Добовий хід температури повітря. Амплітуда температури, її зміна з висотою

Добовий хід температури повітря визначається відповідним ходом температури діяльної поверхні. Температура повітря змінюється у добовому ході за відповідної зміни температури земної поверхні. Тепло, що поглинається поверхнею, частково поступає вглиб суші або водойми, а інша частина віддається прилеглому шару атмосфери, а потім поступає у вищі шари.

Ріст температури повітря починається разом із ростом температури грунту (хвилин через 15 пізніше) вранці, після сходу Сонця. О 13-14 годині температура грунту починає знижуватись. О 14-15 годині починає падати і температура повітря. Таким чином, мінімум у добовому ході температури повітря біля земної поверхні припадає на час після сходу Сонця, а максимум - на 14-15 годину.

Добовий хід температури повітря досить чітко проявляється лише за умов стійкої ясної погоди. Але в окремі дні добовий хід температури повітря може бути дуже неправильним. Це залежить від змін хмарності, які змінюють радіаційні умови на земній поверхні, а також від адвекції, тобто від притоку повітряних мас з іншою температурою. В результаті цих причин мінімум температури може зміститися навіть на денні години, а максимум - на нічні. інакше кажучи, регулярний добовий хід перекривається або ховається під неперіодичними змінами температури.

Над морями та океанами максимум температури повітря наступає на 2-3 години раніше, ніж над материками, причому амплітуда добового ходу температури повітря над великими водоймами більша амплітуди коливання температури самої водної поверхні. Це пояснюється тим, що поглинання сонячної радіації повітрям і власне його випромінювання над морем значно більше, ніж над суходолом, так як над морем в повітрі міститься більше водяної пари.

Особливості добового ходу температури повітря виявляються при осередненні результатів тривалих спостережень. При такому осередненні виключаються окремі неперіодичні порушення добового ходу температури, пов'язані з вторгненням холодних і теплих повітряних мас.

Амплітуда добового ходу температури повітря над сушею завжди менша амплітуди добового ходу температури поверхні грунту. Амплітуда добового ходу температури повітря залежить від ряду факторів:
- широти місця спостереження;
- сезону року;
- характеру діяльної поверхні;
- хмарності;
- рельєфу місцевості;
- широти над рівнем моря.

Зміни добової амплітуди температури з висотою. Подібно тому, як у грунті чи у воді нагрівання і охолодження передаються від поверхні на глибину, так і в повітрі нагрівання і охолодження передаються з нижнього шару до більш високих. Як наслідок, добові коливання температури повинні спостерігатися не лише біля земної поверхні, але й у високих шарах атмосфери. При цьому, подібно до того, як у грунті й у воді добові коливання температури зменшуються і запізнюються з глибиною, в атмосфері вони повинні зменшуватися і запізнюватися з висотою.

Нерадіаційна передача тепла в атмосфері проходить як і у воді, переважно шляхом турбулентної теплопровідності, тобто при перемішуванні повітря. Але повітря більш рухоме, ніж вода. В результаті добові коливання температури в атмосфері розповсюджуються на більш потужний шар, ніж добові коливання температури в океані.

На висоті 300 м над суходолом амплітуда добового ходу температури складає близько 50% амплітуди біля земної поверхні, а крайні значення температури наступають на 1,5-2 години пізніше. На висоті 1 км добова амплітуда температури повітря над суходолом дорівнює 1-2°C, на висоті 2-5 км - 0,5-1°C, а денний максимум зміщується на вечір. Над морем добова амплітуда температури дещо зростає з висотою, але все-таки залишається малою.

Невеликі добові коливання температури спостерігаються навіть на верхній межі тропосфери і нижній межі стратосфери. Але там вони визначаються вже процесами поглинання і випромінювання радіації повітрям, а не впливом земної поверхні.

В горах, де вплив підстильної поверхні більший, ніж на відповідних висотах у вільній атмосфері, добова амплітуда зменшується з висотою повільніше. На окремих гірських вершинах на висоті 3000 м і більше вона ще може дорівнювати 3-4°C. На високих обширних плато добова амплітуда температури повітря того ж порядку, що і в низинах: поглинута радіація й ефективне випромінювання тут великі, так само як і поверхня контакту повітря з діяльною поверхнею. Добова амплітуда температури повітря на станції Мургаб на памірі складає в середньому за рік 15,5°C, тоді як в Ташкенті - 12°C.