngày cao nhất: không phải ở xích đạo, nơi nó khoảng 5 ° trên đất liền, mà gần hơn với vùng nhiệt đới của bán cầu bắc, vì đây là nơi các lục địa có mức độ lớn nhất, và đây là những sa mạc lớn nhất và các cao nguyên nằm. Biên độ nhiệt năm phụ thuộc chủ yếu vào vĩ độ của nơi đó, nhưng ngược lại với nhiệt độ ngày, biên độ năm tăng theo khoảng cách từ xích đạo đến cực. Đồng thời, biên độ hàng năm bị ảnh hưởng bởi tất cả các yếu tố mà chúng ta đã xử lý khi xem xét các biên độ hàng ngày. Theo cách tương tự, sự dao động tăng lên theo khoảng cách từ biển vào sâu trong đất liền, và các biên độ quan trọng nhất được quan sát thấy, ví dụ, ở Sahara và ở Đông Siberia, nơi mà các biên độ thậm chí còn lớn hơn, bởi vì cả hai yếu tố đều đóng một vai trò ở đây : khí hậu lục địa và vĩ độ cao, trong khi ở Sahara biên độ phụ thuộc chủ yếu vào tính lục địa của đất nước. Ngoài ra, sự biến động còn phụ thuộc vào tính chất địa hình của khu vực. Để xem yếu tố cuối cùng này đóng một vai trò quan trọng như thế nào đối với sự thay đổi biên độ, chỉ cần xem xét sự dao động nhiệt độ trong kỷ Jura và trong các thung lũng là đủ. Như bạn đã biết, vào mùa hè, nhiệt độ giảm theo độ cao khá nhanh, do đó, trên các đỉnh núi trơ trọi, được bao bọc tứ phía bởi không khí lạnh, nhiệt độ thấp hơn nhiều so với các thung lũng, nơi được đốt nóng mạnh vào mùa hè. Ngược lại, vào mùa đông, các lớp không khí lạnh và dày đặc nằm trong các thung lũng, và nhiệt độ của không khí tăng theo độ cao đến một giới hạn nhất định, do đó các đỉnh nhỏ riêng lẻ đôi khi giống như các đảo nhiệt vào mùa đông, trong khi vào mùa hè thì chúng là những điểm lạnh hơn. Do đó, biên độ hàng năm, hoặc sự chênh lệch giữa nhiệt độ mùa đông và mùa hè, ở các thung lũng lớn hơn ở vùng núi. Vùng ngoại vi của các cao nguyên có điều kiện giống như các dãy núi riêng lẻ: được bao bọc bởi không khí lạnh, chúng đồng thời nhận nhiệt ít hơn so với vùng đồng bằng, phẳng nên biên độ của chúng không đáng kể. Các điều kiện để sưởi ấm các phần trung tâm của các cao nguyên đã khác nhau. Bị đốt nóng mạnh vào mùa hè do không khí hiếm, chúng tỏa nhiệt ít hơn nhiều so với các vùng núi biệt lập, vì chúng được bao quanh bởi các phần được nung nóng của cao nguyên chứ không phải bởi không khí lạnh. Vì vậy, vào mùa hè nhiệt độ trên các cao nguyên có thể rất cao, trong khi vào mùa đông, các cao nguyên bị mất nhiều nhiệt do bức xạ do không khí ở trên cao hiếm gặp, và điều tự nhiên là ở đây có sự dao động nhiệt độ rất mạnh.

Sự thay đổi hàng ngày của nhiệt độ không khí gần bề mặt trái đất

1. Nhiệt độ không khí thay đổi trong quá trình hàng ngày theo nhiệt độ bề mặt trái đất. Vì không khí được làm nóng và làm mát từ bề mặt trái đất, biên độ biến thiên nhiệt độ hàng ngày trong phòng khí tượng nhỏ hơn trên bề mặt đất, trung bình khoảng một phần ba. Trên mặt biển, các điều kiện phức tạp hơn, như sẽ được thảo luận thêm.

Sự gia tăng nhiệt độ không khí bắt đầu bằng sự gia tăng nhiệt độ đất (15 phút sau) vào buổi sáng, sau khi mặt trời mọc. Vào lúc 13-14 giờ, nhiệt độ của đất, như chúng ta đã biết, bắt đầu giảm xuống. Đến 14-15 giờ, nhiệt độ không khí cũng bắt đầu giảm. Do đó, nhiệt độ tối thiểu trong quá trình hàng ngày của nhiệt độ không khí gần bề mặt trái đất rơi vào thời điểm ngay sau khi mặt trời mọc và cực đại - vào lúc 14-15 giờ.

Sự thay đổi trong ngày của nhiệt độ không khí chỉ được biểu hiện khá chính xác trong điều kiện thời tiết ổn định trong trẻo. Nó có vẻ đều đặn hơn trung bình từ một số lượng lớn các quan sát: các đường cong dài hạn của sự thay đổi nhiệt độ hàng ngày là những đường cong trơn tương tự như hình sin.

Nhưng vào một số ngày, diễn biến hàng ngày của nhiệt độ không khí có thể rất sai. Điều này phụ thuộc vào những thay đổi về độ mây làm thay đổi điều kiện bức xạ trên bề mặt trái đất, cũng như vào sự đối lưu, tức là vào dòng không khí có nhiệt độ khác nhau. Do những lý do này, nhiệt độ tối thiểu có thể thay đổi ngay cả ban ngày và tối đa - sang ban đêm. Sự thay đổi trong ngày của nhiệt độ có thể biến mất hoàn toàn hoặc đường cong thay đổi trong ngày có thể có hình dạng phức tạp. Nói cách khác, sự thay đổi trong ngày đều đặn bị chặn hoặc bị che bởi sự thay đổi nhiệt độ không theo chu kỳ. Ví dụ, ở Helsinki vào tháng Giêng, với xác suất 24%, nhiệt độ tối đa hàng ngày rơi vào khoảng giữa nửa đêm và một giờ sáng, và chỉ trong 13% nhiệt độ xảy ra trong khoảng thời gian từ 12 đến 14 giờ.

Ngay cả ở vùng nhiệt đới, nơi mà sự thay đổi nhiệt độ không theo chu kỳ cũng yếu hơn so với vùng vĩ độ ôn đới, nhiệt độ cực đại xảy ra vào buổi chiều chỉ chiếm 50% tổng số trường hợp.

Trong khí hậu học, diễn biến hàng ngày của nhiệt độ không khí, tính trung bình trong một thời gian dài, thường được xem xét. Trong một thời gian hàng ngày trung bình như vậy, sự thay đổi nhiệt độ không theo chu kỳ, xảy ra ít nhiều đều đặn cho tất cả các giờ trong ngày, triệt tiêu lẫn nhau. Kết quả là, đường cong dài hạn của biến thiên ngày có đặc điểm đơn giản, gần với hình sin.
Ví dụ, chúng tôi trình bày trong Hình. 22 diễn biến hàng ngày của nhiệt độ không khí ở Moscow trong tháng Giêng và tháng Bảy, được tính toán từ dữ liệu dài hạn. Nhiệt độ trung bình dài hạn được tính toán cho mỗi giờ của ngày tháng Giêng hoặc tháng Bảy, và sau đó, dựa trên các giá trị trung bình hàng giờ thu được, các đường cong dài hạn của biến thiên hàng ngày cho tháng Giêng và tháng Bảy được xây dựng.

Cơm. 22. Sự biến đổi hàng ngày của nhiệt độ không khí vào tháng 1 (1) và tháng 7 (2). Matxcova. Nhiệt độ trung bình hàng tháng là 18,5 ° С vào tháng Bảy, -10 "С cho tháng Giêng.

2. Biên độ trong ngày của nhiệt độ không khí phụ thuộc vào nhiều ảnh hưởng. Trước hết, nó được quyết định bởi biên độ nhiệt độ ngày trên bề mặt đất: biên độ trên bề mặt đất càng lớn thì trong không khí càng lớn. Nhưng biên độ nhiệt độ ngày trên bề mặt đất phụ thuộc chủ yếu vào độ mây. Do đó, biên độ hàng ngày của nhiệt độ không khí có liên quan chặt chẽ với mây: khi trời quang, nó lớn hơn nhiều so với trời nhiều mây. Điều này được nhìn thấy rõ ràng từ Fig. 23, cho biết diễn biến hàng ngày của nhiệt độ không khí ở Pavlovsk (gần Leningrad), được tính trung bình cho tất cả các ngày của mùa hè và riêng cho những ngày trời quang đãng và nhiều mây.

Biên độ nhiệt độ không khí trong ngày cũng thay đổi theo mùa, theo vĩ độ, và cũng tùy thuộc vào tính chất của đất và địa hình. Vào mùa đông, nó nhỏ hơn vào mùa hè, cũng như biên độ nhiệt độ của bề mặt bên dưới.

Với vĩ độ tăng dần, biên độ nhiệt độ không khí hàng ngày giảm xuống, khi độ cao giữa trưa của mặt trời trên đường chân trời giảm. Dưới vĩ độ 20 - 30 ° trên đất liền, biên độ nhiệt độ trung bình ngày trong năm khoảng 12 ° C, dưới vĩ tuyến 60 ° C khoảng 6 ° C, dưới vĩ độ 70 ° chỉ 3 ° C. Ở các vĩ độ cao nhất, nơi mặt trời không mọc hoặc lặn trong nhiều ngày liên tiếp, không có sự biến đổi nhiệt độ ban ngày đều đặn nào cả.

Bản chất của đất và lớp phủ của đất cũng rất quan trọng. Biên độ ngày của nhiệt độ bề mặt đất càng lớn thì biên độ ngày của nhiệt độ không khí bên trên nó càng lớn. Ở thảo nguyên và sa mạc, biên độ trung bình hàng ngày

Ở đó nó đạt đến 15-20 ° С, đôi khi 30 ° С. Bên trên một lớp phủ thực vật dày đặc, nó nhỏ hơn. Sự gần nhau của các lưu vực nước cũng ảnh hưởng đến biên độ ngày: nó ít hơn ở các vùng ven biển.

Cơm. 23. Sự thay đổi hàng ngày của nhiệt độ không khí ở Pavlovsk tùy thuộc vào độ che phủ của mây. 1 - ngày quang đãng, 2 - ngày nhiều mây, 3 - tất cả các ngày.

Trên địa hình lồi (trên đỉnh và sườn núi, đồi), biên độ nhiệt độ không khí hàng ngày giảm xuống so với địa hình bằng phẳng, còn trên địa hình lõm (trong thung lũng, khe núi và trũng) thì tăng lên (định luật Voyeikov). Nguyên nhân là do trên địa hình lồi, không khí có diện tích tiếp xúc với bề mặt bên dưới giảm đi và nhanh chóng bị loại bỏ khỏi nó, được thay thế bằng các khối khí mới. Ở dạng địa hình lõm, không khí nóng lên mạnh hơn từ bề mặt và đọng lại nhiều hơn vào ban ngày, và ban đêm nó lạnh đi mạnh hơn và chảy xuống các sườn dốc. Nhưng trong các hẻm núi hẹp, nơi cả dòng bức xạ và bức xạ hiệu dụng đều giảm, biên độ ban ngày nhỏ hơn trong các thung lũng rộng.

3. Rõ ràng là biên độ nhiệt độ ngày nhỏ trên mặt biển cũng dẫn đến biên độ nhiệt độ không khí ngày nhỏ trên mặt biển. Tuy nhiên, những biên độ này vẫn cao hơn biên độ hàng ngày trên mặt biển. Biên độ hàng ngày trên bề mặt đại dương mở chỉ được đo bằng một phần mười độ, nhưng trong lớp không khí thấp hơn bên trên đại dương, chúng đạt tới 1 - 1,5 ° C (xem Hình 21), và thậm chí nhiều hơn trên các vùng biển nội địa. Biên độ nhiệt của không khí tăng lên vì chúng chịu ảnh hưởng của sự chuyển động của các khối khí. Sự hấp thụ trực tiếp bức xạ mặt trời của các lớp không khí bên dưới vào ban ngày và sự phát xạ của chúng vào ban đêm cũng đóng một vai trò nhất định.

CHƯƠNGIIIVỎ TRÁI ĐẤT

Chủ đề 2 ATMOSPHERE

§ba mươi. SỰ THAY ĐỔI NHIỆT ĐỘ KHÔNG KHÍ HÀNG NGÀY

Hãy nhớ nguồn ánh sáng và nhiệt lượng trên Trái đất là gì.

Làm thế nào không khí trong suốt được làm nóng?

CÁCH NHIỆT KHÔNG KHÍ. Từ những bài học lịch sử tự nhiên, bạn biết rằng không khí trong suốt truyền tia nắng mặt trời đến bề mặt trái đất và làm nó nóng lên. Là không khí không nóng lên bằng các tia, nhưng nóng lên từ một bề mặt được đốt nóng. Do đó, càng xa bề mặt trái đất, nó càng lạnh. Đó là lý do tại sao khi máy bay đang bay trên cao so với mặt đất, nhiệt độ không khí rất thấp. Ở ranh giới trên của tầng đối lưu, nó giảm xuống -56 ° C.

Người ta đã xác định được rằng sau mỗi km độ cao, nhiệt độ không khí giảm trung bình 6 ° C (Hình. 126). Ở những vùng núi cao, bề mặt trái đất nhận nhiệt mặt trời nhiều hơn ở chân. Tuy nhiên, nhiệt tản ra nhanh hơn theo chiều cao. Do đó, trong khi leo núi, bạn có thể nhận thấy nhiệt độ không khí giảm dần. Đó là lý do tại sao băng tuyết nằm trên các đỉnh núi cao.

CÁCH ĐO NHIỆT ĐỘ KHÔNG KHÍ. Tất nhiên, mọi người đều biết rằng nhiệt độ không khí được đo bằng nhiệt kế, tuy nhiên, cần nhớ rằng nhiệt kế được lắp không chính xác, chẳng hạn như dưới ánh nắng mặt trời, nó sẽ không hiển thị nhiệt độ không khí, mà là nhiệt độ của chính thiết bị đó. nóng lên. Tại các trạm khí tượng, để có được số liệu chính xác, nhiệt kế được đặt trong một gian hàng đặc biệt. Các bức tường của nó bị đóng băng. Điều này cho phép không khí tự do đi vào gian hàng, cùng các tấm lưới bảo vệ nhiệt kế của wii. ánh nắng trực tiếp. Gian hàng được lắp đặt ở độ cao 2 m so với mặt đất. Các chỉ số nhiệt kế được ghi lại sau mỗi 3 giờ.

Cơm. 126. Nhiệt độ không khí thay đổi theo độ cao

Bay trên mây

Năm 1862, hai người Anh bay trên khinh khí cầu. Ở độ cao 3 km, bỏ qua các đám mây, các nhà nghiên cứu rùng mình vì lạnh. Khi những đám mây biến mất và mặt trời ló dạng, trời càng lạnh hơn. Ở độ cao 5 km này, nước đóng băng khiến người ta khó thở, ồn ào bên tai và thiếu sức lực, thực sự là trục. Vì vậy, xả khí hiếm trên cơ thể. Ở độ cao 3 km, một trong những người sống sót bất tỉnh. Ở độ cao và 11 km, nhiệt độ là -24 ° C (trên Trái đất lúc đó cỏ xanh và hoa đang nở). Cả hai kẻ liều mạng đều bị dọa giết. Do đó, họ đã xuống Trái đất nhanh nhất có thể.

Cơm. 127. Biểu đồ của quá trình hàng ngày của nhiệt độ không khí

SỰ THAY ĐỔI NHIỆT ĐỘ HÀNG NGÀY. Các tia sáng Mặt trời trong ngày làm nóng Trái đất không đều (Hình 128). Vào buổi trưa, khi mặt trời lên cao so với đường chân trời, bề mặt trái đất nóng lên nhiều nhất. Tuy nhiên, nhiệt độ không khí cao được quan sát thấy không phải vào giữa trưa (lúc 12 giờ) mà là hai hoặc ba giờ sau giữa trưa (lúc 14-15 giờ). Điều này là do cần có thời gian để truyền nhiệt từ bề mặt trái đất. Vào buổi chiều, mặc dù thực tế là Mặt trời đã đi xuống đường chân trời, không khí vẫn tiếp tục nhận nhiệt từ bề mặt bị nung nóng trong hai giờ nữa. Sau đó bề mặt nguội dần, nhiệt độ không khí giảm tương ứng. Nhiệt độ thấp nhất là trước khi mặt trời mọc. Đúng, vào một số ngày, mô hình nhiệt độ hàng ngày như vậy có thể bị xáo trộn.

Do đó, nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi nhiệt độ không khí trong ngày là sự thay đổi độ chiếu sáng của bề mặt Trái đất do chuyển động quay quanh trục của nó. Một biểu thị trực quan hơn về sự thay đổi nhiệt độ được đưa ra bằng các biểu đồ của quá trình hàng ngày của nhiệt độ không khí (Hình. 127).

DAO ĐỘNG CỦA SỰ BIẾN ĐỔI NHIỆT ĐỘ KHÔNG KHÍ LÀ GÌ. Sự chênh lệch giữa nhiệt độ không khí cao nhất và thấp nhất được gọi là biên độ dao động nhiệt độ (A). Có biên độ hàng ngày, hàng tháng, hàng năm.

Ví dụ, nếu nhiệt độ không khí cao nhất trong ngày là +25 ° C và +9 ° C, thì biên độ dao động sẽ là 16 ° C (25-9 = 16) (Mat. 129). Bản chất của bề mặt trái đất (nó được gọi là bên dưới) ảnh hưởng đến các biên độ dao động nhiệt độ hàng ngày. Ví dụ, trên các đại dương, biên độ chỉ là 1-2 ° C, trên thảo nguyên là 15-0 ° C, và trên sa mạc, nó lên tới 30 ° C.

Cơm. 129. Xác định biên độ dao động trong ngày của nhiệt độ không khí

NHỚ

Không khí được đốt nóng từ bề mặt trái đất; Với độ cao, nhiệt độ của nó giảm khoảng 6 ° C cho mỗi km độ cao.

Nhiệt độ không khí trong ngày thay đổi do độ chiếu sáng bề mặt thay đổi (ngày đêm thay đổi).

Biên độ dao động nhiệt độ là hiệu số giữa nhiệt độ không khí cao nhất và thấp nhất.

CÂU HỎI VÀ NHIỆM VỤ

1. Nhiệt độ không khí trên bề mặt trái đất là +17 ° C. Xác định nhiệt độ bên ngoài một máy bay đang bay ở độ cao 10 km.

2. Tại sao nhiệt kế lại được lắp đặt trong gian đặc biệt ở các trạm khí tượng?

3. Cho biết nhiệt độ không khí thay đổi như thế nào trong ngày.

4. Tính biên độ dao động trong ngày của không khí theo các số liệu sau (tính bằng ° C): -1,0, + 4, +5, +3, -2.

5. Hãy nghĩ xem tại sao không quan sát được nhiệt độ không khí cao nhất hàng ngày vào buổi trưa, khi Mặt trời ở trên cao so với đường chân trời.

THỰC HÀNH 5 (Bắt đầu. Xem trang 133, 141.)

Chủ đề: Giải bài về sự thay đổi nhiệt độ không khí theo độ cao.

1. Nhiệt độ không khí ở bề mặt trái đất là +25 ° C. Xác định nhiệt độ không khí ở đỉnh núi có độ cao 1500 m.

2. Nhiệt kế trên trạm khí tượng đặt trên đỉnh núi cho thấy nhiệt độ trên 0 là 16 ° C. Đồng thời, nhiệt độ không khí dưới chân nó là +23,2 ° C. Tính độ cao tương đối của núi.

Một đặc điểm khác của sự thay đổi nhiệt độ hàng ngày có thể được coi là không có sự biến đổi theo mùa ở nhiệt độ tối đa hàng ngày. Cả năm nó được quan sát vào 13-15 giờ. Và sự hiện diện của sự thay đổi hàng ngày trong nhiệt độ tối thiểu hàng ngày. Ở phần lạnh trong năm quan sát được lúc 5 - 8 giờ, nửa năm ấm áp - lúc 3 - 5 giờ. Một đặc tính cơ bản của quá trình nhiệt độ hàng ngày của không khí là sự chênh lệch nhiệt độ giữa giờ ấm nhất và giờ lạnh nhất - biên độ. Sự chênh lệch này tăng dần từ 2,6 ° vào tháng 12 lên 6,3 ° vào tháng 9, khi đêm đã mát mẻ vào mùa thu và những ngày nóng nực vào mùa hè.

Phạm vi nhiệt độ không khí trung bình hàng ngày trong năm dao động từ -12,9 ° đến + 32 °. Phân tích (Bảng 2.6) ta thấy tháng lạnh nhất trong năm - tháng Giêng, ấm nhất - tháng Tám.

Nhiệt độ không khí trung bình hàng ngày âm được quan sát thấy trong khu vực Tuapse vào tháng Giêng, tháng Hai, tháng Ba, tháng Mười Một và tháng Mười Hai. Trong suốt thời gian nghiên cứu, 413 ngày đã được quan sát với nhiệt độ trung bình hàng ngày âm, bao gồm 159 vào tháng Giêng, 127 vào tháng Hai, 44 vào tháng Ba, 15 vào tháng Mười Một và 68 vào tháng Mười Hai. Nhiệt độ không khí trung bình hàng ngày trong khoảng 16,1-17 ° được quan sát thấy ở vùng Tuapse, ngoại trừ tháng Giêng. Nhiệt độ trung bình hàng ngày là 15,1 ° -16 °, ngoại trừ tháng Giêng, không được quan sát thấy ngay cả trong tháng Bảy. Và thú vị hơn, nhiệt độ trung bình hàng ngày trong khoảng 11,1 ° -15 ° được quan sát quanh năm, ngoại trừ tháng Bảy và tháng Tám.

Nhiệt độ không khí trung bình hàng ngày trên 25 ° được quan sát thấy trong vùng Tuapse từ tháng Năm đến tháng Chín. Tổng cộng, trong suốt thời gian nghiên cứu, có 454 ngày được ghi nhận với nhiệt độ trung bình hàng ngày trên 25 °, bao gồm 1 ngày trong tháng Năm, 16 ngày trong tháng Sáu, 191 ngày trong tháng Bảy, 231 ngày trong tháng Tám và 15 ngày trong tháng Chín. Nhiệt độ không khí không thay đổi, và từ năm này sang năm khác, nó trải qua những biến động lớn, vì vậy những ngày chuyển đổi ổn định qua các giới hạn khác nhau sẽ sai lệch đáng kể so với ngày trung bình dài hạn. Vì vậy, ở một số suối nước ấm, có thể không có sự chuyển đổi ổn định của nhiệt độ không khí trung bình hàng ngày qua 20 °, và sự chuyển đổi qua 15 và 20 ° xảy ra sớm hơn một tháng. Những năm khác thì ngược lại, mùa xuân lạnh và chỉ đến cuối tháng 6, nhiệt độ trung bình hàng ngày mới lên tới 15 °.

Như vậy, trong khu vực Tuapse, trung bình có 131 ngày có nhiệt độ không khí trung bình ngày dưới 10 °, 74 ngày có nhiệt độ trung bình ngày 10-15 °, 74 ngày với nhiệt độ trung bình ngày 15-20 ° và 66 ngày với nhiệt độ trung bình hàng ngày trên 20 °.

Trong thời kỳ nhiệt độ không khí trung bình ngày dưới 10 °, có thể quan sát thấy các ngày băng giá.

Và, mặc dù không có thời kỳ băng giá ổn định trong khu vực được mô tả, nhưng khi các khối không khí lạnh xâm nhập bờ biển, nhiệt độ giảm xuống giá trị âm hàng năm.

Bảng 2.6 Sự thay đổi hàng ngày của nhiệt độ không khí

Hằng ngày biên độ.

Thông thường các đợt sương giá bắt đầu vào thập kỷ thứ hai hoặc thứ ba của tháng 11, và dừng lại vào thập kỷ đầu tiên hoặc thứ hai của tháng ba. Ngày có sương giá được coi là ngày trong đó, ít nhất trong một trong những khoảng thời gian quan sát, nhiệt độ theo nhiệt kế tối thiểu là 0 ° và dưới 11 ° s. 115 - 125.

Một đặc điểm đặc trưng của thời kỳ lạnh là ngay cả trong những ngày tương đối lạnh, khi nhiệt độ không khí trung bình ngày là âm thì ban ngày thường quan sát được băng tan và nhiệt độ không khí cực đại là dương. Tính liên tục của các giai đoạn băng giá liên tục bị gián đoạn bởi băng tan.

Chúng ta cũng hãy xem xét chi tiết hơn về bản chất của sự phân bố các ngày nóng trong vùng Tuapse (Bảng 2.7). Những ngày có nhiệt độ trung bình hàng ngày từ 20,1 đến 25 ° có thể được phân loại là nóng vừa phải và với nhiệt độ trung bình hàng ngày trên 25 ° - nóng. Lưu ý rằng vào những ngày nhiệt độ không khí trung bình hàng ngày từ 20 ° trở lên, nhiệt độ quan sát được trong ngày đạt 30-35 °, và đôi khi còn cao hơn.

Bảng 2. 7 Tần suất các thời kỳ có ngày nắng nóng với độ dài khác nhau

Các ngày nóng được quan sát từ tháng 5 đến tháng 9, nhưng chủ yếu vào tháng 7 và tháng 8. Như vậy, trong 35 năm, 2741 ngày có thời tiết nóng vừa phải và 454 ngày nóng đã được quan sát thấy ở khu vực Tuapse, trong đó có 422 ngày nóng đã được quan sát vào tháng Bảy và tháng Tám. Trong toàn bộ thời gian quan sát, chỉ có ba lần nhiệt độ không khí trung bình hàng ngày là trên 30 °.

Những ngày có nhiệt độ không khí trên 19 ° C và áp suất hơi nước trên 18,8 mb, có thể được coi là những ngày có thời tiết oi bức. Trong (Bảng 2.8), các trường hợp có thời tiết ngột ngạt được đánh dấu. Thời tiết ngột ngạt ở vùng Tuapse được quan sát thấy vào thời điểm ấm áp trong năm cả vào ban đêm và ban ngày, với 38% trường hợp mắc vào ban đêm và 60% trường hợp vào ban ngày. Khả năng cao nhất của thời tiết ngột ngạt vào ban đêm là khi nhiệt độ không khí đạt đến 21-23 ° với độ ẩm tương đối là 81-90%. Vào ban ngày, thời tiết thường ngột ngạt với nhiệt độ không khí từ 25-27 ° và độ ẩm không khí từ 61-80%.

Bảng 2.8 Độ lặp lại (%) của các giá trị khác nhau của nhiệt độ không khí tại các giá trị nhất định của độ ẩm tương đối trong tháng 7 (1969-1978).


Nhiệt độ không khí, ° С

Cần lưu ý rằng trong vùng Tuapse, độ ẩm không khí cao cũng có thể được quan sát thấy vào mùa lạnh. Và sự kết hợp giữa nhiệt độ thấp và độ ẩm cao được cơ thể con người cảm nhận rất khó. Đồng thời, cảm giác lạnh rất nhạy cảm, rất khó để làm ấm. Ngoài ra, thời tiết lạnh được cơ thể con người cảm nhận khác với thời tiết lặng gió. Sự kết hợp của nhiệt độ không khí âm với gió mạnh làm tăng gấp đôi cảm giác lạnh. Trong khu vực Tuapse, sự kết hợp này xảy ra trong mùa lạnh với gió đông bắc mạnh.

Trung bình, trong khoảng thời gian từ tháng 4 đến tháng 11, khoảng 91 ngày nắng nóng vừa phải đã được quan sát thấy ở khu vực Tuapse, bao gồm 56 ngày trong số đó vào tháng 7 và tháng 8.

Trong cuộc sống hàng ngày, nhiệt độ hàng ngày có tầm quan trọng đặc biệt đối với một người.

Nhiệt độ không khí trung bình hàng ngày thấp nhất ở Tuapse được quan sát từ ngày 14 tháng 1 đến ngày 10 tháng 2. Vào tháng 1 năm 1972, thời điểm khắc nghiệt nhất trong thời gian nghiên cứu, vào ngày 14 và 15, nhiệt độ không khí trung bình hàng ngày dưới -11 °, và vào ngày 13 tháng 1 năm 1964, nhiệt độ trung bình ngày thấp nhất được quan sát và lên tới -12,6 °. Sự giảm nhiệt độ không khí như vậy với sự xuất hiện của hàn the - một cơn gió đông bắc mạnh. Nhiệt độ không khí trung bình ngày âm có thể được quan sát thấy trong khu vực nghiên cứu vào các tháng 1, 2, 3 và 12.

Do hoạt động của xoáy thuận mùa đông tích cực, các khối khí ấm từ phía nam thường đi vào Biển Đen. Lưu ý rằng nhiệt độ không khí trung bình hàng ngày, ví dụ, vào tháng Giêng, có thể thay đổi từ -12,6 ° đến 14,4 ° và vào tháng Hai - từ -10,3 ° đến 15,3 °. Những, cái đó. và những ngày nắng ấm có thể được quan sát thấy ở vùng Tuapse trong những tháng mùa đông.

Nhiệt độ không khí trung bình hàng ngày tăng ổn định và lúc đầu chậm bắt đầu từ cuối tháng Ba và tiếp tục cho đến tháng Bảy. Các tháng mùa xuân được đặc trưng bởi sự thay đổi từ những ngày tương đối nóng sang những ngày tương đối lạnh. Vì vậy, từ ngày 29 tháng 4 đến ngày 1 tháng 5 năm 1986, nhiệt độ trung bình ngày ở mức 7-9 ° so với nhiệt độ trung bình dài hạn, và từ ngày 5 tháng 5 đến ngày 9 tháng 5 cùng năm, nhiệt độ trung bình ngày thấp hơn nhiệt độ trung bình dài hạn 6-7 °. Trung bình cộng. Sự thay đổi nhiệt độ đột ngột như vậy thường đi kèm với các hiện tượng thiên nhiên khác nhau (mưa rào, tuyết rơi trên núi, lũ lụt trên sông) và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người.

Thời kỳ ấm áp trong năm ở vùng Tuapse bắt đầu từ ngày 17/6 và kéo dài đến ngày 10/9. Nhiệt độ cao nhất trong ngày dài hạn từ ngày 14 tháng 7 đến ngày 24 tháng 8 và được giữ trong khoảng 23,0-24,1 °. Khoảng thời gian này trong năm có thể được coi là nóng và trong một số năm và ngày của thời kỳ này nhiệt độ trung bình hàng ngày đạt và vượt quá 25 °.

Trong một số năm và thời kỳ ấm áp này, nhiệt độ không khí trung bình hàng ngày là dưới 20 °. Mười ngày cuối tháng 8, nhiệt độ thường giảm mạnh kèm theo những cơn mưa rào dữ dội. Vì vậy, đó là vào các năm 1960, 1966, 1978 và 1980, và vào năm 1980, nhiệt độ tối thiểu là 10,2 °.

Có những trường hợp điều quan trọng là phải biết các mô hình phân bố không chỉ của các yếu tố khí tượng riêng lẻ, mà còn của các phức hợp của chúng. Một vai trò quan trọng trong việc hình thành chế độ nhiệt là do sự đối lưu của các khối khí ấm hoặc lạnh. Bản chất của sự đối lưu phụ thuộc vào hướng của các khối khí. Xử lý phức tạp của không khí và nhiệt độ gió - hoa hồng nhiệt - làm cho nó có thể theo dõi ảnh hưởng của gió đến nhiệt độ không khí.

Trong những tháng mùa đông (tháng Giêng, tháng Hai và tháng Mười Hai), các khối khí đến từ nửa phía Bắc của đường chân trời là lạnh, và từ nửa phía Nam của đường chân trời là ấm. Hoa hồng tháng 3 và tháng 11 gần như giống nhau. Trong cả hai tháng, các khối không khí lạnh đến từ nửa phía đông bắc của đường chân trời, và các khối không khí ấm đến từ phía nam và tây nam. Chỉ trong tháng mười một, sự giảm và tăng nhiệt độ rõ ràng hơn so với tháng ba. Một bông hồng tháng tư thú vị. Một số sự gia tăng nhiệt độ chỉ xảy ra trong thời gian giao thông đông và tây. Các cơn gió của các điểm khác mang không khí lạnh đến vùng Tuapse. Lưu ý rằng vào tháng 4 nước trên biển chưa ấm lên nên các khối khí trên biển lạnh hơn. Khác một chút với hoa hồng tháng tư của tháng năm. Đúng như vậy, vào tháng Năm, ngoài gió Tây và Đông, còn có không khí ấm áp do gió Tây Bắc và Bắc mang đến. Bông hồng thú vị của tháng sáu. Tháng 6, gió bắc, đông bắc và đông nam mang theo khối khí lạnh, gió đông nam trung tính, gió tây nam, tây và tây bắc mang theo khối khí ấm. Vào mùa hè, khi gió yếu hơn các tháng mùa đông, ảnh hưởng của chúng đến chế độ nhiệt độ ít rõ rệt hơn. Hoa hồng của tháng bảy, tháng tám và tháng chín khác nhau một chút. Trong những tháng mùa hè, gió từ bắc đến đông nam mang theo các khối không khí tương đối lạnh, và gió từ nam sang tây, ngược lại, với các khối không khí ấm. Hoa hồng của tháng 10 khác một chút so với hoa hồng của những tháng mùa đông, nhưng có hướng hơi khác 11, tr. 125 - 131.

Việc nghiên cứu toàn diện về nhiệt độ và độ ẩm không khí có tầm quan trọng thực tế rất lớn. Một đặc điểm phức tạp cho tháng Bảy riêng biệt cho hai thời điểm trong ngày: từ 9 giờ đến 18 giờ - ngày và từ 21 giờ đến 06 giờ - đêm. Xử lý dữ liệu được thực hiện theo sự phân cấp của nhiệt độ không khí đến 2 ° và độ ẩm không khí tương đối - đến 10%. Tư liệu được thực hiện trong 10 năm (1969-1978).

Trong khu vực Tuapse, có thể quan sát được các năm, mùa và tháng bất thường về nhiệt độ. Số năm có cả bốn mùa bình thường chỉ chiếm khoảng 3% tổng số năm của thời kỳ nghiên cứu, năm có một mùa dị thường - 21%, năm có hai mùa dị thường - 35%, có ba mùa dị thường - 28% và có cả bốn mùa dị thường. - 10%. Những năm hoàn toàn bất thường đó là: 1924, 1938, 1948, 1953, 1962, 1963, 1966, 1972, 1981 và 1984.

không khí lưu thông hỗn loạn không khí