Разделы: География

Продолжительность: 45 минут (1 урок).

Класс: 6 тип урока: актуализация знаний и умений; урок исследование (по базисному плану: географии 1 час в неделю). Учебник «География» авторы Т.П.Герасимова, Н.П. Неклюкова. Москва, 2015 г., Дрофа.

Цели: ученики должны знать:

1. Элементы обязательного минимума: формировать представления учащихся о суточном и годовом ходе температур воздуха, о суточной и годовой амплитуде температуры воздуха.

2.Создание условий для развития навыков работы с цифровыми данными в различной форме (табличной, графической), умения составлять и анализировать графики хода суточных и годовых температур с использованием классного календаря погоды.

Задачи урока :

Обучающая:

1) Познакомить учеников с особенностями нагревания земной поверхности и атмосферы. Пояса освещённости и что показывают на климатических картах линии - изотермы.

2) Выяснить - как и на какую величину изменяется температура воздуха с высотой и как распределяются солнечный свет и тепло в зависимости от географической широты.

3) Выявить факторы, влияющие на различия в нагревании воздуха в течение суток и года. Научить, используя показатель средних температур, подсчитывать среднесуточные и среднегодовые амплитуды колебания температур.

Развивающая:

1) Формировать умения анализировать графики данные в учебнике и самостоятельно составлять графики хода температур.

2) Развивать математические способности при определении средних температур, суточных и годовых амплитуд; логическое мышление и память при изучении новых понятий, терминов и определений.

Воспитательная:

1) Развивать интерес к изучению климата родного края, как одного из компонентов природного комплекса. Профессиональная ориентационная работа « наука метеорология» - профессия «метеоролог».

Оборудование: термометр - демонстрационный, таблицы, графики, рисунки и текст учебника, мультимедийное пособие по географии 6 класса.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Мотивация учебной деятельности. Объявление темы урока и постановка задач

Учитель. Как вы оделись сегодня утром, собираясь выйти из дома в школу?

Раиль: Тепло, чтобы не замёрзнуть.

Учитель. Почему Раиль мог замерзнуть?

Гульнара. Потому, что на улице очень холодно.

Учитель. А сейчас давайте вспомним лето. Куда вы, чаще всего, любите ходить в ясный солнечный день?

Даниил. На наше озеро, купаться.

Учитель. В чём причина такого желания?

Ильназ. Потому что летом бывает жарко, а когда искупаешься,становится так хорошо и у озера прохладно.

В основе знаний о температуре воздуха мы видим ваши личные тепловые ощущения и представления изменения температуры по временам года. Из уроков природоведения нам известно о нагревании воздуха атмосферы от земной поверхности и устройство прибора для измерения температуры - термометра.

Учитель. Показываю демонстрационный термометр. Вопрос к классу: Как с помощью термометра измерить температуру воздуха? (Вспоминаем его устройство и принцип работы) Что можно узнать, пользуясь термометром?

Ученики. Можно узнать температуру воздуха в классе, на улице, дома. Всюду в любом месте и в любое время. Высоко в горах и в горной долине. В любое время года будь это весна, лето, осень или зима. (Показываю различные температуры на модели термометра – 10*С; 25*С -4*С; -15*С учащиеся отвечают).

3. Мотивация учебной деятельности

Учитель. Кто же теперь скажет, о чём мы сегодня будем говорить и какую тему изучать?

Ученики. Температуру; температуры воздуха.

Работа с тетрадями . Записываем тему урока: «Нагревание воздуха и его температура. Зависимость температуры воздуха от географической широты».

Учитель . Ильназ, подойди к окну и посмотри, сколько градусов показывает сегодня наш термометр за окном.

Ильназ. -21*С градус а в классе +20*С. Гульнара проверяет и подтверждает правильность ответа.
Сегодня на уроке мы должны узнать, от чего зависит температура воздуха. Работаем по плану:

План урока демонстрируется на экране:

Блок 1. Нагревание земной поверхности и температура воздуха в тропосфере.
Блок 2. Нагревание земной поверхности и суточный ход температур а) в июле и б) в декабре в умеренных широтах.
Блок 3. Пояса освещённости и годовой ход температуры воздуха в Москве, Казани и на разных широтах; определение среднесуточных и среднегодовых температур воздуха.
Блок 4. Обобщение знаний и закрепление.

4. Изучение нового материала

Блок 1. Учитель. Что является источником света и тепла на Земле? (СОЛНЦЕ).

С показателями температуры мы все знакомы с раннего детства. Именно от них зависит, что вы оденете, позволят ли вам родители купаться в озере.

Одно из свойств воздуха – прозрачность. Докажите, что воздух прозрачный. (Мы видим через него). Воздух, как стекло прозрачен, он пропускает через себя солнечные лучи и не нагревается. Солнечные лучи нагревают сначала поверхность суши или воды, а затем тепло от них передаётся воздуху и чем выше Солнце над горизонтом, тем сильнее она нагревается и нагревает воздух. Так как же нагревается воздух?

(Воздух нагревается от поверхности суши или воды)./ Работа с рисунком 83. Расход солнечной энергии, поступающей на Землю. Стр.91 учебника/.

Учитель. Где бывает теплее летом на поляне или в лесу? У озера или в пустыне? В городе или деревне? Высоко в горах или на равнине? (На поляне, в пустыне, в городе, на равнине).

Вывод /Работа с текстом учебника стр.90/ Разная по составу земная поверхность по -разному нагревается и по-разному остывает, поэтому температура воздуха зависит от характера подстилающей поверхности(таблица). При подъёме вверх на каждый километр температура воздуха понижается на 6 * С - градусов.

Блок 2а ./В работе использую географические задачи из учебника «Физическая география» автор О.В. Крылова Москва, Просвещение, 2001 год.

1. Географические задачи:

1) В день летнего солнцестояния 22 июня в северном полушарии Солнце в полдень занимает самое высокое положение над горизонтом. По рисунку 81 опишите видимый путь Солнца и объясните, почему 22 июня в северном полушарии самый длинный день./Слайд рис. 80-81/.

2. Проанализируйте график суточного хода температуры воздуха в Москве.

В июле в условиях устойчивой ясной погоды/ слайд рис.82/ и Озёрном.

Учитель. Объясняю, как работать с графиком. По горизонтальной линии мы определяем часы наблюдения за температурой воздуха в течении суток, а по вертикали отмечается положительная температура летнего месяца

1) Какая температура воздуха наблюдается в 8 часов утра и как она изменяется к полудню?(8 ч.-19*С к 12 ч.-22*С)

2) Расскажите, как изменяется высота Солнца над горизонтом с 8 утра до 12 часов? (Увеличивается высота Солнца над горизонтом; увеличивается угол падения солнечных лучей; Солнце лучше нагревает Землю и температура воздуха повышается; Солнце выше стоит над горизонтом в полдень, освещая меньшую поверхность суши; в это время на Землю поступает больше всего солнечной энергии.)

3) В какое время суток наблюдается самая высокая температура воздуха? На какой высоте в это время находится Солнце? (Самая высокая температура наблюдается примерно к 14 часам 23*С. На передачу тепла от Земли в тропосферу требуется время примерно 2-3 часа. Угол падения солнечных лучей над горизонтом к этому времени, уменьшается по сравнению с 12-ю часами.)

4) Как изменяется температура воздуха и высота Солнца над горизонтом с 15 до 21 часа? (Угол падения солнечных лучей уменьшается, увеличивается площадь освещенности, температура понижается с 22*С до 16*С.)

5) Самая низкая температура воздуха в течение суток наблюдется перед восходом Солнца. Объясните почему? (В ночное время, на восточном полушарии, Солнце отсутствует. За ночь поверхность Земли остывает и утром, перед восходом Солнца, можно наблюдать самую низкую температуру).

Учитель. Определяя изменения температуры, обычно отмечают её самые высокие и самые низкие показатели. Поработаем с графиком рис.82, определим самый высокий и самый низкий показатель температур. (+12.9*С низкий показатель и самый высокий показатель +22*С).

Работаем с текстом учебника стр.94 читаем определение – амплитуда - А.

Разница между самыми высокими и самыми низкими показателями называется амплитудой температур.

Алгоритм определения суточной амплитуды температуры воздуха

1) Найдите среди температурных показателей самую высокую температуру воздуха;

2) Найдите среди температурных показателей самую низкую температуру;

3) От самой высокой температуры воздуха вычтите самую низкую температуру воздуха. (Запись решения учащимися в тетрадь;+4*С- (-1*С)=5*С;

Какова суточная амплитуда температуры воздуха? (Работа с классной доской. Решение: 22*С – 12,9= 9,1*С. А= 9,1*С

2. Географические задачи

Блок 2 б ). В день зимнего солнцестояния 22 декабря в северном полушарии Солнце в полдень занимает самое низкое положение над горизонтом:

1. а) По (рис. 83) опишите видимый путь Солнца и объясните, почему 22 декабря в северном полушарии самый короткий световой день. (Наша земля своей осью постоянно наклонена к плоскости орбиты и образует с ней угол разной величины. И когда солнечные лучи, падающие на Землю сильно наклонены, поверхность нагревается слабо. Температура воздуха в это время понижается, и наступает зима. Видимый путь, который проходит Солнце над землёй в декабре намного короче, чем июльский. 22 декабря –день зимнего солнцестояния и самый короткий день в широтах северного полушария.)

1. б) Какова продолжительность светового дня 22 декабря в южном полушарии? (В южном полушарии в это время самый продолжительный день; в южном полушарии лето).

2) Нарисуйте видимый путь Солнца над горизонтом в дни весеннего и осеннего равноденствий. Какова продолжительность светового дня в эти дни и как это объяснить? (Солнце, два раза в году,проходит через экватор - от северного полушария к южному. Такое явление наблюдается весной 21 марта и осенью 23 сентября, когда день равен ночи. Эти дни называют днями равноденствия. Видимый путь Солнца днём равен 12ч. Ночь равна - 12 ч.

3)Проанализируйте график (рис.84) суточного хода температуры воздуха в Москве в январе (все показатели температур отрицательные; самые низкие утром до восхода солнца - 6 час. 30 мин -11*С; самые высокие в 14 час. -9*С; в Казани и Бугульме.

1.а) Определите, в чём сходство и различие летнего и зимнего хода температуры воздуха. Сравните суточную амплитуду температуры воздуха зимы и лета (рис.82, 84). Объясните различия: (летом Солнце выше над горизонтом, земля лучше прогревается и температура воздуха на много больше чем зимой, нет отрицательных температур; амплитуда суточных температур воздуха летом намного градусов выше чем зимой; наоборот, высота Солнца над горизонтом зимой намного меньше, земля / снег - отражает/ совершенно не прогревается, воздух холодный, особенно рано утром до восхода Солнца. Решаем у доски и записываем в тетрадях: Зима -11*С и летом - +22*С; + 22*С - (-11*С) = 33*С)

2.б) Ещё раз повторим и закрепим полученные знания в ходе нашей беседы и сделаем вывод о взаимосвязи суточного хода температуры воздуха и изменении высоты Солнца над горизонтом.

Блок 3

1. Работаем с рисунком в учебнике на стр.96 рис.88. Вопрос : Назовите пять поясов освещенности. По каким широтам проходят их границы? (1 жаркий, 2 - умеренных пояса, 2 - холодных. Первый пояс жаркий - от экватора к северу и к югу - до 23,5* с.ш. и 23,5*ю.ш. Два умеренных – северный и южный умеренные от южного тропика к югу и от северного тропика к северу. Два холодных – северный полярный и южный полярный круг. Работа с учебником - зачитать вслух характерные особенности каждого из них, сопровождая чтение вопросами и работой с настенной картой у доски – «средние годовые температуры воздуха Земли». Знакомимся с понятием изотермы, зачитывая определение из учебника. Ответить на вопрос: как распределяются изотермы и как изменяются средние температуры по широтам - от экватора к северу и к югу?

Алгоритм определения среднесуточной и среднегодовой температуры воздуха:

1.Сложите все отрицательные показатели суточной/годовой/ температуры воздуха;
2.Сложите все положительные показатели суточной/годовой/ температуры воздуха;
3.Сложите сумму положительных и отрицательных показателей температуры воздуха;
4.Значение полученной суммы разделите на число измерений температуры воздуха за сутки.

3. Географические задачи

1. Пранализируйте график годового хода температуры воздуха в Москве и подтвердите её взаимосвязь с высотой Солнца над горизонтом.

Определите годовую амплитуду температуры воздуха: (В ритме Солнце – при движении Земли по орбите изменяется высота Солнца над горизонтом и угол падения солнечных лучей. В результате этого изменяется температура воздуха от большего к меньшему показателю и наоборот. Поэтому происходит смена времён года - зима - весна - лето - осень.)

2. Работая с графиком рис.85 стр.114: Годовой ход температуры воздуха в Москве определим самую высокую температуру в году – (июль-+17,5*С и самую низкую – январь-10*С). Ученик у доски выполняет решение задачи по определению годовой амплитуды температуры в столице РФ и РТ. Ученики работают с тетрадями.)

3. Определите:
(Среднюю суточную температуру по показателям четырёх измерений за сутки:-8*С, -4*С, +3*С, +1*С; (работа в тетрадях и у доски: -8*+(-4*) = -12*; +3*+ (+1*) = 4*С; -12*+4* = -8* ; -8*: 4 = -2*.)

Домашнее задание: параграф № 24-25, работа с вопросами и рисунками в учебнике. Раздала задания разного уровня на карточках с учётом знаний учащихся по определению средних температур и построению одного графика.

Блок 4.Обобщение и закрепление знаний полученных на уроке

1. Давайте вернёмся к началу урока - к плану работы на это занятие. Какие цели и задачи стояли перед нами?

Что нового вы сегодня узнали на уроке? Чему научились?

Пригодятся ли вам в жизни эти знания?

Зачем людям необходимы знания о температуре воздуха?

2. Посмотрите на экран (демонстрирую проблемный - логический конспекта) и сделайте вывод, от чего зависит температура воздуха?

1. Высота Солнца над горизонтом.

2. Угол падения солнечных лучей.

3. Широта местности.

4. Характер подстилающей поверхности.

5. Ещё одна причина,способная изменить температуру воздуха – это воздушные массы, но об этом мы поговорим на следующем уроке.

5. Рефлексия

Учитель.

Что дал вам урок?
Что нового вы узнали?
Насколько продвинулись в усвоении материала.
Получили ли вы новые знания и потребуются ли они вам в жизни?
Какие трудности встретили при изучении новой темы?

Уходя из класса, положите мне на стол ваши смайлики с отзывом о прошедшем уроке. По ним я узнаю, как вы усвоили материал, есть ли непонятые вопросы. Ваши впечатления от урока.

Зелёный - всё понятно, уроком доволен. Голубой смайлик - многое получилось, не всё было понятно.
Красный - очень трудно усваивается материал, настроение не очень хорошее, но постараюсь подготовиться к следующему уроку.

а). Комментируя активность на уроке, выставляю оценки. Отмечаю только положительные стороны в работе учеников на уроке.

б). Спасибо за урок. Тема «Атмосфера» очень трудная для понимания, но и самая интересная. Мы все с вами чувствуем, что очень много зависим от состояния этой (сферы) Земли и иногда она бывает очень сурова к нам. Поэтому, чтобы не быть беспомощными перед стихией природы, надо знать все о ней. Атмосферой - занимаются учёные – метеорологи – может кто-нибудь в будущем из вас и займётся этой наукой.

Список дополнительной литературы

1. Крылова О.В. Реализация требований Федеральных образовательных стандартов основного общего образования в преподавании географии(1-8 лекции). Москва. Педагогический университет «Первое сентября» 2013г.

2. В.П. Дронов, Л.Е. Савельева, География. Землеведение 6 класс. Москва. Дрофа. 2009 г.

3. О.В.Крылова. Физическая география.6 класс. Москва. Просвещение. 2001 г.

4. Т.П.Герасимова, О.В. Крылова. Методическое пособие по физической географии 6 класса. Москва. Просвещение. 1991 г.

5. Н.А. Никитина. Поурочные разработки по географии 6 класс (к учебным комплектам О.В. Крыловой, Т.П. Герасимовой, Н.П. Неклюковой. М: Дрофа).

6. Примерные программы по учебным предметам, география 5-9 классы. Москва. Просвещение.

Суточный ход температуры воздуха

Температура поверхности почвы влияет на температуру воздуха. Обмен теплом происходит при непосредственном соприкосновении тонкой пленки воздуха с земной поверхностью вследствие молекулярной теплопроводности. Далее обмен происходит внутри атмосферы за счет турбулентной теплопроводности, которая является более эффективным механизмом теплообмена, так как перемешивание воздуха в процессе турбулентности способствует очень быстрой передаче тепла из одних атмосферных слоев в другие.

Рис №2 График суточного хода температуры воздуха.

Как видно на рис№2 в течение суток воздух нагревается и охлаждается от земной поверхности, приблизительно повторяя изменения температуры воздуха (см. рис.1) с меньшей амплитудой. Можно даже заметить, что амплитуда суточного хода температуры воздуха меньше амплитуды изменения температуры почвы примерно на 1/3. Температура воздуха начинает повышаться в то же время, что и температура поверхности почвы: после восхода солнца, а максимум ее уже наблюдается в более поздние часы, а нашем случае в 15ч, а потом начинает понижаться.

Как уже отмечалось ранее, максимум температуры поверхности почвы выше, чем максимум температуры воздуха (32,8°С). Это объясняется тем, что солнечная радиация прежде всего нагревает почву, от которой уже потом нагревается воздух. А ночные минимумы на поверхности почвы ниже, чем в воздухе, так как почва излучает тепло в атмосферу.

Суточный ход упругости водяного пара

Водяной пар непрерывно поступает в атмосферу путем испарения с водных поверхностей и влажной почвы, а также в результате транспирации растениями. При этом в разных местах и в разное время он поступает в атмосферу в различных количествах. От земной поверхности он распространяется вверх, а воздушными течениями переносится из одних мест Земли в другие.

Упругостью водяного пара называют давление водяного пара. Водяной пар, как всякий газ, создает определенное давление. Давление водяного пара пропорционально его плотности (массе в единице объема) и его абсолютной температуре.

Рис. №3 График суточного хода упругости водяного пара.

Наблюдения проводились в глубине материка в теплое время года, поэтому график показывает двойной суточный ход (рис№3). Первый минимум в таких случаях наступает после восхода, как и минимум температуры.

Почва начинает нагреваться после восхода Солнца, повышается ее температура, и, как следствие, возрастает испарение, а значит, растет давление пара. Это тенденция происходит до 9ч, пока испарение преобладает над переносом пара снизу в более высокие слои. К этому времени в приземном слое уже устанавливается неустойчивая стратификация, и конвекция получает достаточное развитие. В процессе конвекции возрастает интенсивность турбулентного перемешивания, устанавливается перенос водяного пара в направлении его градиента, снизу вверх. Отток водяного пара снизу не успевает компенсироваться испарением, что приводит к уменьшению содержания пара (и, следовательно, давления) у земной поверхности к 12-15 часам. А уже потом, давление начинает расти, так как конвекция ослабевает, а испарение с нагретой почвы еще велико, и растет содержание пара. После 18ч испарение уменьшается, поэтому давление падает.

Суточным ходом температуры воздуха называется изменение температуры воздуха в течение суток – в общем отражает ход температуры земной поверхности, но моменты наступления максимумов и минимумов несколько запаздывают, максимум наступает в 14 часов, минимум после восхода солнца.

Суточная амплитуда температуры воздуха (разница между максимальной и минимальной температурами воздуха в течение суток) выше на суше, чем над океаном; уменьшается при движении в высокие широты, (наибольшая в тропических пустынях – до 40 0 С) и, возрастает в местах с оголенной почвой. Величина суточной амплитуды температуры воздуха – это один из показателей континентальности климата. В пустынях она намного больше, чем в районах с морским климатом.

Годовой ход температуры воздуха (изменение среднемесячной температуры в течение года) определяется, прежде всего, широтой места. Годовая амплитуда температуры воздуха - разница между максимальной и минимальной среднемесячными температурами.

Географическое распределение температуры воздуха показывают с помощью изотерм – линий, соединяющих на карте точки с одинаковыми температурами. Распределение температуры воздуха зонально, годовые изотермы в целом имеют субширотное простирание и соответствуют годовому распределению радиационного баланса.

В среднем за год самой теплой параллелью является 10 0 с.ш. с температурой 27 0 С – это термический экватор . Летом термический экватор смещается до 20 0 с.ш., зимой – приближается к экватору на 5 0 с.ш. Смещение термического экватора в СП объясняется тем, что в СП площадь суши, расположенная в низких широтах, больше по сравнению с ЮП, а она в течение года имеет более высокие температуры.

Тепло по земной поверхности распределено зонально-регионально. Помимо географической широты на распределение температур на Земле влияют: характер распределения суши и моря, рельеф, высота местности над уровнем моря, морские и воздушные течения.

Широтное распределение годовых изотерм нарушают теплые и холодные течения. В умеренных широтах СП западные берега, омываемые теплыми течениями, теплее восточных берегов, вдоль которых проходят холодные течения. Следовательно, изотермы у западных берегов изгибаются к полюсу, у восточных – к экватору.

Средняя годовая температура СП +15,2 0 С, а ЮП +13,2 0 С. минимальная температура в СП достигала –77 0 С (Оймякон) (абсолютный минимум СП) и –68 0 С (Верхоянск). В ЮП минимальные температуры гораздо ниже; на станциях «Советская» и «Восток» была отмечена температура –89,2 0 С (абсолютный минимум ЮП). Минимальная температура в безоблачную погоду в Антарктиде может опускаться до –93 0 С. Самые высокие температуры наблюдаются в пустынях тропического пояса, в Триполи +58 0 С, в Калифорнии, в Долине Смерти, отмечена температура +56,7 0 С.

О том насколько материки и океаны влияют на распределение температур, дают представление карты изономал (изономалы – линии, соединяющие точки с одинаковыми аномалиями температур). Аномалии представляют собой отклонения фактических температур от среднеширотных. Аномалии бывают положительные и отрицательные. Положительные аномалии наблюдаются летом над подогретыми материками. Над Азией температуры выше среднеширотных на 4 0 С. Зимой положительные аномалии располагаются над теплыми течениями (над теплым Северо-Атлантичеким течением у берегов Скандинавии температура выше нормы на 28 0 С). Отрицательные аномалии ярко выражены зимой над охлажденными материками и летом – над холодными течениями. Например, в Оймяконе зимой температура на 22 0 С ниже нормы.

На Земле выделяют следующие тепловые пояса (за границы тепловых поясов приняты изотермы):

1. Жаркий , ограничен в каждом полушарии годовой изотермой +20 0 С, проходящий вблизи 30 0 с. ш. и ю.ш.

2. Два умеренных пояса , которые в каждом полушарии лежат между годовой изотермой +20 0 С и +10 0 С самого теплого месяца (соответственно июля или января).

3. Два холодных пояса , граница проходит по изотерме 0 0 С самого теплого месяца. Иногда выделяют области вечного мороза , которые располагаются вокруг полюсов (Шубаев, 1977)

Таким образом:

1. Единственным источником тепла, имеющим практическое значение для хода экзогенных процессов в ГО, является Солнце. Тепло от Солнца поступает в мировое пространство в форме лучистой энергии, которая затем, поглощенная Землей, превращается в энергию тепловую.

2. Солнечный луч на своем пути подвергается многочисленным воздействиям (рассеяние, поглощение, отражение) со стороны различных элементов пронизываемой им среды и тех поверхностей, на которые он падает.

3. На распределение солнечной радиации влияют: расстояние между землей и Солнцем; угол падения солнечных лучей; форма Земли (предопределяет убывание интенсивности радиации от экватора к полюсам). В этом основная причина выделения тепловых поясов и, следовательно, причина существования климатических зон.

4. Влияние широты местности на распределение тепла, корректируется рядом факторов: рельеф; распределение суши и моря; влияние холодных и теплых морских течений; циркуляция атмосферы.

5. Распределение солнечной теплоты осложняется еще и тем, что на закономерности горизонтального (вдоль земной поверхности) распределения радиации и тепла накладываются закономерности и особенности вертикального распределения.

Общие сведения о температуре воздуха

Определение 1

Показатель теплового состояния воздуха, регистрируемый измерительными приборами, называется температурой .

Солнечные лучи, падая на шарообразную форму планеты, нагревают её по-разному, потому что поступают под различными углами. Солнечные лучи атмосферный воздух не нагревают, в то время как земная поверхность нагревается очень сильно и передает тепловую энергию прилегающим слоям воздуха. Теплый воздух становится легким и поднимается вверх, где перемешивается с холодным, отдавая при этом часть своей тепловой энергии. С высотой теплый воздух охлаждается и на высоте $10$ км его температура становится постоянной $-40$ градусов.

Определение 2

В стратосфере происходит перестановка температур, и её показатели начинают расти. Это явление получило название температурной инверсии .

Сильнее всего поверхность земли нагревается там, где солнечные лучи падают под прямым углом – это область экватора . Минимальное количество тепла получают полярные и приполярные районы , потому что угол падения солнечных лучей острый и лучи скользят по поверхности, да к тому же ещё и рассеиваются атмосферой. В результате этого, можно сказать, что температура воздуха уменьшается от экватора к полюсам планеты.

Большую роль играет наклон земной оси к плоскости орбиты и время года, что приводит к неравномерному нагреванию Северного и Южного полушарий. Температура воздуха не является постоянным показателем, в любой точке земного шара она, на протяжении суток, меняется. На тематических климатических картах температура воздуха показана специальным условным знаком, который получил название изотерма .

Определение 3

Изотермы – это линии, соединяющие точки земной поверхности с одинаковыми показателями температуры.

На основании изотерм на планете выделяют тепловые пояса, идущие от экватора к полюсам:

Экваториальный или жаркий пояс;
Два умеренных пояса;
Два холодных пояса.

Таким образом, на температуру воздуха большое влияние оказывают:

Географическая широта места;
Перенос тепла из низких широт в высокие широты;
Распределение материков и океанов;
Расположение горных хребтов;
Течения в океане.

Изменение температуры

Температура воздуха непрерывно изменяется в течение суток. Суша днем быстро нагревается, а от неё нагревается воздух, но с наступлением ночи суша также быстро охлаждается, а вслед за ней происходит охлаждение воздуха. Поэтому прохладнее всего будет в предрассветные часы, а теплее – после обеда.

Обмен теплом, массой и количеством движения , между отдельными слоями атмосферы происходит постоянно. Взаимодействие атмосферы с поверхностью земли характеризуется этими же процессами и осуществляется следующими путями:

Радиационный путь (поглощение воздухом солнечной радиации);
Путь теплопроводности;
Передача тепла путем испарения, конденсации или кристаллизации водяного пара.

Температура воздуха даже на одной и той же широте не может быть постоянной. На Земле только в одном климатическом поясе суточное колебание температур отсутствует – это жаркий или экваториальный пояс. Здесь одинаковое значение будет как у ночных, так и дневных температур воздуха. На побережьях крупных водоемов и над их поверхностью суточная амплитуда тоже несущественна, зато в зоне пустынного климата разница между дневными и ночными температурами иногда достигает $50-60$ градусов.

В умеренных климатических поясах максимальная солнечная радиация приходится на дни летних солнцестояний – в Северном полушарии это июль месяц, а в Южном полушарии – январь . Причина этого заключается не только в интенсивной солнечной радиации, но и в том, что сильно нагретая поверхность планеты отдает огромное количество тепловой энергии.

Средние широты отличаются более высокими годовыми амплитудами. Любая местность планеты характеризуется своими средними и абсолютными температурами воздуха. Самым жарким местом на Земле является Ливийская пустыня , где зафиксирован абсолютный максимум – ($ +58 $ градусов), а самым холодным местом является российская станция «Восток» в Антарктиде – ($ -89,2$ градуса). Все средние температуры – среднесуточные, среднемесячные, среднегодовые – являются среднеарифметическими величинами нескольких показателей термометра. Мы уже знаем, что с высотой в тропосфере температура воздуха понижается, но в приземном слое её распределение может быть различным – она может увеличиваться, уменьшаться или оставаться постоянной. Представление о том, как распределяется температура воздуха с высотой, дает вертикальный градиент температуры (ВГТ). Время года, время суток, погодные условия оказывают влияние на значение ВГТ. Например, ветер способствует перемешиванию воздуха и на разных высотах его температура выравнивается, а это значит, что ветер ВГТ уменьшает. ВГТ резко снижается, если почва влажная, паровое поле имеет ВГТ больше, чем густо засеянное, потому что данные поверхности имеют разный температурный режим.

Знак ВГТ говорит о том, как с высотой происходит изменение температуры, если он меньше нуля, то с высотой температура увеличивается. И, наоборот, если знак больше нуля – температура с удалением от поверхности будет уменьшаться и останется без изменений при ВГТ = 0. Такое распределение температуры с высотой получило название инверсии .

Инверсии могут быть:

Радиационные (радиационное выхолаживание поверхности);
Адвективные (образуются при перемещении теплого воздуха на холодную поверхность).

Выделяют четыре типа годового хода температуры исходя из средней многолетней амплитуды и времени наступления экстремальных температур:
Экваториальный тип – выделяют два максимума и два минимума;

Тропический тип (максимум и минимум наблюдается после солнцестояний);

Умеренный тип (максимум и минимум отмечаются после солнцестояний);

Полярный тип (минимальная температура во время полярной ночи);

Высота места над уровнем океана тоже оказывает влияние на годовой ход температуры воздуха. Годовая амплитуда с высотой уменьшается. Измерением температуры воздуха занимаются специалисты на метеорологических станциях.

Суточным ходом температуры воздуха называется изменение температуры воздуха в течение суток – в общем отражает ход температуры земной поверхности, но моменты наступления максимумов и минимумов несколько запаздывают, максимум наступает в 14 часов, минимум после восхода солнца.

Суточная амплитуда температуры воздуха (разница между максимальной и минимальной температурами воздуха в течение суток) выше на суше, чем над океаном; уменьшается при движении в высокие широты, (наибольшая в тропических пустынях – до 400 С) и, возрастает в местах с оголенной почвой. Величина суточной амплитуды температуры воздуха – это один из показателей континентальности климата. В пустынях она намного больше, чем в районах с морским климатом.

Годовой ход температуры воздуха (изменение среднемесячной температуры в течение года) определяется, прежде всего, широтой места. Годовая амплитуда температуры воздуха - разница между максимальной и минимальной среднемесячными температурами.

Теоретически можно было бы ожидать, что суточная амплитуда, т. е. разница наивысшей и наинизшей температур, будет наибольшей около экватора, потому что там солнце днем стоит гораздо выше, чем в более высоких широтах, и в полдень в дни равноденствия достигает даже зенита, т. е. посылает вертикальные лучи и, следовательно, дает наибольшее количество тепла. Но этого в действительности не наблюдается, так как, кроме широты, на суточную амплитуду влияют и многие другие факторы, от совокупности которых зависит величина последней. В этом отношении имеет огромное значение положение местности относительно моря: представляет ли данная область сушу, отдаленную от моря, или же близко лежащую к морю местность, например остров. На островах благодаря смягчающему влиянию моря амплитуда незначительна, еще менее она на морях, океанах, в глубине же материков она гораздо более, причем величина амплитуды возрастает от берегов внутрь континента. В то же время амплитуда зависит и от времени года: летом она больше, зимой меньше; разница объясняется тем, что летом солнце стоит выше, чем зимой, да и продолжительность летнего дня гораздо более зимнего. Далее, на суточную амплитуду оказывает влияние облачность: она умеряет разницу температур дня и ночи, задерживая тепло, лучеиспускаемое землей ночью, и в то же время умеряя действие солнечных лучей.

Самая значительная суточная амплитуда наблюдается в пустынях и на высоких плоскогорьях. Горные породы пустынь, совершенно лишенные растительности, сильно накаляются в течение дня и быстро излучают за ночь всю полученную днем теплоту. В Сахаре суточная амплитуда воздуха наблюдалась в 20-25° и больше. Бывали случаи, когда после высокой дневной температуры ночью даже замерзала вода, и температура падала на поверхности земли ниже 0°, а в северных, частях Сахары даже до -6,-8°, поднимаясь днем гораздо выше 30°.

Значительно меньше суточная амплитуда в местностях, покрытых богатой растительностью. Здесь часть теплоты, получаемой за день, тратится на испарение растениями влаги, и, кроме того, растительный покров защищает землю от непосредственного нагревания, задерживая в то же время излучение ночью. На высоких плоскогорьях, где воздух значительно разрежен, ночью-приходо-расходный баланс тепла резко отрицателен, а днем резко положителен, поэтому суточная амплитуда здесь иногда больше, чем в пустынях. Например, Пржевальский во время своего путешествия в Центральной Азии наблюдал в Тибете суточное колебание температуры воздуха, даже до 30°, а на высоких плоскогорьях южной части Северной Америки (в Колорадо и Аризоне) суточные колебания, как показали наблюдения, достигали 40°. Незначительные колебания суточной температуры наблюдаются: в полярных странах; например, на Новой Земле амплитуда не превышает в среднем 1-2 даже летом. На полюсах и вообще в высоких, широтах, где солнце совсем не показывается в течение суток или месяцев, в это время нет совершенно суточных колебаний температур. Можно сказать, что суточный ход температуры сливается на полюсах с годовым и зима представляет ночь, а лето - день. Исключительный интерес в этом отношении представляют наблюдения советской дрейфующей станции «Северный полюс».

Таким образом, наивысшую суточную амплитуду мы наблюдаем: не у экватора, где она около 5° на суше, а ближе к тропику северного полушария, так как именно здесь материки имеют самое большое протяжение, и здесь же расположены величайшие пустыни, и плоскогорья. Годовая амплитуда температуры зависит, главным образом, от широты места, но, в противоположность суточной, годовая амплитуда увеличивается по мере удаления от экватора к полюсу. Вместе с тем на годовую амплитуду оказывают влияние все те факторы, с которыми мы уже имели дело при рассмотрении суточных амплитуд. Точно так же колебания увеличиваются с удалением от моря в глубь материка, и наиболее значительные амплитуды наблюдаются, например, в Сахаре и в Восточной Сибири, где амплитуды еще значительнее, потому что здесь играют роль оба фактора: континентальность климата и высокая широта, тогда как в Сахаре амплитуда зависит, главным образом, от континентальности страны. Кроме того, колебания зависят и от топографического характера местности. Чтобы убедиться, насколько этот последний фактор играет значительную роль в изменении амплитуды, достаточно рассмотреть колебания температуры на юрах и в долинах. Летом, как известно, температура уменьшается с высотой довольно быстро, поэтому на одиноко стоящих вершинах, окруженных со всех сторон холодным воздухом, температура значительно ниже, чем в долинах, сильно нагреваемых летом. Зимой же, наоборот, холодные и плотные слои воздуха располагаются в долинах, и температура воздуха повышается с высотой до известного предела, так что отдельные небольшие вершины иногда являются зимой как бы тепловыми островами, тогда как летом - более холодными пунктами. Следовательно, годовая амплитуда, или разница между температурами зимы и лета, в долинах значительнее, чем на горах. Окраины плоскогорий находятся в тех же условиях, как отдельные горы: окруженные холодным воздухом, они в то же время получают меньше тепла сравнительно с плоскими, равнинными местностями, так что и амплитуда их не может быть значительной. Условия нагревания центральных частей плоскогорий уже иные. Сильно нагреваясь летом благодаря разреженности воздуха, они сравнительно с отдельно стоящими горами излучают тепла гораздо меньше, потому что окружены нагретыми же частями плоскогорья, а не холодным воздухом. Поэтому летом температура на плоскогорьях может быть очень высока, зимой же плоскогорья теряют много тепла путем лучеиспускания вследствие разреженности воздуха над ними, и естественно, что здесь наблюдаются очень сильные температурные колебания.