РОЗДІЛ 3 ГЕОГРАФІЧНА ОБОЛОНКА
Тема 2. Атмосфера
§ 34. Температура земної поверхні та повітря. Теплові пояси Землі
Пригадайте
Яке значення Сонця для життя на Землі?
Що таке сонячна енергія?
Як і чому нагрівається земна поверхня. Усі процеси в атмосфері відбуваються з участю сонячної енергії. Не всі ділянки земної поверхні отримують однакову її кількість. Унаслідок обертання Землі навколо Сонця кут падіння сонячних променів на поверхню Землі протягом року змінюється. Чим більший кут падіння сонячних променів, тим більше
Розгляньте малюнок 90 (б) і ви побачите, що у помірних широтах кут падіння сонячних променів не буває 90°, а максимальним є тоді, коли в нашій Північній півкулі літо (в день літнього сонцестояння), а мінімальним – узимку
Мал. 90. Кут падіння сонячних променів на екваторі (а) і в помірних широтах (б)
Земна поверхня поглинає сонячну енергію, що надійшла до неї, і поступово нагрівається. Так, ліс, пісок, розораний вологий темний грунт поглинають більше енергії Сонця і тому нагріваються швидше. Натомість світлі території, вкриті снігом чи льодом, майже не нагріваються, оскільки більша частина енергії, що надійшла від Сонця, миттєво відбивається назад в атмосферу.
Вода нагрівається повільніше, але й повільніше віддає поглинуту енергію. Тому Світовий океан є величезним накопичувачем сонячного тепла.
Поверхня Землі, як і будь-яке нагріте тіло, поступово віддає своє тепло. Більша частина цього тепла (до 80 %) витрачається на випаровування води, а решта – на нагрівання повітря у тропосфері.
Температура повітря. Повітря нагрівається не безпосередньо сонячними променями, а здебільшого від поверхні Землі. Нагріте повітря розширюється, його густина зменшується, тобто воно стає легшим і піднімається вгору. Завдяки такому переміщенню приземні шари повітря нагріваються більше, а з висотою температура повітря знижується. На кожні 100 м висоти вона знижується в середньому на 0,6 °С.
Температуру повітря, грунту, як і інших тіл, вимірюють у градусах за шкалою Цельсія (у деяких країнах користуються шкалою Фаренгейта) за допомогою термометрів різних типів.
Зміни температури протягом доби. Температура повітря впродовж доби поступово змінюється. Найвищу (максимальну) температуру спостерігають о 14-15-й годині, а найнижчу (мінімальну) – перед світанком. Різницю між найвищою та найнижчою добовою температурою називають добовою амплітудою коливання температури (мал. 91).
Мал. 91. Графік зміни температури повітря протягом доби у м. Києві у жовтні
На Землі цей показник неоднаковий. Так, на полюсах у полярний день температура протягом доби майже не змінюється. Незначною є також добова амплітуда над океанами та на екваторі. Натомість у тропіках добове коливання температури досить значне: після сорокаградусної денної спеки вночі температура може знизитися до 0 °С.
Дивовижні явища
Температурні сюрпризи. Загалом температура повітря протягом доби змінюється поступово. Але зафіксовані й унікальні випадки. Якось у США протягом доби температура знизилася на 55,5 °С. Там само зафіксували випадок, коли лише за 15 хвилин температура підвищилася на 26,1 °С. На Південному березі Криму в 1952 році теплий і сухий вітер лише за годину підвищив температуру на 12 °С!
ПРАКТИЧНА РОБОТА № 8
Спостереження за погодою: складання графіка температур
Скориставшись даними своїх спостережень за температурою повітря, побудуйте графік добових змін температури та визначте її амплітуду. Графік краще будувати на міліметровому папері. На горизонтальній осі відкладіть час, коли проводили спостереження за температурою, а на вертикальній – значення температури в градусах за Цельсієм (мал. 91). Для отримання точних результатів спостереження варто проводити через кожні три години, починаючи із шостої ранку. За графіком легко визначити, коли протягом доби температура повітря була найвищою та найнижчою, а також встановити добову амплітуду коливання температури.
Мал. 92. Типи річного розподілу температури
Річний розподіл температури повітря на Землі. Температура повітря протягом року змінюється залежно від кута падіння сонячних променів. Цей кут є найбільшим між Північним і Південним тропіками (знайдіть їх на карті та визначте широту). З наближенням до полярних кіл (знайдіть їх на карті та визначте широту) він поступово зменшується. За полярними колами кут падіння сонячних променів змінюється від 0° (тоді Сонце не сходить з-за горизонту) до 23,5° (коли Сонце не заходить за лінію горизонту близько півроку).
Як і в добовому коливанні температури, протягом року теж бувають найвищі та найнижчі її показники. Різницю між максимальною і мінімальною температурами повітря протягом року називають річною амплітудою коливання температури.
За показниками максимальних і мінімальних температур повітря впродовж року, за часом їх настання, а також за амплітудою коливання температури розрізняють чотири типи річного розподілу температури: екваторіальний, тропічний, помірний і полярний (мал. 92).
Отже, головна особливість у розподілі річної температури повітря на Землі – це її зміна з широтою. Температура загалом підвищується від полюсів до екватора.
Розподіл річної температури повітря на Землі порушується чергуванням великих просторів океанів і суходолу, рельєфом, океанічними течіями.
Практичне завдання
Проаналізуйте графіки, зображені на малюнку 92. Виділіть найголовніші особливості кожного типу річного розподілу температури повітря.
Лінії однакових температур на карті. Щоб показати річний розподіл температури повітря на Землі, створюють спеціальні географічні карти. На них температуру повітря позначають або точками, поряд з якими стоїть її числове значення, або спеціальними лініями – ізотермами. Це лінії, які з’єднують точки з однаковою температурою (мал. 93). Червоними лініями позначають температуру найтеплішого місяця року, яким у Північній півкулі є липень. Чорними або синіми лініями позначають температуру січня – найхолоднішого місяця у Північній півкулі. (Поміркуйте, який місяць року є найхолоднішим, а який – найтеплішим у Південній півкулі.) Інколи розподіл температури повітря на карті зображують різними кольорами.
Мал. 93. Теплові пояси Землі
За особливостями річного розподілу температури повітря на Землі виділяють сім теплових (температурних) поясів, межами яких є ізотерми. Відшукайте теплові пояси на малюнку 93. Так, жаркий пояс розташований між річною ізотермою +20 °С Північної і Південної півкуль; два помірні пояси – між ізотермами +20 °С і + 10 °С найтеплішого місяця в обох півкулях; два холодні пояси розташовані між ізотермами +10 °С і 0 °С найтеплішого місяця в обох півкулях; два пояси вічного холоду розташовані навколо полюсів і оточені ізотермою 0 °С найтеплішого місяця в обох півкулях.
ПІДСУМКИ
– Джерелом нагрівання земної поверхні є сонячна енергія.
– Земна поверхня нагрівається по-різному залежно від кута падіння сонячних променів, кольору, щільності поверхні та рельєфу.
– Повітря нагрівається від земної поверхні, тому з висотою його температура знижується.
– Розрізняють добові і річні зміни температури повітря, які на різних широтах мають свої показники амплітуди коливання.
– Розрізняють чотири основні типи річного розподілу температури повітря та сім теплових поясів Землі.
Запитання і завдання для самоперевірки
Проведіть спостереження за добовим розподілом температури повітря у своїй місцевості і побудуйте графік коливання температури. Поясніть причини зміни температури.
Розрахуйте, якою буде температура повітря на висоті 3000 м, якщо біля поверхні Землі вона становить -5°С.
Назвіть причини порушення розподілу температури повітря на Землі впродовж року.
Від чого нагрівається атмосферне повітря?
(1 votes, average: 5,00 out of 5)