Влияние характера деятельной поверхности

на нагревание и охлаждение воздуха обусловлено неодинаковым воздействием суши и водной поверхности на атмосферу: суша отдает воздуху значительно большую часть получаемого ею лучистого тепла, чем поверхность водоемов, которая большую часть получаемого тепла отдает более глубоким слоям. Много тепла на водоемах также затрачивается на испарение воды и лишь незначительная часть – на нагревание воздуха.

Зато в зимнее время океаны и моря, напротив, больше чем суша, нагревают прилегающий к ним воздух.

Поверхности материков в свою очередь являются неоднородными. Леса, болота, степи отдают воздуху неодинаковое количество тепла. Кроме того, различные виды почв (чернозем, песок, торф) также оказывают на атмосферу неодинаковое тепловое воздействие.

Зимой снежный покров способствует понижению температуры проходящего над ним воздуха. Объясняется это большой относительной излучательной и отражательной способностью снежного покрова.

Суточный и годовой ход температуры воздуха

Суточный ход температуры воздуха определяется соответствующим ходом температуры деятельной поверхности, нагревание и охлаждение которой в свою очередь зависит от ее термического режима. Тепло, поглощенное деятельной поверхностью, частично распространяется вглубь почвы или воды, а частично нагревает прилегающие слои атмосферы. При этом происходит некоторое запаздывание роста и понижения температуры воздуха по сравнению с изменением температуры почвы или воды.

Минимальная температура воздуха на высоте 2-х м наблюдается перед восходом солнца. По мере поднятия солнца над горизонтом температура воздуха в течение 2-3 часов быстро повышается. Затем рост температуры замедляется, и максимум ее наступает через 2-3 часа после полудня. Далее температура понижается – сначала медленно, а затем быстрее.

Над морями и океанами максимум температуры воздуха наступает раньше на 2-3 часа, чем над материками, причем амплитуда суточного хода температуры воздуха над крупными водоемами больше амплитуды колебания температуры самой водной поверхности. Это объясняется тем, что поглощение солнечной радиации воздухом и собственное его излучение над морем значительно больше, чем над сушей, так как над морем в воздухе содержится больше водяного пара. Над сушей все как раз наоборот.

Особенности суточного хода температуры воздуха выявляются при осреднении результатов длительных наблюдений (исключаются, таким образом, вторжения холодных и теплых воздушных масс).

Особенно отчетливо суточный ход температуры воздуха проявляется при установившейся погоде.

Амплитуда суточного хода температуры воздуха зависит от:

^_ широты места – с ее увеличением амплитуда убывает и наибольшая наблюдается в тропических широтах;

- времени года – в умеренных широтах амплитуда меньше зимой, а наибольшая – летом;

- характера деятельной поверхности - над водой меньше, чем над сушей (это также выражено, но более слабо над озерами, болотами, местами с обильной растительностью), наибольшая амплитуда – в сухих местах, степях и пустынях;

- облачности – амплитуда в ясные дни больше, чем в облачные;

- рельефа местности – амплитуда увеличивается, так как в вогнутых формах рельефа воздух днем застаивается, нагреваясь, а ночью, напротив, сильнее охлаждается;

- высоты над уровнем моря – с ее увеличением амплитуда уменьшается.

Годовой ход температуры воздуха определяется тем же годовым ходом температуры деятельной поверхности. Амплитуда годового хода температуры воздуха представляет собой разность среднемесячных температур самого теплого и самого холодного месяцев. При этом выделяется четыре типа:

Экваториальный – с двумя максимумами и двумя минимумами после равноденствий и солнцестояний;

Тропический – с максимумом после летнего и минимумом после зимнего солнцестояний;

Умеренного пояса – с максимумом после летнего и минимумом после зимнего солнцестояний;

Полярный – с максимумом в августе и минимумом в январе.

 

Влияние растительного покрова на температуру воздуха объясняется тем, что густота растительного покрова поглощает всю приходящую радиацию и практически является деятельной поверхностью. Прилегающий к ней воздух днем прогревается, а по направлению вверх и вниз от поверхности температура убывает. Ночью в результате излучения воздух над этой поверхностью охлаждается, днем он нагревается, но меньше, чем над оголенной поверхностью.

Максимальные и минимальные температуры воздуха в лесу наблюдаются над кронами деревьев или, если листва редкая, несколько ниже крон. Поэтому амплитуды также отмечаются над кронами. Из многочисленных наблюдений установлено, что температура под кронами в лесу ниже, чем в открытом поле.

 

Заморозки – это понижение температуры до 0 ^о С и ниже при положительных среднесуточных температурах. Заморозки, как правило, наблюдаются в переходные времена года. При заморозках температура на высоте 2-х м иногда может оставаться положительной. Так возникают заморозки на почве.

Заморозки делятся на:

радиационные – возникают в результате радиационного охлаждения почвы и прилегающих слоев атмосферы при безоблачной погоде и слабом ветре;

адвективные - образуются при адвекции воздуха, имеющего температуру ниже 0; такие заморозки охватывают большие площади и мало зависят от местных условий.

Адвективно-радиационные – связаны с вторжением холодного сухого воздуха, иногда даже имеющего положительную температуру.

С заморозками борются с помощью костров методом задымления сельскохозяйственных культур и расположения больших емкостей с водой.

 

Географическое распределение температуры приземного слоя атмосферы на обширных территориях можно представить с помощью карт изотерм. Изотермами называют линии, соединяющие на карте точки с одинаковой температурой воздуха в данный момент или в среднем за тот или иной промежуток времени.

Месячные изотермы января не совпадают с широтными кругами, что объясняется различием температур воздуха над водоемами и континентами.

 

Температурной аномалией в данном пункте называется разность между годовой (или среднемесячной) температурой воздуха в этом пункте и соответствующей температурой для всего данного широтного круга.