Температура поверхности Земли отражает прогрев воздуха в какой-либо конкретной области нашей планеты.

Как правило, для ее измерения используют специальные приборы - термометры, расположенные в небольших будках. Температура воздуха измеряется минимум на высоте 2 метров от земли.

Средняя температура поверхности Земли

Под средней температурой поверхности Земли подразумевают количество градусов не в каком-либо конкретном месте, а усредненную цифру со всех точек нашего Земного шара. Например, если в Москве температура воздуха составляет 30 градусов, а в Санкт-Петербурге 20, то средняя температура в области этих двух городов будет составлять 25 градусов.

(Снимок со спутника температуры поверхности Земли в месяце январе со шкалой значений по Кельвину )

При расчете средней температуры Земли берут показания не с конкретного региона, а со всех областей Земного шара. На данный момент средняя температура Земли составляет +12 градусов по Цельсию.

Минимум и максимум

Самая низкая температура была зафиксирована в 2010 году в Антарктиде. Рекорд составил -93 градуса по Цельсию. Самой жаркой точкой на планете является пустыня Деште-Лут, расположившаяся в Иране, где рекордная температура составила + 70 градусов.

(Средняя температура за июль )

Антарктида исконно считается самым холодным местом на Земле. За право именоваться самым теплым материком постоянно соревнуются Африка и Северная Америка. Однако все остальные материки расположились тоже не так далеко, отставая от лидеров всего на несколько градусов.

Распределение тепла и света на Земле

Основную часть тепла наша планета получает благодаря звезде по имени Солнце. Несмотря на довольно внушительное расстояние, разделяющее нас, доходящего количества излучения более чем достаточно для жителей Земли.

(Средняя температура за январь распределенная по поверхности Земли )

Как известно, Земля постоянно вращается вокруг Солнца, которое освещает лишь одну часть нашей планеты. Отсюда и происходит неравномерное распределение тепла по планете. Земля имеет эллипсоидную форму, вследствие чего лучи Солнца падают на разные участки Земли под разными углами. От этого и происходит дисбаланс по распределению тепла на планете.

Еще одним немаловажным фактором, влияющим на распределение тепла, является наклон земной оси, по которой планета и делает полный оборот вокруг Солнца. Этот наклон равен 66, 5 градусам, поэтому наша планета постоянно обращена северной частью в сторону Полярной звезды.

Именно благодаря этому наклону мы имеем сезонные и временные изменения, а именно количество света и тепла днем или ночью то растет, то убывает, а лето сменяется осенью.

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.

В нашей Солнечной системе существует источник тепла и света - звезда под названием Солнце. Рассматривая вопрос о том, каковы закономерности распределения температуры воздуха на Земле, не обойтись без этого самого объекта, без упоминания воды и атмосферного давления. Все эти составляющие образуют климат.

Как известно, Солнце находится достаточно далеко от нашей планеты, но оно излучает такой мощный поток тепла и света, что с легкостью прогревает Землю, хоть и достаточно неравномерно.

Распределение света и тепла

Неравномерность распределения тепла на нашей планете имеет место из-за шарообразной Естественно, двигаясь вокруг Солнца, она освещается только с одной стороны. Кроме этого, на некоторых участках пучки света падают отвесно, что гарантирует хороший прогрев воздуха. Эти участки находятся на экваторе. Но из-за той же причины прогревается лишь ограниченная территория.

Все же, каковы закономерности распределения температуры воздуха на Земле? Рассмотрим более значимый фактор - падение солнечных лучей. Территории, находящиеся ближе к экватору, прогреваются лучше. Чем ближе к полюсам, тем температура воздуха ниже. Но парадокс: лучи по мощности и на экваторе, и на полюсах одинаковы, причиной разных температур служит угол падения лучей на поверхность Земли. Если он большой, то проходит большое расстояние, большинство просто рассеивается в тропосфере, в результате не доходя до поверхности планеты.

Еще один фактор - наклон земной оси. Если бы этого не было, то не было бы смены времен года, по времени день и ночь были бы равны, постоянно наблюдалась одна и та же температура воздуха.

Подведем итог этого пункта. Каковы закономерности распределения температуры воздуха на Земле? Чем ближе к экватору, тем теплее. Мы выделили пока две составляющие образования климата: наклон оси и падение лучей, точнее, угол.

Взаимосвязь воды и температуры воздуха

Гидросфера и атмосфера находятся в очень тесном контакте, а если точнее, они являются Они диктуют закономерности распределения тепла и влаги на нашей планете. Какую же все-таки взаимосвязь можно наблюдать? Все просто: территории, где преобладает суша, подвержены похолоданию. Современная ситуация такова: в данный момент наблюдается неравномерное распределение водных ресурсов, что может стать причиной начала оледенения.

Важно знать, что суша и воздух довольно быстро нагреваются в дневное время, но теряют тепло так же моментально ночью. Мы сильно не ощущаем этих перепадов благодаря слоям тропосферы, которые улавливают тепло. К примеру, возьмем наш спутник Луну. Она получает примерно такое же количество солнечной энергии, как и Земля, но, учитывая то, что Луна не обладает атмосферой, днем она нагревается более чем на сто градусов, а по ночам остывает до минуса ста шестидесяти.

Каковы закономерности распределения температуры воздуха на Земле, мы рассмотрели, теперь перейдем к вопросу распределения влаги. Как мы знаем, вода из водоемов все время испаряется, преимущественно в океанах. Тогда этот воздух несется над материками, остужаясь при этом, в итоге выпадают осадки (дождь или снег), частично вода возвращается в океан. Вот как выглядит гидрологический цикл.

Распределение температуры воздуха и атмосферного давления

Всего наша планета обладает тремя поясами низкого и четырьмя поясами высокого атмосферного давления. Предлагаем разобраться с тем, как они образовались. Важно отметить, что воздушные массы могут двигаться как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.

Как уже упоминалось ранее, на экваторе воздух нагревается достаточно сильно, что ведет к его расширению, он становится легче и поднимается. В связи с этим, у поверхности земли на экваторе и в приближенных областях образуется низкое атмосферное давление.

На полюсах мы можем наблюдать обратное явление, это связано с тем, что воздух холодный и тяжелый. Так образуется высокое атмосферное давление.

Температура воздуха и высота

Кроме всего, что было сказано ранее, закономерности распределения температуры воздуха на Земле могут рассматриваться и с другой стороны. Независимо от того, в каком поясе и на какой широте расположена территория, независимо от атмосферного давления, температура воздуха постепенно падает с набором высоты.

Самый первый, близкий слой к поверхности земли - это тропосфера, она простирается вверх на высоту от десяти до восемнадцати километров. А температура в ней падает с каждой сотней метров примерно на шесть десятых градуса. Далее следует слой стратосферы. Сначала температура в ней неизменна, но постепенно начинает подниматься.

Цифры, относящиеся к средним температурам параллелей, хотя и вскрывают некоторые общие закономерности, обладают тем недостатком, что отнесены они к математическим линиям на поверхности земного шара.

От этого недостатка можно освободиться, прибегнув к изучению карт изотерм. Нам достаточно будет ограничиться исследованием изотерм для января и июля, т. е. месяцев, которые в большинстве местностей на суше характеризуют самое холодное и самое тёплое время года. При этом мы будем пользоваться изотермами, не приведёнными к уровню моря.

Если бы поверхность земного шара была совершенно однородной (например, покрыта сплошной водной оболочкой) и перенос воздуха на Земле происходил бы только вдоль широтных кругов - все изотермы были бы параллельны экватору. Расположение изотерм, близкое к гипотетическому, можно наблюдать лишь в южном полушарии с его громадными океаническими пространствами. В большинстве же случаев ход изотерм чрезвычайно прихотливый, что свидетельствует о нарушении гипотетических условий нагревания.

Чем вызываются эти нарушения? Главным образом характером распределения суши и моря, рельефом и существованием постоянных или господствующих холодных и тёплых воздушных и морских течений. Вследствие этого одни места оказываются теплее, чем им надлежало бы быть по их географической широте, а другие холоднее, т. е. наблюдаются положительные и отрицательные температурные аномалии. Различие в нагревании суши и моря обусловлено соответственно их малой и большой теплоёмкостью, в силу чего суша нагревается быстрее и сильнее, чем море, но зато быстрее и глубже остывает.

Рассматривая карту июльских изотерм, видим:

1. Во внетропических областях обоих полушарий изотермы над материками заметно изгибаются к северу (по сравнению с их ходом на море). Для северного полушария это означает, что здесь суша нагрета сильнее, чем море, а для южного (где июль - зимний месяц) - что она холоднее моря. Над океанами средняя температура везде ниже +26°, если не считать областей, примыкающих к Антильским островам (здесь бывает до +28°), тогда как над материками имеются и значительно более высокие температуры.

2. Самые высокие июльские средние температуры обнаруживаются не над экватором, а в области пустынь северного полушария: к самым жарким местам относятся в это время Калифорния, Сахара, Аравия, Иран и внутренняя Азия. Главная причина в том, что в июле Солнце находится в зените в северном полушарии в поясе, заключённом между 23-й и 18-й параллелями: именно здесь, а также и в соседних широтах, нагрев наибольший. Имеет значение и отсутствие в перечисленных пустынных областях густого растительного покрова и малая облачность: при ясном небе голая почва нагревается особенно сильно.

Высоки в июле и абсолютные температуры на суше. В Алжире, низовьях Евфрата, Туркмении и некоторых других местах в отдельные годы бывают в июле дни, когда термометр показывает в тени более 50°. В Долине Смерти (Калифорния) 10 июля 1913 г. зарегистрирована наивысшая на земном шаре июльская температура: 56°,7.

3. На карте отражено также и влияние морских течений. Естественно ожидать, что в зимнее время наибольший изгиб изотерм будет обусловлен тёплыми течениями, а в летнее холодными, хотя те и другие, поскольку они постоянны, сказываются на изотермах круглый год. В северном полушарии изотермы вдоль западных берегов Калифорнии и Африки выпуклостью обращены к югу, - результат влияния Калифорнийского и Канарского холодных течений. Противоположно направленные изгибы изотерм в южном полушарии вдоль западных берегов Южной Америки и Африки - результат влияния холодных течений Перуанского и Бенгальского. Все эти течения далеко выносят свои струи в направлении к экватору и сильно охлаждают воздух в районе омываемых ими побережий, создавая здесь отрицательные температурные аномалии.

Обращаясь теперь к карте январских изотерм, видим:

1. Влияние Калифорнийского холодного течения и отчасти Канарского ослабело (так как в северном полушарии зима), тогда как Перуанское и Бенгэльское течения сказываются резче (так как в южном полушарии лето). С другой стороны, в северных частях Атлантического и Тихого океанов сильным изгибом изотерм в сторону полюса отражено увеличение тепловой роли тёплых течений - Гольфстрима, Куро-Сио и Алеутского.

2. Во внетропических областях обоих полушарий изотермы над материками изогнуты к югу. Следовательно, в северном полушарии суша холоднее, чем море, в южном наоборот. В январе особенно сильному охлаждению подвергаются Гренландия и северо-восток Азии. Самая низкая температура воздуха, когда-либо наблюдавшаяся на Земле, была -68° (Верхоянск). В январе над океаном нет нигде таких низких температур, как над сушей.

3. Область наибольшего нагрева находится под тропиком Козерога в центральной Австралии, южной Африке и Южной Америке. В течение января солнечный зенит проходит путь от 23 до 18° ю. ш.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Лучи Солнца при прохождении через прозрачные вещества нагревают их очень слабо. Это объясняется тем, что прямые солнечные лучи практически не нагревают атмосферный воздух, но сильно нагревают земную поверхность, способную передавать тепловую энергию прилегающим слоям воздуха. По мере нагревания воздух становится более легким и поднимается выше. В верхних слоях теплый воздух перемешивается с холодным, отдавая ему часть тепловой энергии.

Чем выше поднимается нагретый воздух, тем больше он охлаждается. Температура воздуха на высоте 10 км постоянна и составляет -40-45 °C.

Характерная особенность атмосферы Земли – понижение температуры воздуха с высотой. Иногда отмечается повышение температуры по мере повышения высоты. Название такого явления – температурная инверсия (перестановка температур).

Изменение температуры

Появление инверсий может быть обусловлено охлаждением земной поверхности и прилегающего слоя воздуха за короткий промежуток времени. Это возможно также при перемещении плотного холодного воздуха со горных склонов в долины.В течение суток температура воздуха непрерывно изменяется. В дневное время земная поверхность нагревается и нагревает нижний слой воздуха. Ночью наряду с охлаждением земли происходит охлаждение воздуха. Прохладнее всего на рассвете, а теплее – в послеобеденное время.

В экваториальном поясе суточного колебания температур нет. Ночные и дневные температуры имеют одинаковые значения. Несущественны суточные амплитуды на побережья морей, океанов и над их поверхностью. А вот в зоне пустынь разница между ночной и дневной температурами может достигать 50-60 °C.

В умеренной полосе максимальное количество солнечного излучения на Земле приходится на дни летних солнцестояний. Но самым жарким месяцем является июль в Северном полушарии и январь в Южном. Это объясняется тем, что несмотря на то, что солнечная радиация менее интенсивная в эти месяцы, огромное количество тепловой энергии отдает сильно нагретая земная поверхность.

Годовая амплитуда температур определяется широтой определенной местности. К примеру, на экваторе она постоянна и составляет 22-23 °C. Наиболее высокие годовые амплитуды наблюдаются в областях средних широт и в глубине материков.

Для любой местности также характерны абсолютные и средние температуры. Абсолютные температуры определяются посредством многолетних наблюдений на метеостанциях. Самая жаркая область на Земле – это Ливийская пустыня (+58 °C), а самая холодная – станция «Восток» в Антарктиде (-89,2 °C).

Средние температуры устанавливают при вычислении среднеарифметических величин нескольких показателей термометра. Так определяют среднесуточные, среднемесячные и среднегодовые температуры.

С целью выяснить, как распределяется тепло на Земле, на карту наносят значения температур и соединяют точки с одинаковыми значениями. Полученные линии называются изотермами. Данный метод позволяет выявить определенные закономерности в распределении температур. Так, наиболее высокие температуры регистрируются не на экваторе, а в тропических и субтропических пустынях. Характерно понижение температур от тропиков к полюсам в двух полушариях. С учетом того, что в Южном полушарии водоемы занимают большую площадь, чем суша, амплитуды температур между самым жарким и холодным месяцами там менее выражены, чем в Северном.

По расположению изотерм различают семь тепловых поясов: 1 жаркий, 2 умеренных, 2 холодных, 2 области вечной мерзлоты.

Похожие материалы: