La modalità termica dell'atmosfera e la superficie terrestre. Modalità termica della superficie sottostante e della modalità termica dell'atmosfera della superficie terrestre e dell'aria
L'energia termica entra negli strati inferiori dell'atmosfera principalmente dalla superficie sottostante. Modalità termica di questi strati
strettamente associato al regime termico superficie del terrenoPertanto, il suo studio è anche uno dei compiti importanti della meteorologia.
I principali processi fisici in cui il suolo riceve o dà il calore è: 1) scambio di calore radiante; 2) scambio di calore turbolento tra la superficie sottostante e l'atmosfera; 3) scambio di calore molecolare tra la superficie del terreno e lo strato di aria adiacente adiacente inferiore; 4) scambio di calore tra strati del suolo; 5) Scambio di calore di fase: costi di calore per l'evaporazione dell'acqua, fusione di ghiaccio e neve sulla superficie e nelle profondità del suolo o della sua assegnazione durante i processi inversi.
La modalità termica della superficie del corpo e dei corpi idrici è determinata dalle loro caratteristiche termofisiche. Particolare attenzione dovrebbe essere corrisposta alla conclusione e analisi dell'equazione della conducibilità termica (equazione di Fourier). Se il terreno è omogeneo verticalmente, allora la sua temperatura t.ad una profondità z.al momento del tempo T può essere determinato dall'equazione di Fourier
dove ma- Temperatura del suolo.
La conseguenza di questa equazione sono le leggi fondamentali delle fluttuazioni della temperatura nel suolo:
1. La legge di invarianza del periodo di oscillazioni con profondità:
T (z) \u003dconst (2)
2. La legge di riduzione dell'ampiezza delle oscillazioni con profondità:
(3)
dove e - amplitudini a profondità 
ma- temperatura del livello del terreno che si trova tra profondità;
3. Legge di sfasamento delle oscillazioni con profondità (legge di ritardo):
(4)
dove ritardo, cioè La differenza tra i momenti della fase uguale delle oscillazioni (ad esempio, il massimo) a profondità e fluttuazioni nella temperatura penetra nel suolo alla profondità z np.determinato dal rapporto:
(5)
Inoltre, è necessario prestare attenzione a una serie di conseguenze dalla legge di riduzione dell'ampiezza delle oscillazioni con profondità:
a) profondità su cui in diversi terreni ( ) amplitudini di fluttuazioni di temperatura con lo stesso periodo (\u003d T 2)diminuire nello stesso numero di volte tra loro come radici quadrati dalla temperatura di questi terreni
b) profondità su cui nello stesso terreno ( ma\u003d const) Amplitudini di oscillazioni di temperatura con periodi diversi ( ) diminuzione dello stesso numero \u003d const.sono tra loro come radici quadrati dai periodi delle oscillazioni
(7)
È necessario assimilare chiaramente il significato fisico e le caratteristiche della formazione del flusso di calore nel terreno.
La densità superficiale del flusso termico nel terreno è determinata dalla formula:
dove λ è il coefficiente di conduttività termica del gradiente di temperatura verticale del suolo.
Valore istantaneo R.espresso in kw / m con una precisione di centesimi, importi R -in MJ / M 2 (ora e quotidiano e quotidiano - con una precisione di centesimi, mensile - a unità, annuale - fino a dozzina).
La densità di superficie media del flusso di calore attraverso la superficie del terreno sopra l'intervallo di tempo è descritto dalla formula
dove c è la capacità termica del volume del terreno; intervallo; z "P.- la profondità della penetrazione delle fluttuazioni della temperatura; Δt cp.- la differenza di temperature medie del livello del terreno a profondità z np.alla fine e all'inizio dell'intervallo, t. Presentiamo i principali esempi di compiti sull'argomento "Modalità termale del terreno".
Attività 1.A che profondità è ridotta e.una volta l'ampiezza delle oscillazioni quotidiane nel terreno con il coefficiente di temperatura ma\u003d 18,84 cm 2 / h?
Decisione.Ne consegue dall'equazione (3) che l'ampiezza delle oscillazioni giornaliere diminuirà in una profondità corrispondente alla condizione
Attività 2.Trova la profondità di penetrazione di fluttuazioni giornaliere nella temperatura in granito e in sabbia a secco, se le temperature superficiali estreme di sezioni adiacenti con terreno di granito 34,8 ° C e 14,5 ° C, e con terreno sabbioso secco è 42,3 ° C e 7,8 ° C . Granito teteratura ma r \u003d 72,0 cm 2 / h, sabbia secca ma n \u003d 23,0 cm 2 / h.
Decisione.L'ampiezza della temperatura sulla superficie del granito e della sabbia è uguale a:
La profondità di penetrazione è considerata dalla formula (5):
A causa del maggiore la temperatura del granito, abbiamo anche ottenuto una maggiore profondità di penetrazione delle fluttuazioni giornaliere a temperatura.
Attività 3.Supponiamo che la temperatura dello strato superiore del terreno varia con la profondità di profondità lineare, è necessario calcolare la densità superficiale del flusso di calore in sabbia a secco, se la temperatura superficiale è 23.6 "A PARTIRE DAL,e la temperatura ad una profondità di 5 cm è uguale a 19,4 ° C.
Decisione.Il gradiente della temperatura del terreno in questo caso è:
Conduttività termica della sabbia secca λ \u003d 1,0 w / m * a. Il flusso di calore nel terreno è determinato dalla formula:
P \u003d -λ. - = 1.0 84.0 10 "3 \u003d 0,08 kW / m 2
La modalità termica dello strato superficiale dell'atmosfera è determinata principalmente da agitazione turbolenta, l'intensità dei quali dipende dai fattori dinamici (ruvidità della superficie terrestre e dei gradienti delle velocità del vento a vari livelli, della scala del movimento) e dei fattori termici (Disomogeneità del riscaldamento di varie sezioni di superficie e distribuzione verticale della temperatura).
Per caratterizzare l'intensità della miscelazione turbolenta, viene utilizzato un coefficiente di cambio turbolento MAe il coefficiente di turbolenza PER.Sono associati alla relazione
K \u003d a / r(10)
dove r -densità dell'aria.
Coefficiente di turbolenza PERÈ misurato in m 2 / s, con precisione di centesimi. Di solito nello strato superficiale dell'atmosfera utilizza il coefficiente di turbolenza PER]in alto g "\u003d 1 m. All'interno dello strato superficiale:
dove z -altezza (m).
È necessario conoscere i metodi di base della determinazione. PER\\.
Attività 1.Calcolare la densità superficiale del flusso di calore verticale nello strato superficiale dell'atmosfera attraverso la piattaforma, al livello di cui la densità dell'aria è uguale alla normalità, il coefficiente di turbolenza è di 0,40 m 2 / s, e il gradiente di temperatura verticale è 30.0 ° C / 100m.
Decisione.Calcola la densità superficiale del flusso di calore verticale per formula
L \u003d 1.3 * 1005 * 0.40 *
Esplora i fattori che influenzano la modalità termica dello strato superficiale dell'atmosfera, nonché i cambiamenti periodici e non periodici della temperatura dell'atmosfera libera. Le equazioni dell'equilibrio termico della superficie terrestre e dell'atmosfera descrivono la legge di conservazione dell'energia ottenuta dallo strato attivo della Terra. Considera il saldo del calore giornaliero e annuale e la causa dei suoi cambiamenti.
Letteratura
Sezione Sh.gLU 2, § 1 -8.
Domande per auto-test
1. Quali fattori determinano il regime termico del suolo e dei serbatoi?
2. Qual è il significato fisico delle caratteristiche termofisiche e come influenzano la temperatura del suolo, aria, acqua?
3. Da ciò che dipende e da come dipende le ampiezze delle fluttuazioni quotidiane e annuali della temperatura del terreno dipende?
4. Parola le leggi fondamentali della distribuzione delle fluttuazioni della temperatura nel suolo?
5. Quali conseguenze sono seguite dalle leggi fondamentali delle fluttuazioni della temperatura nel terreno?
6. Quali sono la profondità media di penetrazione delle fluttuazioni quotidiane e annuali in termini di temperatura nel suolo e nei corpi idrici?
7. Qual è l'effetto della pianta e della copertura della neve sulla modalità del terreno termica?
8. Quali sono le caratteristiche del regime termico dei corpi idrici, in contrasto con il regime termico del suolo?
9. Quali fattori influenzano l'intensità della turbolenza nell'atmosfera?
10. Quali sono le caratteristiche quantitative della turbolenza conosci?
11. Quali sono i metodi principali per determinare il coefficiente di turbolenza, i loro vantaggi e svantaggi?
12. Disegna e analizza il corso giornaliero del coefficiente di turbolenza sopra la superficie del sushi e del serbatoio. Quali sono le ragioni delle loro differenze?
13. Come è la densità superficiale del flusso di calore turbolento verticale nello strato superficiale dell'atmosfera?
Regime termico della superficie terrestre. La radiazione solare che viene a terra riscalda principalmente la sua superficie. Lo stato termico della superficie terrestre è quindi la principale fonte di riscaldamento e raffreddamento degli strati inferiori dell'atmosfera.
Le condizioni per il riscaldamento della superficie terrestre dipendono dalle sue proprietà fisiche. Prima di tutto, ci sono diverse differenze nel riscaldare la superficie del sushi e dell'acqua. Sulla terra, il calore viene propagato in un modo prevalentemente di scarsa conduttività termica molecolare efficace. Le fluttuazioni giornaliere nella temperatura sulla superficie del sushi sono distribuite, in connessione con questo, solo a profondità a 1 m,e annuale - fino a 10-20 m.Nella superficie acquosa, la temperatura si propaga in profondità principalmente mescolando le masse acquose; La conduttività termica molecolare ha un valore insignificante. Inoltre, c'è una penetrazione più profonda di radiazioni in acqua, oltre a una maggiore capacità di acqua di acqua rispetto alla terra. Pertanto, le fluttuazioni quotidiane e annuali della temperatura sono distribuite in acqua a una maggiore profondità rispetto a terra: ogni giorno - per decine di metri, annuali - centinaia di metri. Di conseguenza, il calore arriva e la partenza sulla superficie della Terra è distribuito in uno strato più sottile di sushi rispetto alla superficie dell'acqua. Ciò significa che le fluttuazioni giornaliere e annuali di temperatura sulla superficie del sushi dovrebbero essere molto più grandi che sulla superficie dell'acqua. Poiché l'aria viene riscaldata dalla superficie terrestre, quindi con lo stesso valore della radiazione solare in estate e al giorno la temperatura dell'aria sopra la terra sarà più alta che sopra il mare, e in inverno e notte, al contrario.
L'eterogeneità della superficie dei sushi colpisce anche le sue condizioni di riscaldamento. La copertura vegetale nel giorno impedisce il forte riscaldamento del terreno, e di notte riduce il suo raffreddamento. La neve protegge il terreno in inverno da eccessiva perdita di calore. Le ampiezze giornaliere di temperatura sotto la copertura floreale saranno quindi ridotte. L'azione congiunta della copertura vegetale in estate e innevata in inverno riduce l'ampiezza annuale della temperatura rispetto alla superficie nuda.
I limiti estremi della temperatura di oscillazione della superficie del sushi sono i seguenti. Nei deserti del subtropics, la temperatura può salire a + 80 °, la superficie della neve dell'Antartide può cadere a -90 °.
Sulla superficie dell'acqua, i momenti dell'inizio del massimo e il minimo della temperatura nel corso giornaliero e annuale sono spostati rispetto a terra. Il massimo giornaliero avviene circa 15-16 ora,almeno 2-3. oradopo l'alba. La temperatura massima annuale della superficie dell'oceano cade nell'emisfero settentrionale per agosto, il minimo annuale è a febbraio. La temperatura massima di superficie osservata dell'oceano è di circa 27 °, la superficie dei bacini d'acqua interna è di 45 °; La temperatura minima è rispettivamente -2 e -13 °.
Modalità atmosfera termica.Il cambiamento della temperatura dell'aria è determinato da diversi motivi: radiazione solare e di terra, conduttività termica molecolare, evaporazione e condensazione di vapore acqueo, cambiamenti adiabatici e trasferimento di calore con massa d'aria.
Per gli strati inferiori dell'atmosfera, l'assorbimento diretto della radiazione solare non ha no grande importanzaMolto significativamente essenziale da loro radiazioni terrestri a lungo termine. La conduttività termica molecolare viene riscaldata dall'aria direttamente adiacente alla superficie terrestre. Quando l'acqua evapora, il calore viene speso, e di conseguenza, l'aria viene raffreddata, con la condensazione del vapore acqueo è evidenziato e l'aria si riscalda.
Grande influenza La distribuzione della temperatura dell'aria ha cambiamento Adiabatico It, I.e., cambio di temperatura senza scambio di calore con l'aria circostante. Aumento dell'aria si espande; L'estensione viene spesa dal lavoro, che porta a una diminuzione della temperatura. Durante l'abbassamento dell'aria, il processo di ritorno ha luogo. Asciutto o non saturo con aria del vapore acqueo raffreddato adiabico ogni 100 m.sollevando di 1 °. L'aria satura con vapori d'acqua viene raffreddata quando si sollevando su un valore minore (in media 0 °, 6 per 100 m.sollevamento), poiché in questo caso c'è una condensazione del vapore acqueo, accompagnato da rilascio di calore.
Soprattutto un grande effetto sulla modalità termica dell'atmosfera ha il trasferimento di calore insieme al peso dell'aria. Come risultato della circolazione generale dell'atmosfera, tutto il tempo si verifica sia il movimento verticale che orizzontale massa d'aria, eccitando l'intero strato della troposfera e penetrando anche nella bassa stratosfera. Il primo è chiamato convezione secondo - avvettazione.Questi sono i processi principali che determinano la distribuzione effettiva della temperatura dell'aria sulla superficie del sushi e del mare e a diverse altezze. I processi Adiabatic sono solo una conseguenza fisica del cambiamento di temperatura nell'aria dell'atmosfera che si muove sotto le leggi sulla circolazione. Sul ruolo del trasferimento di calore, insieme alla massa d'aria, può essere giudicato dal fatto che la quantità di calore ottenuta in aereo a causa della convezione è 4000 volte maggiore del calore ottenuto da radiazioni dalla superficie terrestre e 500.000 volte Di più,
del calore ottenuto dalla conduttività termica molecolare. Sulla base dell'equazione dello stato dello stato, dovrebbe essere compresa la temperatura con un'altezza. tuttavia condizioni speciali Le temperature dell'aria di riscaldamento e raffreddamento possono aumentare con un'altezza. Questo fenomeno è chiamato inversione di temperatura.L'inversione si verifica con il forte raffreddamento della superficie terrestre a causa della radiazione, quando drenando aria fredda in una diminuzione, con un movimento d'aria verso il basso in un'atmosfera libera, cioè sopra il livello di attrito. L'inversione della temperatura svolge un ruolo importante nella circolazione dell'atmosfera e influenza il clima e il clima. La temperatura giornaliera e annuale della temperatura dell'aria dipende dallo ictus della radiazione solare. Tuttavia, l'inizio del massimo e il minimo della temperatura è ritardato rispetto al massimo e al minimo di radiazioni solari. Dopo un mezzogiorno, l'afflusso di calore dal sole inizia a diminuire, ma la temperatura dell'aria continua a salire per un po 'di tempo, poiché la diminuzione della radiazione solare viene reintegrata con radiazioni di calore dalla superficie terrestre. Di notte, una diminuzione della temperatura continua fino all'alba dovuta alla radiazione del calore della Terra (figura 11). Il modello simile si applica al movimento annuale della temperatura. L'ampiezza delle fluttuazioni della temperatura dell'aria è inferiore alla superficie terrestre, con la rimozione dell'ampiezza delle oscillazioni, è naturalmente ridotta, e i momenti del massimo e la temperatura della temperatura sono sempre più ritardati. La quantità di fluttuazioni giornaliere di temperatura è ridotta con un aumento della latitudine del luogo e con un aumento della nuvolosità e della precipitazione. Sopra la superficie acquosa dell'ampiezza è significativamente inferiore a sopra la terra.
Se la superficie terrestre era omogenea, e l'atmosfera e l'idrosfera erano fermi, la distribuzione del calore sulla superficie sarebbe determinata solo dal flusso di radiazioni solari, e la temperatura dell'aria sarebbe graduale graduale dall'equatore ai poli, rimanendo lo stesso su ogni parallelo. Questa temperatura è chiamata solare.
Le temperature effettive dipendono dalla natura della superficie e dallo scambio di calore intercussioni e differiscono significativamente dalle temperature medie medie solari su diverse latitudini in gradi sono riportati nella tabella. uno.
Una chiara idea della distribuzione della temperatura della temperatura dell'aria sulla superficie terrestre mostra le mappe di Isoterm - linee di collegamento con le stesse temperature (Fig. 12, 13).
Come si può vedere dalle carte, le isoterme sono fortemente deviate da Parallels, che è dovuta a una serie di motivi: riscaldamento ineguale del sushi e del mare, la presenza di correnti marine calde e fredde, l'effetto della circolazione atmosferica totale (per Esempio, trasferimento occidentale in latitudini moderate), l'effetto del sollievo (effetto barriera sull'aria di movimento dei sistemi minerari, il cluster di aria fredda in intertoni e dott.), valore albedo (ad esempio, un grande albedo della superficie del ghiaccio di neve di Antartide e Groenlandia).
La temperatura massima assoluta dell'aria sulla terra è osservata in Africa (Tripoli) - circa + 58 °. Il minimo assoluto è segnato in Antartide (-88 °).
Sulla base della distribuzione delle isoterme, si distinguono le cinghie termiche sulla superficie terrestre. Tropici e cerchi polari che limitano la cintura con un forte cambio di modalità di illuminazione (cfr. 1) sono nella prima approssimazione e dei confini del cambiamento del regime termico. Poiché le temperature dell'aria effettiva differiscono dal solarium, quindi vengono prese gli isotermi caratteristici per le cinghie termiche. Tali isotermi sono: un 20 ° annuale (il confine di stagioni nettamente pronunciate dell'anno e una piccola ampiezza della temperatura), il mese più caldo di 10 ° (il bordo della diffusione della foresta) e il mese più caldo di 0 ° ( il confine del gelo eterno).
Tra gli isotermi annuali di 20 ° di entrambi gli emisferi sono una cintura calda, tra l'isoterma annuale di 20 ° e isotermo
Post Visite: 873
Modalità termica della superficie sottostante e atmosfera
Superficie, direttamente riscaldata raggi soleggiati e spostando il calore degli strati e dell'aria sottostanti, chiamati attivo.La temperatura della superficie attiva, il suo valore e il cambiamento (corsa giornaliera e annuale) sono determinate dal saldo termico.
Il valore massimo di quasi tutti i componenti del saldo termico è osservato nell'orologio vicino. L'eccezione è il massimo scambio di calore nel terreno in arrivo nelle ore del mattino.
Le ampiezze massime del movimento quotidiano dei componenti del saldo termico sono annotate in estate, il minimo - in inverno. Nel corso giornaliero della temperatura superficiale, asciutta e privata della vegetazione, in una giornata limpida, il massimo si verifica dopo 13 ore, e almeno circa il momento dell'alba. Nuvoloso sconvolge la giusta temperatura superficiale e provoca uno spostamento dei momenti di Maxima e Minima. La sua copertura di umidità e vegetazione è una grande influenza sulla temperatura della superficie. La temperatura della superficie diurna Maxima può essere + 80 ° C o più. Le oscillazioni giornaliere raggiungono il 40 °. Il loro valore dipende dalla latitudine del luogo, del tempo dell'anno, delle nuvole, delle proprietà termiche della superficie, dei suoi colori, della ruvidità, dalla copertura vegetale, nonché dall'esposizione delle piste.
La temperatura annuale dello strato attivo viene imbottigliato su diverse latitudini. La temperatura massima in media e alte latitudini è solitamente osservata a giugno, minimo - a gennaio. Le ampiezze delle fluttuazioni annuali nella temperatura dello strato attivo in bassa latitudini sono molto piccole, in latitudini medie sulla terra raggiungono il 30 °. Sulle fluttuazioni annuali della temperatura superficiale in latitudini moderate e alte colpiscono fortemente il coperchio della neve.
Il tempo viene speso per il trasferimento di calore dallo strato verso il livello, ei momenti dell'inizio di temperature massime e minime durante il giorno sono in ritardo per ogni 10 cm circa 3 ore. Se ci fosse circa 13 ore sulla superficie della massima temperatura, ad una profondità di 10 cm, il massimo della temperatura arriverà circa 16 ore, e ad una profondità di 20 cm - circa 19 ore, ecc. Con un riscaldamento sequenziale del Strati sottostanti dal sovrapposito, ogni strato assorbe una certa quantità di calore. Più profondo lo strato, meno calore che ottiene e più debole è le fluttuazioni della temperatura in esso. L'ampiezza delle fluttuazioni giornaliere di temperatura con profondità diminuisce ogni 15 cm 2 volte. Ciò significa che se 16 ° è uguale alla superficie dell'ampiezza, quindi ad una profondità di 15 cm - 8 °, e ad una profondità di 30 cm - 4 °.
A una profondità, in media, circa 1 m fluttuazioni giornaliere nella temperatura del suolo "Riempimento". Uno strato in cui queste oscillazioni sono praticamente fermate, chiamate un livello Temperatura giornaliera permanente.
Maggiore sono le fluttuazioni della temperatura, il più profondo si applicano. In media latitudini uno strato di costante temperatura annuale Si trova ad una profondità di 19-20 m, in alte latitudini a una profondità di 25 m. Nelle latitudini tropicali, le ampiezze annuali della temperatura sono piccole e uno strato di ampiezza annuale permanente si trova ad una profondità di soli 5- 10 m. I momenti dell'offensiva durante l'anno delle temperature massime e minime sono in ritardo in media 20-30 giorni per metro. Pertanto, se la temperatura più piccola sulla superficie è stata osservata a gennaio, ad una profondità di 2 metri si verifica all'inizio di marzo. Le osservazioni mostrano che la temperatura nello strato di temperatura annuale costante è vicino alla temperatura media annuale dell'aria sopra la superficie.
Acqua, con una maggiore capacità di calore e una conduttività termica inferiore rispetto al sushi, si riscalda lentamente e lentamente dà calore. Parte dei raggi del sole che cadono sulla superficie acquosa viene assorbita dalla punta dello strato superiore, e la parte di loro penetra a una profondità significativa, riscaldando direttamente il suo strato.
La mobilità dell'acqua consente di trasferire il calore. A causa della miscelazione turbolenta, il trasferimento del calore è il reddito avviene in 1000 - 10.000 volte più veloce rispetto alla conduttività termica. Quando è raffreddato di strati d'acqua superficiale, si verifica la convezione del calore, accompagnata da agitazione. Fluttuazioni giornaliere nella temperatura sulla superficie dell'oceano in alte latitudini in media solo 0,1 °, moderato - 0,4 °, in tropicale - 0,5 °. La profondità della penetrazione di queste oscillazioni è di 15-20 metri. Le ampiezze annuali della temperatura sulla superficie dell'oceano da 1 ° in latitudini equatoriali fino a 10,2 ° in moderato. Le fluttuazioni annuali della temperatura penetrano in una profondità di 200-300 m. I momenti della temperatura massima dei serbatoi sono ritardati rispetto a terra. Il massimo avviene circa 15-16 ore, almeno 2-3 ore dopo l'alba.
Modalità termica dello strato inferiore dell'atmosfera.
L'aria si riscalda per lo più non dai raggi solari direttamente, ma trasferendolo calore alla superficie sottostante (i processi di radiazione e conducibilità termica). Il ruolo più importante nel trasferire il calore dalla superficie agli strati sovrastanti della troposfera è interpretata da turbolento scambio di calore e trasferimento di calore nascosto di vaporizzazione. Il movimento disordinato delle particelle d'aria causato dal suo riscaldamento di una superficie sottostante riscaldata in modo non uniforme è chiamato turbulence termicao convezione termica.
Se, invece di piccoli vortici caotici mobili, potenti ascensione (termici) e meno potenti movimenti d'aria del downlink stanno iniziando a prevalere, viene chiamata convezione ordinato.I riscaldamento dell'aria in superficie si precipitano, portando il calore. La convezione termica può essere sviluppata solo fino a quando l'aria ha una temperatura sopra la temperatura dell'ambiente in cui aumenta (stato instabile dell'atmosfera). Se la temperatura dell'aria di sollevamento risulta essere uguale alla temperatura del suo ambiente, la raccolta si fermerà (condizione indifferente dell'atmosfera); Se l'aria diventa più fredda dell'ambiente, inizierà a scendere (stato sostenibile dell'atmosfera).
Con il movimento dell'aria turbolento, tutte le particelle nuove e nuove, a contatto con la superficie, diventano calde e aumentando e agitando, darlo ad altre particelle. La quantità di calore ottenuta in aereo dalla superficie mediante la turbolenza è maggiore della quantità di calore ottenuta da loro a seguito di radiazioni, 400 volte e come risultato della trasmissione mediante conduttività termica molecolare - quasi 500.000 volte. Il calore viene trasferito dalla superficie nell'atmosfera insieme all'umidità evaporata con essa, e quindi si distingue nel processo di condensazione. Ogni grammo di vapore acqueo contiene 600 feci di calore nascosto di vaporizzazione.
Nell'aria aumentando l'aria cambia adiabaticoprocesso, I.e. Senza condividere il calore con ambientaleA causa della trasformazione dell'energia interna del gas a lavorare e lavorare in energia interna. Poiché l'energia interna è proporzionale alla temperatura assoluta del gas, si verificano le variazioni di temperatura. L'aria in aumento si sta espandendo, produce un lavoro su cui esiste l'energia interna e la temperatura è ridotta. Abbassare l'aria, al contrario, la compressione, l'energia spesa sull'estensione viene rilasciata e la temperatura dell'aria cresce.
Asciugare o contenenti vapori d'acqua, ma aria insaturi da loro, in aumento, raffreddato adiabico di 1 ° ogni 100 m. L'aria satura con vapori d'aria, con un ascensore di 100 m viene raffreddato in meno di 1 °, poiché c'è condensazione, accompagnata da Calore di separazione, compensando parzialmente il calore speso sull'estensione.
La grandezza del raffreddamento dell'aria satura quando viene sollevata da 100 m dipende dalla temperatura dell'aria e da pressione atmosferica e varia in grandi limiti. Non aria satura, La caduta è riscaldata da 1 ° 100 m, ricca di un valore più piccolo, poiché l'evaporazione si verifica in esso, che viene speso il riscaldamento. L'aria saturata in aumento di solito perde l'umidità nel processo di precipitazione e diventa insaturo. Durante l'abbassamento, tale aria viene riscaldata da 1 ° 100 m.
Di conseguenza, la caduta della temperatura quando l'aumento risulta essere inferiore al suo aumento di abbassamento, e il crescente, e quindi l'aria è scesa allo stesso livello a una e della stessa pressione, avrà una temperatura diversa - la temperatura finale sarà superiore a quello iniziale. Tale processo è chiamato pseudoadiabatic.
Poiché l'aria si riscalda principalmente dalla superficie attiva, la temperatura con un'altezza nello strato inferiore dell'atmosfera, di regola, diminuisce. Il gradiente verticale per la troposfera in media è di 0,6 ° 100 m. È considerato positivo se la temperatura diminuisce con un'altezza e negativo se aumenta. Nel livello inferiore e superficiale strato di aria (1,5-2 m) i gradienti verticali possono essere molto grandi.
La temperatura crescente con un'altezza è chiamata inversionee uno strato d'aria in cui aumenta la temperatura con un'altezza, - inversione del livello.Nell'atmosfera, è quasi sempre possibile osservare gli strati di inversione. La superficie terrestre ha un forte raffreddamento a causa della radiazione sorge inversione delle radiazioni(inversione di radiazioni). Appare in sereno serazioni estive e può coprire uno strato di diverse centinaia di metri. Inverno B. tempo sereno L'inversione viene salvata per diversi giorni e persino settimane. L'inversione invernale può coprire uno strato a 1,5 km.
Il rafforzamento dell'inversione contribuisce alle condizioni del sollievo: l'aria fredda fluisce nel downgrade ed è agitata lì. Tali inversioni sono chiamate orografico.Potente inversione chiamata avventivosi forma nei casi in cui l'aria relativamente calda arriva a una superficie fredda, refrigerante i suoi strati inferiori. Le inversioni avventive di giorni sono espresse debolmente, di notte sono migliorate dall'assunzione di radiazioni. Nella formazione della sorgente di tali inversioni contribuisce alla copertura non nevicata.
Con il fenomeno dell'inversione della temperatura nello strato di superficie dell'aria, i gelo sono collegati. Brina -abbassare la temperatura dell'aria di notte a 0 ° e sotto in un momento in cui le temperature medie quotidiane sopra il 0 ° (autunno, primavera). Può essere in modo che le gelate siano osservate solo sulla base della temperatura dell'aria sopra di essa sopra lo zero.
Lo stato termico dell'atmosfera influisce sulla diffusione della luce in esso. Nei casi in cui la temperatura con un'altezza viene cambiata bruscamente (aumenta o diminuisce), sorgono miraggio.
Mirage - immagine immaginaria del soggetto che appare sopra di esso (miraggio superiore) o sotto di esso (miraggio inferiore). Meno spesso arrivano miraggi collaterali (l'immagine appare sul lato). La ragione del miraggio è la curvatura della traiettoria dei raggi luminosi che provengono dal soggetto all'occhio dell'osservatore, come risultato della loro rifrazione sul confine degli strati con densità diversa.
Il flusso di temperatura giornaliero e annuale nello strato inferiore della troposfera a un'altezza di 2 km in generale riflette la temperatura superficiale della superficie. Con la rimozione dell'ampiezza delle fluttuazioni della temperatura, le fluttuazioni della temperatura sono ridotte e i momenti del massimo e il minimo sono ritardati. Le fluttuazioni giornaliere della temperatura dell'aria in inverno sono evidenti ad un'altezza di 0,5 km, in estate - fino a 2 km.
L'ampiezza delle fluttuazioni giornaliere a temperatura con un aumento della latitudine del luogo è ridotta. La più grande ampiezza quotidiana è in latitudini subtropicale, il più piccolo - nel polare. In latitudini moderate, le ampiezze giornaliere sono diverse in diversi momenti dell'anno. In alte latitudini la più grande ampiezza quotidiana in primavera e autunno, in estate moderata.
Il corso annuo della temperatura dell'aria dipende principalmente dalla latitudine del luogo. Dall'equatore ai poli, l'ampiezza annuale delle fluttuazioni della temperatura dell'aria aumenta.
Sono distinti quattro tipi di movimento annuale della grandezza dell'ampiezza e il tempo dell'inizio di temperature estreme.
Tipo equatorialeÈ caratterizzato da due Maxima (dopo i momenti dell'equinozio) e due minimi (dopo i momenti del solstizio). L'ampiezza sull'oceano è di circa 1 °, sopra la terra - fino a 10 °. La temperatura è positiva tutto l'anno.
Tipo tropicale -un massimo (dopo il solstizio d'estate) e un minimo (dopo il solstizio d'inverno). L'ampiezza sull'oceano è di circa 5 °, sulla terra - fino a 20 °. La temperatura è positiva tutto l'anno.
Tipo moderato -un massimo (nell'emisfero settentrionale sulla terra a luglio, sopra l'oceano in agosto) e un minimo (nell'emisfero settentrionale di terra a gennaio, oltre l'oceano di febbraio). Quattro stagioni distinte: calda, fredda e due transizione. L'ampiezza annuale della temperatura aumenta con la latitudine crescente, così come con la rimozione dall'oceano: sulla costa di 10 °, lontano dall'oceano - fino a 60 ° e altro (a Yakutsk - -62,5 °). La temperatura nella stagione fredda è negativa.
Distribuzione della temperatura dell'aria sulla superficie sottostante.
Se la superficie terrestre era omogenea, e l'atmosfera e l'idrosfera erano fermi, la distribuzione del calore sulla superficie della Terra sarebbe determinata solo dal flusso di radiazioni solari e la temperatura dell'aria gradlerebbe gradlemente senza novità dall'equatore ai poli, rimanendo lo stesso su ogni parallelo (temperature solari). Le temperature dell'aria annuali medi sono determinate dal bilancio del calore e dipendono dalla natura della superficie sottostante e dal trasferimento di calore interregorio continuo effettuato spostando l'aria e l'acqua dell'oceano, e quindi differiscono significativamente dal solare.
L'effettiva temperatura media annua media nella superficie terrestre in bassa latitudini è inferiore e in alto, al contrario, sopra il solare. Nell'emisfero australe, le temperature medie medie reali su tutte le latitudini sono inferiori rispetto al nord. temperatura media Aria nella superficie terrestre nell'emisfero settentrionale in gennaio + 8 ° C, a luglio + 22 ° C; Nel sud - a luglio + 10 ° C, nel gennaio + 17 ° C. Le ampiezze annuali delle fluttuazioni della temperatura dell'aria che costituiscono l'emisfero settentrionale 14 °, e per il sud di soli 7 °, indicano un minimo continentale dell'emisfero australe. Temperatura media dell'aria nella superficie terrestre in generale + 14 ° C.
Se si nota su diversi meridiani, le più elevate temperature medie o mensili medi e collegarli, otteniamo una linea massimo termicoanche chiamato spesso equatore termico. È più corretto, è probabile che considerà l'equatore termico parallelo (cerchio latitudinale) con le più alte temperature medie normali dell'anno o in qualsiasi mese. L'equatore termico non coincide con il geografico e il "turno" a nord. Durante l'anno, si muove da 20 ° C. sh. (Luglio) a 0 ° (a gennaio). Le ragioni del spostamento dell'equatore termico a nord sono in qualche modo: la predominanza dei sushi nelle latitudini tropicali dell'emisfero settentrionale, il polo antartico del freddo, e, possibilmente, conta la durata dell'estate (estate dell'emisfero australe è più corto).
Cinture di calore.
Sopra i confini delle cinghie termiche (temperatura) prendono isoterme. Cinture termiche sette:
cintura caldasituato tra l'isotermo annuale di + 20 ° degli emisferi settentrionali e meridionali; due cinture moderate delimitate dall'equatore con isoterma annuale + 20 °, dal lato dei poli isoterma con + 10 ° del mese più caldo;
Due Cinture freddesituato tra l'isoterma + 10 ° e il mese più caldo;
Due cinture gelo.Situato vicino ai poli e limitato all'isotermo di 0 ° del mese più caldo. Nell'emisfero settentrionale è la Groenlandia e lo spazio vicino al Polo Nord, nel sud - area all'interno del parallelo 60 ° Yu. sh.
Cinture di temperatura - la base di cinghie climatiche.All'interno di ogni cintura, sono osservate grandi varietà di temperature a seconda della superficie sottostante. A terra, l'effetto del sollievo è molto grande. La modifica della temperatura con un'altezza di ogni 100 m non è neurink in varie cinghie di temperatura. Il gradiente verticale nello strato inferiore del chilometro della troposfera varia da 0 ° sopra la superficie anteriore dell'Antartide a 0,8 ° in estate sui deserti tropicali. Pertanto, il metodo di portare a temperature al livello del mare usando un gradiente medio (6 ° / 100 m) può talvolta portare a errori grezzi. Il cambiamento di temperatura con un'altezza è la causa della spiegazione climatica verticale.
Riscaldamento N N N N Senza superficie termica Termica Determina la sua temperatura, grandezza e modifica. Riscaldamento, questa superficie trasmette calore (nella gamma di onde lunghe) sia sotto i livelli sdraiati che all'atmosfera. Questa superficie è chiamata una superficie attiva.
N N La propagazione del calore dalla superficie attiva dipende dalla composizione della superficie sottostante ed è determinata dalla sua capacità termica e dalla conduttività termica. Sulla superficie della terraferma, il substrato sottostante è suolo, negli oceani (mari) - acqua.
N I terreni in generale possiedono meno dell'acqua con capacità termica e una maggiore conduttività termica. Pertanto, i terreni sono riscaldati più velocemente dell'acqua, ma anche raffreddati più velocemente. N L'acqua è più lenta del riscaldamento e lentamente dà calore. Inoltre, quando è raffreddato di strati superficiali dell'acqua, si verifica una convezione termica, accompagnata da agitazione.
N N N N La temperatura è misurata da termometri in gradi: nel sistema C - in gradi Kelvin º-introdotti: in gradi Celsius ºС e gradi Fahrenheit ºF. 0 ºК \u003d - 273 ºC. 0 ºF \u003d -17, 8 ° C 0 ºC \u003d 32 ºF
ºC \u003d 0, 56 * F - 17, 8 ºF \u003d 1, 8 * C + 32
Fluttuazioni giornaliere nella temperatura nei terreni n n N sulla trasmissione del calore dal livello al tempo del livello trascorso e i momenti dell'inizio del massimo e valori minimi Durante il giorno, le temperature sono ritardate ogni 10 cm circa 3 ore. L'ampiezza delle fluttuazioni di temperatura giornaliera con profondità diminuisce ogni 15 cm 2 volte. A una profondità, in media, circa 1 m fluttuazioni giornaliere nella temperatura del suolo "Riempimento". Lo strato in cui vengono interrotte le fluttuazioni dei valori di temperatura giornaliera, denominata uno strato di temperatura giornaliera permanente.
N N L'ampiezza delle fluttuazioni giornaliere di temperatura con profondità diminuisce ogni 15 cm 2 volte. A una profondità, in media, circa 1 m fluttuazioni giornaliere nella temperatura del suolo "Riempimento". Lo strato in cui vengono interrotte le fluttuazioni dei valori di temperatura giornaliera, denominata uno strato di temperatura giornaliera permanente.
La temperatura di mossa giornaliera nel terreno a diverse profondità da 1 a 80 cm. Pavlovsk, maggio.
Le fluttuazioni annuali della temperatura nei terreni NN nello strato di latitudini medio dello strato di temperatura annuale permanente si trovano ad una profondità di 19 -20 m, in alto - ad alta profondità di 25 m, e nelle latitudini tropicali, dove le ampiezza annuali di temperature sono piccole - ad una profondità di 5-10 m. Momenti dell'offensiva il corso dell'anno delle temperature massime e minime è in ritardo di una media di 20-230 giorni per metro.
Temperatura annuale nel terreno a diverse profondità da 3 a 753 cm a Kaliningrad
La temperatura di mossa giornaliera della superficie del sushi n n n nel corso giornaliero della temperatura superficiale, asciutta e privata della vegetazione, in una giornata limpida il massimo si verifica dopo 13 -14 ore, e almeno intorno al momento dell'alba. Interrompere la temperatura giornaliera della temperatura potrebbe nuvoloso, causando uno spostamento del massimo e minimo. L'umidità e la vegetazione della superficie è un grande effetto sulla temperatura della temperatura.
N N della temperatura superficiale diurna Maxima può essere +80 ºС o più. Le ampiezze giornaliere di temperature raggiungono 40 ºС. I valori di valori estremi e ampiezze di temperature dipendono dalla latitudine del luogo, della stagione, delle nuvole, delle proprietà termali della superficie, dei suoi colori, della ruvidità, della natura della copertura dell'impianto, orientamento delle piste (esposizione) .
N I momenti di Maxima la temperatura dei corpi idrici sono in ritardo rispetto alla terra. Il massimo avviene circa 1415 ore, almeno 2 -3 ore dopo l'alba.
Fluttuazioni giornaliere in temperatura in acqua di mare N n f fluttuazioni quotidiane nella superficie dell'oceano in alte latitudini in media solo 0, 1 ºС, in moderato 0, 4 ºС, in tropicale - 0, 5 ºС. La profondità di penetrazione di queste oscillazioni è di 15 -20 m.
I cambiamenti annuali della temperatura di sushi n il mese più caldo nell'emisfero settentrionale - luglio, il più freddo di gennaio. Annilides varia da 5 ºС all'equatore, fino a 60 -65 ºС nelle condizioni reskocontinental della cinghia moderata.
La temperatura annuale della temperatura nell'oceano N N, il massimo annuale e almeno la temperatura sulla superficie dell'oceano è progettato per circa un mese rispetto alla terra. Il massimo nell'emisfero settentrionale cade ad agosto, almeno - a febbraio. Le ampiezze annuali della temperatura sulla superficie dell'oceano da 1 ºС in latitudini equatoriali fino a 10, 2 ºС in moderato. Le fluttuazioni annuali della temperatura penetrano in una profondità di 200 -300 m.
La trasmissione del calore all'atmosfera n n e l'aria atmosferica è leggermente riscaldata direttamente dai raggi solari. L'atmosfera viene riscaldata dalla superficie sottostante. Il calore nell'atmosfera viene trasmesso mediante convezione, avvettazione e come risultato del rilascio del calore durante la condensazione del vapore acqueo.
La trasmissione del calore durante la condensa n n a causa del riscaldamento dell'acqua superficiale entra nel vapore acqueo. Il vapore dell'acqua è goduto dall'aereo aumentato. Quando la temperatura diminuisce, può procedere all'acqua (condensa). Questo evidenzia il calore nell'atmosfera.
Il processo Adiabatico n N N nell'aria aumenta la temperatura variabile a causa del processo Adiabatico (a causa della trasformazione dell'energia interna del gas per lavorare e lavorare in energia interna). L'aria in aumento si sta espandendo, produce un lavoro su cui esiste l'energia interna e la temperatura è ridotta. Abbassare l'aria, al contrario, la compressione, spesa su questa energia viene rilasciata e la temperatura dell'aria cresce.
Nn asciutti o contenenti vapori d'acqua, ma insaturi a aria condizionata, in aumento, raffreddato adiabico da 1 ºС per ogni 100 m. L'aria satura con vapori d'aria, con un sollevamento di 100 m è raffreddato a 0, 6 ºС, perché c'è condensa accompagnato da rilascio di calore.
Durante l'abbassamento e l'aria asciutta e umida riscalda lo stesso, poiché non si verifica alcuna condensa di umidità. N Per ogni 100 m, l'aria è riscaldata da 1 ° C. N.
L'inversione n N N aumenta la temperatura con un'altezza è chiamata inversione e il livello in cui la temperatura con un'altezza aumenta è uno strato di inversione. Tipi di inversione: - Inversione di radiazioni - Inversione di radiazioni, è formata dopo il tramonto quando il sole raye calore gli strati superiori; - inversione avversione - è formata come risultato dell'invasione (consigliere) di aria calda sulla superficie fredda; - Inversione orografica - L'aria fredda fluisce nell'abbassamento e viene agitata lì.
Tipi di distribuzione della temperatura con un'altezza A - Inversione superficiale, B - Isotermia superficiale, in-inversione in un'atmosfera libera
ADVECTION N N INVASIONE (ADVETTO) DELLA MASSA ARIA, formata in altre condizioni, in questo territorio. Le masse d'aria calde causano un aumento della temperatura dell'aria di questa zona, il downgrade freddo.
Il movimento quotidiano della temperatura dell'atmosfera libera n n n. La temperatura giornaliera e annuale della temperatura nello strato inferiore della troposfera a un'altezza di 2 km riflette la temperatura superficiale della superficie. Con la rimozione dell'ampiezza delle fluttuazioni della temperatura, le fluttuazioni della temperatura sono ridotte e i momenti del massimo e il minimo sono ritardati. Le fluttuazioni giornaliere della temperatura dell'aria in inverno sono evidenti all'altezza 0, 5 km, in estate - fino a 2 km. Nello strato da 2 m, il massimo giornaliero viene rilevato circa 14 -15 ore e almeno dopo l'alba. L'ampiezza dell'ampiezza quotidiana di temperature con un aumento della latitudine del luogo è ridotta. Il più grande nelle latitudini subtropicali, il più piccolo - nel polare.
N n n linee di uguali temperature sono chiamate isoterme. Isoterm con i valori più alti della temperatura media annuale è chiamato "equatore termico" L'equatore termico passa 5º s. sh.
La temperatura annuale della temperatura dell'aria n n n dipende dalla latitudine del luogo. Dall'equatore ai poli, l'ampiezza annuale delle fluttuazioni della temperatura dell'aria aumenta. 4 tipi di movimento annuale della temperatura dell'ampiezza e il tempo dell'inizio delle temperature estreme si distinguono.
N n n tipo equatorial - due maxima (dopo i momenti di equinox) e due minimi (dopo i momenti del solstizio). L'ampiezza sull'oceano è di circa 1 ºС, sopra la terra - fino a 10 ºС. La temperatura è positiva tutto l'anno. Il tipo tropicale è un massimo (dopo il sole estivo) e un minimo (dopo il solstizio d'inverno). L'ampiezza sull'oceano è di circa 5 ºС, a terra - fino a 20 ºС. La temperatura è positiva tutto l'anno.
Il tipo moderato n n è un massimo (sopra la terra a luglio, sopra l'oceano - in agosto) e un minimo (a terra a gennaio, nell'oceano - a febbraio), quattro stagioni. L'ampiezza annuale della temperatura aumenta con la maggiore latitudine e mentre rimuove dall'oceano: sulla costa 10 ºС, lontano dall'oceano - 60 ºС e altro ancora. La temperatura nella stagione fredda è negativa. Tipo Polar - L'inverno è molto lungo e freddo, l'estate è breve e fresca. Ampiezza annuale 25 ºС e altro (oltre la terra fino a 65 ºС). La temperatura della maggior parte dell'anno è negativa.
N complicando fattori della corsa annuale della temperatura, per quanto riguarda il movimento quotidiano, sono la natura della superficie sottostante (vegetazione, neve o copertura del ghiaccio), l'altezza dell'area, la distanza dall'oceano, l'invasione della massa d'aria termica
N n n la temperatura media dell'aria nella superficie terrestre nell'emisfero settentrionale nel gennaio +8 ° B, nel luglio +22 ºС; Nel sud - nel luglio +10 ºС, nel gennaio +17 ºС. Amplitudini annuali di fluttuazioni della temperatura dell'aria, per l'emisfero settentrionale 14 ºС, per il Southern Solo 7 ºС, che indica il più piccolo continentale dell'emisfero australe. La temperatura media dell'aria nella superficie terrestre in generale è +14 ºС.
I titolari di record mondiali N N N Absolute Air Temperatura Absoluta Maxima è stata osservata: nell'emisfero settentrionale - in Africa (Libia, +58, 1 ° bus) e sugli altopiani messicani (San Louis, +58 ºS). Nell'emisfero australe - in Australia (+ 51ºС), il minima assoluto è segnato in Antartide (-88, 3 ºС, art. East) e in Siberia (Verkhoyansk, -68 ºС, Oymyakon, -77, 8 ºС). La temperatura media annuale è la più alta in Nord Africa (Lou, Somalia, +31 ºС), il più basso - in Antartide (Art. East, -55, 6 ºС).
Le cinture termiche n n n sono la cintura latitudinale della terra con certe temperature. A causa della distribuzione irregolare di sushi e oceani, flussi d'aria e acqua, cinghie termiche non coincidono con le cinghie di illuminazione. I confini delle cinghie prendono isotermici - linee di uguali temperature.
Le cinghie termiche n sono isolate 7 cinghie termiche. -Jad Belt., situato tra l'isoterma annuale di +20 ºС emisfero nord e sud; - Due cinture moderate delimitate dall'equatore da un isotermo annuale +20 ºС e sul lato dei poli isoterma con +10 ºС del mese più caldo; - Due cinghie fredde situate tra isoterme +10 ºС e 0 ºС del mese più caldo;
Invia il tuo buon lavoro nella base della conoscenza è semplice. Usa il modulo sottostante
Studenti, studenti laureati, giovani scienziati che usano la base della conoscenza nei loro studi e il lavoro saranno molto grati a voi.
Pubblicato da http://www.allbest.ru/
Modalità di temperatura superficie sottostante
1 . Regime di temperatura della superficie sottostante e dell'attivitàdilo strato
dispositivo di temperatura del suolo
La superficie sottostante, o una superficie attiva, è la superficie della terra (suolo, acqua, neve, ecc.), Interagire con l'atmosfera nel processo di calore e scambio di umidità.
Lo strato attivo è uno strato di terreno (compresa la vegetazione e la copertura della neve) o l'acqua coinvolta nello scambio di calore con l'ambiente e la profondità di cui le fluttuazioni di temperatura giornaliera e annuale sono distribuite.
Lo stato termico della superficie sottostante ha un effetto significativo sulla temperatura degli strati inferiori dell'aria. Questa influenza decrescente può essere rilevata anche nella parte superiore della troposfera.
Ci sono differenze in B. modalità termica Sushi e acqua, che sono spiegati dalla differenza nelle loro proprietà termofisici e processi di scambio termico tra la superficie e gli strati sottostanti.
Nel suolo, la radiazione solare della Browwave penetra nella profondità del decimo del millimetro, dove viene convertito in calore. Negli strati sottostanti, questo calore è trasmesso dalla conduttività termica molecolare.
In acqua, a seconda della sua trasparenza, la radiazione solare penetra a una profondità di decine di metri e il trasferimento di calore a strati profondi avviene a causa di miscelazione turbolenta, convezione termica ed evaporazione.
La turbolenza nei corpi idrici è principalmente dovuta all'eccitazione e alle tendenze. Di notte e nella stagione fredda, si sviluppa convezione termica, quando l'acqua raffreddata sulla superficie cade a causa della maggiore densità ed è sostituita da acqua più calda dagli strati inferiori. Con un'evaporazione significativa dalla superficie del mare, lo strato superiore dell'acqua diventa più salato e denso, con il risultato che l'acqua più calda viene abbassata dalla superficie nella profondità. Pertanto, le fluttuazioni quotidiane in acqua in acqua sono applicate ad una profondità di decine di metri e nel suolo meno metri. Le fluttuazioni annuali della temperatura dell'acqua si applicano a una profondità a centinaia di metri e nel suolo - solo 10-20 m; quelli. Nel suolo, il calore è concentrato nello strato superiore sottile, che riscalda con un equilibrio di radiazioni positivo e si raffredda - con un negativo.
Pertanto, l'essiccatore viene rapidamente riscaldato e raffreddato rapidamente, e l'acqua si riscalda lentamente e si raffredda lentamente. L'elevata inerzia termica dei corpi idrici contribuisce al fatto che la specifica capacità di calore dell'acqua è 3-4 volte più grande del suolo. Per le stesse ragioni, le fluttuazioni quotidiane e annuali nella temperatura sulla superficie del terreno sono molto più grandi della superficie dell'acqua.
Il movimento quotidiano della temperatura della superficie del suolo in tempo libero è rappresentato da una curva di onda simile a un sinusoide. Allo stesso tempo, viene osservata una temperatura minima poco dopo l'alba quando il bilanciamento della radiazione cambia il segno da "-" a "+". La temperatura massima è di 13-14 ore. La levigatezza della temperatura giornaliera della temperatura può essere disturbata dalla presenza di nuvole, precipitazioni, nonché cambiamenti avventi.
La differenza tra le temperature massime e minime al giorno è l'ampiezza della temperatura giornaliera.
L'ampiezza del movimento quotidiano della temperatura del terreno dipende dall'altezza midwed del sole, cioè. Dalla latitudine del luogo e del tempo dell'anno. In estate, in tempo libero in latitudini moderate, l'ampiezza della temperatura del terreno nudo può raggiungere 55 ° C, e nei deserti - 80 ° e altro ancora. In ampiezza del tempo nuvoloso in meno che in chiaro. Nuvole nel pomeriggio Detenzione della radiazione solare diretta e di notte riducono la radiazione effettiva della superficie sottostante.
La temperatura del suolo è influenzata da flottante e copertura della neve. La copertura vegetale riduce l'ampiezza delle fluttuazioni quotidiane nella temperatura del terreno, poiché impedisce al riscaldamento del pomeriggio con i suoi raggi soleggiati e protegge dalle radiazioni che si accendono di notte. Questo riduce la temperatura media giornaliera della superficie del terreno. Coperchio della neve, con una bassa conduttività termica, protegge il terreno da un'intensa perdita di calore, mentre l'ampiezza giornaliera della temperatura diminuisce notevolmente rispetto al terreno nudo.
La differenza tra le temperature mensili medie massime e minime è chiamata un'ampiezza annuale della temperatura.
L'ampiezza della temperatura superficiale sottostante sul progresso annuale dipende dalla latitudine (nei tropici - minimo) e cresce con una latitudine, che è conforme ai cambiamenti nella direzione meridiana dell'ampiezza annuale delle somme mensile della radiazione solare nel clima solare.
La propagazione del calore nel terreno dalla superficie della profondità è abbastanza vicina fourier Legge. Indipendentemente dal tipo di terreno e dalla sua umidità, le fluttuazioni della temperatura non cambiano con profondità, cioè Alla profondità, la mossa giornaliera viene mantenuta con un periodo di 24 ore, al progresso annuale - a 12 mesi. In questo caso, l'ampiezza delle fluttuazioni della temperatura con profondità diminuisce.
Ad alcune profondità (circa 70 cm, in modo diverso a seconda della latitudine e della stagione dell'anno) inizia un livello con una temperatura giornaliera permanente. Un'ampiezza delle oscillazioni annuali diminuisce quasi a zero ad una profondità di circa 30 m nelle aree polari, circa 15-20 m - in latitudini moderate. Massimo I. temperature minime Sia nell'occasione quotidiana che annuale, sono successive che in superficie, e il ritardo è direttamente proporzionale alla profondità.
Un'idea visiva della distribuzione della temperatura del suolo in profondità e nel tempo dà un grafico del termalisoplet, che è costruito sulla temperatura mensile media perenne del terreno (Fig. 1.2). All'asse verticale del grafico, la profondità è posticipata e sull'asse orizzontale - mesi. Le linee di uguali temperature sul grafico sono chiamate Thermalisoplates.
Spostarsi lungo la linea orizzontale consente di rintracciare il cambiamento di temperatura a questa profondità durante l'anno e la linea verticale si sposta fino al punto di modifica della profondità per questo mese. Dal grafico, si può vedere che l'ampiezza annuale massima della temperatura sulla superficie con profondità diminuisce.
In virtù delle differenze nel processo di scambio di calore tra la superficie e gli strati profondi di corpi idrici e sushi, cambiamenti giornalieri e annuali nella temperatura superficiale dei corpi idrici sono molto meno di quelli del sushi. Pertanto, il cambio di ampiezza giornaliero nella temperatura della superficie dell'oceano è di circa 0,1-0,2 ° C in latitudini moderate e circa 0,5 ° C nei tropici. Allo stesso tempo, la temperatura è annotata in 2-3 ore dopo l'alba, e il massimo è di circa 15-16 ore. L'ampiezza annuale delle fluttuazioni della temperatura della superficie dell'oceano è molto più grande del quotidiano. Nei tropici è di circa 2-3 ° C, in latitudini moderate circa 10 ° C. Le oscillazioni quotidiane sono rilevate a profondità a 15-20 m e annuale - fino a 150-400 m.
2 strumenti di misura della temperatura del livello attivo
Misura della temperatura del terreno, della copertura della neve e della determinazione del loro stato.
La superficie del suolo e della copertura della neve è la superficie sottostante, che interagisce direttamente con l'atmosfera, assorbe le radiazioni solari e atmosferiche e irradiarsi all'atmosfera, è coinvolta nello scambio di calore e umidità e influisce sulla modalità termica degli strati del suolo sottostante.
Misurare la temperatura del suolo e della copertura della neve sui termini di osservazione utilizzati termometro meteorologico Mercurio TM-3 Con le scale da -10 a + 85 ° C; da -25 a + 70 ° C; da -35 a + 60 ° C, con il prezzo di dividere la scala di 0,5 ° C. Errore di misurazione a temperature superiori a -20 ° C è ± 0,5 ° C, con più basse temperature ± 0,7 ° C. Per determinare le temperature estreme tra le scadenze sono utilizzate termometri MA.persymal TM-1 e minimo TM-2 (Come per determinare la temperatura dell'aria in una cabina psico-metallo).
Le misurazioni della temperatura superficiale del suolo e della copertura della neve sono fatte su una sezione invariata di 4x6 m nella parte meridionale del sito meteorologico. In estate, le misurazioni sono fatte su terreno nudo e allentando, per il quale l'area della molla è ubriaca.
I termometri sono presi fino a 0,1 ° C con una precisione. Lo stato del suolo e della copertura della neve è stimato visivamente. La misurazione della temperatura e del monitoraggio della condizione della superficie sottostante viene eseguita durante tutto l'anno.
Misurazione della temperatura nello strato superiore del terreno
Per misurare la temperatura nello strato superiore dei terreni terminedicontatori albortuali meteorologici mercurio (Savinova) TM-5 (È disponibile un set di 4 termometro per misurare la temperatura del suolo a profondità 5, 10, 15, 20 cm). Limiti di misurazione: da -10 a + 50 ° C, il prezzo di dividere la scala di 0,5 ° C, errore di misurazione ± 0,5 ° C. Serbatoi cilindrici. I termometri sono piegati ad un angolo di 135 ° in luoghi da 2-3 cm. Ciò consente di installare i termometri in modo che il serbatoio e la parte del termometro da piegare siano in posizione orizzontale sotto il livello del suolo e parte del Il termometro con una scala variava sul terreno.
Il capillare sul sito dal serbatoio Prima dell'inizio della scala è coperto da un guscio di isolamento termico, che riduce l'effetto sulle letture del termometro del livello del terreno che si trova sopra il serbatoio, fornisce una misurazione della temperatura più accurata a una profondità, dove Il serbatoio si trova.
Le osservazioni del termometro di Savinov sono prodotte sulla stessa piattaforma in cui i termometri sono installati per misurare la temperatura del terreno, in una singola volta e solo nella parte calda dell'anno. Quando la temperatura diminuisce ad una profondità di 5 cm inferiori a 0 ° C, i termometri stanno scavando, in primavera vengono installati dopo la copertura della neve.
Misurazione del suolo e temperatura del suolo a profondità sotto la copertura naturale
Per misurare la temperatura del suolo applicata termometro meteorologico Mercury TM-10 TM-10. La sua lunghezza è di 360 mm, diametro 16 mm, il limite superiore della scala da + 31 a + 41 ° C, e il fondo - da -10 a -20 ° C. Il prezzo della divisione di una scala di 0,2 ° C, misura Errore alle temperature più più ± 0, 2 ° C, con un negativo ± 0,3 ° C.
Il termometro è posizionato in un bordo viniplast, da sotto il rivestimento di rame o ottone finale riempito attorno al serbatoio del termometro con segatura di rame. All'estremità superiore del bordo del bordo, è montata un'asta di legno, con cui il termometro è immerso nel tubo di ebanite situato nel terreno alla profondità della misurazione della temperatura del suolo.
Le misurazioni sono fatte su una sezione di 6x8 m con copertura vegetativa naturale nella parte sud-orientale del cupo meteorologico. Il suolo di scarico e i termometri profondi sono installati lungo la linea est-ovest a una distanza di 50 cm l'uno dall'altro a profondità di 0,2; 0.4; 0.8; 1.2; 1.6; 2.4; 3,2 m in ordine di profondità crescenti.
Con la copertura della neve fino a 50 cm che sporge sulla superficie della terra, una porzione del tubo è di 40 cm, con un'altezza maggiore del coperchio della neve - 100 cm. L'installazione di tubi esterni (ebanite) viene prodotta utilizzando un trapano per rompere lo stato naturale del terreno.
Le osservazioni sui termometri di scarico producono anno rotondo, quotidianamente a profondità di 0,2 e 0,4 m - tutte le scadenze (eccetto il periodo in cui l'altezza della neve supera i 15 cm), al resto delle profondità - 1 volta al giorno.
Misura della temperatura dell'acqua in superficie
Un termometro a mercurio viene utilizzato per misurare con una divisione di 0,2 ° C, con una scala da -5 a + 35 ° C. Il termometro è posizionato in un cerchio, progettato per preservare le letture del termometro dopo il suo aumento dall'acqua , così come per la protezione da danni meccanici. Raming è composto da un bicchiere e due tubi: esterno e interno.
Il termometro nel telaio è posizionato in modo che la sua scala sia posizionata contro le fessure disponibili nei tubi e il serbatoio del termometro è nella parte centrale del vetro. Ruzrava ha una tazza per il montaggio al cavo. Quando il termometro è immerso ruotando il coperchio esterno, lo slot è chiuso e dopo il sollevamento e il referimento - aperto. Il tempo di esposizione del termometro a 5-8 minuti, Short all'acqua non è superiore a 0,5 m.
Pubblicato su Allbest.ru.
...Documenti simili
Le principali condizioni che definiscono la struttura e le proprietà fisiche della copertura della neve. L'influenza del carattere della superficie della superficie e del regime di temperatura all'interno della copertura della neve. Estremo e medie dell'altezza della copertura della neve della regione del Perm.
lavoro del corso, aggiunto 02/02/21/2013
Osservazione e registrazione del movimento quotidiano delle stazioni meteorologiche in base alla stazione meteorologica. La temperatura giornaliera della superficie della superficie del suolo e dell'aria, l'elasticità del vapore acqueo, dell'umidità relativa, della pressione atmosferica, della direzione e della velocità del vento.
abstract, aggiunto 01.10.2009
Calcolo di standard di temperatura giornaliera perenni media mediante il programma PNorma2 per diversi periodi e grafici di costruzione delle condizioni di temperatura per il giorno dell'anno. Distribuzione annuale della temperatura. Picchi di crescita e temperatura diminuiscono tempo diverso dell'anno.
lavoro del corso, aggiunto 05.05.2015
Determinare l'ora locale a Vologda. La differenza tra la vita e l'ora locale ad Arkhangelsk. Situato e il tempo di maternità a Chita. Modifica della temperatura dell'aria con un'altezza. Determinazione dell'altezza della condensa e dei livelli di sublimazione, coefficiente idratante.
esame, aggiunto 03/03/2011
La necessità di ottenere informazioni sul clima. Variabilità temporanea della temperatura media mensile e media giornaliera media. Analisi dei territori con differenti caratteristiche climatiche. Temperatura, modalità eolica e pressione atmosferica.
abstract, aggiunto 12/20/2010
Moderno condizioni naturali Sulla superficie terrestre, la loro evoluzione e i modelli di cambiamento. La ragione principale della zonalità della natura. Le proprietà fisiche della superficie dell'acqua. Fonti di precipitazioni atmosferiche sulla terra. Zonalità geografica di latitudine.
abstract, aggiunto 04.06.2010
Analisi dei quantitativi meteorologici (temperatura dell'aria, umidità e pressione atmosferica) nello strato inferiore dell'atmosfera a Khabarovsk per luglio. Caratteristiche di determinare l'influenza delle condizioni meteorologiche in estate sulla diffusione di onde ad ultrasuoni.
lavoro del corso, Aggiunto il 17/05/2010
I principali tipi di precipitazioni e le loro caratteristiche. Tipi di precipitazioni giornaliere e annuali. Distribuzione geografica precipitazione. Indicatori della copertura della neve sulla superficie del terreno. Idratante atmosferico come grado di adesione all'umidità.
presentazione, Aggiunto il 28/05/2015
Climatologia come una delle parti più importanti della meteorologia e allo stesso tempo disciplina geografica privata. Fasi di calcolo delle norme perenni dei cambiamenti di emergenza nella temperatura superficiale della città di San Pietroburgo, i principali metodi per valutare le condizioni climatiche.
tesi, aggiunto il 02.02.2014
L'effetto degli elementi meteorologici sul corpo umano. Indici bioclimatici utilizzati per valutare il tempo della stagione calda e fredda. Indice patogeno. Misurazione delle radiazioni ultraviolette, indicatori di temperatura, velocità del vento.
