Что влияет на распределение температур. Распределение температуры на земле в июле и январе

В нашей Солнечной системе существует источник тепла и света - звезда под названием Солнце. Рассматривая вопрос о том, каковы закономерности распределения температуры воздуха на Земле, не обойтись без этого самого объекта, без упоминания воды и атмосферного давления. Все эти составляющие образуют климат.

Как известно, Солнце находится достаточно далеко от нашей планеты, но оно излучает такой мощный поток тепла и света, что с легкостью прогревает Землю, хоть и достаточно неравномерно.

Распределение света и тепла

Неравномерность распределения тепла на нашей планете имеет место из-за шарообразной Естественно, двигаясь вокруг Солнца, она освещается только с одной стороны. Кроме этого, на некоторых участках пучки света падают отвесно, что гарантирует хороший прогрев воздуха. Эти участки находятся на экваторе. Но из-за той же причины прогревается лишь ограниченная территория.

Все же, каковы закономерности распределения температуры воздуха на Земле? Рассмотрим более значимый фактор - падение солнечных лучей. Территории, находящиеся ближе к экватору, прогреваются лучше. Чем ближе к полюсам, тем температура воздуха ниже. Но парадокс: лучи по мощности и на экваторе, и на полюсах одинаковы, причиной разных температур служит угол падения лучей на поверхность Земли. Если он большой, то проходит большое расстояние, большинство просто рассеивается в тропосфере, в результате не доходя до поверхности планеты.

Еще один фактор - наклон земной оси. Если бы этого не было, то не было бы смены времен года, по времени день и ночь были бы равны, постоянно наблюдалась одна и та же температура воздуха.

Подведем итог этого пункта. Каковы закономерности распределения температуры воздуха на Земле? Чем ближе к экватору, тем теплее. Мы выделили пока две составляющие образования климата: наклон оси и падение лучей, точнее, угол.

Взаимосвязь воды и температуры воздуха

Гидросфера и атмосфера находятся в очень тесном контакте, а если точнее, они являются Они диктуют закономерности распределения тепла и влаги на нашей планете. Какую же все-таки взаимосвязь можно наблюдать? Все просто: территории, где преобладает суша, подвержены похолоданию. Современная ситуация такова: в данный момент наблюдается неравномерное распределение водных ресурсов, что может стать причиной начала оледенения.

Важно знать, что суша и воздух довольно быстро нагреваются в дневное время, но теряют тепло так же моментально ночью. Мы сильно не ощущаем этих перепадов благодаря слоям тропосферы, которые улавливают тепло. К примеру, возьмем наш спутник Луну. Она получает примерно такое же количество солнечной энергии, как и Земля, но, учитывая то, что Луна не обладает атмосферой, днем она нагревается более чем на сто градусов, а по ночам остывает до минуса ста шестидесяти.

Каковы закономерности распределения температуры воздуха на Земле, мы рассмотрели, теперь перейдем к вопросу распределения влаги. Как мы знаем, вода из водоемов все время испаряется, преимущественно в океанах. Тогда этот воздух несется над материками, остужаясь при этом, в итоге выпадают осадки (дождь или снег), частично вода возвращается в океан. Вот как выглядит гидрологический цикл.

Распределение температуры воздуха и атмосферного давления

Всего наша планета обладает тремя поясами низкого и четырьмя поясами высокого атмосферного давления. Предлагаем разобраться с тем, как они образовались. Важно отметить, что воздушные массы могут двигаться как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.

Как уже упоминалось ранее, на экваторе воздух нагревается достаточно сильно, что ведет к его расширению, он становится легче и поднимается. В связи с этим, у поверхности земли на экваторе и в приближенных областях образуется низкое атмосферное давление.

На полюсах мы можем наблюдать обратное явление, это связано с тем, что воздух холодный и тяжелый. Так образуется высокое атмосферное давление.

Температура воздуха и высота

Кроме всего, что было сказано ранее, закономерности распределения температуры воздуха на Земле могут рассматриваться и с другой стороны. Независимо от того, в каком поясе и на какой широте расположена территория, независимо от атмосферного давления, температура воздуха постепенно падает с набором высоты.

Самый первый, близкий слой к поверхности земли - это тропосфера, она простирается вверх на высоту от десяти до восемнадцати километров. А температура в ней падает с каждой сотней метров примерно на шесть десятых градуса. Далее следует слой стратосферы. Сначала температура в ней неизменна, но постепенно начинает подниматься.

1. Какова мощность атмосферы и какие газы ее образуют?

Мощность условно 1000 км. Газы: азот, кислород аргон, углекислый газ, неон, гелий, метан, криптон, водород, ксенон.

2. Из каких слоёв состоит атмосфера?

Атмосфера Земли состоит из четырех слоев: тропосфера, стратосфера, мезосфера, ионосфера (термосфера).

3. Как определяют среднемесячные и среднегодовые температуры Земли?

Среднемесячная температура – это среднее арифметическое температур каждого дня, а среднегодовая температура – это среднее арифметическое среднемесячной температуры.

4. Какие условия необходимы для образования атмосферных осадков? Может ли холодный воздух содержать много влаги? Какой воздух называют насыщенным водяными парами?

Главным условием образования атмосферных осадков является охлаждение тёплого воздуха, приводящее к конденсации содержащегося в нём пара. Содержание влаги в воздухе зависит от атмосферного давления. Холодный воздух, опускаясь, не может содержать много влаги, при опускании он сжимается и нагревается благодаря чему удаляется от состояния насыщения, становится суше. Поэтому в областях повышенного давления над тропиками и у полюсов осадков выпадает мало. Воздух насыщенный водяными парами – это воздух, в котором содержание паров выше 75%.

5. Что такое атмосферное давление? Как оно влияет на погоду вашей местности?

Атмосферное давление – давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Влияет тем, что мы находимся в зоне с низким давлением и из-за этого на Урале есть осадки.

6. Какое влияние на погоду вашей местности оказывает направление ветра, а также воздушные массы?

Направление ветра и воздушные массы оказывают значительное влияние на погоду в нашей местности, так как они все время находятся в движении и переносят тепло и холод, влагу и сухость из одних широт в другие, с океанов на материки и с материков на океаны. Характер погоды определяют нисходящие и восходящие движения воздуха.

7. Определите: а) какие изотермы пересекают меридиан 80 з. д.; б) каковы годовые температуры в тропическом, умеренных, полярных поясах освещённости?

а) Изотермы –10°С, 0°С, +10°С, +20°С пересекают меридиан 80 з. д. б) В тропическом поясе освещённости годовая температура +20°С, в умеренных поясах освещённости годовая температура от +20°С до –10°С, в полярных поясах освещённости годовая температур а ниже –10°С.

8. Какую закономерность подтверждают данные карты?

Количество тепла, получаемого Землёй, уменьшается от экватора.

9. По климатическим картам определите: а) какие изотермы годовых температур пересекают меридиан 40 в. д.; б) среднюю годовую температуру на юге Африки; в) годовое количество осадков в Сахаре, в районе Москвы, в бассейне реки Амазонки.

Изотермы –10°С, 0°С, +10°С, +20°С пересекают меридиан 40 в. д.; б) средняя годовая температура на юге Африки составляет +20°С; в) годовое количество осадков в Сахаре – 76 мм, в районе Москвы – 650 мм, в бассейне реки Амазонки – до 3000 мм.

10. По климатической карте Австралии определите: средние температуры января и июля; годовое количество осадков на западе и востоке материка; господствующие ветры.

Средняя температура января в Австралии составляет от +20 С до +27 С; средняя температура в июле +14 С – +18 С; на западе 250 мм, на востоке 2 000 мм; господствуют западные ветра.

Вопросы и задания

1. Назовите главную причину распределения температур на поверхности Земли.

Чем ближе к экватору, тем больше угол падения солнечных лучей, а значит, сильнее нагревается земная поверхность, что способствует повышению температуры приземного слоя атмосферы.

2. Что можно узнать по климатическим картам?

Распределение температур, годовое количество осадков, господствующие ветра.

3. Почему близ экватора выпадает много осадков, а в тропических областях – мало?

Главная причина – движение воздуха, которое зависит от поясов атмосферного давления и вращения Земли вокруг своей оси. В областях повышенного давления над тропиками и у полюсов осадков выпадает мало. Много осадков выпадает в областях, где наблюдается низкое атмосферное давление.

4. Назовите постоянные ветры и объясните их образование. По каким признакам можно группировать ветры?

Пассаты дуют в экваториальном поясе, так как там преобладает низкое давление, а близ тридцатых широт – высокое, то у поверхности Земли ветры дуют от поясов высокого давления к экватору. Западные ветры дуют от тропических поясов высокого давления в сторону полюсов, так как у 65 с. и ю. ш. преобладает низкое давление. Однако, вследствие вращения Земли они постепенно отклоняются к востоку и создают воздушный поток запада на восток.

5. Что такое воздушная масса?

Воздушная масса – это большие объемы воздуха тропосферы, обладающие однородными свойствами.

6. Какова роль воздушных течений в распределении тепла и влаги на поверхности Земли?

Постоянные ветры переносят воздушные массы из одной территории на поверхности Земли в другую. От того, какая воздушная масса поступает в тот или иной район, зависит погода, а в конечном итоге – и климат этого района. Каждая воздушная масса имеет свои индивидуальные свойства: влажность, температуру, прозрачность, плотность.

7. Люди каких профессий заняты изучение атмосферы и происходящих в её пределах процессов?

Метеорологи, синоптики, климатологи, экологи.

Вопрос 1. От чего зависит распределение тепла по поверхности Земли?

Распределение температуры воздуха над поверхностью Земли зависит от следующих четырех основных факторов: 1) широты, 2) высоты поверхности суши, 3) типа поверхности, в особенности от расположения суши и моря, 4) переноса тепла ветрами и течениями.

Вопрос 2. В каких единицах измеряется температура?

В метеорологии и в быту в качестве единицы измерения температуры используется шкала Цельсия или градусы Цельсия.

Вопрос 3. Как называется прибор для измерения температуры?

Термометр - прибор для измерения температуры воздуха.

Вопрос 4. Как изменяется температура воздуха в течение суток, в течение года?

Изменение температуры зависит от вращения Земли вокруг оси и соответственно от изменения количества солнечного тепла. Поэтому температура воздуха повышается или понижается в зависимости от расположения Солнца на небе. Изменение температуры воздуха в течение года зависит от положения Земли на орбите при вращении вокруг Солнца. Летом земная поверхность хорошо нагревается из-за прямого падения солнечных лучей.

Вопрос 5. При каких условиях в конкретной точке на поверхности Земли температура воздуха будет оставаться всегда постоянной?

Если Земля не будет вращаться вокруг солнца и своей оси и не будет переноса воздуха ветрами.

Вопрос 6. По какой закономерности меняется температура воздуха с высотой?

При подъёме над поверхностью Земли температура воздуха в тропосфере понижается на 6 С на каждом километре подъёма.

Вопрос 7. Какая существует связь между температурой воздуха и географической широтой места?

Количество света и тепла, получаемое земной поверхностью, постепенно убывает в направлении от экватора к полюсам из-за изменения угла падения солнечных лучей.

Вопрос 8. Как и почему меняется температура воздуха в течение суток?

Солнце встаёт на востоке, поднимается всё выше и выше, а затем начинает опускаться, пока не зайдёт за горизонт до следующего утра. Суточное вращение Земли приводит к тому, что угол падения солнечных лучей на поверхность Земли меняется. А значит, меняется и уровень нагрева этой поверхности. В свою очередь, и воздух, который нагревается от поверхности Земли, получает в течение дня разное количество тепла. А ночью количество тепла, получаемое атмосферой, ещё меньше. Вот в чём причина суточной изменчивости. В течение суток температура воздуха повышается с рассвета до двух часов дня, а потом начинает понижаться и достигает минимума за час до рассвета.

Вопрос 9. Что такое амплитуда температур?

Разность самой высокой и самой низкой температуры воздуха за какой-либо промежуток времени называется амплитудой температур.

Вопрос 11. Почему самая высокая температура наблюдается в 14 ч, а самая низкая - в «предрассветный час»?

Потому что в 14 часов Солнце максимально нагревает землю, а в предрассветный час Солнце еще не взошло, а за ночь температура все время опускалась.

Вопрос 12. Всегда ли можно ограничиться знаниями только о средних значениях температуры?

Нет, так как в определенных ситуациях необходимо знать точную температуру.

Вопрос 13. Для каких широт и почему характерны самые низкие средние значения температуры воздуха?

Для полярных широт, поскольку солнечные лучи доходят до поверхности под наименьшим углом.

Вопрос 14. Для каких широт и почему характерны самые высокие средние значения температуры воздуха?

Самые высокие средние значения температуры воздуха характерны для тропиков и экватора, так как там самый большой угол падения солнечных лучей.

Вопрос 15. Почему температура воздуха с высотой уменьшается?

Потому, что воздух прогревается от поверхности Земли, когда она имеет плюсовую температуру и получается чем выше воздушный слой, тем меньше он прогревается.

Вопрос 16. Как вы думаете, какой месяц года отличается минимальными средними температурами воздуха в Северном полушарии? В Южном полушарии?

Январь в среднем, самый холодный месяц года на большей части Северного полушария Земли, и самый теплый месяц года на большей части Южного полушария. Июнь в среднем, самый холодный месяц года на большей части Южного полушария.

Вопрос 17. На какой из перечисленных параллелей высота полуденного солнца будет наибольшей: 20° с. ш., 50° ю. ш., 80 с. ш.?

Вопрос 18. Определите температуру воздуха на высоте 3 км, если у поверхности Земли она составляет +24 °С?

tн=24-6,5*3=4,5 ºС

Вопрос 19. Рассчитайте среднее значение температуры по данным, представленным в таблице.

(5+0+3+4+7+10+5) : 6 = 4,86; (-3 + -1) : 2 = -2; 4,86 - 2 = 2,86

Ответ: средняя температура = 2,86 градусов.

Вопрос 20. Используя приведённые в задании 2 табличные данные, определите амплитуду температур за указанный период.

Амплитуда температур за указанный период составит 13 градусов.

На температуру воздуха также влияет рельеф местности. С высотой температура воздуха понижается (на 0,6ºC на каждые 100 м), поэтому горные и равнинные территории, расположенные вдоль одной широты, имеют неодинаковую среднюю температуру воздуха. В горах она существенно ниже (см. рис. 2) .

Рис. 2. Понижение температуры с высотой

Летом холоднее всего на Крайнем Севере. На некоторых островах Северного Ледовитого океана средние температуры самого теплого месяца составляют 0ºC.

Самая высокая температура воздуха в июле (+45ºC), при средней +24ºC (как на экваторе), зарегистрирована на Прикаспийской низменности, в районе знаменитых соленых озер Эльтон и Баскунчак. Эта территория расположена на юге нашей страны, и в летнее время для нее характерен высокий угол падения солнечных лучей. Низкая влажность воздуха и безоблачное небо увеличивают долю прямой радиации. Прохладные ветры с Атлантики территории не достигают, зато часто дуют знойные и сухие ветры из Центральной Азии, приносящие континентальные тропические воздушные массы. В это время наблюдаются наиболее высокие температуры воздуха (см. рис. 3).

Рис. 3. Факторы, формирующие климат Прикаспийской низменности

На распределение температур января решающее воздействие оказывает циркуляция атмосферы, т. е. движение воздушных масс. Теплый в зимнее время воздух Атлантики не позволяет европейской части страны охлаждаться. Изотермы января на большей части территории России имеют не субширотное, а субмеридиональное простирание: чем ближе к Атлантическому океану, тем теплее. В Ростове-на-Дону средние температуры января -4…-8ºC, в Москве -8… -12º C; в Омске и Екатеринбурге -16…-20º C;в Иркутске -24… -32º C; в Якутске ниже -40ºC (см. рис. 4).

Рис. 4. Средние температуры января на территории России ()

Наиболее низкие температуры характерны для северо-востока Сибири. От Атлантики эта территория удалена, от Тихого океана отделена горами. Кроме того, проникновению тихоокеанского воздуха препятствует господство здесь в зимнее время высокого атмосферного давления. «Полюсами холода» Северного полушария Земли считаются поселки Верхоянск и Оймякон (см. рис. 5).

Рис. 5. Верхоянск и Оймякон - полюса холода северного полушария

В конце XIX в. (1892 г.) в Верхоянске была зарегистрирована самая низкая температура воздуха: -69ºC. В Оймяконе в тот год наблюдения не велись. Однако в другие годы отмечали, что в самые холодные ночи температура воздуха в Оймяконе по сравнению с Верхоянском примерно на 2ºC ниже. Исходя из этого, посчитали, что абсолютный минимум температуры характерен для Оймякона и составляет 71ºC. С Северо-востоком Сибири конкурирует лишь ледяная Антарктида. На станции «Восток» зарегистрирован абсолютный минимум температуры воздуха на Земле - -89,2ºC (21 июля 1983 г.) (см. рис. 6).

Рис. 6. Станция «Восток»

Аномально низкие температуры воздуха в этом районе обусловлены совокупным воздействием всех климатообразующих факторов. Территория расположена в районе северного полярного круга и в зимнее время получает мало солнечного тепла. Ясное из-за высокого атмосферного давления небо способствует дополнительному выхолаживаю. Оба пункта расположены в межгорных котловинах, где застаивается холодный воздух. Пространственное и временное совпадение всех условий обусловило формирование «полюса холода» северного полушария (см. рис. 7).

Рис. 7. Факторы, формирующие климат северо-востока Сибири

На распределение осадков влияют главным образом циркуляционные процессы и рельеф. Большую часть влаг на территорию России приносят циклоны Атлантического океана. Благодаря западным ветрам и отсутствию горных барьеров они проникают далеко на восток. Влажное «дыхание» Атлантики ощущается вплоть до Енисея. С запада на восток количество осадков постепенно уменьшается. В Санкт-Петербурге и Московской области годовая сумма осадков более 650 мм; в Самаре - не более 500 мм; в Якутске - около 350 мм; а в Верхоянске - 128 мм (меньше, чем в Багдаде, окруженном пустынями).

Рис. 8. Годовое количество осадков ()

Самое большое количество осадков характерно для наветренных склонов гор. Это относится к западным склонам Урала, Алтая и особенно Большого Кавказа. С Тихого океана влаги приносится существенно меньше. Глубокому проникновению тихоокеанских воздушных масс препятствует западный перенос, господствующий в умеренных широтах, а кроме того характер рельефа.

Воздушные массы с Северного Ледовитого океана могут проникать далеко на юг. Но это холодный, а значит сухой воздух. Кроме того, при движении на юг северные воздушные массы прогреваются, и их относительная влажность становится еще ниже - в летнее время проникновение воздуха с Северного ледовитого океана на юг вызывает засухи.

Наряду с количеством осадков не менее важной климатической особенностью является их режим, т. е. распределение по сезонам года. На большей части территории нашей страны осадки распределяются неравномерно: большая часть их приходится на теплое время года, т. е. на лето. Более отчетливо летний максимум осадков выражен в азиатской части страны. Это обусловлено малым количеством осадков в зимнее время вследствие господства здесь области высокого атмосферного давления (см. рис. 9).

Рис. 9. Осадки теплого периода ()

Летний максимум осадков наиболее ярко выражен в Приморье (Владивосток); количество летних осадков здесь примерно равно сумме осадков за остальные сезоны года.

Относительно равномерным распределением влаги по сезонам года характеризуются восточное побережье Камчатки и западные склоны Кавказских гор. В любой из сезонов здесь выпадает не менее 200 мм влаги. Это не только наиболее влажные, но и самые снежные территории страны.

Место с максимальным годовым количеством осадков - наветренные склоны хребта Ачишхо близ Сочи (западный склон Большого Кавказа), где годовая сумма осадков составляет 3240 мм. Влажный воздух приносится черноморскими циклонами. Встречая на своем пути горные склоны, воздух поднимается вверх и охлаждается, что способствует выпадению осадков. Эти процессы происходят круглый год вне зависимости от сезонов, что обуславливает относительно равномерное распределение атмосферной влаги в течение года.

Рис. 10. Хребет Ачишхо ()

Самые сухие места в России - межгорные котловины Алтая (Чуйская степь) и Саян (Убсунурская котловина). Годовая сумма осадков здесь едва превышает 100 мм. Влажный воздух не доходит до внутренних частей гор. Более того, опускаясь вдоль склонов в котловины, воздух нагревается и еще больше иссушается (см. рис. 11 и рис. 12).

Рис. 11. Чуйская степь ()

Рис. 12. Убсунурская котловина ()

Обратим внимание, что места как с минимальным, так и максимальным количеством осадков расположены в горах. При этом максимальное количество осадков выпадает на наветренных склонах горных систем, а минимальное - в межгорных котловинах.

300 мм осадков - это много или мало? Однозначно на этот вопрос ответить нельзя. Такое количество осадков характерно, например, и для северной, и для южной части Западно-Сибирской равнины. При этом на севере территория явно переувлажнена, о чем свидетельствует сильная заболоченность; а на юге распространены сухие степи - проявление дефицита влаги. Таким образом, при одинаковом количестве осадков условия увлажнения оказываются принципиально различными.

Для того чтобы оценить, сухой климат в данном месте или влажный, необходимо учитывать не только годовое количество осадков, но и испаряемость.

Испаряемость - количество влаги, которое могло бы испариться при данных температурных условиях. Как и количество осадков, испаряемость измеряется в миллиметрах.

При этом от суммы осадков величина испаряемости не зависит. Она определяется количеством тепла, которое получает данная территория. Чем выше температура воздуха, тем больше влаги может испариться.

Линии, соединяющие на карте точки с одинаковой испаряемостью, имеют широтное простирание. Испаряемость может быть больше, равной или меньше количества осадков (см. рис. 13).

Рис. 13. Испарение и испаряемость ()

Отношение годового количества осадков к испаряемости называется коэффициентом увлажнения :

К= О/И

К - коэффициент увлажнения

О - годовое количество осадков

И - испаряемость

Если К > 1 - увлажнение избыточное (тундра, тайга, леса).

Если К = 1 - увлажнение достаточное (лесостепь и степь).

Если К < 1 - увлажнение недостаточное (полупустыня).

Если К < < - увлажнение скудное (пустыня).

Коэффициент увлажнения - основная характеристика обеспеченности территории влагой. Он в значительной степени определяет особенности таких природных компонентов, как поверхностные воды, почвенно-растительный покров, животный мир.

Список литературы

1. География России. Природа. Население. 1 ч. 8 класс / В.П. Дронов, И.И. Баринова, В.Я Ром, А.А. Лобжанидзе.
2. В.Б. Пятунин, Е.А. Таможняя. География России. Природа. Население. 8 класс.
3. Атлас. География России. Население и хозяйство. - М.: Дрофа, 2012.
4. В.П.Дронов, Л.Е Савельева. УМК (учебно-методический комплект) «СФЕРЫ». Учебник «Россия: природа, население, хозяйство. 8 класс». Атлас.

1. №3. Распределение тепла и влаги на территории России. ()
2. Климатообразующие факторы и циркуляция атмосферы ()
3. жемесячные климатические данные для городов России ()
4. Температура в России растёт в 2,5 раза быстрее, чем в остальном мире ()
5. Новые рекорды отрицательной температуры зафиксированы во многих регионах России ()
6. Карты температур с выбором региона ()
7. Карты осадков с выбором региона ()

Домашнее задание

1. Какие закономерности тепла и влаги существуют на территории нашей страны?
2. Как определяют коэффициент увлажнения и почему этот показатель так важен?
3. Используя карты атласа, заполните таблицу: