Эта статья перенесена сюда!
Воздух нижнего слоя атмосферы нагревается за счет передачи ему тепла от подстилающей поверхности. Важную роль в переносе тепла от деятельной поверхности в вышележащие слои тропосферы играет турбулентный (беспорядочный) теплообмен и передача скрытой теплоты парообразования.
Беспорядочное движение частиц воздуха, вызванное его нагреванием от неравномерно нагретой подстилающей поверхности, называются термической турбулентностью или термической конвекцией. Если вместо мелких хаотически движущихся вихрей начинают преобладать мощные восходящие (термики) и менее мощные нисходящие движения воздуха, конвекция называется упорядоченной.
Распределение средней годовой температуры воздуха на уровне моря (ºС) (по С.Г. Любушкиной и др.).
Нагревающийся от поверхности воздух устремляется вверх, перенося тепло. Термическая конвекция может развиваться до тех пор, пока воздух имеет температуру выше температуры той среды, в которой он поднимается, Если температуры поднимающегося воздуха и окружающего воздуха сравняются, то поднятие прекратится.
Количество тепла, получаемое воздухом от поверхности посредством турбулентности, больше количества тепла, получаемого им в результате излучения в 400 раз, а в результате передачи путем молекулярной теплопроводности – почти в 500 000 раз.
В поднимающемся воздухе температура изменяется вследствие адиабатического процесса (за счет преобразования внутренней энергии газа в работу и работы во внутреннюю энергию). Поднимающийся воздух расширяется, производит работу, на которую затрачивает внутреннюю энергию, и температура его понижается. Опускающийся воздух, наоборот, сжимается, затраченная на это энергия освобождается, и температура воздуха растет.
Сухой или содержащий водяные пары, но ненасыщенный ими воздух, поднимаясь, адиабатически охлаждается на 1º на каждые 100 м . Воздух, насыщенный водяными парами, при подъеме на 100 м охлаждается на 0,6 о , т.к. в нем происходит конденсация, сопровождающаяся выделением тепла.
При опускании и сухой и влажный воздух нагревается одинаково, поскольку при этом конденсации влаги не происходит. На каждые 100 м спуска воздух нагревается на 1º.
Распределение тепла в нижнем слое атмосферы может иметь и обратный порядок. Возрастание температуры с высотой называют инверсией, а слой, в котором температура с высотой возрастает, – слоем инверсии.
— Радиационная инверсия – инверсия излучения, образуется после захода Солнца, когда солнечные лучи нагревают верхние слои;
— Адвективная инверсия – образуется в результате вторжения (адвекции) теплого воздуха на холодную поверхность;
— Орографическая инверсия – холодный воздух стекает в понижения и там застаивается.
Суточный и годовой ход температуры в нижнем слое тропосферы до высоты 2 км , в общем, отражает ход температуры поверхности. С удалением от поверхности амплитуды колебаний температуры уменьшаются, а моменты максимума и минимума запаздывают.
Суточные колебания температуры воздуха зимой заметны до высоты 0,5 км , летом – до 2 км . В слое мощностью 2 м суточный максимум обнаруживается около 14-15 часов, а минимум после восхода Солнца. Амплитуда суточных температур с увеличением широты места уменьшается. Наибольшая в субтропиках, наименьшая – в полярных широтах.
Годовой ход температуры зависит от широты места. От экватора к полюсам годовая амплитуда колебаний температуры воздуха увеличивается. Выделяют 4 типа годового хода температуры по величине амплитуды и по времени наступления крайних температур.
Экваториальный тип – два максимума (после моментов равноденствия) и два минимума (после моментов солнцестояния). Амплитуда над океаном около 1º, над сушей – до 10º. Температура весь год положительная.
Тропический тип – один максимум (после летнего солнцестояния) и один минимум (после зимнего солнцестояния). Амплитуда над океаном – около 5º, на суше – до 20º. Температура весь год выше +15ºС.
Умеренный тип – один максимум (над сушей в июле в северном полушарии, над океаном – в августе) и один минимум (на суше в январе в северном полушарии, над океаном – в феврале), четыре сезона года. Годовая амплитуда температуры увеличивается с увеличением широты и по мере удаления от океана: на побережье 10º, вдали от океана – 60º и более. Температура в холодный сезон отрицательная.
Полярный тип – зима очень продолжительная и холодная, лето короткое и прохладное. Годовая амплитуда 25ºС и более (над сушей до 65º). Температура большую часть года отрицательная.
Усложняющими факторами годового хода температуры являются характер подстилающей поверхности (растительность, снежный или ледовый покров), высота местности, удаленность от океана, вторжение отличных по термическому режиму воздушных масс.
- Зубащенко Е.М. Региональная физическая география. Климаты Земли: учебно-методическое пособие. Часть 1. / Е.М. Зубащенко, В.И. Шмыков, А.Я. Немыкин, Н.В. Полякова. – Воронеж: ВГПУ, 2007. – 183 с.
Источник
Суточные и годовые изменения температура над материками и морями
Суточный и годовой ход температуры воздуха зависит от притока солнечного тепла и характера подстилающей поверхности. В соответствии с суточным ходом интенсивности солнечной радиации максимальная температура воздуха в течение суток между морем или океаном наступает примерно в 12 час 30 мин, а над суше — около 14— 15. Минимальная же температура воздуха наступает незадолго до восхода или в момент восхода Солнца, т. е. в период наибольшего охлаждения земной поверхности. Разность между максимумом и минимумом температуры воздуха за сутки называется суточной амплитудой температуры.
Величина суточной амплитуды температуры воздуха далеко не постоянна и зависит от характера подстилающей поверхности, облачности, влажности воздуха, времени года и, наконец, от широты и высоты места.
Наибольшая суточная амплитуда температуры воздуха бывает в южных широтах, над песчаной поверхностью, в теплое время года, при отсутствии облачности и при малой влажности воздуха, т. е. в сухих южных степях или в пустынях. В этих условиях разность между максимумом и минимумом температуры за сутки может достигать 25-30 и даже 40°.
Наличие низкой облачности, тумана, осадков сильно сглаживает суточный ход температуры. Амплитуда температуры в этих случаях незначительна.
Суточная амплитуда температуры воздуха над океанами и крупными морями на большом удалении от берегов невелика и составляет всего 2—3°. Иными словами, существенных изменений температуры воздуха в открытом море, (океане) в течение суток, как правило, не бывает. Такой сравнительно ровный суточный ход над морями объясняется тепловыми свойствами воды, заключающимися в малом и медленном ее нагревании и охлаждении, что таким же образом сказывается и на температуре прилегающего к водной поверхности воздуха.
Что же касается годового хода температуры воздуха, то он зависит от тех же причин, что и суточный ход. На континентах максимум обычно наступает в июле, минимум — в январе, что совпадает с периодами наивысшего и наинизшего солнцестояний. На океанах и побережьях наблюдается запаздывание крайних температур: максимум наблюдается в августе, минимум—в феврале или в начале марта.
В экваториальной зоне наблюдаются два максимума температуры — после весеннего и осеннего равноденствия, когда высота Солнца наибольшая, и два минимума после зимнего и летнего солнцестояний, при наименьшей в году высоте Солнца.
Разность между максимальной и минимальной средней месячной температурой в течение года называется годовой амплитудой температуры. Ее величина зависит главным образом от характера подстилающей поверхности и широты места.
Наименьшая годовая амплитуда бывает над океанами, особенно между тропиками, где она составляет всего лишь 1—3°; в умеренных широтах она увеличивается до 5- 10°, а в полярных— еще более.
Наибольшая годовая амплитуда наблюдается над сушей, в глубине континентов в умеренных и высоких широтах, где она может достигать 40—50°, а в отдельных местах — даже 65°. Например, в Верхоянске (Якутия) средняя температура июля плюс 15°, а января минус 50°. В низких широтах над сушей годовая амплитуда температуры воздуха сравнительно невелика, что объясняется более равномерным притоком солнечного тепла.
Источник
Годовая амплитуда температуры воздуха
Все воздушные массы зимой холоднее, а летом теплее. Поэтому температура воздуха в каждом отдельном месте меняется вгодовом ходе: средние месячные температуры в зимние месяцы ниже, а в летние – выше. Если мы вычислим для какого-либо места средние месячные температуры по многолетнему ряду наблюдений, то получим, что эти средние месячные температуры плавно меняются от одного месяца к другому, повышаясь от января или февраля к июлю или августу и затем понижаясь (рис. 5).
Рис. 5. Годовой ход температуры воздуха на широте 62°
Разность средних месячных температур самого теплого и самого холодного месяца называют годовой амплитудой температуры воздуха. В климатологии рассматриваются годовые амплитуды температуры, вычисленные по многолетнимсредним месячным температурам.
Годовая амплитуда температуры воздуха, прежде всего, растет с географической широтой. На экваторе приток солнечной радиации меняется в течение года очень мало; по направлению к полюсу различия в поступлении солнечной радиации между зимой и летом возрастают, а вместе с тем возрастает и годовая амплитуда температуры воздуха. Над океаном, вдали от берегов, это широтное изменение годовой амплитуды, однако, невелико. Если бы Земля была сплошь покрыта океаном, свободным ото льда, то годовая амплитуда температуры воздуха менялась бы от нуля на экваторе до 5-6° на полюсе. В действительности над южной частью Тихого океана, вдали от материков, годовая амплитуда между 20 и 60° широты увеличивается приблизительно с 3 до 5°. Однако над более узкой северной частью Тихого океана, где больше влияние соседних материков, амплитуда между 20 и 60° широты растет уже с 3 до 15°.
Годовые амплитуды температуры над сушей значительно больше, чем над морем(так же как и суточные амплитуды). Даже над сравнительно небольшими материковыми массивами южного полушария они превышают 15°, а под широтой 60° на материке Азии, в Якутии, они достигают 60°.
Но малые амплитуды наблюдаются и во многих областях над сушей, даже вдали от береговой линии, если туда часто приходят воздушные массы с моря, например в Западной Европе. Напротив, повышенные амплитуды наблюдаются и над океаном, там, куда часто попадают воздушные массы с материка, например в западных частях океанов северного полушария. Стало быть, величина годовой амплитуды температуры зависит не просто от характера подстилающей поверхности или от близости данного места к береговой линии; она зависит от повторяемости в данном месте воздушных масс морского и континентального происхождения, т.е. от условий общей циркуляции атмосферы.
Не только моря, но и большие озерауменьшают годовую амплитуду температуры воздуха и таким образом смягчают климат.
С высотойгодовая амплитуда температуры убывает. В горах внетропического пояса это убывание в среднем 2° на каждый километр высоты. В свободной атмосфере оно больше. Однако во внетропических широтах значительный годовой ход температуры остается даже в верхней тропосфере и в стратосфере. Он определяется сезонным изменением условий поглощения и отдачи радиации не только земной поверхностью, но и самим воздухом.
В зависимости от широты и континентальности можно выделить следующие типы годового хода температуры (рис. 6).
Рис. 6. Некоторые типы годового хода температуры воздуха: 1 — экваториальный,
2 — тропический в области муссонов, 3 — морской в умеренном поясе, 4 — континентальный в умеренном поясе
Малая амплитуда, так как различия в поступлении солнечной радиации в течение года невелики, а время наибольшего притока радиации на границу атмосферы совпадает с наибольшей облачностью и дождями. Внутри материков, амплитуда порядка 5°, на побережьях менее 3°, на океанах 1° и менее. Обнаруживаются, хотя не всегда отчетливо, два максимума температуры после стояний солнца в зените (равноденствий) и два более холодных сезона при наиболее низких положениях солнца (солнцестояниях).
Амплитуда больше, чем в экваториальном типе: на побережьях порядка 5°, внутри материка 10-15°. Один максимум и один минимум в течение года, по большей части после наивысшего и наинизшего стояния солнца. В муссонных областях максимум в этом типе наблюдается перед началом летнего муссона, который приносит некоторое снижение температуры.
Тип умеренного пояса
Крайние значения наблюдаются здесь после солнцестояний, причем в морском климате они запаздывают по сравнению с континентальным. В северном полушарии минимум наблюдается над сушей в январе, а над морем – в феврале или марте; максимум над сушей в июле, а над морем — в августе и иногда даже в сентябре. Это легко объясняется различиями в нагревании и теплоотдаче суши и моря.
Континентальный тип в умеренном поясе
Для него особенно характерна холодная зима, однако и лето жарче, чем в морском климате. Переходные сезоны принимают здесь самостоятельный характер, причем в типично морском климате весна холоднее осени, а в континентальном – теплее. Однако в материковых областях с обильным снежным покровом (например, на Европейской территории СНГ и в Западной Сибири), где много тепла идет на таяние снега, весна, как в морском климате, холоднее осени. Годовые амплитуды порядка 25-40°, а в Азии могут превышать 60°.
Морской тип в умеренном поясе
Годовые амплитуды даже в морском климате умеренного пояса порядка 10-15°.
В умеренном поясе можно различать подзоны: субтропическую, собственно умеренную, субполярную.Переходные сезоны хорошо выражены только в средней из них; в ней же годовые амплитуды имеют наибольшие различия для континентального и морского климата.
Минимум в годовом ходе перемещается на время появления солнца над горизонтом, после длительной полярной ночи, т.е. в северном полушарии на февраль-март, в южном – на август-сентябрь; максимум в северном полушарии наблюдается в июле, в южном — в январе или декабре; амплитуда на суше (Гренландия, Антарктида) велика — порядка 30-40°. В морском климате полярных широт — на островах и на окраинах материков — она меньше, но все же порядка 20◦ и более.
Источник
Тест по географии Причины, влияющие на климат для 6 класса
Тест по географии Причины, влияющие на климат для 6 класса с ответами. Тест включает 2 варианта. В каждом варианте 3 части. Часть А — 8 заданий, часть В — 2 задания, часть С — 2 задания.
1 вариант
A1. Укажите неверное утверждение.
1) Для умеренных широт характерна смена времен года.
2) Самое холодное время года на Земле — зима.
3) Самые холодные месяцы года в Южном полушарии июнь, июль, август.
4) Холодные течения вызывают выпадение осадков.
А2. 23 сентября самый большой угол падения солнечных лучей на поверхность Земли наблюдается:
1) между Северным и Южным тропиками
2) между Северным тропиком и экватором
3) между Южным тропиком и Северным полярным кругом
4) на экваторе
А3. Укажите верное утверждение.
1) Чем дальше от экватора, тем меньше угол падения солнечных лучей.
2) Чем дальше от экватора, тем выше среднесуточная температура воздуха.
3) Чем дальше от экватора, тем больше света и тепла получает Земля.
4) Чем дальше от экватора, тем меньше продолжительность зимнего сезона.
А4. Укажите верное утверждение.
1) Чем меньше годовая амплитуда температуры воздуха и больше среднегодовое количество осадков, тем резче выражена континентальность климата.
2) Для морского климата характерны мягкая зима, прохладное лето и большое количество осадков, равномерно выпадающих в течение года.
3) На климат Дальнего Востока большое влияние оказывает Атлантический океан.
4) Порт Архангельск не замерзает благодаря влиянию теплых течений.
А5. Укажите климат, для которого характерны продолжительная холодная и малоснежная зима и короткое жаркое лето.
1) морской
2) континентальный
3) резко континентальный
4) умеренно континентальный
А6. Какой климат характерен для Москвы?
1) континентальный
2) умеренно континентальный
3) резко континентальный
4) морской
А7. Для какого типа климата характерны холодная сухая зима и прохладное дождливое лето?
1) для морского
2) для умеренно континентального
3) для муссонного
4) для резко континентального
А8. Основными климатообразующими факторами являются:
1) географическая широта местности и влияние океанических течений
2) направление господствующих ветров и высота над уровнем моря
3) влияние океана и рельеф местности
4) все вышеперечисленные факторы
B1. Как океанические течения влияют на количество выпадающих осадков?
В2. Как переводится с греческого языка слово «климат»?
C1. Почему на южных склонах Гималаев выпадает много осадков, а на северных — очень мало?
С2. Почему в январе на Памире средняя температура -15 °С, а в Греции, расположенной на той же широте, +10 °С?
2 вариант
A1. Укажите причины, влияющие на изменение климата.
1) рельеф и океанические течения
2) направление господствующих ветров и высота над уровнем моря
3) географическая широта и близость к морям и океанам
4) все перечисленные ответы верны
А2. На какой параллели Солнце в полдень в день весеннего равноденствия находится в зените?
1) 0° с.ш.
2) 23,5° с.ш.
3) 66,5° с.ш.
4) 90° с.ш.
А3. Укажите верное утверждение.
1) Для умеренного пояса характерны прохладное влажное лето и теплая малоснежная зима.
2) На подветренной стороне склона выпадает больше осадков.
3) С увеличением высоты температура воздуха повышается.
4) Теплые течения вызывают выпадение осадков.
А4. Укажите верное утверждение.
1) Муссоны приносят осадки в зимний период.
2) Западные ветры господствуют в тропических широтах.
3) Пассаты господствуют в тропических широтах.
4) Пассаты меняют направление в течение года.
A5. Для какого типа климата характерна наибольшая амплитуда температур?
1) для морского
2) для умеренно континентального
3) для континентального
4) для резко континентального
А6. В каком климатическом поясе расположен город Чита?
1) в морском
2) в умеренно континентальном
3) в резко континентальном
4) в муссонном
А7. Для какого типа климата характерны прохладное лето, мягкая зима и равномерное в течение всего года выпадение осадков?
1) для муссонного
2) для умеренно континентального
3) для резко континентального
4) для морского
А8. Укажите неверное утверждение.
1) Чем дальше от экватора, тем меньше угол падения солнечных лучей на земную поверхность.
2) Для морского климата характерна большая годовая амплитуда температур.
3) Для муссонного климата характерны сухая и холодная зима и прохладное дождливое лето.
4) Чем выше подниматься в горы, тем ниже температура воздуха.
В1. Когда на параллели 66,5° с.ш. круглые сутки наблюдается полярная ночь?
В2. Какие ветры влияют на климат Южной и Восточной Азии?
C1. Почему 23 сентября день и ночь длятся по 12 ч на всей Земле?
С2. Почему на острове Великобритания выпадает много осадков, а на Западно-Сибирской равнине — гораздо меньше?
Ответы на тест по географии Причины, влияющие на климат для 6 класса
1 вариант
А1-4
А2-4
А3-1
А4-2
А5-3
А6-2
А7-3
А8-4
В1. Теплые течения способствуют выпадению осадков, а холодные — нет
В2. Наклон
C1. На климат влияет не только высота над уровнем моря, но и расположение хребтов. На южных склонах Гималаев выпадает большое количество осадков. Влажные ветры, дующие с Индийского океана на север, на своем пути встречают горную преграду, и теплый влажный воздух, дойдя до них, поднимается вверх и охлаждается — как следствие выпадают осадки. Перевалив через хребет, воздух опускается и нагревается, конденсации водяного пара не происходит, и осадки не выпадают, поэтому к северу от Гималаев располагаются засушливые районы.
С2. Памирское нагорье расположено высоко над уровнем моря (4-5 км), а чем выше над уровнем моря, тем холоднее.
2 вариант
А1-4
А2-1
А3-4
А4-3
А5-4
А6-3
А7-4
А8-2
В1. 22 декабря
В2. Муссоны
C1. Северное и Южное полушария освещаются равномерно, так как Солнце в этот день находится в зените над экватором, поэтому день равен ночи.
С2. Климат по берегам морей и океанов отличается от климата внутри материка. Великобритания находится на побережье Атлантического океана, а Западно-Сибирская равнина удалена от него.
Источник