Суточный и годовой ход температуры воздуха зависит от при­тока солнечного тепла и характера подстилающей поверхности. В соответствии с суточным ходом интенсивности солнечной радиации максимальная температура воздуха в течение суток между морем или океаном наступает примерно в 12 час 30 мин, а над суше - около 14- 15. Минимальная же температура воздуха наступает незадолго до восхода или в мо­мент восхода Солнца, т. е. в период наибольшего охлаждения земной поверхности. Разность между максимумом и минимумом температуры воздуха за сутки называется суточной амплитудой темпе­ратуры.

Величина суточной амплитуды температуры воздуха далеко не постоянна и зависит от характера подстилающей поверхности, облачности, влажности воздуха, времени года и, наконец, от ши­роты и высоты места.

Наибольшая суточная амплитуда температуры воздуха бы­вает в южных широтах, над песчаной поверхностью, в теплое время года, при отсутствии облачности и при малой влажности воздуха, т. е. в сухих южных степях или в пустынях. В этих ус­ловиях разность между максимумом и минимумом температуры за сутки может достигать 25-30 и даже 40°.

Наличие низкой облачности, тумана, осадков сильно сглажи­вает суточный ход температуры. Амплитуда температуры в этих случаях незначительна.

Суточная амплитуда температуры воздуха над океанами и крупными морями на большом удалении от берегов невелика и составляет всего 2-3°. Иными словами, существенных измене­ний температуры воздуха в открытом море, (океане) в течение суток, как правило, не бывает. Такой сравнительно ровный су­точный ход над морями объясняется тепловыми свойствами во­ды, заключающимися в малом и медленном ее нагревании и ох­лаждении, что таким же образом сказывается и на температуре прилегающего к водной поверхности воздуха.

Что же касается годового хода температуры воздуха, то он зависит от тех же причин, что и суточный ход. На континентах максимум обычно наступает в июле, минимум - в ян­варе, что совпадает с периодами наивысшего и наинизшего солнцестояний. На океанах и побережьях наблюдается запазды­вание крайних температур: максимум наблюдается в августе, минимум-в феврале или в начале марта.

В экваториальной зоне наблюдаются два максимума темпе­ратуры - после весеннего и осеннего равноденствия, когда высо­та Солнца наибольшая, и два минимума после зимнего и летнего солнцестояний, при наименьшей в году высоте Солнца.

Разность между максимальной и минимальной средней ме­сячной температурой в течение года называется годовой ам­плитудой температуры. Ее величина зависит главным обра­зом от характера подстилающей поверхности и широты места.

Наименьшая годовая амплитуда бывает над океанами, осо­бенно между тропиками, где она составляет всего лишь 1-3°; в умеренных широтах она увеличивается до 5- 10°, а в полярных- еще более.

Наибольшая годовая амплитуда наблюдается над сушей, в глубине континентов в умеренных и высоких широтах, где она может достигать 40-50°, а в отдельных местах - даже 65°. На­пример, в Верхоянске (Якутия) средняя температура ию­ля плюс 15°, а января минус 50°. В низких широтах над сушей годовая амплитуда температуры воздуха сравнительно невелика, что объясняется более равномерным притоком солнечного тепла.

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 определяется соответствующим ходом температуры деятельной поверхности. Нагревание и охлаждение воздуха зависят от термического режима деятельной поверхности. Тепло, поглощенное этой поверхностью, частично распространяется в глубь почвы или водоема, а другая его часть отдается прилегающему слою атмосферы и затем распространяется в вышележащие слои. При этом происходит некоторое запаздывание роста и понижения температуры воздуха по сравнению с изменением температуры почвы.

Минимальная температура воздуха на высоте 2 м наблюдается перед восходом солнца. По мере поднятия солнца над горизонтом температура воздуха в течение 2--3 ч быстро повышается. Затем рост температуры замедляется. Максимум ее наступает через 2--3 ч после полудня. Далее температура понижается-- сначала медленно, а затем более быстро.

Над морями и океанами максимум температуры воздуха наступает на 2--3 ч раньше, чем над материками, причем амплитуда суточного хода температуры -воздуха над крупными водоемами больше амплитуды колебания температуры водной поверхности. Это объясняется тем, что поглощение солнечной радиации воздухом и собственное его излучение над морем значительно больше, чем над сушей, так как над морем в воздухе содержится больше водяного пара.

Особенности суточного хода температуры воздуха выявляются при осреднении результатов длительных наблюдений. При таком осреднении исключаются отдельные непериодические нарушения суточного хода температуры, связанные с вторжениями холодных и теплых воздушных масс. Эти вторжения искажают суточный ход температуры. Например, при вторжении днем холодной воздушной массы температура воздуха над некоторыми пунктами иногда понижается, а не повышается. При вторжении же тёплой массы ночью температура может повышаться.

При установившейся погоде изменение температуры воздуха в течение суток выражено довольно отчетливо. Но амплитуда суточного хода температуры воздуха над сушей всегда меньше амплитуды суточного хода температуры поверхности почвы. Амплитуда суточного хода температуры воздуха зависит от ряда факторов.

Широта места. С увеличением широты места амплитуда суточного хода температуры воздуха убывает. Наибольшие амплитуды наблюдаются в субтропических широтах. В среднем за год рассматриваемая амплитуда составляет в тропических областях около 12°С, в умеренных широтах 8--9°С, у Полярного круга 3--4°С, в Заполярье 1--2°С.

Время года. В умеренных широтах наименьшие амплитуды наблюдаются зимой, а наибольшие - летом. Весной они несколько больше, чем осенью. Амплитуда суточного хода температуры зависит не только от дневного максимума, но и от ночного минимума, который тем ниже, чем продолжительнее ночь. В умеренных и высоких широтах за короткие летние ночи температура не успевает упасть до очень низких значений и потому амплитуда здесь остается сравнительно небольшой. В полярных областях в условиях круглосуточного полярного дня амплитуда суточного хода температуры воздуха составляет, всего около 1 °С. В полярную ночь суточные колебания температуры почти не наблюдаются. В Заполярье наибольшие амплитуды отмечаются весной и осенью. На острове Диксон наибольшая амплитуда в эти сезоны составляет в среднем 5--6 °С.

Наибольшие амплитуды суточного хода температуры воздуха наблюдаются в тропических широтах, причем они здесь мало зависят от времени года. Так, в тропических пустынях эти амплитуды в течение всего года составляют 20--22 °С.

Характер деятельной поверхности. Над водной поверхностью амплитуды суточного хода температуры воздуха меньше, чем над сушей. Над морями и океанами они составляют в среднем 2--3°С. С удалением от берегов в глубь материка амплитуды увеличиваются до 20--22 °С. Аналогичное по характеру, но более слабое влияние на суточный ход температуры воздуха оказывают внутренние водоемы и сильно увлажненные поверхности (болота, места с обильной растительностью). В сухих степях и пустынях среднегодовые амплитуды суточного хода температуры воздуха достигают 30 °С.

Облачность. Амплитуда суточного хода температуры воздуха в ясные дни больше, чем в облачные, так как колебания температуры воздуха находятся в прямой зависимости от колебаний температуры деятельного слоя, которые в свою очередь непосредственно связаны с количеством и характером облаков.

Рельеф местности. На суточный ход температуры воздуха значительное влияние оказывает рельеф местности, на что впервые обратил внимание А. И. Воейков. При вогнутых формах рельефа (котловины, ложбины, долины) воздух соприкасается с наибольшей площадью подстилающей поверхности. Здесь воздух днем застаивается, а ночью охлаждается над склонами и стекает на дно. В результате этого увеличивается как дневное нагревание, так и ночное охлаждение воздуха внутри вогнутых форм рельефа по сравнению с равнинной местностью. Тем самым увеличиваются и амплитуды суточных колебаний температуры в таком рельефе. При выпуклых формах рельефа (горы, холмы, возвышенности) воздух соприкасается с наименьшей площадью подстилающей поверхности. Влияние деятельной поверхности на температуру воздуха уменьшается. Таким образом, амплитуды суточного хода температуры воздуха в котловинах, ложбинах, долинах больше, чем над равнинами, а над последними они больше, чем над вершинами гор и холмов.

Высота над уровнем моря. С увеличением высоты места амплитуда суточного хода температуры воздуха уменьшается, а моменты наступления максимумов и минимумов сдвигаются на более позднее время. Суточный ход температуры с амплитудой 1--2°С наблюдается даже на высоте тропопаузы, но здесь он уже обусловлен поглощением солнечной радиации озоном, содержащимся в воздухе.

Годовой ход температуры воздуха определяется, прежде всего, годовым ходом температуры деятельной поверхности. Амплитуда годового хода представляет собой разность среднемесячных температур самого тёплого и самого холодного месяцев.

В северном полушарии на континентах максимальная средняя температура воздуха наблюдается в июле, минимум в январе. На океанах и побережье материков экстремальные температуры наступают несколько позднее: максимум - в августе, минимум - в феврале - марте. На суше амплитуды годового хода температуры воздуха значительно больше, чем над водной поверхностью.

Большое влияние на амплитуду годового хода температуры воздуха оказывает широта места. Наименьшая амплитуда наблюдается в экваториальной зоне. С увеличением широты места амплитуда увеличивается, достигая наибольших значений в полярных широтах. Амплитуда годовых колебаний температуры воздуха зависит также от высоты места над уровнем моря. С увеличением высоты амплитуда уменьшается. Большое влияние оказывают на годовой ход температуры воздуха погодные условия: туман, дождь и главным образом облачность. Отсутствие облачности зимой приводит к понижению средней температуры самого холодного месяца, а летом -- к повышению средней температуры самого теплого месяца.

Годовой ход температуры воздуха в разных географических зонах разнообразен. По величине амплитуды и по времени наступления экстремальных температур выделяют четыре типа годового хода температуры воздуха.

• 1. Экваториальный тип. В экваториальной зоне в году наблюдаются два максимума температуры -- после весеннего и осеннего равноденствия, когда солнце над экватором в полдень находится в зените, и два минимума -- после зимнего и летнего солнцестояния, когда солнце находится на наименьшей высоте. Амплитуды годового хода здесь малы, что объясняется малым изменением притока тепла в течение года. Над океанами амплитуды составляют около 1 °С, а над континентами 5--10°С.
• 2. Тип умеренного пояса. В умеренных широтах также отмечается годовой ход температуры с максимумом после летнего и минимумом после зимнего солнцестояния. Над материками северного полушария максимальная среднемесячная температура наблюдается в июле, над морями и побережьями -- в августе. Годовые амплитуды увеличиваются с широтой. Над океанами и побережьями они в среднем составляют 10--15 °С, над материками 40--50 °С, а на широте 60° достигают 60 °С.
• 3. Полярный тип. Полярные районы характеризуются продолжительной холодной зимой и сравнительно коротким прохладным летом. Годовые амплитуды над океаном и побережьями полярных морей составляют 25--40 °С, а на суше превышают 65 °С. Максимум температуры наблюдается в августе, минимум -- в январе.

Рассмотренные типы годового хода температуры воздуха выявляются из многолетних данных и представляют собой правильные периодические колебания. В отдельные годы под влиянием вторжений теплых или холодных масс возникают отклонения от приведенных типов. Частые вторжения морских воздушных масс на материк приводят к уменьшению амплитуды. Вторжения континентальных воздушных масс на побережья морей и океанов увеличивают амплитуду в этих районах. Непериодические изменения температуры связаны главным образом с адвекцией воздушных масс. Например, в умеренных широтах значительные непериодические похолодания происходят при вторжении холодных воздушных масс из Арктики. При этом весной нередко отмечаются возвраты холода. При вторжении в умеренные широты тропических воздушных масс осенью наблюдаются возвраты тепла 8, с. 285 - 291.

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.

Причины изменений температуры воздуха.

Температура воздуха меняется в суточном ходе вслед за температурой земной поверхности. Поскольку воздух нагревается и охлаждается от земной поверхности, амплитуда суточного хода температуры в метеорологической будке меньше, чем на поверхности почвы, в среднем примерно на одну треть.

Рост температуры воздуха начинается вместе с ростом температуры почвы (минут на 15 позже) утром, после восхода солнца. В 13-14 часов температура почвы, как мы знаем, начинает понижаться. В 14-15 часов она уравнивается с температурой воздуха; с этого времени при дальнейшем падении температуры почвы начинает падать и температура воздуха.

Суточный ход температуры воздуха достаточно правильно проявляется лишь в условиях устойчивой ясной погоды.

Но в отдельные дни суточный ход температуры воздуха может быть очень неправильным. Это зависит от изменений облачности, а также от адвекции.

Суточная амплитуда температуры воздуха меняется еще по сезонам, по широте, а также в зависимости от характера почвы и рельефа местности. Зимой она меньше, чем летом. С увеличением широты суточная амплитуда температуры воздуха убывает, так как убывает полуденная высота солнца над горизонтом. Под широтами 20-30° на суше средняя за год суточная амплитуда температуры около 12°, под широтой 60° около 6°, под широтой 70° только 3°. В самых высоких широтах, где солнце не восходит или не заходит много дней подряд, регулярного суточного хода температуры нет вовсе.

Температура поверхности почвы меняется и в годовом ходе. В тропических широтах ее годовая амплитуда, т. е. разность многолетних средних температур самого теплого и самого холодного месяца года, мала и с широтой растет. В северном полушарии на широте 10° она около 3°, на широте 30° около 10°, на широте 50° в среднем около 25°.

Причины изменений температуры воздуха

Воздух, непосредственно соприкасающийся с земной поверхностью, обменивается с ней теплом вследствие молекулярной теплопроводности. Но внутри атмосферы действует другая, более эффективная передача тепла - путем турбулентной теплопроводности. Перемешивание воздуха в процессе турбулентности способствует очень быстрой передаче тепла из одних слоев атмосферы в другие. Турбулентная теплопроводность увеличивает и передачу тепла от земной поверхности в воздух или обратно. Если, например, происходит охлаждение воздуха от земной поверхности, то путем турбулентности непрерывно доставляется на место охладившегося воздуха более теплый воздух из вышележащих слоев. Это поддерживает разность температур между воздухом и поверхностью и, стало быть, поддерживает процесс передачи тепла от воздуха к поверхности. изменения температуры, связанные с адвекцией - притоком в данное место новых воздушных масс из других частей земного шара, называют адвективными. Если в данное место притекает воздух с более высокой температурой, говорят об адвекции тепла, если с более низкой, - об адвекции холода.

Общее изменение температуры в зафиксированной географической точке, зависящее и от индивидуальных изменений состояния воздуха, и от адвекции, называют локальным (местным) изменением.