ما هو التغير اليومي في درجة حرارة الهواء. ملخص: التغيرات اليومية والسنوية في درجة حرارة الهواء
أشعة الشمستمر عبر الأجسام الشفافة وتسخينها بشكل ضعيف جدًا. ولهذا السبب، فإن ضوء الشمس المباشر لا يسخن هواء الغلاف الجوي تقريبًا، بل يسخن سطح الأرض، الذي تنتقل منه الحرارة إلى طبقات الهواء المجاورة. ومع تسخين الهواء، يصبح أخف ويرتفع، حيث يمتزج بالهواء البارد، فيؤدي بدوره إلى تسخينه.
ومع ارتفاع الهواء، فإنه يبرد. على ارتفاع 10 كم، تظل درجة الحرارة دائمًا عند حوالي 40-45 درجة مئوية.
انخفاض درجة حرارة الهواء مع الارتفاع هو نمط عام. ومع ذلك، غالبًا ما يتم ملاحظة زيادة في درجة الحرارة مع ارتفاع الشخص إلى أعلى. وتسمى هذه الظاهرة انقلاب درجة الحرارة, أي عن طريق إعادة ترتيب درجات الحرارة.
تحدث الانقلابات إما أثناء التبريد السريع سطح الأرضوالهواء المجاور، أو على العكس من ذلك، عندما يتدفق الهواء البارد الثقيل أسفل المنحدرات الجبلية إلى الوديان. هناك يركد هذا الهواء ويزيح الهواء الدافئ إلى أعلى المنحدرات.
خلال النهار، لا تبقى درجة حرارة الهواء ثابتة، بل تتغير باستمرار. خلال النهار، يسخن سطح الأرض وتسخن الطبقة المجاورة من الهواء. في الليل، تشع الأرض حرارة، وتبرد، ويبرد الهواء. معظم درجات الحرارة المنخفضةيتم ملاحظتها ليس في الليل، ولكن قبل شروق الشمس، عندما يكون سطح الأرض قد تخلى بالفعل عن كل الحرارة. وبالمثل، فإن أعلى درجات حرارة الهواء لا يتم تحديدها عند الظهر، ولكن حوالي الساعة 3 بعد الظهر.
عند خط الاستواء اختلاف درجات الحرارة اليوميةرتيبة، ليلا ونهارا هم تقريبا نفس الشيء. السعات النهارية صغيرة جدًا في البحار والقريبة سواحل البحر. لكن في الصحاري أثناء النهار، ترتفع درجة حرارة سطح الأرض غالبًا إلى 50-60 درجة مئوية، وفي الليل غالبًا ما تنخفض إلى 0 درجة مئوية. وبالتالي، فإن السعات اليومية هنا تتجاوز 50-60 درجة مئوية.
في خطوط العرض المعتدلة أكبر عدديصل الإشعاع الشمسي إلى الأرض في أيام الانقلاب الصيفي، أي 22 يونيو في نصف الكرة الشمالي و21 ديسمبر في النصف الجنوبي. ومع ذلك، فإن الشهر الأكثر سخونة ليس يونيو (ديسمبر)، ولكن يوليو (يناير)، لأنه في يوم الانقلاب، يتم إنفاق كمية هائلة من الإشعاع على تسخين سطح الأرض. وفي يوليو (يناير) ينخفض الإشعاع، لكن هذا الانخفاض يعوضه سطح الأرض شديد الحرارة.
مماثلة لهذا أكثر شهر باردليس يونيو (ديسمبر)، ولكن يوليو (يناير).
في البحر، نظرا لحقيقة أن الماء يبرد ويسخن بشكل أبطأ، فإن التحول في درجة الحرارة أكبر. هنا، الشهر الأكثر سخونة هو أغسطس، وأبرد شهر هو فبراير في نصف الكرة الشمالي، وبناء على ذلك، فإن الشهر الأكثر سخونة هو فبراير وأبرد شهر هو أغسطس في نصف الكرة الجنوبي.
السعة السنويةدرجات الحرارة تعتمد إلى حد كبير على خط العرض للمكان. وهكذا، عند خط الاستواء يظل الاتساع ثابتًا تقريبًا طوال العام ويصل إلى 22-23 درجة مئوية. أعلى السعات السنوية هي سمة من سمات المناطق الواقعة في خطوط العرض الوسطى في المناطق الداخلية من القارات.
تتميز أي منطقة أيضًا بدرجات الحرارة المطلقة والمتوسطة. درجات الحرارة المطلقةتم إنشاؤها من خلال عمليات الرصد طويلة المدى في محطات الأرصاد الجوية. وبالتالي، فإن المكان الأكثر سخونة (+58 درجة مئوية) على وجه الأرض هو الصحراء الليبية؛ أبردها (-89.2 درجة مئوية) في القارة القطبية الجنوبية في محطة فوستوك. وفي نصف الكرة الشمالي سجلت أدنى درجة حرارة (-70.2 درجة مئوية) في قرية أويمياكون في شرق سيبيريا.
متوسط درجات الحرارةيتم تحديده على أنه الوسط الحسابي للعديد من مؤشرات مقياس الحرارة. لذلك، لتحديد متوسط درجة الحرارة اليومية، يتم إجراء القياسات عند 1؛ 7؛ 13 و 19 ساعة أي 4 مرات في اليوم. من الأرقام التي تم الحصول عليها، تم العثور على الوسط الحسابي، والذي سيكون متوسط درجة الحرارة اليومية للمنطقة المحددة. ثم ابحث عن المتوسطات الشهرية و متوسط درجات الحرارة السنويةكمتوسط حسابي للمتوسطات اليومية والشهرية.
يمكنك على الخريطة تحديد النقاط بنفس قيم درجة الحرارة ورسم خطوط تربط بينها. تسمى هذه الخطوط متساوي الحرارة. وأكثر تساوي الحرارة دلالة هو شهري يناير ويوليو، أي الأكثر برودة والأبرد شهر دافئكل سنة. يمكن استخدام متساوي الحرارة لتحديد كيفية توزيع الحرارة على الأرض. في هذه الحالة، يمكن تتبع الأنماط المعبر عنها بوضوح.
1. أعلى درجات الحرارة لا تُلاحظ عند خط الاستواء، بل في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية الصحارى الاستوائيةحيث يسود الإشعاع المباشر.
2. في كلا نصفي الكرة الأرضية، تنخفض درجات الحرارة من خطوط العرض الاستوائية إلى القطبين.
3. بسبب هيمنة البحر على الأرض، يكون مسار متساوي الحرارة في نصف الكرة الجنوبي أكثر سلاسة، وتكون اتساع درجات الحرارة بين الأشهر الأكثر سخونة وأبردها أصغر مما هي عليه في نصف الكرة الشمالي.
يعتمد التغير اليومي والسنوي في درجة حرارة الهواء على التدفق حرارة الشمسوطبيعة السطح الأساسي. وفقًا للتغير اليومي في شدة الإشعاع الشمسي، فإن درجة حرارة الهواء القصوى خلال النهار بين البحر أو المحيط تحدث حوالي 12 ساعة و30 دقيقة، وفوق الأرض - حوالي 14-15 درجة حرارة الهواء الدنيا تحدث قبل وقت قصير من شروق الشمس. أو عند شروق الشمس، أي في فترة التبريد الأكبر لسطح الأرض. يُطلق على الفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى لدرجة حرارة الهواء يوميًا سعة درجة الحرارة اليومية.
إن حجم السعة اليومية لدرجة حرارة الهواء أبعد ما يكون عن الثبات ويعتمد على طبيعة السطح الأساسي والغيوم ورطوبة الهواء والوقت من السنة، وأخيراً على خط العرض والارتفاع للمكان.
تحدث أكبر سعة يومية لدرجة حرارة الهواء في خطوط العرض الجنوبية، فوق سطح رملي، في الموسم الدافئ، في غياب السحب ومع انخفاض رطوبة الهواء، أي في المناطق الجافة. السهول الجنوبيةأو في الصحارى في ظل هذه الظروف، يمكن أن يصل الفرق بين درجات الحرارة القصوى والدنيا يوميًا إلى 25-30 وحتى 40 درجة.
إن وجود السحب المنخفضة والضباب وهطول الأمطار يخفف بشكل كبير من تباين درجات الحرارة اليومية. سعة درجة الحرارة في هذه الحالات ضئيلة.
السعة اليومية لدرجة حرارة الهواء فوق المحيطات و البحار الكبيرةعلى مسافة كبيرة من الساحل تكون صغيرة وتبلغ 2-3 درجات فقط. بمعنى آخر، كقاعدة عامة، لا توجد تغييرات كبيرة في درجة حرارة الهواء في البحر المفتوح (المحيط) خلال النهار. يتم تفسير هذه الدورة اليومية المتساوية نسبيًا فوق البحار من خلال الخصائص الحرارية للمياه، والتي تتمثل في تسخينها وتبريدها الصغير والبطيء، والذي يؤثر بنفس الطريقة على درجة حرارة الهواء المجاور لسطح الماء.
أما التغير السنوي في درجة حرارة الهواء فهو يعتمد على نفس أسباب التغير اليومي. في القارات، يحدث الحد الأقصى عادةً في شهر يوليو، والحد الأدنى في شهر يناير، والذي يتزامن مع فترات الانقلاب الأعلى والأدنى. على المحيطات والسواحل، هناك تأخير في درجات الحرارة القصوى: لوحظ الحد الأقصى في أغسطس، والحد الأدنى في فبراير أو أوائل مارس.
في المنطقة الاستوائيةيتم ملاحظة درجتين من درجات الحرارة القصوى - بعد الاعتدال الربيعي والخريفي، عندما يكون ارتفاع الشمس في ذروته، ودرجتين من درجات الحرارة الدنيا بعد الانقلابين الشتوي والصيفي، عند أدنى ارتفاع للشمس خلال العام.
ويسمى الفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى لمتوسط درجة الحرارة الشهرية خلال العام نطاق درجة الحرارة السنوي. ويعتمد حجمها بشكل أساسي على طبيعة السطح الأساسي وخط عرض المكان.
أصغر سعة سنوية تحدث فوق المحيطات، وخاصة بين المناطق الاستوائية، حيث تكون فقط 1-3 درجات؛ في خطوط العرض المعتدلة يرتفع إلى 5-10 درجات، وفي خطوط العرض القطبية يزيد أكثر.
يتم ملاحظة أكبر اتساع سنوي على الأرض، في المناطق الداخلية من القارات في خطوط العرض المعتدلة والعالية، حيث يمكن أن تصل إلى 40-50 درجة، وفي بعض الأماكن حتى 65 درجة. على سبيل المثال، في فيرخويانسك (ياقوتيا) يبلغ متوسط درجة الحرارة في يوليو 15 درجة مئوية، وفي يناير 50 درجة تحت الصفر. في خطوط العرض المنخفضةعلى الأرض، يكون السعة السنوية لدرجة حرارة الهواء صغيرة نسبيًا، وهو ما يفسره تدفق أكثر انتظامًا للحرارة الشمسية.
تنجم التغيرات في درجة حرارة الطبقة السطحية من الهواء خلال النهار والسنة عن تقلبات دورية في درجة حرارة السطح الأساسي ويتم التعبير عنها بشكل أكثر وضوحًا في طبقاتها السفلية.
في الدورة اليومية، يكون للمنحنى حد أقصى واحد وحد أدنى واحد. يتم ملاحظة الحد الأدنى لقيمة درجة الحرارة قبل شروق الشمس. ثم يتزايد باستمرار ليصل أعلى القيمالساعة 14...15، وبعدها يبدأ الانخفاض حتى شروق الشمس.
سعة تقلبات درجات الحرارة - خاصية مهمةالطقس والمناخ، اعتمادا على عدد من الظروف.
يعتمد مدى التقلبات اليومية في درجة حرارة الهواء على احوال الطقس. في الطقس الصافي، تكون السعة أكبر منها في الطقس الغائم، حيث تحتفظ السحب بالإشعاع الشمسي أثناء النهار وفي الليل تقلل من فقدان الحرارة من سطح الأرض عن طريق الإشعاع.
تعتمد السعة أيضًا على الوقت من السنة. في أشهر الشتاءعند الارتفاعات الشمسية المنخفضة في خطوط العرض الوسطى تنخفض إلى 2...3 درجة مئوية.
يجعل تأثير كبيرالإغاثة على التغير اليومي في درجة حرارة الهواء: على أشكال الإغاثة المحدبة (على قمم وعلى سفوح الجبال والتلال) يكون نطاق التقلبات اليومية أصغر، وعلى أشكال الإغاثة المقعرة (المنخفضات والوديان والأحواض) يكون ذلك أكبر مقارنة بالتضاريس المسطحة.
يتأثر تعيين السعة الخصائص الفيزيائيةتربة:
كلما زاد التباين النهاري على سطح التربة نفسها، زاد السعة اليومية لدرجة حرارة الهواء فوقها.
يقلل الغطاء النباتي من مدى التقلبات اليومية في درجة حرارة الهواء بين النباتات، لأنه يؤخر الإشعاع الشمسي أثناء النهار والإشعاع الأرضي في الليل. تقلل الغابات بشكل ملحوظ من السعات اليومية.
يتميز التغير السنوي في درجة حرارة الهواء بسعة التقلبات السنوية في درجة حرارة الهواء. وهو يمثل الفرق بين متوسط درجات حرارة الهواء الشهرية لأدفأ وأبرد أشهر السنة.
يختلف المسار السنوي لدرجة حرارة الهواء في المناطق الجغرافية المختلفة حسب خط العرض والموقع القاري. وفقا لمتوسط السعة على المدى الطويل ووقت البداية حرارة قصوىهناك أربعة أنواع من التغيرات السنوية في درجة حرارة الهواء.
النوع الاستوائي.في المنطقة الاستوائية، يتم ملاحظة حدين أقصى لدرجات الحرارة الضعيفة سنويًا - بعد الاعتدال الربيعي (03.21) والخريف (09.23)، عندما تكون الشمس في أوجها، والحد الأدنى - بعد الشتاء (12.22) والصيف (06.22). الانقلاب، عندما تكون الشمس في أدنى ارتفاع لها.
النوع الاستوائي.في خطوط العرض الاستوائية، يُلاحظ تغير سنوي بسيط في درجة حرارة الهواء بحد أقصى بعد الصيف وأدنى بعد الانقلاب الشتوي.
نوع المنطقة المعتدلة.تحدث درجات الحرارة الدنيا والقصوى بعد الانقلابات.
النوع القطبي.بسبب الليل القطبي، تنتقل درجة الحرارة الدنيا في الدورة السنوية إلى الوقت الذي تظهر فيه الشمس في الأعلى. يتم ملاحظة أقصى درجة حرارة في نصف الكرة الشمالي في يوليو.
يتأثر المسار السنوي لدرجة حرارة الهواء أيضًا بارتفاع مكان ما فوق مستوى سطح البحر. ومع زيادة الارتفاع، تنخفض السعة السنوية.
درجة الحرارة والرطوبة
قرنفل- النبات الأكثر حساسية لمستويات درجات الحرارة. تحدد درجة الحرارة المثلى في الدفيئة إلى حد كبير حجم الحصاد وجودة منتجات الزهور. مثل الخصائص العامةالمحاصيل، يمكن القول أن القرنفل لا يحب درجات الحرارة المرتفعة، لذلك عند النمو في الصيف، من الضروري التحكم بعناية في المناخ في الدفيئة. من المهم زيادة رطوبة الهواء على الفور إلى ما يزيد عن 70٪ عندما ترتفع درجات الحرارة خلال الأشهر الحارة. بالنسبة للقرنفل، يوصى بضبط درجة الحرارة في البيت المحمي من 15 درجة مئوية ليلاً إلى 25 درجة مئوية نهاراً. يجب أن تكون درجة الحرارة موحدة، وتجنب التقلبات المفاجئة. في منتصف الشتاء، خلال الأيام القصيرة وخاصة الباردة، تكون درجة الحرارة المثالية (إذا لم يتم استخدام إضاءة إضافية) خلال النهار والليل. هو النطاق من 8 درجة مئوية إلى 10 درجة مئوية. التغيرات في درجات الحرارة غير مسموح بها. ولكن يجب أن يؤخذ في الاعتبار خطر فطر Botrytis (لا تسمح للرطوبة بالارتفاع عن 80٪ في درجات الحرارة المنخفضة هذه). تزايد الشتاءمن الضروري أن يكون لديك نظام تدفئة تحت السطح. عند استخدام نظام التهوية، يجب منع الزيادات المفاجئة في الرطوبة النسبية.
للأقحوان.ثابت وعالي الرطوبة النسبيةيتسبب الهواء الذي تبلغ نسبته حوالي 85٪ أو أكثر، خاصة خلال فترة الإزهار، في أضرار جسيمة للنباتات بسبب العفن الرمادي، والبياض الدقيقي، والسبتوريا، ويمكن أن يدمر المحصول تمامًا أو يقلل من جودته بشكل كبير. هذا ينطبق بشكل خاص عند استخدام الدفيئات الفيلم. لذلك، خلال فترة النمو، يتم الحفاظ على رطوبة الهواء النسبية عند 70-75٪، ومن بداية مهدها - 60-65٪. إذا لزم الأمر، يتم تجهيز الدفيئات الزراعية بنظام تهوية قسري، حيث يتم استخدام سخانات كهربائية مختلفة. وينبغي توخي الحذر بشكل خاص لضمان عدم تشكل الندى على النباتات في الليل.
للزنبق.لتكوين برعم الزهرة، ستكون ظروف التخزين المثلى للمصابيح هي درجة حرارة تتراوح بين 17-20 درجة مع رطوبة نسبية 70-75٪. سيؤدي انتهاك نظام درجة الحرارة لفترة طويلة إلى بطء تكوين براعم الزهور ونقص زهور التوليب.
للنرجسيين.في الدفيئة للزهور، يوصى بالحفاظ على الرطوبة النسبية المثلى. يجب أن تكون بين 70 و 85%
14. التبخر من سطح الماء والتربة والنباتات
وتسمى كمية الماء المتبخرة من سطح التربة والنباتات بالتبخر. كما يتم تحديد التبخر الكلي للحقول الزراعية من خلال سمك الغطاء النباتي، السمات البيولوجيةالنباتات، وعمق طبقة الجذر، والأساليب الزراعية لزراعة النباتات، وما إلى ذلك.
يتم قياس التبخر مباشرة بواسطة المبخرات أو يتم حسابه باستخدام معادلات توازن الحرارة والماء، بالإضافة إلى الصيغ النظرية والتجريبية الأخرى.
من الناحية العملية، يتميز عادة بسمك طبقة الماء المتبخرة، معبراً عنها بالملليمتر.
لقياس التبخر من سطح الماء يتم استخدام برك التبخر بمساحة 20 و 100 م2 وكذلك المبخرات بمساحة سطحية 3000 سم2. يتم تحديد التبخر في مثل هذه البرك والمبخرات من خلال التغير في مستوى الماء مع مراعاة هطول الأمطار.
يتم قياس التبخر من سطح التربة بواسطة مبخر تربة بمساحة سطحية للتبخير تبلغ 500 سم2 (الشكل 5.10). يتكون هذا المبخر من اسطوانتين معدنيتين. يتم تثبيت الأسطوانة الخارجية في التربة على عمق 53 سم، وتحتوي الأسطوانة الداخلية على كتلة تربة ذات بنية تربة ونباتات غير مضطربة. يبلغ ارتفاع المونوليث 50 سم، ويحتوي الجزء السفلي من الاسطوانة الداخلية على فتحات تتدفق من خلالها المياه الزائدة من الأمطار المتساقطة إلى وعاء الصرف. لتحديد التبخر، تتم إزالة الأسطوانة الداخلية مع كتلة التربة من الأسطوانة الخارجية كل خمسة أيام ويتم وزنها.
مبخر التربة GGI-500-50 1 - الاسطوانة الداخلية؛ 2 - الاسطوانة الخارجية. 3 - مستجمعات المياه يستخدم المعامل 0.02 لتحويل وحدات الوزن (جم) إلى وحدات خطية (مم) قياسات التبخر باستخدام مبخر التربة تتم فقط في الموسم الدافئ مثال 3 تحديد التبخر بناءً على بيانات الرصد: في 1 أغسطس وبلغ وزن الحجر المتراص 42.450 جرامًا، وفي 6 أغسطس 42.980 جرامًا. من 1 أغسطس إلى 6 أغسطس، سقط 28.4 ملم من الأمطار
صيغة الحساب.
W من =A×F×d×(d w – d l /10³); (1)
W من = e×F×(P w – P l /10³); (2)
W من = F×(0.118 + (0.01995×a×(P w – P l /1.333)) حيث (3)
W من - كمية الرطوبة المتبخرة من سطح الماء المفتوح لحمام السباحة؛
A هو معامل تجريبي يأخذ في الاعتبار عدد الأشخاص الذين يسبحون؛
F - مساحة سطح الماء المفتوح؛
د = (25 + 19·V) - معامل تبخر الرطوبة؛
V - سرعة الهواء فوق سطح الماء.
د ث , د ل – على التوالي، محتوى الرطوبة في الهواء المشبع والهواء عند درجة حرارة ورطوبة معينة؛
P w , P l – على التوالي, ضغط بخار الماء للهواء المشبع في حوض السباحة عند درجة حرارة معينة ورطوبة الهواء;
هـ - المعامل التجريبي يساوي 0.5 - لأسطح حمامات السباحة المغلقة، 5 - لأسطح حمامات السباحة الثابتة المفتوحة، 15 - حمامات السباحة الخاصة الصغيرة ذات فترة استخدام محدودة، 20 - لحمامات السباحة العامة ذات نشاط السباح العادي، 28 - لحمامات السباحة الترفيهية الكبيرة والترفيه , 35 – للحدائق المائية ذات تكوين الأمواج الكبير؛
أ – معامل إشغال حمام السباحة من قبل الأشخاص: 0.5 – لحمامات السباحة العامة الكبيرة، 0.4 – لحمامات السباحة الفندقية، 0.3 – لحمامات السباحة الخاصة الصغيرة.
تجدر الإشارة إلى أنه في ظل نفس الظروف، تظهر الحسابات المقارنة التي تم إجراؤها باستخدام الصيغ المذكورة أعلاه وجود تناقض كبير في كمية الرطوبة المتبخرة. ومع ذلك، فإن النتائج التي تم الحصول عليها من الحسابات باستخدام الصيغتين الأخيرتين هي أكثر دقة. علاوة على ذلك، فإن الحسابات باستخدام الصيغة الأولى، كما تبين الممارسة، هي الأكثر ملاءمة لمجمعات اللعب. الصيغة الثانية، التي يسمح فيها المعامل التجريبي بمراعاة أعلى معدل تبخر في حمامات السباحة ذات الألعاب النشطة والشرائح وتكوين الأمواج الكبيرة، هي الأكثر عالمية ويمكن استخدامها لكل من الحدائق المائية وحمامات السباحة الفردية الصغيرة.
التغير اليومي في درجة حرارة الهواءيسمى التغير في درجة حرارة الهواء خلال النهار. بشكل عام، يعكس مسار درجة حرارة سطح الأرض، لكن لحظات بداية الحد الأقصى والحد الأدنى تتأخر إلى حد ما: الحد الأقصى يحدث عند الساعة 14:00، والحد الأدنى بعد شروق الشمس.
نطاق درجة حرارة الهواء اليومية– الفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى لدرجة حرارة الهواء خلال النهار. ويكون أعلى على اليابسة منه فوق المحيط، ويتناقص عند الانتقال إلى خطوط العرض العليا ويزداد في الأماكن ذات التربة العارية. أكبر سعة في الصحاري الاستوائية تصل إلى 40 درجة مئوية. حجم السعة اليومية لدرجة حرارة الهواء هو أحد مؤشرات المناخ القاري. وفي الصحاري يكون أكبر بكثير منه في المناطق ذات المناخ البحري.
التغير السنوي في درجة حرارة الهواء(يتغير متوسط درجة الحرارة الشهريةعلى مدار العام) يتم تحديده في المقام الأول من خلال خط عرض المكان. نطاق درجة حرارة الهواء السنوي– الفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى لمتوسط درجة الحرارة الشهرية.
يظهر التوزيع الجغرافي لدرجة حرارة الهواء باستخدام متساوي الحرارة- خطوط تربط النقاط على الخريطة بنفس درجات الحرارة. توزيع درجة حرارة الهواء هو مناطقي، وتساوي درجات الحرارة السنوية بشكل عام لها نطاق تحت خطوط العرض وتتوافق مع التوزيع السنوي لتوازن الإشعاع (الشكل 10، 11).
في المتوسط لهذا العام، يكون خط العرض الأكثر دفئًا هو 10 درجة شمالًا. مع درجة حرارة +27 درجة مئوية – هذا هو خط الاستواء الحراري. في الصيف، ينحرف خط الاستواء الحراري إلى 20 درجة شمالاً، وفي الشتاء يقترب من خط الاستواء بمقدار 5 درجات شمالاً.
أرز. 10. التوزيع معدل الحرارةالهواء في يوليو
أرز. 11. توزيع متوسط درجة حرارة الهواء في شهر يناير
يُفسر تحول خط الاستواء الحراري في الإقليم الشمالي بحقيقة أن مساحة الأرض الواقعة عند خطوط العرض المنخفضة في الإقليم الشمالي أكبر مقارنة بمناطق UP، كما أن درجات الحرارة فيها أعلى على مدار العام.
يتم توزيع الحرارة على سطح الأرض بشكل مناطقي وإقليمي. بالإضافة إلى خط العرض الجغرافي، يتأثر توزيع درجات الحرارة على الأرض بتوزيع اليابسة والبحر والتضاريس والارتفاع فوق مستوى سطح البحر والتيارات البحرية والجوية.
يتأثر التوزيع العرضي لخطوط متساوي الحرارة السنوية بالتيارات الدافئة والباردة. في خطوط العرض المعتدلة من SP، تغسل الشواطئ الغربية التيارات الدافئةوهي أكثر دفئًا من الشواطئ الشرقية التي تمر على طولها التيارات الباردة. ونتيجة لذلك، تنحني درجات الحرارة المتساوية على طول السواحل الغربية نحو القطب، وعلى طول السواحل الشرقية نحو خط الاستواء.
متوسط درجة الحرارة السنوية SP هو +15.2 درجة مئوية، وSP هو +13.2 درجة مئوية. وصلت درجة الحرارة الدنيا في SP إلى -77 درجة مئوية (أويمياكون) (الحد الأدنى المطلق لـ SP) و-68 درجة مئوية (فيرخويانسك). في UP، تكون درجات الحرارة الدنيا أقل بكثير؛ وفي محطتي سوفيتسكايا وفوستوك تم تسجيل درجة الحرارة عند -89.2 درجة مئوية (الحد الأدنى المطلق لـ UP). يمكن أن تنخفض درجة الحرارة الدنيا في الطقس الصافي في القارة القطبية الجنوبية إلى -93 درجة مئوية. وتُلاحظ أعلى درجات الحرارة في الصحاري المنطقة الاستوائية: في طرابلس +58 درجة مئوية، وفي كاليفورنيا في وادي الموت، كانت درجة الحرارة +56.7 درجة مئوية.
تعطي الخرائط فكرة عن مدى تأثير القارات والمحيطات على توزيع درجات الحرارة. متساوي(الأيزومالات هي خطوط تربط النقاط التي لها نفس درجة الحرارة الشاذة). الحالات الشاذة هي انحرافات درجات الحرارة الفعلية عن متوسط درجات الحرارة في خطوط العرض. يمكن أن تكون الحالات الشاذة إيجابية أو سلبية. لوحظت حالات شاذة إيجابية في الصيف فوق القارات الساخنة. وفي آسيا، ترتفع درجات الحرارة بنحو 4 درجات مئوية عن درجات الحرارة في خطوط العرض الوسطى. وفي الشتاء، توجد حالات شاذة إيجابية فوق التيارات الدافئة (فوق تيار شمال الأطلسي الدافئ قبالة سواحل الدول الاسكندنافية، تتجاوز درجات الحرارة 28 درجة مئوية فوق المعدل الطبيعي). تظهر الحالات الشاذة السلبية في الشتاء فوق القارات الباردة وفي الصيف فوق التيارات الباردة. على سبيل المثال، في أويمياكون في الشتاء تكون درجة الحرارة أقل من المعدل الطبيعي بـ 22 درجة مئوية.
ويتميز على الأرض ما يلي: الأحزمة الحرارية(تؤخذ متساوي الحرارة كحدود للمناطق الحرارية):
1. حار، يقتصر في كل نصف من الكرة الأرضية على خط تساوي الحرارة السنوي الذي يبلغ +20 درجة مئوية، ويمر بالقرب من 30 درجة مئوية. ث. و س.
2. اثنين المناطق المعتدلة والتي تقع في كل نصف من الكرة الأرضية بين خط تساوي الحرارة السنوي +20 درجة مئوية و+10 درجة مئوية في الشهر الأكثر دفئًا (يوليو أو يناير، على التوالي).
3. حزامين باردين، تتبع الحدود درجة حرارة 0 درجة مئوية في الشهر الأكثر دفئًا. في بعض الأحيان يتم تسليط الضوء على المناطق الصقيع الأبديوالتي تقع حول القطبين (Shubaev، 1977).
هكذا:
1. المصدر الوحيد للطاقة أهمية عمليةلمسار العمليات الخارجية في GO، هي الشمس. وتدخل الحرارة القادمة من الشمس إلى الفضاء على شكل طاقة مشعة، والتي تمتصها الأرض بعد ذلك وتحولها إلى طاقة حرارية.
2. يتعرض شعاع الشمس في طريقه لمؤثرات عديدة (التشتت، الامتصاص، الانعكاس) من مختلف عناصر البيئة التي يخترقها والأسطح التي يسقط عليها.
3. يتأثر توزيع الإشعاع الشمسي بـ: المسافة بين الأرض والشمس، زاوية سقوط أشعة الشمس، شكل الأرض (يحدد مسبقا انخفاض شدة الإشعاع من خط الاستواء إلى القطبين). وهذا هو السبب الرئيسي لتحديد المناطق الحرارية وبالتالي سبب وجود المناطق المناخية.
4. يتم تعديل تأثير خط العرض على توزيع الحرارة من خلال عدد من العوامل: الإغاثة؛ توزيع الأراضي والبحر. تأثير التيارات البحرية الباردة والدافئة. الدورة الدموية في الغلاف الجوي.
5. ومما يزيد توزيع الحرارة الشمسية تعقيدًا حقيقة أن أنماط وخصائص التوزيع الرأسي متراكبة على أنماط التوزيع الأفقي (على طول سطح الأرض) للإشعاع والحرارة.
الدورة الجوية العامة
تتشكل تيارات هوائية بأحجام مختلفة في الغلاف الجوي. يمكن أن تغطي الكرة الأرضية بأكملها، وفي الارتفاع - التروبوسفير والستراتوسفير السفلي، أو تؤثر فقط على مساحة محدودة من الإقليم. تضمن التيارات الهوائية إعادة توزيع الحرارة والرطوبة بين خطوط العرض المنخفضة والعالية وتحمل الرطوبة إلى عمق القارة. بناءً على مساحة التوزيع يتم تمييز رياح الدورة العامة للغلاف الجوي (GAC)، ورياح الأعاصير والأعاصير المضادة، والرياح المحلية. السبب الرئيسي لتكوين الرياح هو التوزيع غير المتساوي للضغط على سطح الكوكب.
ضغط. الضغط الجوي الطبيعي- وزن عمود جوي بمقطع عرضي 1 سم 2 عند مستوى المحيط عند درجة حرارة 0 درجة مئوية عند خط عرض 45 درجة. ويوازنه عمود من الزئبق عيار 760 ملم. يبلغ الضغط الجوي الطبيعي 760 ملم زئبق أو 1013.25 مليبار. يتم قياس الضغط في النظام الدولي للوحدات بالباسكال (Pa): 1 ميجابايت = 100 باسكال. الضغط الجوي الطبيعي هو 1013.25 هبأ. أدنى ضغط لوحظ على الأرض (عند مستوى سطح البحر)، 914 هكتوباسكال (686 ملم)؛ الأعلى هو 1067.1 هبأ (801 ملم).
يتناقص الضغط مع الارتفاع حيث يقل سمك الطبقة التي تغطي الغلاف الجوي. تسمى المسافة بالأمتار التي يجب رفعها أو خفضها حتى يتغير الضغط الجوي بمقدار 1hPa مرحلة الضغط. مستوى الضغط على ارتفاع من 0 إلى 1 كم هو 10.5 م، من 1 إلى 2 كم – 11.9 م، 2-3 كم – 13.5 م، وتعتمد قيمة مستوى الضغط على درجة الحرارة: مع زيادة درجة الحرارة تزيد بمقدار 0، 4%. في الهواء الدافئ، يكون مستوى الضغط أعلى، وبالتالي فإن المناطق الدافئة من الغلاف الجوي في الطبقات العالية لديها ضغط أكبر من المناطق الباردة. يسمى مقلوب مستوى الضغط تدرج الضغط العموديهو التغير في الضغط لكل وحدة مسافة (يتم اعتبار 100 متر كوحدة مسافة).
يتغير الضغط نتيجة لحركة الهواء - تدفقه من مكان وتدفقه إلى مكان آخر. تحدث حركة الهواء بسبب التغير في كثافة الهواء (جم/سم3)، الناتج عن التسخين غير المتساوي للسطح السفلي. على سطح متساوي التسخين، يتناقص الضغط بشكل منتظم مع الارتفاع، و الأسطح متساوية الضغط(الأسطح المرسومة من خلال نقاط بنفس الضغط) تقع بالتوازي مع بعضها البعض والسطح الأساسي. في مناطق الضغط المرتفع، تكون الأسطح متساوية الضغط محدبة لأعلى، وفي مناطق الضغط المنخفض تكون محدبة لأسفل. على سطح الأرض يظهر الضغط باستخدام خط تساوي الضغط الجوي– خطوط تربط النقاط بنفس الضغط. توزيع الضغط الجويعلى مستوى المحيط، الموضح باستخدام الأيزوبار، يسمى تخفيف الباريك.
يسمى ضغط الغلاف الجوي على سطح الأرض وتوزيعه في الفضاء وتغيره في الزمن مجال الضغط. تسمى مناطق الضغط المرتفع والمنخفض التي ينقسم إليها مجال الضغط أنظمة الضغط.
تشتمل أنظمة الباريك المغلقة على الحد الأقصى (نظام من تساويات الباريك المغلقة مع ضغط مرتفع في المركز) والحد الأدنى (نظام من تساويات الباريك المغلقة مع ضغط منخفض في المركز)، وتشمل الأنظمة غير المغلقة شريط الباريك (نطاق من الضغط العالي من الحد الأقصى للباريك داخل حقل الضغط المنخفض)، الحوض الصغير (شريط من الضغط المنخفض من الحد الأدنى من الباريك داخل حقل الضغط العالي) والسرج (نظام مفتوح من الأيزوبار بين اثنين من الحد الأقصى والحد الأدنى من الباريك). تم العثور في الأدبيات على مفهوم "انخفاض الباريك" - وهو حزام من الضغط المنخفض، حيث قد يكون هناك حد أدنى من الضغط المغلق.
يتم توزيع الضغط على سطح الأرض بشكل مناطقي. عند خط الاستواء خلال العام يوجد حزام من الضغط المنخفض - الاكتئاب الاستوائي(أقل من 1015 هكتوباسكال) . في يوليو ينتقل إلى نصف الكرة الشمالي عند خط عرض 15-20 درجة شمالاً، وفي ديسمبر - إلى نصف الكرة الجنوبي عند خط عرض 5 درجة جنوبًا. في خطوط العرض الاستوائية (بين 35 درجة و 20 درجة في نصفي الكرة الأرضية) يزداد الضغط على مدار العام - الحدود القصوى للباريك الاستوائية (شبه الاستوائية).(أكثر من 1020 هبأ). في فصل الشتاء، يظهر حزام مستمر من الضغط العالي فوق المحيطات وفوق الأرض (جزر الأزور وهاواي - SP؛ جنوب المحيط الأطلسي وجنوب المحيط الهادئ وجنوب الهند - SP). في الصيف، يستمر الضغط المتزايد فوق المحيطات فقط، أما على الأرض، فيقل الضغط، وتنشأ المنخفضات الحرارية (الحد الأدنى لإيران-تارا - 994 هكتوباسكال). في خطوط العرض المعتدلة في الإقليم الشمالي، يتم تشكيل حزام مستمر في الصيف ضغط دم منخفضومع ذلك، فإن مجال الضغط غير متماثل: في المناطق العليا في خطوط العرض المعتدلة وشبه القطبية، يوجد نطاق من الضغط المنخفض فوق سطح الماء على مدار السنة (الحد الأدنى للقارة القطبية الجنوبية - يصل إلى 984 هكتوباسكال)؛ في المنطقة الشمالية، بسبب تناوب القطاعات القارية والمحيطية، يتم التعبير عن الحدود الدنيا للباريك فقط فوق المحيطات (الضغط الأيسلندي والأليوتي - الضغط في يناير 998 هكتوباسكال)؛ في الشتاء، تظهر الحدود القصوى للباريك فوق القارات بسبب التبريد القوي للبحر. سطح. وفي خطوط العرض القطبية، فوق الصفائح الجليدية في القارة القطبية الجنوبية وجرينلاند، يوجد ضغط على مدار العام زيادة– 1000 هكتو باسكال (درجات حرارة منخفضة – الهواء بارد وثقيل) (الشكل 12، 13).
تسمى المناطق المستقرة ذات الضغط المرتفع والمنخفض والتي ينكسر فيها حقل الباريك على سطح الأرض مراكز العمل الجوي. هناك مناطق يظل الضغط فيها ثابتًا طوال العام (أنظمة الضغط من نوع واحد تسود، إما الحد الأقصى أو الحد الأدنى)، حيث المراكز الدائمة للعمل الجوي:
– المنخفض الاستوائي.
- الحد الأدنى الألوشي (خطوط العرض الوسطى في الشمال الشرقي)؛
- الحد الأدنى الأيسلندي (خطوط العرض الوسطى CP)؛
- منطقة الضغط المنخفض عند خطوط العرض المعتدلة في الأعلى (حزام الضغط المنخفض في القطب الجنوبي)؛
– مناطق الضغط المرتفع شبه الاستوائية SP:
مرتفع جزر الأزور (مرتفع شمال الأطلسي)
مرتفع هاواي (مرتفع شمال المحيط الهادئ)
– مناطق الضغط المرتفع شبه الاستوائية في UP:
مرتفع جنوب المحيط الهادئ (جنوب غرب أمريكا الجنوبية)
مرتفع جنوب المحيط الأطلسي (إعصار سانت هيلانة المضاد)
الحد الأقصى لجنوب الهند (الإعصار المضاد لموريشيوس)
- الحد الأقصى للقارة القطبية الجنوبية؛
– جرينلاند الحد الأقصى.
أنظمة الضغط الموسميةتتشكل إذا تغير الضغط على مدار الفصول: بدلاً من الحد الأقصى للباريك، يظهر الحد الأدنى للباريك والعكس صحيح. تشمل أنظمة الضغط الموسمية ما يلي:
- الحد الأدنى لصيف جنوب آسيا بمركز يبلغ حوالي 30 درجة شمالاً. (997 هكتوباسكال)
- الحد الأقصى لشتاء آسيا المتمركز حول منغوليا (1036 هكتوباسكال)
- منخفض مكسيكي صيفي (منخفض أمريكا الشمالية) - 1012 هكتوباسكال
- أعلى مستويات الشتاء في أمريكا الشمالية وكندا (1020 هكتوباسكال)
– المنخفضات الصيفية (يناير) على أستراليا، أمريكا الجنوبيةو جنوب أفريقياتفسح المجال في الشتاء للأعاصير المضادة لأستراليا وأمريكا الجنوبية وجنوب إفريقيا.
رياح. تدرج الضغط الأفقي.تسمى حركة الهواء في الاتجاه الأفقي بالرياح. وتتميز الرياح بالسرعة والقوة والاتجاه. سرعة الرياح هي المسافة التي يقطعها الهواء في وحدة الزمن (م/ث، كم/ساعة). قوة الرياح هي الضغط الذي يمارسه الهواء على مساحة 1م2 متعامدة مع حركتها. يتم تحديد قوة الرياح بالكيلوجرام/م2 أو بالنقاط على مقياس بوفورت (0 نقطة - الهدوء، 12 - الإعصار).
يتم تحديد سرعة الرياح تدرج الضغط الأفقي- التغير في الضغط (انخفاض الضغط بمقدار 1 hPa) لكل وحدة مسافة (100 كم) في اتجاه انخفاض الضغط وعمودي على تساوي الضغط. بالإضافة إلى التدرج الجوي، تتأثر الرياح بدوران الأرض (قوة كوريوليس) وقوة الطرد المركزي والاحتكاك.
تعمل قوة كوريوليس على انحراف الريح إلى اليمين (في الأعلى إلى اليسار) من اتجاه التدرج. تعمل قوة الطرد المركزي على الريح في أنظمة الضغط المغلقة - الأعاصير والأعاصير المضادة. يتم توجيهه على طول نصف قطر انحناء المسار نحو التحدب. إن قوة احتكاك الهواء على سطح الأرض تقلل دائمًا من سرعة الرياح. ويؤثر الاحتكاك على الطبقة السفلى التي يبلغ ارتفاعها 1000 متر، والتي تسمى طبقة الاحتكاك. تسمى حركة الهواء في غياب الاحتكاك الرياح المتدرجة. تسمى الرياح المتدرجة التي تهب على طول خطوط تساوي الأضلاع المستقيمة المتوازية جيولوجية، على طول الأيزوبارات المنحنية المغلقة – جيو سيكلوستروفيك. يوضح الرسم البياني تمثيلًا مرئيًا لتكرار الرياح في اتجاهات معينة "وردة الريح".
وفقًا لتخفيف الضغط، توجد مناطق الرياح التالية:
– المنطقة شبه الاستوائية من الهدوء (الرياح نادرة نسبيًا، حيث تهيمن الحركات الصاعدة للهواء شديد الحرارة)؛
- مناطق الرياح التجارية في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي؛
– مناطق الهدوء في الأعاصير المضادة لحزام الضغط المرتفع شبه الاستوائي (السبب – هيمنة الحركات الجوية الهابطة) ؛
- في خطوط العرض الوسطى من نصفي الكرة الأرضية - مناطق هيمنة الرياح الغربية؛
– في الفضاءات القطبية، تهب الرياح من القطبين نحو منخفضات الضغط في خطوط العرض الوسطى، أي. الرياح ذات المكون الشرقي شائعة هنا.
الدورة العامة للغلاف الجوي (GCA)- نظام تدفقات الهواء على نطاق كوكبي يغطي الكرة الأرضية بأكملها وطبقة التروبوسفير والطبقة السفلى من الستراتوسفير. في الدورة الدموية في الغلاف الجوي يطلقون التحويلات المناطقية والزوالية.تشمل وسائل النقل المنطقية، التي تتطور بشكل رئيسي في الاتجاه تحت خط العرض، ما يلي:
- النقل الغربي، السائد في جميع أنحاء الكوكب في طبقة التروبوسفير العليا والستراتوسفير السفلية؛
- في طبقة التروبوسفير السفلى، في خطوط العرض القطبية - الرياح الشرقية; في خطوط العرض المعتدلة - الرياح الغربية، في خطوط العرض الاستوائية والاستوائية - الرياح الشرقية (الشكل 14).
من القطب إلى خط الاستواء.
في الواقع، الهواء عند خط الاستواء في الطبقة السطحية من الغلاف الجوي يسخن بشكل كبير. يرتفع الهواء الدافئ والرطب، ويزداد حجمه، وينشأ ضغط مرتفع في طبقة التروبوسفير العليا. عند القطبين، بسبب التبريد القوي للطبقات السطحية للغلاف الجوي، ينضغط الهواء، ويتناقص حجمه وينخفض الضغط في الأعلى. لذلك، في الطبقات العلياوفي طبقة التروبوسفير، يتدفق الهواء من خط الاستواء إلى القطبين. ونتيجة لذلك، فإن كتلة الهواء عند خط الاستواء، وبالتالي الضغط على السطح الأساسي، تتناقص وتزداد عند القطبين. وفي الطبقة السطحية تبدأ الحركة من القطبين إلى خط الاستواء. خاتمة: اشعاع شمسييشكل المكون الزوالي لـ GCA.
على الأرض الدوارة المتجانسة، تعمل قوة كوريوليس أيضًا. في الأعلى، تعمل قوة كوريوليس على انحراف التدفق في SP إلى يمين اتجاه الحركة، أي. من الغرب إلى الشرق. في الأعلى، تنحرف حركة الهواء إلى اليسار، أي. مرة أخرى من الغرب إلى الشرق. لذلك، في الجزء العلوي (في طبقة التروبوسفير العليا والستراتوسفير السفلية، في نطاق الارتفاع من 10 إلى 20 كم، ينخفض الضغط من خط الاستواء إلى القطبين) يلاحظ انتقال غربي، ويلاحظ على الأرض بأكملها ككل . بشكل عام، تحدث حركة الهواء حول القطبين. ونتيجة لذلك، تشكل قوة كوريوليس النقل المنطقي لـ OCA.
أدناه، بالقرب من السطح الأساسي، تكون الحركة أكثر تعقيدًا؛ ويتم التأثير من خلال السطح الأساسي غير المتجانس، أي. تقسيمها إلى قارات ومحيطات. يتم تشكيل صورة معقدة لتدفقات الهواء الرئيسية. من المناطق شبه الاستوائيةوتتدفق تيارات هوائية عالية الضغط إلى المنخفض الاستوائي وإلى خطوط العرض المعتدلة. في الحالة الأولى، تتشكل الرياح الشرقية لخطوط العرض الاستوائية الاستوائية. توجد فوق المحيطات بسبب الحد الأقصى الثابت للباريك على مدار السنة – الرياح التجارية– رياح الأطراف الاستوائية للمرتفعات شبه الاستوائية، تهب باستمرار فوق المحيطات فقط؛ لا يتم تتبع الأرض في كل مكان وليس دائمًا (تحدث الفواصل بسبب ضعف الأعاصير شبه الاستوائية بسبب التسخين القوي وحركة المنخفضات الاستوائية إلى خطوط العرض هذه). في SP، الرياح التجارية لها اتجاه شمالي شرقي، في UP - اتجاه جنوبي شرقي. وتتلاقى الرياح التجارية لنصفي الكرة الأرضية بالقرب من خط الاستواء. وفي منطقة التقارب بينهما (منطقة التقارب بين المناطق المدارية) تنشأ تيارات هوائية صاعدة قوية، وتتشكل السحب الركامية وتحدث الأمطار الغزيرة.
يتدفق تدفق الرياح إلى خطوط العرض المعتدلة من حزام الضغط العالي الاستوائي الرياح الغربية ذات خطوط العرض المعتدلة.أنها تكثف في وقت الشتاءوبما أن الضغط الأدنى ينمو فوق المحيطات في خطوط العرض المعتدلة، فإن تدرج الضغط بين الضغط الأدنى فوق المحيطات والضغط الأقصى فوق الأرض يزداد، وبالتالي تزداد قوة الرياح. في SP اتجاه الرياح هو الجنوب الغربي، وفي UP هو الشمال الغربي. تسمى هذه الرياح أحيانًا بالرياح المضادة للتجارة، لكنها لا ترتبط وراثيًا بالرياح التجارية، ولكنها جزء من النقل الغربي الكوكبي.
نقل الشرقية.الرياح السائدة في خطوط العرض القطبية هي شمالية شرقية في الشمال الشرقي وجنوبية شرقية في الجنوب الشرقي. يتحرك الهواء من المناطق القطبية ذات الضغط المرتفع نحو حزام الضغط المنخفض في خطوط العرض المعتدلة. ويمثل النقل الشرقي أيضًا الرياح التجارية لخطوط العرض الاستوائية. بالقرب من خط الاستواء، يغطي النقل الشرقي طبقة التروبوسفير بأكملها تقريبًا، ولا يوجد نقل غربي هنا.
يسمح لنا التحليل حسب خطوط العرض للأجزاء الرئيسية من GCA بتحديد ثلاث روابط مناطقية مفتوحة:
- قطبي: تهب الرياح الشرقية في طبقة التروبوسفير السفلى، ويكون النقل الغربي أعلى؛
– الارتباط المعتدل: في طبقة التروبوسفير السفلية والعلوية – الرياح الاتجاهات الغربية;
- الرابط الاستوائي: في طبقة التروبوسفير السفلى - الرياح الشرقية، والنقل العلوي - الغربي.
كان الرابط الاستوائي للتداول يسمى خلية هادلي (مؤلف أول مخطط GCA، 1735)، والرابط المعتدل - خلية فريريل (عالم الأرصاد الجوية الأمريكي). حاليًا، يتم التشكيك في وجود الخلايا (S.P. Khromov، B.L. Dzerdievsky)، ولكن يبقى ذكرها في الأدبيات.
التيارات النفاثة هي رياح بقوة الإعصار تهب على المناطق الأمامية في طبقة التروبوسفير العليا والستراتوسفير السفلية. وتظهر بشكل خاص على الجبهات القطبية، حيث تصل سرعة الرياح إلى 300-400 كم/ساعة بسبب تدرجات الضغط الكبيرة والجو المخلخل.
تعمل وسائل النقل Meridional على تعقيد نظام GCA وتوفر تبادلًا للحرارة والرطوبة بين خطوط العرض. وسائل النقل الزوال الرئيسية هي الرياح الموسمية– الرياح الموسمية التي تغير اتجاهها في الصيف والشتاء إلى العكس. هناك الرياح الموسمية الاستوائية وخارجها.
الرياح الموسمية الاستوائيةتنشأ بسبب الاختلافات الحرارية بين نصفي الكرة الأرضية في الصيف والشتاء، وتوزيع الأرض والبحر لا يؤدي إلا إلى تعزيز هذه الظاهرة أو تعقيدها أو استقرارها. في شهر يناير، توجد في الإقليم الشمالي سلسلة شبه مستمرة من الأعاصير المضادة: إعصار شبه استوائي دائم فوق المحيطات، وأعاصير موسمية فوق القارات. في الوقت نفسه، يوجد في الجزء العلوي منخفض استوائي تحول إلى هناك. ونتيجة لذلك، يتم نقل الهواء من SP إلى SP. في يوليو، مع النسبة المعاكسة لأنظمة الضغط، يتم نقل الهواء عبر خط الاستواء من UP إلى SP. وبالتالي، فإن الرياح الموسمية الاستوائية ليست أكثر من رياح تجارية، والتي في شريط معين بالقرب من خط الاستواء تكتسب خاصية مختلفة - التغيير الموسمياتجاه عام. وبمساعدة الرياح الموسمية الاستوائية، يتم تبادل الهواء فيما بينها نصفي الكرة الأرضيةولكن بين البر والبحر، خاصة وأن التباين الحراري بين البر والبحر في المناطق الاستوائية يكون صغيرًا بشكل عام. تقع منطقة توزيع الرياح الموسمية الاستوائية بالكامل بين خط عرض 20 درجة شمالاً. و 15 درجة جنوبا ( أفريقيا الاستوائيةشمال خط الاستواء، وشرق أفريقيا جنوب خط الاستواء؛ جنوب الجزيرة العربية؛ المحيط الهندي إلى مدغشقر في الغرب وشمال أستراليا في الشرق؛ هندوستان، الهند الصينية، إندونيسيا (بدون سومطرة)، شرق الصين؛ في أمريكا الجنوبية - كولومبيا). على سبيل المثال، تيار الرياح الموسمية، الذي ينشأ في إعصار مضاد فوق شمال أستراليا ويذهب إلى آسيا، يتم توجيهه بشكل أساسي من قارة إلى أخرى؛ المحيط في هذه الحالة يخدم فقط كمنطقة وسيطة. الرياح الموسمية في أفريقيا هي تبادل الهواء بين أراضي نفس القارة، الواقعة في نصفي الكرة الأرضية المختلفين، وعلى جزء من المحيط الهادئ تهب الرياح الموسمية من سطح المحيط في أحد نصفي الكرة الأرضية إلى سطح المحيط في النصف الآخر.
في التعليم الرياح الموسمية خارج الاستوائيةالدور الرئيسي يلعبه التباين الحراري بين الأرض والبحر. هنا، تحدث الرياح الموسمية بين الأعاصير الموسمية والمنخفضات، والتي يقع بعضها في القارة والبعض الآخر على المحيط. وبالتالي، فإن الرياح الموسمية الشتوية في الشرق الأقصى هي نتيجة لتفاعل الإعصار المضاد فوق آسيا (مع مركزه في منغوليا) والاكتئاب الألوشي المستمر؛ الصيف هو نتيجة للإعصار المضاد فوق الجزء الشمالي من المحيط الهادئ والاكتئاب فوق الجزء خارج المداري من القارة الآسيوية.
من الأفضل التعبير عن الرياح الموسمية خارج المدارية في الشرق الأقصى (بما في ذلك كامتشاتكا) وبحر أوخوتسك واليابان وألاسكا وساحل المحيط المتجمد الشمالي.
أحد الشروط الرئيسية لظهور دوران الرياح الموسمية هو غياب النشاط الإعصاري (لا يوجد دوران موسمي في أوروبا وأمريكا الشمالية بسبب شدة النشاط الإعصاري؛ ويتم "غسله" بواسطة وسائل النقل الغربية).
رياح الأعاصير والأعاصير المضادة.في الغلاف الجوي، عندما تلتقي كتلتان هوائيتان بخصائص مختلفة، تنشأ باستمرار دوامات جوية كبيرة - الأعاصير والأعاصير المضادة. إنها تعقد مخطط OCA بشكل كبير.
إعصار- تصاعدي مسطح دوامة الغلاف الجوي، تتجلى على سطح الأرض كمنطقة ذات ضغط منخفض، مع نظام رياح من الأطراف إلى المركز عكس اتجاه عقارب الساعة في SP وباتجاه عقارب الساعة في UP.
الإعصار المضاد- دوامة جوية مسطحة هابطة، تتجلى على سطح الأرض كمنطقة ذات ضغط مرتفع، مع نظام رياح من المركز إلى المحيط في اتجاه عقارب الساعة في SP وعكس اتجاه عقارب الساعة في UP.
الدوامات مسطحة، حيث تبلغ أبعادها الأفقية آلاف الكيلومترات المربعة، وأبعادها الرأسية 15-20 كم. في وسط الإعصار، لوحظت تيارات هوائية صاعدة، بينما في الإعصار المضاد، لوحظت تيارات هابطة.
وتنقسم الأعاصير إلى منخفضات أمامية ومركزية واستوائية وحرارية.
الأعاصير الأماميةتتشكل على الجبهتين القطبية الشمالية والقطبية: على الجبهة القطبية الشمالية لشمال المحيط الأطلسي (بالقرب من الشواطئ الشرقية أمريكا الشماليةوقبالة أيسلندا)، على جبهة القطب الشمالي في شمال المحيط الهادئ (بالقرب من السواحل الشرقية لآسيا وجزر ألوشيان). تستمر الأعاصير عادة لعدة أيام، وتتحرك من الغرب إلى الشرق بسرعة حوالي 20-30 كم/ساعة. تظهر سلسلة من الأعاصير في المقدمة، في سلسلة من ثلاثة أو أربعة أعاصير. يكون كل إعصار لاحق في مرحلة أصغر من التطور ويتحرك بشكل أسرع. تلحق الأعاصير ببعضها البعض، وتقترب من بعضها البعض، وتتشكل الأعاصير المركزية– النوع الثاني من الأعاصير. بفضل الأعاصير المركزية غير النشطة، يتم الحفاظ على منطقة الضغط المنخفض فوق المحيطات وفي خطوط العرض المعتدلة.
الأعاصير الناشئة في الشمال المحيط الأطلسي، الانتقال إلى أوروبا الغربية. غالبًا ما يمرون عبر بريطانيا العظمى وبحر البلطيق وسانت بطرسبرغ ثم إلى جبال الأورال وسيبيريا الغربية أو عبر الدول الاسكندنافية وشبه جزيرة كولا ثم إلى سبيتسبيرجين أو على طول الحافة الشمالية لآسيا.
تنتقل أعاصير شمال المحيط الهادئ إلى شمال غرب أمريكا، وكذلك شمال شرق آسيا.
الأعاصير المداريةتتشكل على الجبهات الاستوائية في أغلب الأحيان بين 5 درجة و 20 درجة شمالاً. ويو. ث. تظهر فوق المحيطات في أواخر الصيف والخريف، عندما يتم تسخين المياه إلى درجة حرارة 27-28 درجة مئوية. ويؤدي الارتفاع القوي للهواء الدافئ والرطب إلى إطلاق كمية هائلة من الحرارة أثناء التكثيف، مما يحدد الحركة الحركية. طاقة الإعصار والضغط المنخفض في المركز. تتحرك الأعاصير من الشرق إلى الغرب على طول المحيط الاستوائي لأقصى ضغط ثابت على المحيطات. إذا وصل الإعصار المداري إلى خطوط عرض معتدلة، فإنه يتوسع ويفقد طاقته، وكإعصار خارج المداري، يبدأ في التحرك من الغرب إلى الشرق. سرعة الإعصار نفسه صغيرة (20-30 كم/ساعة)، لكن الرياح فيه يمكن أن تصل سرعتها إلى 100 م/ث (الشكل 15).
أرز. 15. انتشار الأعاصير المدارية
المناطق الرئيسية لحدوث الأعاصير المدارية هي: الساحل الشرقي لآسيا، والساحل الشمالي لأستراليا، وبحر العرب، وخليج البنغال؛ البحر الكاريبي وخليج المكسيك. في المتوسط، هناك حوالي 70 إعصارًا استوائيًا تبلغ سرعة الرياح فيها أكثر من 20 م/ث سنويًا. في المحيط الهادي الأعاصير المداريةتسمى الأعاصير، في المحيط الأطلسي - الأعاصير، قبالة سواحل أستراليا - ويلي ويلي.
المنخفضات الحراريةتحدث على الأرض بسبب ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض بشكل مفرط، وارتفاع وانتشار الهواء فوقها. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل منطقة الضغط المنخفض بالقرب من السطح الأساسي.
تنقسم الأعاصير المضادة إلى أعاصير أمامية وشبه استوائية ذات أصل ديناميكي وأعاصير ثابتة.
في خطوط العرض المعتدلة يوجد هواء بارد الأعاصير الأمامية,والتي تتحرك بشكل متسلسل من الغرب إلى الشرق بسرعة 20-30 كم/ساعة. يصل آخر إعصار مضاد إلى المناطق شبه الاستوائية ويستقر ويتشكل إعصار شبه استوائي من أصل ديناميكي.وتشمل هذه الحدود القصوى للضغط الثابت على المحيطات. مضاد الإعصار الثابتيحدث فوق الأرض في الشتاء نتيجة التبريد القوي لمساحة السطح.
تنشأ الأعاصير المضادة وتبقى مستقرة فوق الأسطح الباردة في القطب الشمالي الشرقي والقارة القطبية الجنوبية وفي الشتاء شرق سيبيريا. عندما يخترق الهواء القطبي الشمالي من الشمال في الشتاء، يتشكل إعصار مضاد فوق كل أوروبا الشرقية، ويغطي أحيانًا غرب وجنوب أوروبا.
يتبع كل إعصار ويتحرك بنفس السرعة إعصار مضاد، والذي يحيط بكل سلسلة إعصارية. عند الانتقال من الغرب إلى الشرق، تنحرف الأعاصير إلى الشمال، وتنحرف الأعاصير المضادة إلى الجنوب في SP. يتم تفسير سبب الانحرافات بتأثير قوة كوريوليس. ونتيجة لذلك، تبدأ الأعاصير في التحرك إلى الشمال الشرقي، والأعاصير المضادة إلى الجنوب الشرقي. بفضل رياح الأعاصير والأعاصير المضادة، هناك تبادل للحرارة والرطوبة بين خطوط العرض. في مناطق الضغط المرتفع، تسود تيارات الهواء من الأعلى إلى الأسفل - الهواء جاف ولا توجد غيوم؛ وفي مناطق الضغط المنخفض - من الأسفل إلى الأعلى - تتشكل السحب ويتساقط المطر. يسمى تدفق الكتل الهوائية الدافئة "موجات الحرارة". تسبب حركة الكتل الهوائية الاستوائية إلى خطوط العرض المعتدلة الجفاف في الصيف وذوبان الجليد الشديد في الشتاء. يؤدي إدخال الكتل الهوائية في القطب الشمالي إلى خطوط العرض المعتدلة - "الموجات الباردة" - إلى التبريد.
الرياح المحلية– الرياح الناشئة في مناطق محدودة من الإقليم نتيجة تأثير أسباب محلية. ل الرياح المحليةالأصل الحراري يشمل النسائم ورياح الوادي الجبلية، وتأثير الإغاثة يسبب تكوين مجففات الشعر والبورون.
نسائمتحدث على شواطئ المحيطات والبحار والبحيرات حيث تكون التقلبات اليومية في درجات الحرارة كبيرة. تشكلت نسائم المناطق الحضرية في المدن الكبرى. خلال النهار، عندما يتم تسخين الأرض بقوة أكبر، تحدث حركة تصاعدية للهواء فوقها ويتدفق الهواء من الأعلى نحو الهواء الأكثر برودة. وفي الطبقات السطحية تهب الرياح نحو الأرض، وهو نسيم النهار (البحر). نسيم الليل (الشاطئ) يحدث ليلاً. وعندما تبرد الأرض أكثر من الماء، وفي الطبقة السطحية من الهواء تهب الرياح من الأرض إلى البحر. نسائم البحر أكثر وضوحا، وسرعتها 7 م/ث، ومدى توزيعها يصل إلى 100 كم.
رياح الوادي الجبليوتشكل رياح المنحدرات ورياح الوادي الجبلي نفسها ولها دورية يومية. الرياح المنحدرة هي نتيجة لاختلاف تسخين سطح المنحدر والهواء على نفس الارتفاع. خلال النهار، يسخن الهواء الموجود على المنحدر أكثر، وتهب الرياح على المنحدر، وفي الليل، يبرد المنحدر بقوة أكبر وتبدأ الرياح في هبوب المنحدر. في الواقع، تنجم رياح الوادي الجبلي عن حقيقة أن الهواء في الوادي الجبلي يسخن ويبرد أكثر مما هو عليه في نفس الارتفاع في السهل المجاور. في الليل تهب الرياح نحو السهل، أثناء النهار - نحو الجبال. يسمى المنحدر الذي يواجه الريح باتجاه الريح، ويسمى المنحدر المقابل للريح.
مجفف شعر– رياح دافئة وجافة من الجبال العالية، وغالبًا ما تكون مغطاة بالأنهار الجليدية. ويحدث ذلك نتيجة لتبريد الهواء الأدياباتي على المنحدر باتجاه الريح والتدفئة الأدياباتيكية على منحدر الريح. يحدث مجفف الشعر الأكثر شيوعًا عندما يمر تدفق هواء OCA فوق سلسلة جبال. في كثير من الأحيان يلتقيمروحة الإعصارية، يتم تشكيلها إذا كان أعلاه بلد جبليهناك إعصار مضاد. يكون الفين أكثر شيوعًا في المواسم الانتقالية، ويستمر عدة أيام (في جبال الألب يوجد 125 يومًا مع الفين سنويًا). في جبال تيان شان تسمى هذه الرياح كاستيك، في آسيا الوسطى - جارمسيل، في جبال روكي - شينوك. تتسبب مجففات الشعر في الإزهار المبكر للحدائق وذوبان الثلوج.
بورا– تهب الرياح الباردة من الجبال المنخفضة إلى الجانب البحر الدافئة. في نوفوروسيسك يطلق عليه نورد أوست، في شبه جزيرة أبشيرون - نورد، على بايكال - سارما، في وادي الرون (فرنسا) - ميسترال. ويحدث بورا في الشتاء، عندما تتشكل منطقة ذات ضغط مرتفع أمام التلال، على السهل، حيث يتشكل الهواء البارد. بعد عبور سلسلة من التلال المنخفضة، يندفع الهواء البارد بسرعة عالية نحو الخليج الدافئ، حيث يكون الضغط منخفضًا، ويمكن أن تصل السرعة إلى 30 م / ث، وتنخفض درجة حرارة الهواء بشكل حاد إلى -5 درجة مئوية.
تشمل الدوامات الصغيرة الحجم الأعاصيرو جلطات الدم (اعصار). تسمى الزوابع فوق البحر الأعاصير، على الأرض - جلطات الدم. عادة ما تنشأ الأعاصير والجلطات الدموية في نفس الأماكن التي تنشأ فيها الأعاصير المدارية، في المناطق الحارة مناخ رطب. المصدر الرئيسي للطاقة هو تكثيف بخار الماء، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة. يرجع العدد الكبير من الأعاصير في الولايات المتحدة إلى وصول الرطوبة هواء دافئمع خليج المكسيك. تتحرك الزوبعة بسرعة 30-40 كم/ساعة، لكن سرعة الرياح فيها تصل إلى 100 م/ث. عادة ما تظهر الخثرات منفردة، بينما تظهر الدوامات بشكل متسلسل. في عام 1981، تشكلت 105 أعاصير قبالة سواحل إنجلترا في غضون خمس ساعات.
مفهوم الكتل الهوائية (AM).يوضح تحليل ما سبق أن طبقة التروبوسفير لا يمكن أن تكون متجانسة ماديًا في جميع أجزائها. وهي مقسمة، دون أن تتوقف عن أن تكون موحدة وكاملة، إلى الكتل الهوائية - كميات كبيرة من الهواء في طبقة التروبوسفير والستراتوسفير السفلى، والتي لها خصائص متجانسة نسبيًا وتتحرك ككل واحد في أحد تدفقات GCA. أبعاد VM قابلة للمقارنة بأجزاء من القارات، ويبلغ طولها آلاف الكيلومترات، وسمكها 22-25 كم. تسمى المناطق التي تتشكل عليها الأجهزة الافتراضية مراكز التكوين. ويجب أن يكون لها سطح أساسي متجانس (أرض أو بحر)، وظروف حرارية معينة، والوقت اللازم لتكوينها. توجد ظروف مماثلة في الضغط الأقصى فوق المحيطات وفي الضغط الأقصى الموسمي فوق الأرض.
تتمتع VM بخصائص نموذجية فقط في موقع التكوين، وعندما تتحرك، فإنها تتحول وتكتسب خصائص جديدة. ويسبب وصول بعض الموجات الكهرومغناطيسية تغيرات مفاجئة في الطقس ذات طبيعة غير دورية. بالنسبة لدرجة حرارة السطح الأساسي، تنقسم الأجهزة الظاهرية إلى دافئة وباردة. ينتقل VM الدافئ إلى السطح السفلي البارد، فهو يجلب الدفء، لكنه يبرد في حد ذاته. يأتي VM البارد إلى السطح السفلي الدافئ ويجلب التبريد. وفقًا لظروف التكوين ، تنقسم EMs إلى أربعة أنواع: الاستوائية والاستوائية والقطبية (هواء خطوط العرض المعتدلة) والقطب الشمالي (القطب الجنوبي). يحتوي كل نوع على نوعين فرعيين - بحري وقاري. ل النوع الفرعي القاريتتميز بنطاق كبير من درجات الحرارة ورطوبة منخفضة. النوع الفرعي البحرييتشكل فوق المحيطات، لذلك نسبي و الرطوبة المطلقةيتم زيادة اتساع درجات الحرارة فيها وأقل بكثير من تلك القارية.
الاستوائية VMتتشكل عند خطوط العرض المنخفضة، وتتميز بارتفاع درجات الحرارة والرطوبة النسبية والمطلقة العالية. يتم الحفاظ على هذه الخصائص سواء فوق الأرض أو فوق البحر.
الاستوائية VMتتشكل في خطوط العرض الاستوائية، ولا تقل درجة الحرارة طوال العام عن 20 درجة مئوية، وتكون الرطوبة النسبية منخفضة. تسليط الضوء:
– آلات حفر الأنفاق القارية التي تتشكل فوق قارات خطوط العرض الاستوائية في الحد الأقصى للضغط الاستوائي - فوق الصحراء الكبرى، الجزيرة العربية، ثار، كالاهاري، وفي الصيف في المناطق شبه الاستوائية وحتى في جنوب خطوط العرض المعتدلة - في جنوب أوروبا، في آسيا الوسطى وكازاخستان وفي منغوليا وشمال الصين؛
- آلات حفر الآبار البحرية التي تشكلت فوق المياه الاستوائية - في جزر الأزور وهاواي القصوى؛ تتميز بارتفاع درجة الحرارة ومحتوى الرطوبة، ولكن الرطوبة النسبية منخفضة.
القطبية VM، أو هواء خطوط العرض المعتدلة، يتشكل في خطوط العرض المعتدلة (في الأعاصير المضادة لخطوط العرض المعتدلة من القطب الشمالي VMs والهواء القادم من المناطق الاستوائية). درجات الحرارة في الشتاء سلبية، في الصيف تكون موجبة، نطاق درجات الحرارة السنوي كبير، الرطوبة المطلقة تزداد في الصيف وتنخفض في الشتاء، الرطوبة النسبية متوسطة. تسليط الضوء:
- الهواء القاري ذو خطوط العرض المعتدلة (CLA)، والذي يتشكل على الأسطح الشاسعة لقارات خطوط العرض المعتدلة، بارد جداً ومستقر في الشتاء، ويكون الطقس فيه صافياً مع الصقيع الشديد؛ في الصيف ترتفع درجة حرارتها بشكل كبير وتنشأ فيها تيارات متصاعدة.
الفصلثالثاقذائف الأرض
الموضوع 2 الغلاف الجوي
§ ثلاثون. التغيير اليومي لدرجة حرارة الهواء
تذكر ما هو مصدر الضوء والحرارة على الأرض.
كيف يسخن الهواء الصافي؟
كيف يسخن الهواء؟ تعلم من دروس التاريخ الطبيعي أن الهواء الشفاف يسمح لأشعة الشمس بالوصول إلى سطح الأرض وتسخينها. وهو الهواء الذي لا تسخنه الأشعة بل يسخنه السطح الساخن. ولذلك، كلما ابتعدنا عن سطح الأرض، كلما كان الجو أكثر برودة. ولهذا السبب، عندما تحلق الطائرة عالياً فوق الأرض لفترة طويلة، تكون درجة حرارة الهواء منخفضة للغاية. عند الحدود العليا لطبقة التروبوسفير تنخفض إلى -56 درجة مئوية.
لقد ثبت أنه بعد كل كيلومتر من الارتفاع، تنخفض درجة حرارة الهواء بمعدل 6 درجات مئوية (الشكل 126). في أعالي الجبال، يتلقى سطح الأرض حرارة شمسية أكثر مما يستقبله عند سفحه. ومع ذلك، تتبدد الحرارة بشكل أسرع مع الارتفاع. لذلك، أثناء تسلق الجبال، يمكنك ملاحظة أن درجة حرارة الهواء تنخفض تدريجيا. ولهذا السبب يوجد الثلج والجليد على قمم الجبال العالية.
كيفية قياس درجة حرارة الهواء. بالطبع يعلم الجميع أن درجة حرارة الهواء تقاس بمقياس حرارة، ومع ذلك، يجدر بنا أن نتذكر أن مقياس الحرارة المثبت بشكل غير صحيح، على سبيل المثال، في الشمس، لن يُظهر درجة حرارة الهواء، ولكن كم درجة ارتفاع درجة حرارة الجهاز نفسه . وفي محطات الأرصاد الجوية، للحصول على بيانات دقيقة، يتم وضع مقياس الحرارة في حجرة خاصة. جدرانه شعرية. وهذا يسمح للهواء بالدخول بحرية إلى المقصورة، وتحمي الشبكات معًا مقياس حرارة فيا. ضوء شمس مباشر. يتم تركيب الكشك على ارتفاع 2 متر من الأرض. يتم تسجيل قراءات ميزان الحرارة كل 3 ساعات.
أرز. 126. تغير درجة حرارة الهواء مع الارتفاع
تحلق فوق السحاب
في عام 1862، قام رجلان إنجليزيان برحلة بمنطاد الهواء الساخن. وعلى ارتفاع 3 كيلومترات، مروراً بالغيوم، كان الباحثون يرتجفون من البرد. وعندما اختفت الغيوم وظهرت الشمس، أصبح الجو أكثر برودة. وعلى ارتفاع هذه الـ 5 كيلومترات تجمدت المياه، وأصبح من الصعب على الناس التنفس، وحدث ضجيج في آذانهم، وكانوا مرهقين. وهكذا تم رش الهواء المتخلخل على الجسم. وعلى ارتفاع 3 كم، فقد أحد الناجين وعيه. على ارتفاعات 11 كم كانت درجة الحرارة -24 درجة مئوية (على الأرض في ذلك الوقت كان العشب أخضر وكانت الزهور تتفتح). كان كلا المتهورين في خطر الموت. لذلك، نزلوا إلى الأرض في أسرع وقت ممكن.
أرز. 127. رسم بياني لدرجة حرارة الهواء اليومية
التغير اليومي في درجة الحرارة. تقوم أشعة الشمس بتسخين الأرض بشكل غير متساو طوال اليوم (الشكل 128). عند الظهر، عندما تكون الشمس مرتفعة فوق الأفق، فإن سطح الأرض يسخن أكثر من غيره. ومع ذلك، لوحظ ارتفاع درجات حرارة الهواء ليس عند الظهر (عند الساعة 12 ظهرا)، ولكن بعد ساعتين إلى ثلاث ساعات بعد الظهر (عند الساعة 14-15 ظهرا). وذلك لأن انتقال الحرارة من سطح الأرض يستغرق وقتًا. بعد الظهر، على الرغم من حقيقة أن الشمس تنحدر بالفعل إلى الأفق، يستمر الهواء في تلقي الحرارة من السطح الساخن لمدة ساعتين أخريين. ثم يبرد السطح تدريجياً، وتنخفض درجة حرارة الهواء تبعاً لذلك. أدنى درجات الحرارة تحدث قبل شروق الشمس. صحيح أنه في بعض الأيام قد يتعطل نمط درجة الحرارة اليومي هذا.
وبالتالي فإن سبب التغيرات في درجة حرارة الهواء خلال النهار هو التغير في إضاءة سطح الأرض بسبب دورانها حول محورها. يتم تقديم تمثيل أكثر وضوحًا للتغيرات في درجات الحرارة من خلال الرسوم البيانية للتغير اليومي في درجة حرارة الهواء (الشكل 127).
ما هو مدى تقلبات درجة حرارة الهواء. يُسمى الفرق بين أعلى وأدنى درجات حرارة الهواء بسعة تقلب درجات الحرارة (A). هناك سعة يومية وشهرية وسنوية.
على سبيل المثال، إذا كانت أعلى درجة حرارة للهواء خلال النهار +25 درجة مئوية، و+9 درجة مئوية، فإن سعة التقلبات ستكون مساوية لـ 16 درجة مئوية (25 - 9 = 16) (حصيرة 129). تتأثر السعة اليومية لتقلبات درجات الحرارة بطبيعة سطح الأرض (ويسمى السطح الأساسي). على سبيل المثال، تبلغ السعة فوق المحيطات 1-2 درجة مئوية فقط، وعلى السهوب 15-0 درجة مئوية، وفي الصحاري تصل إلى 30 درجة مئوية.
أرز. 129. تحديد السعة اليومية لتقلبات درجة حرارة الهواء
يتذكر
يتم تسخين الهواء عن طريق سطح الأرض؛ ومع الارتفاع، تنخفض درجة حرارته بنحو 6 درجات مئوية لكل كيلومتر من الارتفاع.
تتغير درجة حرارة الهواء خلال النهار بسبب التغيرات في الإضاءة السطحية (ليلا ونهارا).
سعة تقلب درجات الحرارة هي الفرق بين أعلى وأدنى درجات حرارة الهواء.
الأسئلة والمهام
1. درجة حرارة الهواء على سطح الأرض هي +17 درجة مئوية. تحديد درجة الحرارة خارج طائرة تحلق على ارتفاع 10 كم.
2. لماذا؟ محطات الطقسهل تم تركيب مقياس الحرارة في كشك خاص؟
3. أخبرنا كيف تتغير درجة حرارة الهواء خلال النهار.
4. احسب السعة اليومية لتقلبات الهواء باستخدام البيانات التالية (بالدرجة المئوية): -1.0، +4، +5، +3، -2.
5. فكر في السبب الأعلى درجة الحرارة اليوميةولا يُلاحظ الهواء وقت الظهيرة، عندما تكون الشمس مرتفعة فوق الأفق.
العمل العملي 5 (يبدأ، تابع، انظر الصفحات 133، 141.)
الموضوع: حل مسائل التغيرات في درجة حرارة الهواء مع الارتفاع.
1. درجة حرارة الهواء على سطح الأرض هي +25 درجة مئوية. حدد درجة حرارة الهواء في قمة جبل يبلغ ارتفاعه 1500 م.
2. يظهر مقياس الحرارة الموجود في محطة الأرصاد الجوية الموجودة أعلى الجبل درجة حرارة 16 درجة مئوية فوق الصفر. وفي الوقت نفسه، تبلغ درجة حرارة الهواء عند سفحه +23.2 درجة مئوية. احسب الارتفاع النسبي للجبل.
