Температура воздуха

Введение

Температура воздуха — один из главных показателей состояния атмосферы. Она влияет на климат, погоду, экосистемы, сельское хозяйство, здоровье человека и даже экономику. Изучение температуры воздуха помогает предсказывать погодные изменения, понимать климатические зоны и регулировать человеческую деятельность в различных природных условиях.

Температура воздуха — это мера теплового состояния атмосферы, отражающая кинетическую энергию молекул воздуха. Понимание её особенностей важно для всех сфер жизни на Земле.

1. Понятие температуры воздуха

Температура воздуха — это физическая величина, показывающая тепловое состояние воздуха. Она зависит от:

  1. Солнечного излучения — источник тепла для Земли.

  2. Состава воздуха — влажность, содержание газов и аэрозолей.

  3. Ветров и циркуляции атмосферы — переносят тепло из одних областей в другие.

  4. Рельефа и водоемов — горы, равнины, моря и озера влияют на локальный климат.

Температуру воздуха измеряют в градусах Цельсия (°C) или Кельвинах (K).

2. История изучения температуры

  • В 1612 году Давид Тьюки создал первый термометр с жидкостью.

  • В XVII–XVIII веках термометрия развивалась, появились стандарты шкалы Цельсия.

  • В XIX–XX веках измерение температуры стало основой метеорологии, климатологии и географии.

Современные методы включают ртутные, спиртовые и цифровые термометры, а также метеостанции и спутниковые измерения.

3. Методы измерения температуры

  1. Ртутный термометр — жидкость расширяется при нагревании.

  2. Спиртовой термометр — спирт окрашен в красный цвет, используется при низких температурах.

  3. Цифровой термометр — датчики измеряют сопротивление или напряжение, выдавая значение на экран.

  4. Спутниковые и авиационные методы — измеряют температуру атмосферы на разных высотах.

Важно: измерения температуры проводятся в тени, на высоте 1,5–2 м от поверхности, чтобы получить стандартизированные данные.

4. Температура и слои атмосферы

Атмосфера Земли делится на слои, каждый из которых имеет свои температурные характеристики:

4.1. Тропосфера (0–12 км)

  • Здесь сосредоточена большая часть массы воздуха.

  • Температура с высотой уменьшается на 6,5 °C на каждый километр.

  • Формируются облака, осадки, ветры.

4.2. Стратосфера (12–50 км)

  • Температура растет с высотой из-за поглощения ультрафиолетового излучения озоновым слоем.

  • Озон защищает жизнь от радиации.

4.3. Мезосфера (50–85 км)

  • Температура падает до -90 °C на верхней границе.

  • Здесь сгорают метеоры.

4.4. Термосфера (85–600 км)

  • Температура достигает 2000 °C, но воздух разрежен, поэтому тепло ощущается слабо.

4.5. Экзосфера (600–10 000 км)

  • Температура не играет роли из-за крайне разреженного газа.

5. Факторы, влияющие на температуру воздуха

5.1. Географическая широта

  • Экватор получает максимальное солнечное излучение → высокие температуры.

  • Полюса получают минимальное солнечное тепло → низкие температуры.

5.2. Время года

  • Лето — температура выше, дни длиннее.

  • Зима — температура ниже, дни короткие.

5.3. Время суток

  • День — максимальная температура после полудня.

  • Ночь — минимальная температура перед рассветом.

5.4. Рельеф

  • Горные районы холоднее равнин на той же широте.

  • Южные склоны получают больше солнца → теплее, северные — холоднее.

5.5. Влажность воздуха

  • Влажный воздух удерживает тепло лучше, снижает колебания температуры.

5.6. Ветра и океаны

  • Морские бризы смягчают температуру при побережьях.

  • Континентальный климат на больших сушах вызывает резкие колебания.

6. Температурные пояса Земли

Температурные особенности формируют климатические пояса:

  1. Экваториальный пояс — высокие температуры, мало колебаний, влажный климат.

  2. Тропический пояс — высокая температура, сухой климат (пустыни).

  3. Умеренный пояс — выраженная смена сезонов.

  4. Субарктический и арктический пояса — низкая температура, холодные зимы.

7. Суточные и годовые колебания температуры

  • Суточные колебания: дневной максимум и ночной минимум.

  • Годовые колебания: теплое лето и холодная зима.

  • Амплитуда зависит от широты, рельефа, удаленности от океанов.

Пример: в пустынях разница между днем и ночью может достигать 30–40 °C, а на морских побережьях — всего 5–10 °C.

8. Измерение и регистрация температуры

  • Метеостанции фиксируют температуру каждые несколько часов.

  • Спутники измеряют температуру поверхности и атмосферы.

  • Тепловизоры используются для точного измерения локальных температур.

Результаты измерений помогают создавать климатические карты, прогнозировать погоду и анализировать глобальные изменения климата.

9. Влияние температуры на погоду

  • Высокая температура воздуха → восходящие потоки → облака → осадки.

  • Низкая температура → холодные антициклоны → ясная, морозная погода.

  • Перепады температуры → ветер и штормы.

  • Взаимодействие температуры с влажностью формирует тропические циклоны и ураганы.

10. Влияние температуры на жизнь человека

  • Люди приспособлены к определённым диапазонам температур.

  • Жара может вызвать тепловой удар, обезвоживание.

  • Морозы → переохлаждение, обморожение.

  • Изменение температуры влияет на рост растений, здоровье животных и экономическую деятельность (сельское хозяйство, строительство, транспорт).

11. Практическое применение знания о температуре

  1. Погодные прогнозы — составление карт изотерм и выявление фронтов.

  2. Сельское хозяйство — планирование посевов по температурным режимам.

  3. Транспорт и авиация — подготовка к взлету и посадке при разных температурах.

  4. Энергетика — потребление энергии зависит от температуры.

  5. Медицина — предотвращение тепловых и холодовых травм.

12. Температурные рекорды Земли

  • Самая высокая температура: +56,7 °C, Долина Смерти, США.

  • Самая низкая температура: -89,2 °C, Восточная Антарктида.

  • Самые большие суточные колебания: пустыни Намиб и Сахара.

  • Среднегодовая температура: экваториальные районы ~27 °C, полюса ~-30 °C.

13. Вопросы для самопроверки

  1. Что такое температура воздуха и от чего она зависит?

  2. Какие приборы используются для измерения температуры?

  3. Чем отличается тропосфера от стратосферы по температуре?

  4. Какие факторы влияют на суточные колебания температуры?

  5. Почему температура воздуха изменяется с высотой?

  6. Как температура формирует климатические пояса?

  7. Как влияет температура на ветер и осадки?

  8. Какие меры принимают люди для защиты от экстремальных температур?

  9. В чем отличие континентального климата от морского?

  10. Какие температуры считаются экстремальными для жизни человека?

Последнее изменение: Среда, 21 Январь 2026, 23:14