Температура воздуха: определение, измерение и прогноз¶
Температура воздуха — физическая величина, характеризующая среднюю кинетическую энергию теплового движения молекул воздуха в данной точке атмосферы; один из основных метеорологических параметров, определяющих погодные условия и комфорт человека. В быту под словом «температура» чаще понимается температура окружающего воздуха, измеряемая в градусах Цельсия (°C) в России и большинстве стран мира.
¶Единицы измерения и шкалы
В России и научной метрологии применяется шкала Цельсия, в которой 0 °C соответствует точке замерзания воды при нормальном давлении, а 100 °C — точке кипения. В международной системе СИ основной единицей температуры является кельвин (К), где 0 К соответствует абсолютному нулю (−273,15 °C). В США по-прежнему используется шкала Фаренгейта, в которой точка замерзания воды равна 32 °F, а кипения — 212 °F.
¶Измерение температуры
¶Мероприятия и приборы
Для измерения температуры воздуха в метеорологии применяются:
- ртутные и спиртовые термометры — классические приборы, размещаемые в метеорологических будках («ящик Стиваля») в тени на высоте 2 м над землёй;
- термографы — самописцы, непрерывно фиксирующие температуру на ленте;
- психрометры — парные термометры (сухой и смоченный), используемые для определения влажности воздуха;
- электронные датчики (термисторы, термопары) — основа автоматических метеостанций и бытовых цифровых термометров.
Стандартные условия наблюдений Всемирной метеорологической организации (ВМО) требуют измерения температуры в тени, в 1,5–2 м над травяным покровом, чтобы исключить влияние нагрева почвы солнцем.
¶Суточный ход температуры
Температура воздуха имеет выраженный суточный цикл: минимум обычно наблюдается около восхода солнца, максимум — в 13–15 часов местного времени, когда солнечная радиация уже прогрела почву, а потери тепла ещё не превысили приток. Амплитуда суточного хода зависит от облачности, влажности, высоты над уровнем моря и характера поверхности.
¶Факторы, влияющие на температуру
- Географическая широта — основной фактор: экваториальные области получают наибольший поток солнечной радиации, полярные — наименьший.
- Высота над уровнем моря — в тропосфере температура в среднем понижается на 6–6,5 °C на каждый километр подъёма (вертикальный градиент).
- Близость водоёмов — океаны и моря сглаживают температурные колебания за счёт высокой теплоёмкости воды.
- Циркуляция воздушных масс — вторжение арктического или тропического воздуха резко меняет местную температуру.
- Альбедо и характер поверхности — снежный покров отражает до 80–90 % радиации, песок и асфальт нагреваются сильнее растительности.
¶Температура в России
Россия расположена в широком диапазоне широт и климатических зон, поэтому температурный режим крайне разнообразен. Зимой в Якутии и на севере Сибири фиксируются одни из самых низких температур Северного полушария: в Оймяконе и Верхоянске абсолютный минимум достигал −67,7 °C и −67,8 °C соответственно. Летом в южных районах (Дагестан, Калмыкия, юг Сибири) температура регулярно превышает +40 °C. Средняя январская температура колеблется от −1 °C в Калининграде до −45 °C и ниже в центральной Якутии; средняя июльская — от +10 °C на арктических островах до +28 °C в Дагестане.
¶Прогноз температуры
Прогнозирование температуры воздуха — одна из основных задач синоптической метеорологии. Основные методы:
- Синоптический анализ — изучение карт давления, воздушных масс и фронтов для построения прогноза на 1–3 суток.
- Численные модели атмосферы — суперкомпьютеры решают уравнения динамики и термодинамики атмосферы; крупнейшие глобальные модели — GFS (США), ECMWF (ЕЦСС), Гидрометцентр России. Прогнозы публикуются на 3–10 суток вперёд.
- Статистические методы — использование многолетних климатических рядов и аналогов.
В России официальный прогноз публикует Гидрометцентр России; в повседневной жизни температура отслеживается через приложения, сайты синоптических служб и смартфоны, использующие данные автоматических станций.
¶Влияние на здоровье
Оптимальной для человека считается температура +18…+22 °C в помещении. Гипотермия развивается при охлаждении тела ниже +35 °C, тепловой удар — при перегреве, особенно в сочетании с высокой влажностью. Метеозависимые люди реагируют на резкие перепады температуры головной болью и обострением хронических заболеваний.
¶Интересные факты
- Самая высокая температура воздуха, зарегистрированная на Земле, — +56,7 °C, измеренная 10 июля 1913 года в Долине Смерти (Калифорния, США).
- Самая низкая абсолютная температура на планете — −89,2 °C, зафиксированная 21 июля 1983 года на станции Восток в Антарктиде.
- Разница между экстремальными температурами на Земле превышает 145 °C.
Источники:
- Гидрометцентр России (meteoinfo.ru)
- Всемирная метеорологическая организация (WMO)
- Большая российская энциклопедия: статьи «Температура», «Атмосфера»
- Рожков Н. А. «Основы синоптической метеорологии»