Temperatura powietrza na Ziemi

 Oświetlenie Ziemi w znacznym stopniu kształtuje temperaturę na naszej planecie. Zmiany temperatury powietrza decydują o równowadze termicznej atmosfery. Stan równowagi powietrza jest oceniany na podstawie bardzo różnorodnych zmian temperatury powietrza z wysokością. Przyrząd służący do odczytywania temperatury powietrza to termometr rtęciowy. Jest to rodzaj termometru cieczowego, w którym do pomiaru temperatury wykorzystuje się rtęć. W miarę wzrostu temperatury ciecz się rozszerza i jest wypychana w górę rurki.

Do określania drobnych i szybkich zmian temperatury  używa się bardzo czułych termometrów elektrycznych o małej bezwładności. W poszczególnych szerokościach geograficznych (strefach oświetlenia), wraz ze zmianami pór dnia i roku, zmieniają się proporcje pomiędzy okresem i ilością dostarczanego ciepła do powierzchni gruntu a jego wypromieniowywaniem.

W ciągu doby najwyższe temperatury występują wczesnym popołudniem, a najniższe tuż przed wschodem Słońca. Zmiany te modyfikowane są zachmurzeniem, opadami, wiatrami lokalnymi, przemieszczaniem się frontów atmosferycznych. Wraz ze zmianą oświetlenia (ze zmianą szerokości geograficznej) zmienia się też temperatura powietrza - w rytmie dobowym i rocznym.

Dobowa amplituda temperatury powietrza to różnica pomiędzy najwyższą a najniższą wartością temperatury w ciągu doby. Dobowe amplitudy temperatury powietrza najmniejsze są w strefie równikowej i w wysokich szerokościach geograficznych: większe są latem niż zimą, większe są nad lądami niż nad wodami, duże są przy bezchmurnym niebie, małe przy zachmurzeniu całkowitym i większe są w dolinach i kotlinach niż na grzbietach i szczytach.

Dobowa amplituda temperatury powietrza zależy od kilku czynników:

• od pory roku: dobowa amplituda temperatury wzrasta od zimy do lata, wiosną jest wyższa niż jesienią, gdyż teren na wiosnę jest jeszcze silnie ochłodzony, a także wiosenne minimalne wartości temperatury powietrza są mniejsze, niż jesienne
• od zachmurzenia: w dni pogodne dobowa amplituda temperatury powietrza jest znacznie wyższa niż w dni pochmurne

• od szerokości geograficznej: Dobowe amplitudy powietrza powinny być najwyższe w strefie międzyzwrotnikowej, jednakże duże zachmurzenie na obszarach okołorównikowych powoduje obniżenie dobowej amplitudy temperatury o kilka stopni. W okolicach zwrotników odnotowuje się najwyższe dobowe różnice temperatury. Przyczyną takiego stanu rzeczy jest fakt, iż w tych rejonach panuje bezchmurna pogoda. Na pustyniach dobowe różnice temperatur  przekraczają 30°. W szerokościach okołorównikowych zaznaczają się dwa okresy najwyższych temperatur związane z zenitalnym górowaniem Słońca podczas równonocy, oraz dwa okresy minimalnych temperatur w okresie przesilenia letniego, oraz zimowego. Na szerokościach pozazwrotnikowych w przebiegu rocznym temperatury obserwujemy jedno maksimum w okresie lata i jedno minimum podczas zimy.  W miarę wzrostu szerokości geograficznej od zwrotników, systematycznie maleją maksymalne temperatury powietrza. Na obszarach okołobiegunowych podczas dni i nocy polarnych brak wyraźnego przebiegu dobowego temperatury.

  

• od podłoża: Dobowa amplituda temperatury powietrza jest niewielka nad oceanami wskutek pewnych właściwości pobierania i oddawania ciepła przez wody. Jej wartość wynosi w granicach 1°. Omawiana różnica rośnie w miarę oddalania się od zbiorników wodnych, osiągając wartości w głębi kontynentów do 15-20°.

• od wysokości n.p.m: W miarę wzrostu wysokości bezwzględnych dobowa amplituda temperatury maleje., gdyż w rozrzedzonym powietrzu słabnie wpływ podłoża, które silnie oddziałuje na minimalne, oraz maksymalne temperatury na powierzchni terenu.

• od ukształtowania terenu: Nad formami wypukłymi amplitudy temperatury są wyższe, niż nad równinami, ponieważ ruch powietrza nad obszarami wyżynnymi zmniejsza dobowe zmiany temperatury. Na formami wklęsłymi amplitudy temperatury są najwyższe ponieważ w dzień w dnach dolin powietrze nagrzewa się szybciej, natomiast nocą ochładza się bardziej na skutek gromadzenia się ciężkiego i zimnego powietrza, które napłynęło ze zboczy.

to pomiędzy średnimi temperaturami powietrza w miesiącu najcieplejszym i najchłodniejszym. Średnia roczna temperatura powietrza na poziomie morza jest zróżnicowana strefowo wraz z szerokością geograficzną, obniżając się od powyżej 30°C w strefie zwrotnikowej do poniżej -30°C w strefie podbiegunowej - średnio o 0,5°C na100 km. W poszczególnych strefach występuje charakterystyczny roczny rytm zmian temperatury powietrza najsilniej zaznaczający się w strefie umiarkowanej.

Roczna amplituda temperatury powietrza zależy głównie od:

• szerokości geograficznej: W strefie międzyzwrotnikowej roczna amplituda temperatury powietrza jest niewielka. Jest to związane z dużą wysokością Słońca a tym samym z dużym kątem padania promieni Słonecznych. Roczna różnica temperatur najcieplejszego i najchłodniejszego miesiąca wzrasta w miarę wzrostu szerokości geograficznych, oraz w miarę oddalania od zbiorników wodnych. W wyższych szerokościach geograficznych wysokie roczne amplitudy powietrza spowodowane są głównie niskimi temperaturami, oraz krótkimi dniami podczas zimy.

• od rodzaju podłoża: Roczna amplituda temperatury powietrza jest niewielka nad powierzchniami oceanicznymi. Nad lądami wartość omawianej różnicy wzrasta od kilkunastu stopni na wybrzeżu do kilkudziesięciu w głębi kontynentów. Średnie temperatury powietrza w lecie zmieniają się nieznacznie, podczas gdy temperatury zimy spadają bardzo wyraźnie, co wpływa na wzrost amplitudy rocznej.

Wpływ innych (niż strefowe) czynników geograficznych na rozkład temperatury objawia się anomaliami temperatury, tzn. temperatura (średnia roczni lub miesięczna) na danym obszarze jest wyższa lub niższa niż średnia wynikająca z położenia w danej szerokości geograficznej. Anomalie najwyraźniej zaznaczają się w wysokich szerokościach geograficznych. Ich występowanie związane jest najczęściej z przejściem frontów o odmiennych właściwościach, lub z występowaniem prądów morskich.

Temperatura powietrza na Ziemi