Суточные и годовые колебания температуры.

Приток солнечной радиации к ПП имеет суточный и годовой ход, поэтому и температура этой поверхности также имеет суточную и годовую перш личность. Вследствие этого атмосферный воздух в приземном слое также будет иметь аналогичные колебания.

Наиболее прост и отчетлив суточный ход температуры воздуха в глубине континентов во время установившейся погоды (мало меняющаяся облачность, отсутствие адвекции тепла и пр.). В этом случае суточный ход температуры представляет собой синусоиду с минимумом около времени восхода солнца и максимумом через 2–3 ч после полудня (14–15 ч местного времени).

Суточные и годовые колебания температуры воздуха над морем существенно отличны от этих изменений над сушей. Это происходит вследствие трех причин: 1) коротковолновая радиация Солнца проникает в воду до нескольких десятков метров, а на суше она поглощается тонким (несколько микрон) поверхностным слоем; 2) турбулентный характер морских течений многократно увеличивает поток тепла на глубину; 3) различия в теплоемкости воды и суши. В результата суммарного воздействия этих причин суточные колебания температуры в воде распространяются до глубин десятков метров, а в почве –0,8–0,9 м. Годовые колебания температуры воды в океане ощущаются на глубинах до сотен метров, а в почве–10–20 и. Все вышесказанное приведет к тому, что амплитуда суточных колебаний температуры поверхности воды в десятки раз меньше, чем поверхности почвы. Поэтому амплитуда суточных изменений температуры воздуха над водой будет значительно меньше, чем над сушей. Например, максимальная суточная амплитуда температуры воздуха над морем наблюдалась летом на широте 36° и составляла 1,5 "С, а минимальная – зимой на широте 64° и не превышала 0,2 °С.

В первом приближении распределение температур можно описать как широтное. Широтное распределение изотерм наблюдается в центральных частях Тихого и Атлантического океанов. Это особенно справедливо для Южного полушария, где кроме нескольких исключений, изотермы следуют строго вдоль параллелей. В соответствии с этим, самые высокие температуры воздуха и водной поверхности (до 28°С) наблюдаются в тропиках. Есть относительно немного областей, где температура воды достигает 29°С. Самая высокая температура воды (33°С) наблюдается в центральной части Персидского залива в августе.

Температура воздуха в приводном слое тропической зоны 30° с.ш. до 30° ю.ш. равна или чуть ниже (до 0,5°С) температуры воды. В средних широтах воздух летом несколько теплее воды, а зимой холоднее. Самая низкая температура морской воды ограничена точкой замерзания (-2°С), а при низкой солености точка замерзания 0°С. Такие температуры наблюдаются у Арктики и Антарктики, вблизи ледяных полей. Температура воздуха там может достигать значительных отрицательных величин.

Годовой ход температуры воздуха над морем в целом параллелен годовому ходу температуры поверхности моря.

В зависимости от широты места выделяют четыре типа годового хода температуры воздуха (над океаном).

Экваториальный тип. Амплитуды здесь минимальные и составляют 1–2°. В годовом ходе два максимума – в периоды весеннего и осеннего равноденствий и два минимума – во время зимнего и летнего солнцестояний.

Тропический тип. В тропиках амплитуда составляет 5–10°, в годовом ходе один максимум (после летнего солнцестояния) и один минимум (после зимнего солнцестояния).

Тип умеренного пояса. Годовой ход здесь простой – один максимум (в июле) и один минимум (в январе). Амплитуда может достигать 10–15°. На побережьях морей и океанов она увеличивается до 20–25°.

Полярный тип. Полярные районы характеризуются уменьшением годовых амплитуд, холодной зимой и коротким сравнительно теплым летом. Минимум температуры наблюдается в конце полярной зимы (март), а максимум – в конце полярного лета (август).

В районах побережий, где заметно влияние муссонной циркуляции, годовой ход температуры воздуха похож на экваториальный тип, но характеризуется большими амплитудами.

9. Карты изотерм Мирового океана. Систематические наблюдения за температурой воздуха на планете ведутся уже продолжительное время. Хотя таких наблюдений над поверхностью Мирового океана значительно меньше, чем над сушей, тем не менее, наука располагает достаточными данными для построения карт средних многолетних значений температур воздуха над морем. Обычно представляют интерес карты средних температур полярных сезонов года – карты январских и июльских изотерм. Анализ карт показывает, что в соответствии с широтным убыванием притока лучистой энергии Солнца температура воздуха у земной поверхности уменьшается от экватора к полюсам. Наблюдается существенное отклонение изотерм от широтных кругов. Особенно это заметно в северном полушарии, где площадь материков больше и их влияние более заметно. В районе холодных и теплых океанских течений заметны мощные вторжения («языки») тепла и холода соответственно. В некоторых местах Земли заметны системы замкнутых изотерм с минимальными и максимальными значениями средних температур. Это так называемые полюса холода и тепла планеты. В северном полушарии минимум ( – 71 °С) наблюдается у Верхоянска (Оймякон), а в южном – на советской антарктической станции «Восток», где зарегистрирована самая низкая на Земле температура – 88,3°. Самые высокие температуры наблюдались в Ливане (Триполи) +54,5° и на юге Ирана +58,2°.

Площадь материков в северном полушарии больше, чем в южном, поэтому в среднем северное полушарие на 2° теплее южного, а термический экватор не совпадает с географическим и располагается на параллели 10° с. ш.

Карты изотерм Мирового океана необходимы судоводителю во время подготовки к плаванию в различных климатических зонах и связанных с ним расчетов изменения осляки, микроклимата трюмов и пр. Эти карты имеются во всех климатических справочниках и атласах.

Вопросы для самоконтроля.

1. Что изучает гидрометеорология?

2. Каковы методологические особенности гидрометеорологии?

3. Что собой представляют метеорологические элементы и явления?

4. Дать характеристику состава атмосферы.

5. Каковы особенности строения атмосферы?

6. Каковы особенности спектра солнечной радиации?

7. Что собой представляет прямая, рассеянная, саммарная и отраженная солнечная радиация?

8. Охарактеризуйте суточный и годовой ход температуры поверхности океана.

9. Что собой представляет конвективный и турбулентный поток тепла?

10. В чем заклечаються индивидуальные и адвективные изменения температуры?

11. Что такое вертикальный температурный градиент?

12. Охарактеризовать адиабатические процессы в атмосфере.

13. Как происходит изменение температуры атмосферы с высотой?

14. Дать понятие процессам изотермии и инверсии.

15. Дать характеристику суточного и годового изменения температуры в атмосфере.

16. Каковы особенности географического распределения температуры воздуха?