Распределение среднего числа дней с минимальными температурами на территории России связано с циркуляционными процессами зимнего периода. В зимнее время, когда приток солнечной радиации мал или, выше полярного круга отсутствует совсем, они являются основными . В это время Европейская часть России и значительная часть Западной Сибири находятся под влиянием западных воздушных потоков с Атлантики, а над Азиатской частью обычно располагается устойчивый антициклон. Зимний антициклон над Восточной Сибирью, являющийся чрезвычайно устойчивым барическим образованием (повторяемость антициклонов на юге составляет 26 дней в месяц), способствует формированию на востоке России полюса холода в районе Верхоянска - Оймякона, от которого идет повышение температуры по всем направлениям. Образованию этого полюса благоприятствует сочетание слабых ветров и малой , приводящее к сильному радиационному выхолаживанию, а расположенные на территории Республики Саха (Якутия) как в меридиональном, так и в широтном направлениях, горные хребты препятствуют проникновению сюда теплого воздуха. По мере продвижения на восток, к берегам , резко возрастают горизонтальные градиенты. Сгущение изотерм вдоль побережья объясняется как отепляющим влиянием моря, так и его закрытостью от воздействия холодных воздушных течений с суши хребтами Восточной Сибири.
На Европейской части России направление изолиний равного числа дней с температурой больше или равной заданного значения носит почти меридиональный характер, а в центре Азиатской части России – зональный, нарушаемый в районах с сложной поверхностью. Характерной особенностью системы изолиний числа дней с температурой ниже –30°С является их сгущение в направлении с запада на восток. На Европейской части России число дней с температурой ниже –30°С варьирует от 5 дней на юге до 30 дней на севере, т.е. разность составляет 25 дней. На Азиатской части России, по мере продвижения от Урала к Центральной Якутии (к полюсу холода в районе Верхоянского хребта), эта разность увеличивается до 100 дней. Еще большие разности в числе дней с данной температурой наблюдаются на побережьях Дальнего Востока, где на расстоянии немногим более 600 километров число дней с температурой ниже –30°С изменяется от 3–10 дней на побережьях Охотского моря до 130–160 дней на .
Вследствие большой зависимости числа дней с низкими температурами, как и температуры вообще, от высоты и рельефа местности создается чрезвычайно сложная картина их распределения в районах горного Алтая, Саян, Станового, Яблонового и . Чем выше расположена станция, тем меньше отмечается на ней дней с низкими температурами, благодаря развитию в горах инверсий при антициклональной погоде Зависимость от форм рельефа проявляется достаточно четко. Наиболее холодными являются глубокие межгорные долины и котловины. Именно в этих формах рельефа располагаются очаги большого числа дней с низкими температурами на юго-востоке Алтая (Кош-Агач–78 дней), в центре Саян (Кызыл–83 дня, Эрзин–92 дня), в системе гор Станового и Яблонового хребтов (Калакан–117 дней). В котловинах Верхоянского хребта, на станциях Верхоянск и Оймякон температура ниже –30°С отмечается в течение полугода. В долинах рек, где происходит скопление холодного воздуха и дополнительное его выхолаживание в ночные часы, число дней с температурой ниже –30°С также значительно больше, чем вне долин в том же районе.
Наименьшее число дней с температурами ниже –30°С отмечается на побережьях Дальнего Востока и , а так же на Европейской части России южнее 50°с.ш. На побережьях Черного и и островах дней с понижением температуры до –30°С и ниже не зарегистрировано.
Число дней в году с ниже –30°С имеет выраженный годовой ход.
Максимум приходится на январь. Только в Якутии, в районе Верхоянского полюса холода, число дней в декабре и январе одинаково и составляет почти целый месяц.
Средние квадратические отклонения числа дней с минимальной температурой воздуха равной или ниже –30°С на территории России меняется от 0,07 на юге Европейской части России до 80–90 дней в центральных районах Якутии.
Понижение температур до –30°С, неблагоприятное, в принципе, для человека и экономики, становится особо опасным явлением при удерживании такого уровня температур в течение 10 дней и более.
На всей Европейской части России повторяемость этого события не превышает 0,1 и только в верховьях Печоры она увеличивается до 0,2. На Азиатской части России понижение температуры ниже –30°С в течение 10 дней отмечается ежегодно на огромной территории, расположенной в бассейнах рек Лены, Яны и Индигирки, которая простирается вплоть до . В западном и восточном направлениях от этой области повторяемость столь сурового зимнего явления постепенно уменьшается. Еще один очаг большой повторяемости температур ниже –30°С в течение 10 дней находится в районах Чуйской долины Алтая и Тувинской котловины Саян.
Адвективное изменение температуры– изменение температуры связанное с притоком в данное место новых воздушных масс из других частей Земли.
Адиабатический процесс– изменение температуры поднимающегося или опускающегося воздуха происходящее за счет преобразования внутренней энергии газа в работу и работы во внутреннюю энергию без обмена теплом с окружающей средой.
Активные температуры Амплитуда температур– разность между минимальными, абсолютными или средними температурами за сутки, месяц или год.
Влажноадиабатический процесс– адиабатический процесс, происходящий во влажном насыщенном воздухе. При подъеме воздуха температура снижается в среднем на 0,6ºC на 100 м., при опускании – температура повышается на 1ºC на 100 м., т.к. воздух при спуске становится ненасыщенным.
Градус(°, град) – деление часть шкалы, единица температуры. Величина градуса зависит от выбранной шкалы. Основной единицей температуры (по международной системе единиц СИ) служит 1° Кельвина (1°К) по термодинамической температурной шкале, в которой для температуры тройной точки воды установлено значение 273,16°К. 1° Цельсия (1°С) равен 1 / 100 шкалы между реперными точками плавления льда (0°С) и кипения воды (100°С) при нормальном давлении (760 мм рт. ст.).
Заморозок– понижение температуры воздуха ниже 0ºС в ночное время при положительной температуре днем.
Изотермы– на метеорологических картах линии равных температур.
Инверсия температур– повышение температуры воздуха с высотой.
Конвекция– подъем нагретых от земной поверхности (менее плотных) масс воздуха. Скорость вертикальных токов воздуха может достигать 30 м/сек.
Оттепель– наступление среди зимы в умеренных и высоких широтах теплой погоды с положительными температурами на фоне установившихся отрицательных температур.
Слой инверсииСлой воздуха, в котором температура с высотой возрастает.
Слой постоянной суточной температуры– слой почвы (воды), в котором суточные колебания температуры не наблюдаются.
Средняя температура воздуха– среднее арифметическое от суммы температур за сутки, декаду, месяц, год.
Сухоадиабатический процесс– адиабатический процесс, происходящий в идеальном газе, сухом или ненасыщенном воздухе. При адиабатическом подъеме температура воздуха снижается на 1ºC на каждые 100 м., при опускании воздуха температура повышается на 1ºC на 100 м.
Температурная шкала– система сопоставимых численных значений температуры. Каждая температурная шкала содержит две или несколько реперных точек , обозначающих температуру какого-либо воспроизводимого процесса. Общепринятыми реперными точками являются точки таяния льда и кипения воды. В практической метеорологии пользуются шкалами стоградусной (°C) и Фаренгейта (°Ф, °F – Англия, США). На первой из них указанные реперные точки обозначены 0° и +100°, на второй +32° и +242°. Переход от одной шкалы к другой делается по формуле: t°C = 5/9 (t°F – 32); t°F = 9/5 (t°C + 32). В аппроксимированной абсолютной шкале указанные реперные точки обозначаются 273°К и 373°К.
Тепловой пояс– это пояс Земли, ограниченный определенными изотермами. Всего 7 поясов: 1 жаркий, 2 умеренных, 2 холодных и 2 пояса мороза.
Термики– мощные восходящие движения воздуха при термической конвекции.
Термическая конвекция– беспорядочное движение частиц воздуха, вызванное его нагреванием от неравномерно нагретой подстилающей поверхности. Может быть неупорядоченной и упорядоченной.
Термический экватор – линия, соединяющая наивысшие среднегодовые или среднемесячные температуры на разных меридианахЗаморозки
За"морозки, понижение температуры воздуха ниже 0°С вечером и ночью при положительной температуре днём. Возникновение З. обусловлено или вторжением холодных масс воздуха, пришедших из др. районов (чаще из Арктики), - адвективные З., или ночным радиационным охлаждением поверхности почвы и растительного покрова - радиационные З. Однако в большинстве случаев в возникновении З. играет роль как предварительная адвекция массы холодного воздуха в данный район, так и последующее ночное излучение, охлаждающее почву, а от неё и воздух до отрицательных температур. Обычно в средней полосе СССР З. бывают весной (до половины июня) и осенью (начиная со второй половины сентября).
З. могут быть причиной значительного снижения урожая полевых, овощных и плодовых культур. Губительное действие З. на с.-х. культуры объясняется непосредственным действием низкой температуры на живую клетку, при котором происходит вымораживание воды из клеточного сока, образование ледяных кристаллов в межклеточных пространствах и обезвоживание протоплазмы. Наиболее устойчивые растения, выдерживающие кратковременные З. от -7 до -10°С, - ранние яровые хлеба и зернобобовые ранних сроков сева; среднестойкие, выносящие от -3 до -4°С, - соя, могар, канатник и др.; малоустойчивые, способные переносить от -2 до -3°С, - кукуруза, просо, сорго, картофель, махорка и др.; неустойчивые растения, всходы которых повреждаются от -0,5 до -1,5°С, - фасоль, рис, хлопчатник, бахчевые, кунжут, арахис, гречиха и др. Особенно чувствительны к З. генеративные органы.
В борьбе с З. большое значение имеет внедрение скороспелых сортов с.-х. культур в районах с коротким безморозным периодом, селекция растений на морозоустойчивость, применение калийных удобрений, а также своевременное проведение с.-х. работ, правильный выбор места сева с учётом микроклимата и т. и. Наиболее известный и распространённый метод борьбы с З. - дымление, широко применяемый для защиты цветущих плодовых культур и всходов теплолюбивых овощных культур в средней полосе и на Ю. СССР. В субтропиках СССР на лимонных плантациях применяют открытый обогрев (воздух среди растений нагревают сжиганием в специальных грелках нефти, каменного угля и т.п. горючих веществ); практикуют также укрытие лимонов и апельсинов трёхслойной марлей. Обогрев плантаций электрическими грелками, батареями с тёплой водой или паром эффективен, но дорог и применим только для получения ценной продукции.
Лит.: Берлянд М. Е., Красиков П. Н., Предсказание заморозков и борьба с ними, 2 изд., Л., 1960; Гольцберг И. А., Агроклиматическая характеристика заморозков в СССР и методы борьбы с ними. Л., 1961.
И. А. Гольцберг.
Наша планета имеет шарообразную форму, поэтому солнечные лучи падают на земную поверхность под разными углами и нагревают её неравномерно. На экваторе, где солнечные лучи падают отвесно, поверхность Земли нагревается сильнее. Чем ближе к полюсам, тем меньше угол падения солнечных лучей и тем слабее нагревается поверхность.
В полярных областях лучи как будто скользят по планете и почти не нагревают её. К тому же, проходя в длинный путь, солнечные лучи сильно рассеиваются и приносят на Землю меньше тепла. Приземный слой воздуха нагревается от подстилающей поверхности, следовательно, температура воздуха уменьшается от экватора к полюсам.
Известно, что земная ось наклонена к плоскости орбиты, по которой Земля вращается вокруг Солнца, поэтому Северное и Южное полушария нагреваются неравномерно в зависимости от времён года, что тоже влияет на .
В любой точке Земли температура воздуха изменяется в течение суток и в течение года. Она зависит от того, как высоко стоит Солнце над горизонтом, и от продолжительности дня. В течение суток самая высокая температура наблюдается в 14-15 часов, а самая низкая - вскоре после восхода Солнца.
Изменение температуры от экватора к полюсам зависит не только от географической широты места, но и от планетарного переноса тепла из низких широт в высокие, от распределения на поверхности планеты материков и океанов, которые поразному нагреваются Солнцем и по-разному отдают тепло, а также от положения горных хребтов и океанических течений. Например, Северное полушарие теплее Южного, потому что в южной полярной области находится крупный материк Антарктида, покрытый ледяным панцирем.
На картах температуру воздуха над земной поверхностью показывают с помощью изотерм - линий, соединяющих точки с одинаковой температурой. Изотермы близки к параллелям только там, где пересекают океаны, и сильно изгибаются над материками.
На основе карт изотерм на планете выделяют тепловые пояса. Жаркий пояс расположен в экваториальных широтах между среднегодовыми изотермами +20 °С. Умеренные пояса находятся к северу и югу от жаркого и ограничены изотермами + 10 °С. Два холодных пояса лежат между изотермами + 10 °С и 0 °С, а у Северного и Южного полюсов находятся пояса мороза.
С высотой температура воздуха убывает в среднем на 6 °С при подъёме на 1 км.
Осенью и весной нередко случаются заморозки - понижение температуры воздуха ночью ниже 0 °С, в то время как среднесуточные температуры держатся выше нуля. Заморозки чаще всего происходят в ясные тихие ночи, когда на данную территорию поступают достаточно холодные , например, из Арктики. При заморозках воздух значительно охлаждается у земной поверхности, над холодным слоем воздуха оказывается тёплый, и происходит температурная инверсия - повышение температуры с высотой. Она часто наблюдается в полярных областях, где в ночные часы земная поверхность сильно охлаждается.
Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях:
Поиск по сайту.