Температура воздуха, Биология

Температура воздуха – количественный показатель, отражающий степень прогревания воздуха солнечными лучами. Этот показатель используется, наверное, всеми людьми каждый день.

За этой обыденностью часто упускают его сложность и неоднородность.

Поэтому сегодня мы расскажем, что такое температура воздуха, как она измеряется, какие у нее особенности, как она распространена на Земле и многое другое.

За счет чего нагревается воздух

Еще из уроков природоведения мы знаем, что прозрачные объекты пропускают через себя солнечные лучи, не нагреваясь. Проверить это достаточно легко.

Когда солнце светит в окно, то очень скоро место на столе (или другом предмете), куда попадает солнце, нагревается, но если приложить руку к стеклу, через которое проходят солнечные лучи, то стекло будет прохладным.

Как же тогда нагревается воздух, если он прозрачный и пропускает солнечные лучи сквозь себя, не нагреваясь?

Солнце прогревает земную поверхность, которая нагреваясь, отдает тепло воздуху. Именно этим объясняется тот факт, что чем дальше от земли, тем температура воздуха становится холоднее. Точного значения изменения этого показателя нет, но с каждым 1 км воздух холоднее примерно на 6 градусов.

Теперь, зная как прогревается воздух, легко объяснить почему суша и вода прогреваются неравномерно. Суша нагревается очень быстро, а значит быстрее и больше отдает тепла воздуху. Прогревание воды происходит гораздо медленнее, а значит и отдача тепла тоже снижена. Именно поэтому в жаркий день песок на пляже буквально раскален, а вода прохладная.

Суточный ход температур

Суточный ход температуры позволяет отслеживать какое время в сутках является наиболее холодным, а какое наиболее теплым. Есть несколько факторов, которые первостепенно влияют на этот показатель:

• Угол падения солнечных лучей на землю.
• Направление ветра.
• Облачность.

Все эти факторы важны, но ключевым является угол падения солнечных лучей на землю. Чем более отвесно падают лучи, те поверхность нагревается сильнее. Соответственно, чем угол наклона меньше, тем поверхность нагревается слабее. Этим объясняется и тот факт, что, например, утром земля нагревается не так интенсивно, как днём.

Здесь нужно сделать очень важное замечание. Все мы знаем, что солнце находится в зените в 12:00 дня, поэтому если рассматривать исключительно прогрев земной поверхности, то максимальная температура должна приходиться также на 12:00.

Однако если исследовать суточный ход температуры воздуха, то становится понятным, что наиболее жаркое время – период с 14:00 до 15:00. Связано это с тем, что солнце пригревает не воздух, а поверхность земли, которая в свою очередь уже пробивает воздух. На это нужно время.

Поэтому в любых географических изучение нужно понимать, что между прогреванием/охлаждением земной поверхности и прогреванием/охлаждением температуры воздуха должно пройти некоторое время. Также одним из примеров этого – наиболее прохладное время суток приходится на период с 5:00 до 6:00 утра.

Летом это время рассвета, но несмотря на то, что солнце уже светит и прогревает земную поверхность, температура воздуха всё ещё прохладная.

Амплитуда температуры

Одним из важнейших метеорологических показателей при исследовании температуры воздуха является амплитуда. В простейшем смысле амплитуда представляет собой разницу между самой высокой и самой низкой суточной температурой воздуха. Максимальная температура замеряется в 14:00 дня, а минимальная в 6:00 утра. Связанно это с тем, о чем мы говорили выше.

В приведённом примере очевидно, что амплитуда суточной температуры воздуха составляет на третьем рисунке 18 градусов.

Среднесуточная температура

Выше уже отмечалось, что на метеорологических станциях температура воздуха измеряется 8 раз в сутки. Поэтому сравнение различных дней по температуре воздуха между собой достаточно трудоемкий процесс.

Чтобы упростить, в географии используются такое понять как средняя температура воздуха. Простейшие выражение заключается в определении среднесуточной температурой воздуха. В основе определения этого показателя лежит простое арифметическое среднее.

Расчеты производятся на основании входных параметров, которые могут быть двух типов:

• С разными знаками. Это означает, что максимальная температура выше нуля, а минимальная температура ниже нуля. В этом случае отдельно суммируются плюсовые показатели температуры и отдельно суммируются минусовые показателе температуры по абсолютному значению. Затем от наибольшего числа отнимается меньше, и происходит деление на количество замеров.
• С одним знаком. В данном случае и максимальная и минимальная температура находится обоюдно либо выше нуля либо ниже нуля. В этом случае все показатели суточной температуры суммируются и делится на количество замеров.

По опыту известно, что на начальном этапе обучения географии, наибольшие проблемы вызывает определение среднесуточной температурой воздуха по показателям с разными знаками. Давайте рассмотрим пример. За сутки было произведено 8 изомеров и известны следующие их показатели: -2, +3, +6, +9, +7, +2, -3, -4. Нужно произвести следующие действия:

• Находим сумму всех температуру, которые выше нуля. В данном случае это 27 градусов (3 + 6 + 9 + 7 + 2).
• Находим сумму всех температур с отрицательным знаком, но по абсолютному значению. В данном случае это 9 градусов (2 + 3 + 4).
• От большего значения вычитаемое меньшее и делим на количество замеров. Следовательно 27 – 9 = 18 / 8 = 2,25. Значит среднесуточная температура воздуха по приведенным данным составляет +2,25 градусов.

Если большую сумму дают показатели выше нуля, то конечная среднесуточная температура воздуха будет положительной. Если большую сумму дают показатели ниже нуля, только конечный результат будет отрицательным.

Аналогичным образом происходит измерение среднемесячной и среднегодовой температуры воздуха.

Как происходит измерение

Каждый из нас знает, что для определения температуры воздуха используют термометр. Это, наверное, один из самых распространённых метеорологических приборов, который используется активно в повседневной жизни.

При работе с этим прибором очень важно правильно определить место его установки, поскольку в противном случае прибор будет определять не температуру воздуха, а показывать насколько прогрелся сам прибор.

Правильная установка термометров прослеживается по тому, как они устанавливаются на метеорологических станциях. Там для этого используются специальные будки, которые устанавливаются на высоте 2м от земли.

Эти будки являются неотложными, выполнены из дерева и продуваются со всех сторон. В результате воздух может проникать свободно со всех сторон.

Таблица: Температура воздуха в различных регионах Земли

Тип Количество сезонов MAX температуры MIN температуры

Экваториальный	1	положит.	положит.
Тропический	1	положит.	положит.
Умеренный	4	положит.	отрицат.
Полярный	1	отрицат.	отрицат.

Годовое изменение температуры воздуха на прямую зависит от географического положения региона. Например, если мы говорим о странах с экваториальным климатом, то здесь наблюдается одно время, а колебание амплитуды температуры воздуха незначительная.

Тоже самое можно говорить и про полярные области, однако, здесь будет не тепло, а холодно. Если рассматривать амплитуду колебания температуры, то, например, на экваторе для большинства регионов она не превышает 2 градусов.

Для умеренных широт Северного полушария, к которым относится в том числе наша страна, амплитуда будет составлять порядка 28-30 градусов. Также большое влияние оказывают ветры, морские течения, рельеф местности и так далее.

Все эти факторы в совокупности формируют климат, которые в том числе выражается и температуре воздуха. В результате многолетних наблюдений за температурой воздуха в каждом регионе, мы понимаем, какая примерно погода будет в тот или иной месяц.

Температура и её действие на живые организмы

Значение температуры состоит прежде всего в непосредственном ее влиянии на скорость и характер протекания реакций обмена веществ в организмах.

Биологические свойства живых организмов, их клеток и клеточных структур, а также белков предопределяют возможность их жизнедеятельности в интервале температур от 0 до 50°С, однако общий температурный диапазон активной жизни на планете значительно шире и ограничивается следующими пределами (табл. 42).

Среди организмов, способных существовать при очень высоких температурах, следует назвать прежде всего бактерии и некоторые термофильные водоросли, населяющие воду источников с температурой 85— 87 °С. Успешно переносят очень высокие температуры (65—

80 °С) накипные лишайники, семена и вегетативные органы пустынных растений (саксаул, верблюжья колючка, тюльпаны), находящиеся в верхнем слое раскаленной почвы.

Существует немало видов животных и растений, выдерживающих большие значения минусовых температур.

Полярные воды с температурой от 0 до —2° населены разнообразными представителями растительного и животного мира — микроводорослями, беспозвоночными, рыбами, жизненный цикл которых постоянно происходит в таких температурных условиях.

Значительно большие адаптационные возможности существуют у организмов на закономерно повторяющиеся сезонные периоды более низких температур зимнего времени года.

Многие растения и животные присоответствующей подготовке успешно переносят в состоянии глубокого покоя или анабиоза предельно низкие температуры на нашей планете от —68 до —70° С (Якутия, Антарктида).

В лабораторных экспериментах семена, пыльца, споры растений, нематоды, коловратки, цисты простейших и других организмов, сперматозоиды после обезвоживания или помещения в растворы специальных защитных веществ — криопротекторов — переносят температуры, близкие к абсолютному нулю.

В настоящее время достигнуты успехи по практическому использованию веществ с криопротекторными свойствами (глицерин, полиэтиленоксид, диметилсульфоксид, сахароза, маннит и др.) в биологии, сельском хозяйстве, медицине.

В растворах криопротекторов осуществляется длительное хранение консервированной крови, спермы для искусственного осеменения сельскохозяйственных животных, некоторых органов и тканей для трансплантации; защита растений от зимних морозов, ранневесенних заморозков и т. п.

Указанные проблемы относятся к компетенции криобиологии и криомедицины и решаются многими научными учреждениями.

Жизнедеятельность большинства организмов, их активность зависит главным образом, от тепла, поступающего извне, а температура тела — от значений температуры окружающей среды и энергетического баланса (соотношения поглощения и отдачи лучистой энергии). Такие организмы называют пойкилотермными (эктотермными). Пойкилотермия (холоднокровность) свойственна всем микроорганизмам, растениям, беспозвоночным и значительной части хордовых.

У представителей двух высших классов позвоночных — птиц и млекопитающих — тепло, вырабатываемое как продукт биохимических реакций, служит существенным источником повышения температуры их тела и поддержания»€е на постоянном уровне независимо от температуры среды. Такие организмы называются гомойотермными (эндотермными).

За счет этого свойства многие виды животных способны жить и размножаться при температуре ниже нуля (северный олень, белый медведь, ластоногие, пингвины).

Поддержание и сохранение высокой температуры тела у теплокровных организмов осуществляется благодаря активному обмену веществ и хорошей тепловой изоляции, создаваемой густым волосяным покровом, плотным оперением или толстым слоем подкожного жира.

Частным случаем гомойотермии является гетеротермия — разный уровень температуры тела в зависимости от функциональной активности организма.

Гетеротермия свойственна животным, впадающим в неблагоприятный период года в спячку или временное оцепенение.

При этом высокая температура их тела заметно снижается за счет замедленного обмена веществ (суслики, ежи, летучие мыши, птенцы стрижей и др.).

Пределы выносливости больших значений температурного фактора различны как у пойкилотермных, так и у гомойотермных организмов. Эвритермные виды способны переносить колебания температуры в широких пределах.

Стенотермные организмы живут в условиях узких пределов температуры, подразделяясь на теплолюбивые стенотермные виды (орхидеи, чайный куст, кофе, кораллы, медузы и др.) и на холодолюбивые (кедровый стланик, предледниковая и тундровая растительность, рыбы полярных бассейнов, животные абиссали — области наибольших океанических глубин и т. п.).

Для каждого организма или группы особей существует оптимальная зона температуры, в пределах которой деятельность выражена особенно хорошо.

Выше этой зоны находится зона временного теплового оцепенения, еще выше — зона продолжительной бездеятельности или летней спячки, граничащая с зоной высокой летальной температуры.

При понижении последней ниже оптимума находится зона холодового оцепенения, зимней спячки и летальной низкой температуры.

Распределение особей в популяции в зависимости от изменения температурного фактора по территории подчиняется в целом такой же закономерности. Зоне оптимальных температур соответствует наибольшая плотность популяции, а по обе стороны от нее наблюдается снижение плотности вплоть до границы ареала, где она наименьшая.

Температурный фактор на большой территории Земли подвержен резко выраженным суточным и сезонным колебаниям, что в свою очередь обусловливает соответствующий ритм биологических явлений в природе. В зависимости от обеспеченности тепловой энергией симметричных участков обоих полушарий земного шара, начиная от экватора, различают следующие климатические зоны:

1. Тропическая зона. Минимальная среднегодовая температура превышает 16 °С, в самые прохладные дни не опускается ниже 0°С. Колебания температуры во времени незначительны, амплитуда не превышает 5 °. Вегетация круглогодичная.

2. Субтропическая зона. Средняя температура самого холодного месяца не ниже 4 °С, а самого теплого — выше 20 °С. Минусовые температуры редки. Устойчивый снежный покров зимой отсутствует. Вегетационный период продолжается. 9—11 мес.

3. Умеренная зона. Хорошо выражены летний вегетационный сезон и зимний период покоя растений. В основной части зоны устойчивый снежный покров. Весной и осенью типичны заморозки. Иногда эта зона подразделяется на две: умеренно теплую и умеренно холодную, для которых характерно четыре времени года.

4. Холодная зона. Среднегодовая температура ниже 0 °С, заморозки возможны даже в течение короткого (2—3 мес.) вегетационного периода. Очень велико годовое колебание температуры.

Закономерность вертикального размещения растительности, почв, животного мира в горных районах обусловлена главным образом также температурным фактором. В горах Кавказа, Индии, Африки можно выделить четыре-пять растительных поясов, последовательность которых снизу вверх отвечает последовательности широтных зон от экватора к полюсу на одной и той же высоте.

—Источник—

Богданова, Т.Л. Справочник по биологии/ Т.Л. Богданова [и д.р.]. – К.: Наукова думка, 1985.- 585 с.

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

Какая температура у растений

Чем глубже человечество изучает окружающий мир, тем больше появляется вопросов. В этом выпуске рассмотрим один из таких вопросов – есть ли у растений своя температура? Температурный баланс человека и животных хорошо известен. А что с растениями, имеют ли они свою температуру и какова же она у них? Поддерживают ли растения свою температуру, и насколько она зависит от окружающей среды?

Расхожее мнение о том, что температура растений та же, что и температура окружающей среды – не совсем верно. Некоторые растения имеют функцию регулирования своей температуры.

Первым это явление зафиксировал французский ученый, предшественник Дарвина – биолог Жан Батист Ламарк – пионер в создании учения об эволюции живой природы. В свое время, его теория не была оценена современниками, а полвека спустя стала предметом горячих дискуссий, которые не прекращаются до сих пор, но в этой статье мы говорим не об этом.

Проводя свои исследования, ученый обратил внимание на то, что температура цветов итальянской ариземы явно отличалась от температуры окружающей среды. Ламарка заинтересовало это явление. Он провел ряд исследований, и выяснил, что некоторые растения действительно поддерживают собственную температуру.

Австрийский физиолог, профессор Венского университета Ганс Молиш также проводил подобные опыты, выявляя возможность выделения растениями тепла.

В частности, что бы определить какое тепло выделяется растениями Молиш измерил температуру только что собранных листьев груши и поместил их в термос. Пробыв в термосе некоторое время листья груши повысили свою температуру на сорок градусов! Аналогичные результаты показали листья акации и бука.

В 1897 году Молиш первым доказал, что растения погибают при минусовых температурах из–за того, что между клетками листьев образуются кристаллы льда.

На сегодняшний день ученым известны многие растения, которые повышают свою температуру. Однако вопрос – Для чего растениям нужно согревать себя? – до сих пор остается малоизученным. Один из ответов – для привлечения насекомых к своим цветкам. Многие растения опыляются при помощи насекомых, которых привлекают более теплые растения.

Но это лишь одно объяснение причины повышения температуры растений. Наверняка их намного больше. Однако, чем больше мы познаем окружающий мир, тем больше появляется вопросов.

Итак, подведем итоги:
– У растений нет постоянной температуры.
– Их температура зависит от температуры окружающей среды, хотя в ряде случаев может от неё отличаться.

– В жаркие дни зеленые части растений на несколько градусов холоднее окружающего воздуха за счет испарения воды с их поверхности.

– У растений есть специальные приспособления – опушение, воздушные полости и многие другие, которые позволяют им избегать охлаждения при кратковременных заморозках.

• – Температура разных частей одного дерева различается порой на десятки градусов.
• Вот кстати, одно из теплокровных растений:

Ранней весной на Северо-Западе США можно встретить удивительное явление — чтобы прорасти сквозь снег, некоторые цветы растапливают его своим теплом. Эти цветы способны поддерживать температуру своего «тела» на уровне 35 градусов — почти как человек.

Подробнее про растение ЧИТАЙТЕ ТУТ

А вот тут рассказ про теплокровную рыбу. А вот еще интересные растения: Китайский рунический цветок и Алмазы растительного мира. Посмотрите что такое Смердящий рог осьминога и что это за Подземная орхидея плюс Белая клубника со вкусом ананаса Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия – http://infoglaz.ru/?p=75986

Урок 5: Что такое погода?

Погода влияет на состояние здоровья человека и сельское хозяйство. Так, дожди могут вызывать у людей головные боли, ухудшение настроения и низкое давление. На состояние растений такая погода, напротив, оказывает благоприятное влияние, так как дождевая вода «питает» почву и корни растений, обеспечивает их полезными микроэлементами.

Закажи карту Tinkoff Junior сейчас и получи 200 ₽ на счет

Перейти

С этой картой можно накопить на мечту, жми ⇒

Перейти

Погода влияет на состояние здоровья человека и сельское хозяйство. Так, дожди могут вызывать у людей головные боли, ухудшение настроения и низкое давление. На состояние растений такая погода, напротив, оказывает благоприятное влияние, так как дождевая вода «питает» почву и корни растений, обеспечивает их полезными микроэлементами.

Научное определение слова «погода»

С научной точки зрения погодой называется состояние атмосферы (воздушной оболочки Земли) в определённой точке мира.

На появление определения понятия «погода» оказали влияние труды Аристотеля. В одном из своих трактатов под названием «Метеорологика» учёный впервые описал различные явления, такие как дождь, град, снегопад, северное сияние и другие.

Какие явления природы характеризуют погоду

Погода нестабильна, так как явления природы, которые характеризуют её, сменяют друг друга на протяжении коротких промежутков времени. Ими являются:

• Атмосферное давление
• Осадки (дождь, снег, град и другие)
• Температура
• Направление ветра
• Сила ветра
• Влажность

Прогноз погоды

Предположение о состоянии погоды в будущем называется прогнозом. Его транслируют на радио, телевидение и в интернете. У некоторых мобильных операторов также можно купить точные прогнозы погоды с определением местоположения, которые отправляются абонентам в виде СМС.

По срокам прогнозируемого временного промежутка прогнозы погоды делятся на следующие типы:

• Наукастинг (прогноз погоды на несколько часов);
• Краткосрочные (Прогноз погоды на день);
• Среднесрочные (Прогноз погоды на неделю);
• Долгосрочные (Прогноз погоды на несколько месяцев);
• Прогноз климата (Прогноз погоды на 3-10 лет).

Из чего складывается погода

Когда люди говорят: «сегодня – хорошая погода», они имеют в виду не только комфортную температуру, но и отсутствие ветра, осадков, облачности и многие другие факторы. Именно поэтому можно назвать составляющие, от которых зависит общее состояние погоды:

• Температуры воздуха
• Ветра
• Осадков
• Облачности

Температура воздуха

Воздух нагревается под воздействием солнечного света, тем самым воздействуя на показатели температуры. Они измеряются в градусах по Цельсию и могут быть:

• Положительными (выше нуля);
• Отрицательными (ниже нуля).

Значения температуры показывает устройство под названием «термометр».

Метеорологи (специалисты в сфере погоды) отслеживают относительную температуру воздуха – разницу между её средними значениями в определенном месяце и в самом холодном. Это делается для полного представления о климате определённой территории. Так, слишком низкие или высокие значения относительной температуры приводят к:

• Ухудшению окружающей среды (сухость, заморозки);

● Ухудшению самочувствия человека (головные боли, усталость, перепады давления и температуры тела).

Среднегодовые показания температуры воздуха в различных точках мира равны:

• В странах экваториального пояса – 20-30 градусов;
• В северных странах (Гренландия, Финляндия, Норвегия) – в среднем от плюс трех до минус семнадцати градусов;
• В странах умеренного пояса (Россия, Польша, Германия) – приблизительно минус 5.

Ветер

Ветер – погодное явление, которое представляет собой движение потоков воздуха. Они могут быть тёплыми или холодными, в зависимости от температуры.

Ветер играет важную роль в природе и жизни человека:

• Благодаря ветрам в плавание выходят парусники и корабли;
• Потоки ветра разносят семена растений, тем самым способствуют их размножению;
• Благодаря движению потоков воздуха работают ветрогенераторы и ветряные мельницы, которые вырабатывают электричество.

Также ветер может оказывать разрушительное влияние на окружающий мир:

• Из-за значительной разницы температур потоков воздуха образуется торнадо. Оно вращается по спирали, уничтожая все на своём пути;
• Штормы также происходят из-за воздействия чрезвычайно сильного ветра;
• Одним из самых опасных явлений погоды, вызванных ветрами, является песчаная буря, которая достигает скорости до 10-и метров в секунду.

Прибор, который определяет направление ветра, называется флюгером. Его устанавливают как на метеорологических станциях, так и на крышах частных домов.

Осадки

Осадки – выпадающая на землю влага, которая испаряется из водоемов и может быть в двух агрегатных состояниях.

Основные виды осадков:

• Твёрдые (снег, град, иней и изморозь);
• Жидкие (моросящий дождь, снег, роса, ливень).

Количество осадков измеряется в миллиметрах. Так, например, в пустыне Сахара количество годовых осадков равно 50 миллиметров, а в одном из Индийских районов (Черапунджа) выпадает около 12-и тысяч мм.

Облачность

• Облачность – погодное явление, которое характеризуется определенным количеством облаков на небе. 
• Существует шесть степеней облачности:

• Ясность (без облаков);
• Переменная облачность (облака есть, но при этом светит солнце);
• Высокая облачность;
• Пасмурность;
• Атмосферные осадки (дождь, снег и т.д);
• Туман (большое количество густых облаков).

1. Также на погоду оказывают влияние:
2. Зимой выпадает снег, летом усиливается засуха; днём светит солнце, а ночью учащаются ветра и уменьшается температура.

3. Погода в различные времена года 

• Местоположение определенного участка планеты

Например, страны, находящиеся в тропическом поясе, подвержены засухе больше, чем антарктические территории.

• Перемещение воздушных масс

Воздушными массами называются потоки воздуха, которые имеют различные объём (от нескольких сотен до тысяч километров) и очаг возникновения (арктические, умеренные, тропические и другие).

Чаще всего воздушные массы находятся в равновесии с местностью, в которой они возникают, но иногда потоки могут перемещаться, меняя климат и температуру воздуха на тех или иных территориях.

Влажностью называется определенное количество пара в воздухе. От значения этой величины зависит состояние нервной системы человека. Так, повышение влажности воздуха может привести к ухудшению дыхания, плохой переносимости жары и холода. Умеренное же значение этой величины способствует увлажнению кожи и препятствует перепадам температуры в организме. 

Капли на стекле – один из признаков влажности воздуха

Это – сила, с которой воздушные массы давят на Землю. Её перепады неблагоприятно влияют на самочувствие человека. Так, пониженное давление чревато сонливостью, головной болью, ухудшением настроения, а повышенное – нарушением слуха и учащением дыхания.

Другие явления погоды

В мире существуют аномалии, которые происходят крайне нечасто, но порой приносят масштабные людские потери и разрушения. Самыми редкими и неблагоприятными явлениями погоды считаются:

Это – движущийся воздушный поток, напоминающий воронку, в которую попадают находящиеся рядом предметы. Смерч уничтожает все, что находится рядом с ним (в том числе людей и животных), из-за чего спрятаться от него практически невозможно.

«Чёрный туман» опустился на Лондон в 1952-м году. Это необычное явление природы понесло за собой огромное количество пострадавших: такой туман имел большую плотность, вследствие чего в нем было тяжело дышать.

Это – непривычный для человека вид молнии. Она может принимать любые размеры, чаще всего имеет форму шара, а также бывает красного или жёлтого цветов.

По наблюдениям очевидцев, шаровые молнии могут появиться как на улице, так и в помещении. Они поражают движущиеся объекты, взрываясь возле них и оглушая находящихся рядом живых существ.

Если молния ударяет в человека – он погибает сразу после взрыва. 

Цунами – это волна огромных размеров, вызванная землетрясениями. Она появляется посреди океана и двигается к берегу со скоростью, достигающей несколько километров в час. Когда волна попадает на него, погибают тысячи людей, разрушаются здания и объекты сельского хозяйства.

Условные знаки для обозначения погодных явлений

Для того, чтобы обозначить явления погоды, используются условные знаки. Чаще всего они встречаются в прогнозе погоды и научных материалах метеорологов. Знаками явлений погоды могут быть:

• Геометрические фигуры (показывают облачность);
• Стрелки (показывают направление ветра);
• Рисунки (чаще всего облака с изображенными рядом солнцем или каплями дождя).

Условные знаки для обозначения различных явлений погоды 

Как делается прогноз погоды

Прогнозирование состояния атмосферы в будущем начинается с метеостанции – лаборатории, в которой находятся приборы для наблюдения за погодой:

• Барометры (приборы, определяющие давление атмосферы);
• Термометры (приборы для измерения температуры воздуха или воды);
• Гигрометры (приборы для определения влажности воздуха);
• Анемометры (приборы, измеряющие скорость ветра);
• Метеоспутники (искусственно созданные устройства, которые делают снимки с орбиты Земли. Они, в свою очередь, отправляются в лаборатории, где специалисты анализируют полученные данные и составляют прогнозы).

• Оборудование на метеостанции 
• Одной из наиболее известных лабораторий, которая предоставляет прогнозы погоды многим странам (в том числе и России), является Норвежский институт метеорологии.
• В прогноз погоды включены:

• Дата/время;
• Погода (пасмурная/ясная/дождливая);
• Средняя температура воздуха (днём и ночью);
• Вероятность осадков (обозначается в процентах);
• Количество осадков, если они есть (измеряется в миллиметрах);
• Направление ветра (северный южный, юго-западный и так далее).

В качестве примера рассмотрим прогноз погоды в Москве на лето 2019-го года.

• Средняя дневная температура воздуха равна 23 градуса тепла по Цельсию;
• Ночью – плюс 15;
• Влажность – 75 процентов;
• Осадки – 70 миллиметров;
• Направление ветра – западное;
• Скорость ветра – 3,2 метра в секунду.

Прогноз погоды в Интернете

1. Для точного представления о погоде во всем мире используют карту осадков – модель Земли, на которой различными цветами обозначается количество выпавшего дождя, снега, града и так далее.
2. Для того, чтобы узнавать, через какое время выпадут осадки, также используется карта облачности, на которой показана траектория туч и облаков.

Метеорология

Прогноз погоды связан с метеорологией – наукой о явлениях и процессах, происходящих в атмосфере. Специалисты в этой сфере также изучают климат, температуру, ветер и другие явления погоды.

• Впервые понятие «метеорология» возникло в 17-м веке после изобретения термометра, барометра и других приборов для наблюдения за погодными явлениями.
• Первый термометр 
• Бытовые и научные наблюдения за погодой

Для наиболее точного представления о погоде в быту используют дневники, а в науке – архивы. В них записывается температура, влажность, сила ветра и другие показатели.

Образец дневника погоды 

Так, например, наблюдения ученых из Московской обсерватории за погодой осенью и зимой 2019-го года показали, что за последние 100 лет снега в умеренном поясе начали выпадать гораздо реже, а похолодания стали менее затяжными.

Народные приметы о природных явлениях и погоде

В древности люди предсказывали погоду, наблюдая за поведением животных, небом и растениями. По словам специалистов, лишь две из них являются правдивыми:

• Длинные полосы красных облаков на горизонте предвещают хорошую погоду.

Этой примете можно доверять, так как на цвет солнечного диска влияет наличие/отсутствие фронтов (потоков воздуха), которые и приносят неблагоприятную погоду.

• Если ласточки летают близко к земле – на следующий день пойдёт дождь.

Эта примета также является правдивой, поскольку из-за высокой влажности крылья мелких насекомых намокают и они спускаются на траву. Именно поэтому ласточки низко летают и ищут добычу на земной поверхности.

источник

Дать определение: погода это –…: 1Состояние атмосферы (воздушной оболочки Земли) в определённой точке мира 2Наука о явлениях и процессах, происходящих в атмосфере 3Разница между средней температурой какого-либо месяца и самого холодного из них 4Предположение о состоянии природы в будущем В прогноз погоды включены: Какая температура воздуха нормальна для экваториальных стран: Разницей между средней температурой какого-либо месяца и самого холодного называется: 1Температура наружного воздуха 2Относительная температура воздуха 4Коэффициент расширения температуры Какие явления природы характеризуют погоду: Переменной облачностью является состояние атмосферы, когда: 2В атмосфере присутствует большое количество густых облаков 3Присутствуют облака, но при этом светит солнце 4На небе – небольшое количество облаков, но солнце не светит Прибором для определения погоды является: 1 вопрос:

Дать определение: погода это –…: 1) Состояние атмосферы (воздушной оболочки Земли) в определённой точке мира 2) Наука о явлениях и процессах, происходящих в атмосфере 3) Разница между средней температурой какого-либо месяца и самого холодного из них 4) Предположение о состоянии природы в будущем

2 вопрос:

В прогноз погоды включены: 1) Температура воздуха 2) Направление ветра 3) Осадки 4) Все ответы верны

3 вопрос:

Какая температура воздуха нормальна для экваториальных стран: 1) 20-30 градусов 2) Минус 25-40 градусов 3) 40-50 градусов 4) 0-10 градусов

4 вопрос:

Разницей между средней температурой какого-либо месяца и самого холодного называется: 1) Температура наружного воздуха 2) Относительная температура воздуха 3) Атмосферное давление 4) Коэффициент расширения температуры

5 вопрос:

Какие явления природы характеризуют погоду: 1) Атмосферное давление 2) Осадки 3) Температура 4) Все ответы верны

6 вопрос:

Переменной облачностью является состояние атмосферы, когда: 1) На небе нет облаков 2) В атмосфере присутствует большое количество густых облаков 3) Присутствуют облака, но при этом светит солнце 4) На небе – небольшое количество облаков, но солнце не светит

7 вопрос:

Прибором для определения погоды является: 1) Термометр 2) Барометр 3) Гигрометр 4) Все ответы верны

1 вопрос: Состояние атмосферы (воздушной оболочки Земли) в определённой точке мира 2 вопрос: Все ответы верны 4 вопрос: Относительная температура воздуха 5 вопрос: Все ответы верны 6 вопрос: Присутствуют облака, но при этом светит солнце 7 вопрос: Все ответы верны

Температурный режим воздуха

Лекция 5

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ВОЗДУХА

ПРОЦЕССЫ НАГРЕВАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА

Тепловым
режимом атмосферы называют характер распределения и изменения температуры в
атмосфере. Тепловой режим атмосферы определяется главным образом её
теплообменом с окружающей средой, т. е. с деятельной поверхностью и космическим
пространством.

За исключением верхних слоев, атмосфера поглощает солнечную
энергию сравнительно слабо. Основной источник нагревания нижних слоев атмосферы
— тепло, получаемое ими от деятельной поверхности.

В дневные часы, когда приход
радиации преобладает над расходом, деятельная поверхность нагревается,
становится теплее воздуха, и тепло передается от нее воздуху. Ночью деятельная
поверхность теряет тепло излучением и становится холоднее воздуха.

В этом
случае воздух отдает тепло почве, в результате чего сам он охлаждается. Перенос
тепла между деятельной поверхностью и атмосферой, а также в самой атмосфере
осуществляется следующими процессами.

Молекулярная теплопроводность. Воздух, непосредственно соприкасающийся с деятельной
поверхностью, обменивается с ней теплом посредством молекулярной
теплопроводности. Вследствие того что коэффициент молекулярной теплопроводности
неподвижного воздуха сравнительно мал, этот вид теплообмена незначителен.

Турбулентная теплопроводность. Она возникает внутри атмосферы вследствие вихревого,
хаотического движения воздуха, т. е. турбулентности. Ее условно можно разделить
на динамическую и термическую.

Динамическая турбулентность — вихревое хаотическое движение, возникающее в
результате появления силы трения как между отдельными слоями перемещающегося
воздуха, так и между движущимся воздухом и подстилающей поверхностью.

Термическая турбулентность, или тепловая
конвекция — упорядоченный перенос
отдельных объемов воздуха в вертикальном направлении, возникающий при
неравномерном нагревании различных участков поверхности.

Над более прогретыми
участками воздух становится теплее а, следовательно, легче окружающего и
поднимается вверх.

Его место занимает более холодный соседний воздух, который,
в свою очередь, нагревается и тоже поднимается.

Радиационная теплопроводность. Определенную роль в передаче тепла от почвы к
атмосфере играет излучение деятельной поверхностью длинноволновой радиации,
поглощаемой нижними слоями атмосферы.

Последние, нагреваясь, таким же способом
последовательно передают тепло вышележащим слоям. В период охлаждения
поверхности радиационный поток тепла направлен от вышележащих слоев атмосферы
вниз.

Радиационный поток тепла над сушей проявляется главным образом в ночные
часы, когда турбулентность резко ослаблена, а тепловая конвекция отсутствует.

Конденсация (сублимация) водяного пара. При конденсации выделяется тепло, нагревающее
воздух, особенно более высокие слои атмосферы, где образуются облака.

Суточный и годовой ход температуры воздуха

Изменения
температуры приземного слоя воздуха в течение суток и года обусловлены
периодическими колебаниями температуры подстилающей поверхности и наиболее
четко выражены в его нижних слоях.

В
суточном ходе кривая имеет по одному максимуму и минимуму. Минимальное значение
температуры наблюдают перед восходом Солнца. Затем она непрерывно повышается,
достигая наибольших значений в 14…15 ч, после чего начинает снижаться до
восхода Солнца.

Амплитуда
температурных колебаний — важная характеристика погоды и климата, зависящая от
ряда условий.

Амплитуда
суточных колебаний температуры воздуха зависит от погодных условий. В ясную
погоду амплитуда больше, чем в пасмурную, так как облака днем задерживают
солнечную радиацию, а ночью уменьшают потерю тепла земной поверхностью путем
излучения.

Амплитуда
зависит также от времени года. В зимние месяцы при малой высоте Солнца в
средних широтах она понижается до 2…3 °С.

• Оказывает
  большое влияние на суточный ход температуры воздуха рельеф: на выпуклых формах
  рельефа (на вершинах и на склонах гор и холмов) амплитуда суточных колебаний
  меньше, а в вогнутых (ложбины, долины, котловины) больше по сравнению с
  равнинной местностью.
• Назначение
  амплитуды влияют и физические свойства почвы:
• чем
  больше суточный ход на самой поверхности почвы, тем больше суточная амплитуда
  температуры воздуха над ней.

Растительный
покров уменьшает амплитуду суточных колебаний температуры воздуха среди
растений, так как он днем задерживает солнечную радиацию, а ночью — земное излучение.
Особенно заметно уменьшает суточные амплитуды лес.

Характеристикой
годового хода температуры воздуха служит амплитуда годовых колебаний
температуры воздуха. Она представляет разность между средними месячными
температурами воздуха самого теплого и самого холодного месяцев в году.

Годовой
ход температуры воздуха в разных географических зонах различен в зависимости от
широты и континентальное™ местоположения. По средней многолетней амплитуде и по
вре­мени наступления экстремальных температур выделяют четыре типа годового
хода температуры воздуха.

Экваториальный тип. В экваториальной зоне в году наблюдают два
слабовыраженных максимума температуры — после весеннего (21.03) и осеннего
(23.09) равноденствия, когда Солнце находится в зените, и два минимума — после
зимнего (22.12) и летнего (22.06) солнцестояния, когда Солнце находится на
наименьшей высоте.

Тропический тип. В тропических широтах наблюдают простой годовой ход
температуры воздуха с максимумом после летнего и минимумом после зимнего
солнцестояния.

Тип умеренного пояса. Минимальные и максимальные значения температуры отмечаются
после солнцестояний.

Полярный тип. Минимум температуры в годовом ходе вследствие
полярной ночи сдвигается на время появления Солнца над. Максимум температуры в
Северном полушарии наблюдается в июле.

На
годовой ход температуры воздуха оказывает влияние также высота места над уровнем моря. С увеличением высоты годовая
амплитуда уменьшается.

Изменение температуры воздуха с высотой

В
тропосфере температура воздуха с высотой понижается, как отмечалось, в среднем
на 0,6 ºС на каждые 100 м высоты. Однако в приземном слое распределение
температуры может быть различным: она может и уменьшаться, и увеличиваться, и
оставаться постоянной. Представление о распределении температуры с высотой дает
вертикальный градиент температуры (ВГТ):

Значение
ВГТ в приземном слое зависит от погодных условий (в ясную погоду он больше, чем
в пасмурную), времени года (летом больше, чем зимой) и времени суток (днем
больше, чем ночью).

Ветер уменьшает ВГТ, поскольку при перемешивании воздуха
его температура на разных высотах выравнивается. Над влажной почвой резко
снижается ВГТ в приземном слое, а над оголенной почвой (паровое поле) ВГТ
больше, чем над густым посевом или лугом.

Это обусловлено различиями в
температурном режиме этих поверхностей.

В
результате определенного сочетания этих факторов ВГТ вблизи поверхности в
пересчете на 100 м высоты может составлять более 100 ºС/100 м. В таких случаях
и возникает тепловая конвекция.

Изменение
температуры воздуха с высотой определяет знак ВГТ: если ВГТ > 0, то
температура уменьшается с удалением от деятельной поверхности, что обычно
бывает днем и летом ; если ВГТ = 0, то температура с высотой не меняется; если
ВГТ < 0, то температура увеличивается с высотой и такое распределение температуры называют инверсией.

В
зависимости от условий образования инверсий в приземном слое атмосферы их
подразделяют на радиационные и адветивные.

1. Радиационные
инверсии возникают при радиационном выхолаживании земной поверхности. Такие
инверсии в теплый период года образуются ночью, а зимой наблюдаются также и
днем. Поэтому радиационные инверсии подразделяют на ночные (летние) и зимние.

2. Адвективные
инверсии образуются при адвекции (перемещении) теплого воздуха на холодную
подстилающую поверхность, которая охлаждает прилегающие к ней слои
надвигающегося воздуха.

К этим инверсиям относят также и снежные инверсии. Они
возникают при адвекции воздуха, имеющего температуру выше 0°С, на поверхность,
покрытую снегом.

Понижение температуры в самом нижнем слое в этом случае
связано с затратами тепла на таяние снега.

Измерение температуры воздуха

На
метеорологических станциях термометры устанавливают в особой будке, называемой
психрометрической будкой, стенки которой жалюзийные. В такую будку не проникают
лучи Солнца, но в то же время воздух имеет свободный доступ в нее.

Термометры
устанавливают на штативе так, чтобы резервуары располагались на высоте 2 м от
деятельной поверхности.

Срочную
температуру воздуха измеряют ртутным психрометрическим термометром ТМ-4,
который устанавливают вертикально. При температуре ниже —35°С используют низкоградус­ный
спиртовой термометр ТМ-9.

Экстремальные
температуры измеряют по максимальному ТМ-1 и минимальному ТМ-2 термометрам,
которые укладывают горизонтально.

Для
непрерывной записи температуры воздуха служит термограф М-16А, который помещают в жалюзийной будке для
самописцев. В зависимости от скорости вращения барабана термографы бывают
суточные и недельные.

В посевах и насаждениях температуру воздуха измеряют,
не нарушая растительный покров. Для этого используют аспирационный психрометр.

Значение температуры воздуха для сельскохозяйственного

производства

Значение температуры воздуха для сельского хозяйства
общеизвестно. Фотосинтез, дыхание, транспирация, усвоение питательных веществ
из почвы и другие физиологические процессы происходят в определенном диапазоне
температур. Существуют температурные пределы жизнедеятельности растений —
биологический минимум и биологический максимум.

Между ними находится зона
оптимальных температур, при которых наиболее интенсивно развиваются растения и
формируется урожай. Пределы температуры для различных растений неодинаковы и
изменяются даже для одного и того же растения в период его вегетации , а также
при перемещении растений в другие географические условия.

Таким образом, их
нельзя считать по­стоянными. Они могут сдвигаться в пределах генетически
заложенной нормы реакции в результате приспособления к условиям среды. Самые
низкие и самые высокие температуры, которые выдерживает данное растение,
называют температурными или летальными границами жизни.

В пределах этих границ
находятся так называемые латентные границы — скрытые (внешне не проявляющиеся)
границы физиологической реакции. После перехода через эти границы активные
жизненные процессы обратимо снижаются до минимального значения, и протоплазма
клеток впадает в тепловое или холодное оцепенение.

При достижении летальной
границы возникают, необратимые повреждения и жизнь прекращается.

Температура
среды также является одним из основных метеорологических факторов, определяющих
возможность возникновения заболевания растений и степень его вредоносности.

Влияние этого фактора начинает проявляться уже на первых этапах инфекционного
процесса, обусловливая жизнеспособность возбудителя болезни и возможность его
сохранения к началу вегетационного периода.

Сохранение жизнеспособности
возбудителя в значительной мере зависит от формы его существования в течение
периода, когда прекращается вегетация растений. Наименее стойкими к воздействию
среды в это время оказываются так называемые пропагативные споры.

Так, конидии
возбудителя мучнистой росы пшеницы способны прорастать в большом диапазоне
температур (от 0 до 35 °С), что не позволяет им сохраняться уже при
температуре, близкой к 0 °С, а споры милдью виноградной лозы способны
сохраняться около 20 сут лишь при температуре ниже 10 °С.

Температура
среды регулирует и скорость прорастания спор (рис. 4.8).

Тесно
связаны с температурным режимом распространение и вредоносность вредителей
сельскохозяйственных растений. Для каждого вида вредных насекомых существуют
оптимальные и предельные значения температуры.

Так, у саранчи период развития
от стадии личинки до взрослого насекомого при температуре 32…39 °С длится 20
сут, при 22…27 °С – около 52 сут. Недостаток тепла задерживает или прекращает
развитие насекомых.

Например, гусеница лугового мотылька при температуре ниже
17 °С не превращается в куколку, аналогичный эффект наблюдается у личинки
жука-казарки при температуре ниже 14 °С.

Температура
воздуха определяет также состояние, поведение и продуктивность
сельскохозяйственных животных.

Тепло
— один из основных экологических факторов жизнедеятельности биоценозов.

По­этому
учет температурного режима воздуха важен для всех отраслей
сельскохозяйственного производства как при выборе проектных решений, например
районирование культур и сортов сельскохозяйственных растений и пород животных,
так и при выработке плановых: расчеты сроков сева и уборки, числа и сроков
обработки посевов гербицидами, поливов и т. д.