Suprafață încălzită direct raze de soareși care degajă căldură straturilor subiacente și aerului, se numește suprafata activa. Temperatura suprafeței active, valoarea și modificarea acesteia (variația zilnică și anuală) sunt determinate de bilanţul termic.
Valoarea maximă a aproape tuturor componentelor bilanţului termic este observată în orele apropiate de prânz. O excepție este transferul maxim de căldură în sol atribuit orele dimineții. Amplitudinile maxime ale variației diurne a componentelor bilanțului termic se notează în ora de vara, minim - iarna.
În cursul diurn al temperaturii unei suprafețe uscate și lipsite de vegetație într-o zi senină, maximul are loc după ora 13:00, iar cel minim are loc în jurul orei răsăritului. Înnorirea perturbă cursul regulat al temperaturii suprafeței și provoacă o schimbare a timpilor de maxim și minim. Influență mare temperatura suprafeței este influențată de umiditatea și acoperirea cu vegetație.
Temperatura maximă a suprafeței în timpul zilei poate fi de +80° și mai mult (în sudul Rusiei +75°). Fluctuațiile zilnice ajung la 40°. Valoarea lor depinde de anotimp, de înnorăcire, de proprietățile termice ale suprafeței, de culoarea, rugozitatea acesteia, de acoperirea cu vegetație și de expunerea pantei.
Cursul anual al temperaturii stratului activ este diferit la diferite latitudini. Temperatura maximă a suprafeței la latitudini medii și înalte este de obicei observată în iulie, cea minimă - în ianuarie. Amplitudinile fluctuațiilor anuale ale temperaturii suprafeței active la latitudini joase sunt foarte mici; la latitudini medii pe uscat, ajung la 30°. Fluctuațiile anuale ale temperaturii suprafeței la latitudini temperate și înalte sunt puternic influențate de stratul de zăpadă.
Distribuția căldurii în sol depinde de o serie de proprietăți ale acestuia și, mai ales, de capacitatea termică și conductibilitatea termică. Primind aceeași cantitate de căldură solară, solul se încălzește mai lent, cu atât este mai mult capacitatea termică volumetrică. Capacitatea termică volumetrică a rocilor care alcătuiesc pământul este de aproximativ două ori mai mică decât capacitatea termică a apei. Capacitatea termică a apei este de 1, cuarț - 0,517, argilă - 0,676, aer - 0,0003.
Transferul de căldură de la strat la strat este controlat de conductibilitatea termică. Cele mai multe dintre roci au conductivitate termică scăzută în (cal)cm * sec deg.):

Conductivitatea termică a apei este de 0,00129 cal / cm * sec * grade, aer - 0,000056.
Timpul este alocat transferului de căldură de la strat la strat, iar momentul apariției temperaturilor maxime și minime în timpul zilei este întârziat la fiecare 10 cm cu aproximativ 3 ore. Dacă la suprafaţă cea mai ridicată temperatură a fost de aproximativ 13 ore, la o adâncime de 10 cm temperatura maximă va veni la aproximativ 16, iar la o adâncime de 20 cm - aproximativ 19 ore etc.
Odată cu încălzirea succesivă a straturilor subiacente față de cele de deasupra, fiecare strat absoarbe o anumită cantitate de căldură. Cu cât stratul este mai adânc, cu atât primește mai puțină căldură și cu atât fluctuațiile de temperatură în el sunt mai slabe. Amplitudinile fluctuațiilor de temperatură diurne scad cu adâncimea cu un factor de 2 la fiecare 15 cm. Aceasta înseamnă că dacă la suprafață amplitudinea este de 16°, atunci la o adâncime de 15 cm este de 8°, iar la o adâncime de 30 cm este de 4°. În același timp, perioadele de fluctuații de temperatură rămân neschimbate la toate adâncimile. În medie, la o adâncime de aproximativ 1 m, fluctuațiile zilnice ale temperaturii solului sunt atenuate. Stratul în care se opresc practic aceste oscilații se numește strat temperatura zilnică constantă.
Cu cât perioada de fluctuație a temperaturii este mai lungă, cu atât aceste fluctuații se răspândesc mai profund. La latitudinile mijlocii, stratul de temperatură anuală constantă este situat la o adâncime de 19-20 m, la latitudini mari - la o adâncime de 25 m. La latitudinile tropicale, amplitudinile temperaturii anuale sunt mici, iar stratul de amplitudine anuală constantă. se afla la o adancime de numai 5-10 m.
Momentele declanșării temperaturilor maxime și minime pe parcursul anului sunt întârziate în medie cu 20-30 de zile pe metru. Astfel, dacă cea mai scăzută temperatură de la suprafață a fost observată în ianuarie, la o adâncime de 2 m se produce la începutul lunii martie.
Observațiile arată că temperatura din stratul de temperatură anuală constantă este apropiată de temperatura medie anuală a aerului deasupra suprafeței. Se numește stratul de sol situat deasupra stratului de temperatură anuală constantă și care se confruntă cu fluctuațiile sale anuale strat activ.
Apa, având o capacitate termică mai mare și o conductivitate termică mai mică decât pământul, se încălzește mai lent și eliberează căldură mai lent. Razele soarelui care cad pe suprafața apei sunt parțial absorbite de stratul superior de apă și pătrund parțial la o adâncime considerabilă, încălzind direct o parte din stratul său. Mobilitatea apei face posibil. transfer de căldură. Datorită amestecului turbulent al apei, transferul de căldură în profunzime are loc de 1000-10.000 de ori mai rapid decât prin conducția căldurii. Când straturile de suprafață se răcesc, are loc convecția termică, însoțită de amestecarea apei.
Fluctuațiile zilnice de temperatură pe suprafața Oceanului la latitudini mari sunt de numai 0,1°, la latitudini temperate - 0,4°, la latitudini tropicale - 0,5°. Adâncimea de pătrundere a acestor fluctuații este de 15-20 m. Amplitudinile anuale ale temperaturii la suprafața Oceanului sunt de la 2° la latitudini tropicale până la 0,8° la latitudinile temperate. Fluctuațiile anuale de temperatură pătrund la o adâncime de 200-300 m.
Momentele de maximă de temperatură în corpurile de apă sunt întârziate față de pământ. Maximul apare la aproximativ 15-16 ore, cel minim - 2-3 ore după răsărit. Temperatura maximă anuală de la suprafața Oceanului din emisfera nordică scade în august, cea minimă - în februarie.

Modificarea temperaturii solului în timpul zilei se numește variație diurnă. curs zilnic temperatura are de obicei un maxim și unul minim. Temperatura minimă a suprafeței solului la vreme buna observat înainte de răsăritul soarelui, când balanța radiațiilor este încă negativă, iar schimbul de căldură între aer și sol este neglijabil. Pe măsură ce soarele răsare, temperatura suprafeței solului crește, mai ales pe vreme senină. Temperatura maximă se observă în jurul orei 13:00, apoi temperatura începe să scadă, care continuă până la minimul dimineții. În unele zile, cursul zilnic indicat al temperaturii solului este perturbat sub influența norilor, precipitațiilor și alți factori. În acest caz, maximul și minimul pot fi deplasați în alt moment (Fig. 4.2).

Figura 4.2. Variația zilnică a temperaturii aerului și a solului la suprafață și la diferite adâncimi (Voronezh, august). (disponibil la descărcarea versiunii complete a tutorialului)

Schimbarea temperaturii solului în timpul anului se numește ciclu anual. De obicei, graficul cursului anual se bazează pe temperaturile medii lunare ale solului. Variația anuală a temperaturii suprafeței solului este determinată în principal de sosirea diferită a radiației solare pe parcursul anului. Temperaturile maxime medii lunare ale suprafeței solului în latitudini temperate emisfera nordică sunt de obicei observate în iulie, când afluxul de căldură în sol este cel mai mare, iar cel minim - în ianuarie - februarie.
Se numește diferența dintre maxim și minim într-un curs zilnic sau anual amplitudinea cursului temperaturii.
Este afectată amplitudinea ciclului zilnic al temperaturii solului; anotimp, latitudine, teren, vegetație și strat de zăpadă, capacitatea de căldură și conductibilitatea termică a solului, culoarea solului, nebulozitatea (Fig. 4.3).

Figura 4.3. Izoplete termice ale solului, variație anuală(disponibil la descărcarea versiunii complete a tutorialului)

Amplitudinea variației anuale a temperaturii suprafeței solului este afectată de aceiași factori ca și amplitudinea variației diurne, cu excepția perioadei anului. Amplitudinea variației anuale, spre deosebire de variația diurnă, crește odată cu creșterea latitudinii.
Fluctuațiile zilnice și anuale ale temperaturii solului din cauza conductibilității termice sunt transmise în straturile sale mai profunde. Se numește stratul de sol în care se observă variațiile zilnice și anuale de temperatură strat activ.

Teoria generală a lui Fourier a conducerii moleculare a căldurii este aplicabilă propagării căldurii în sol. Legile propagării căldurii în sol sunt numite Legile Fourier.

Descarca versiunea completa manual (cu cifre, formule, hărți, diagrame și tabele) într-un singur fișier în format MS Office Word

Poziția fizică și geografică.

Poziția fizico-geografică este localizarea spațială a oricărei localități (țara, regiune, localitate sau orice alt obiect) în legătură cu datele fizice și geografice (ecuator, meridian, sisteme montane, mări și oceane etc.).

În consecință, poziția fizică și geografică este determinată de: coordonatele geografice (latitudine, longitudine), înălțimea absolută față de nivelul mării, apropierea (sau îndepărtarea) de mare, râuri, lacuri, munți etc., poziție în compoziție (locație). ) a zonelor naturale (climatice, edo-vegetative, zoogeografice).

Regiunea Samara este situată în sud-estul Câmpiei Europei de Est, în partea centrală a Rusiei, la 1000 km de Moscova, în mijlocul râului Volga pe ambele maluri, unde face o curbă arcuită - arcul Samara. Este împărțit în părți pe malul drept și pe malul stâng.

Malul drept este ocupat de Muntele Volga, străbătut de râpe și rigole. În partea de nord a Samarskaya Luka se află Munții Zhiguli (înălțime de până la 370 m). În malul stâng, în nord-vest, se află regiunea Trans-Volga de Jos, în nord-est - regiunea Trans-Volga Înaltă (Sokol'i, Kinelskiye Yars). În sud - o câmpie ușor ondulată (Middle Syrt, Kamenny Syrt), transformându-se în sud-est în General Syrt.

Lungimea regiunii de la nord la sud este de 335 km, de la vest la est - 315 km. Ocupă o suprafață de 53,6 mii de metri pătrați. km. este 0,3% suprafata totala teritoriul Rusiei. Se învecinează cu Ulyanovsk, Saratov, regiunile Orenburgși Republica Tatarstan.

Samara este situată pe cotul arcului Samara, pe malul stâng al râului Volga, între gurile râurilor Samara și Sok. Lungimea în direcția meridianului este de 50 km, în direcția latitudinală - 20 km. Coordonatele geografice sunt 53°12" latitudine nordică și 50°06" longitudine estică. Suprafața orașului este de aproximativ 465,97 km².

Orașul este situat pe noi formațiuni care se întind pe stâncile permiene. Solurile nisipoase predomină pe partea Volga, iar solurile argiloase pe malul râului Samara.

În nordul orașului se află munții Sokol'i. Vârful maxim al Muntelui Tip-Tyav este de 286 de metri.

Temperatura suprafeței solului are un curs diurn. Minima sa se observă la ora 3, aceasta se datorează radiației solului și cea mai mare răcire a acestuia înainte de răsărit. Apoi temperatura suprafeței solului ajunge la 13-14 și atinge un maxim la ora 15:00, moment în care are loc radiația solară maximă.

Fig.1. Temperatura suprafeței solului.

Analizând graficul, se vede că Temperatura maxima Solul din Samara a fost de 39 de grade în iulie 1984, temperatura minimă de -43 de grade a fost observată în ianuarie 1942.

În temperaturi medii lunare și medii anuale, maxima are loc în iulie 20,4 ºС, iar cea minimă în ianuarie este de -13,5 ºС.
Temperatura aerului.

Aerul, ca orice corp, are o temperatură diferită de zero absolut. Temperatura aerului în fiecare punct al atmosferei se modifică continuu în timp. În plus, în diferite locuri de pe Pământ în același timp, poate varia semnificativ.

Fig.2. Temperatura aerului.

Analizând graficul, se poate observa că valoarea maximă a temperaturii aerului scade luni de vară: iulie - +64 ºС în 1954, iunie 1954 și 1975 +63 ºС. În consecință, uscăciunea este caracteristică temperaturilor ridicate. Și valorile minime ale temperaturii aerului cad lunile de iarnă: decembrie - -46 ºС în 1979, ianuarie - -46 ºС în 1979,. Temperatura medie lunară a aerului variază de la +26 ºС în iulie până la -14 ºС în ianuarie. În consecință, în funcție de temperaturile scăzute, iernile din regiune sunt reci și lungi, iar verile sunt calde cu secete frecvente, cu fluctuații mari de temperatură și instabilitate meteorologică.

Variația zilnică și anuală a temperaturii suprafeței solului

Numele parametrului	Sens
Subiect articol:	Variația zilnică și anuală a temperaturii suprafeței solului
Rubrica (categoria tematica)	Geografie

Modificarea temperaturii suprafeței solului în timpul zilei se numește variație diurnă. Cursul zilnic al suprafeței solului, în medie pe mai multe zile, este fluctuații periodice cu un maxim și unul minim.

Minimul se observă înainte de răsăritul soarelui, când echilibrul radiativ este negativ, iar schimbul de căldură neradiativ între suprafață și straturile adiacente de sol și aer este neglijabil.

Pe măsură ce soarele răsare, temperatura suprafeței solului crește și atinge un maxim în jurul orei 13:00. Mai departe, începe scăderea acestuia, deși balanța radiațiilor este încă pozitivă. Acest lucru se explică prin faptul că, după ora 13:00, transferul de căldură de la suprafața solului în aer crește din cauza turbulențelor și evaporării.

Diferența dintre temperaturile maxime și minime ale solului pe zi se numește amplitudine curs zilnic. Este influențată de o serie de factori

1. Perioada anului. Vara, amplitudinea este cea mai mare, iar iarna este cea mai mică;

2. Latitudinea locului. Deoarece amplitudinea este legată de înălțimea soarelui, aceasta scade odată cu creșterea latitudinii locului;

3. Înnorat. Pe vreme înnorată, amplitudinea este mai mică;

4. Capacitatea termică și conductibilitatea termică a solului. Amplitudinea este invers legată de capacitatea termică a solului. De exemplu, o rocă de granit are o conductivitate termică bună și căldura este bine transferată adânc în ea. Ca urmare, amplitudinea fluctuațiilor zilnice ale suprafeței granitului este mică. Solul nisipos are o conductivitate termică mai mică decât granitul, astfel încât amplitudinea variației de temperatură a suprafeței nisipoase este de aproximativ 1,5 ori mai mare decât cea a granitului;

5. Culoarea solului. Amplitudinea solurilor întunecate este mult mai mare decât cea a solurilor luminoase, deoarece capacitatea de absorbție și emisie a solurilor întunecate este mai mare;

6. Vegetație și strat de zăpadă. Învelișul de vegetație reduce amplitudinea, deoarece împiedică încălzirea solului de către razele solare. Amplitudinea nu este foarte mare chiar și cu stratul de zăpadă, deoarece datorită albedoului mare, suprafața de zăpadă se încălzește puțin;

7. Expunerea pantelor. Versanții sudici ai dealurilor se încălzesc mai puternic decât cei nordici, iar cei vestici mai mult decât cei estici, deci amplitudinea suprafețelor sudice și vestice ale dealurilor este mai mare.

Variația anuală a temperaturii suprafeței solului

Variația anuală, ca și cea diurnă, este asociată cu intrarea și ieșirea căldurii și este determinată în principal de factorii de radiație. Cel mai convenabil mod de a urma acest curs este prin valorile medii lunare ale temperaturii solului.

În emisfera nordică, temperaturile maxime medii lunare ale suprafeței solului se observă în lunile iulie-august, iar cele minime - în ianuarie-februarie.

Diferența dintre cel mai mare și cel mai mic temperaturi medii lunare pe an se numește amplitudinea variației anuale a temperaturii solului. Depinde în cea mai mare măsură de latitudinea locului ˸ în latitudinile polare, amplitudinea este cea mai mare.

Fluctuațiile zilnice și anuale ale temperaturii suprafeței solului se răspândesc treptat în straturile sale mai profunde. Se numește stratul de sol sau apă care suferă fluctuații zilnice și anuale ale temperaturii activ.

Propagarea fluctuațiilor de temperatură adânc în sol este descrisă de trei legi Fourier

Variația zilnică și anuală a temperaturii suprafeței solului - concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „Variația zilnică și anuală a temperaturii suprafeței solului” 2015, 2017-2018.

Modificarea temperaturii suprafeței solului în timpul zilei se numește variație diurnă. Cursul zilnic al suprafeței solului, în medie pe mai multe zile, este fluctuații periodice cu un maxim și unul minim.

Minimul se observă înainte de răsăritul soarelui, când echilibrul radiativ este negativ, iar schimbul de căldură neradiativ între suprafață și straturile adiacente de sol și aer este neglijabil.

Pe măsură ce soarele răsare, temperatura suprafeței solului crește și atinge un maxim în jurul orei 13:00. Apoi începe scăderea acestuia, deși balanța radiațiilor este încă pozitivă. Acest lucru se explică prin faptul că, după ora 13:00, transferul de căldură de la suprafața solului în aer crește din cauza turbulențelor și evaporării.

Diferența dintre temperaturile maxime și minime ale solului pe zi se numește amplitudine curs zilnic. Este influențată de o serie de factori:

1. Perioada anului. Vara, amplitudinea este cea mai mare, iar iarna este cea mai mică;

2. Latitudinea locului. Deoarece amplitudinea este legată de înălțimea soarelui, aceasta scade odată cu creșterea latitudinii locului;

3. Înnorat. Pe vreme înnorată, amplitudinea este mai mică;

4. Capacitatea termică și conductibilitatea termică a solului. Amplitudinea este invers legată de capacitatea termică a solului. De exemplu, o rocă de granit are o conductivitate termică bună și căldura este bine transferată adânc în ea. Ca urmare, amplitudinea fluctuațiilor zilnice ale suprafeței granitului este mică. Solul nisipos are o conductivitate termică mai mică decât granitul, astfel încât amplitudinea variației de temperatură a suprafeței nisipoase este de aproximativ 1,5 ori mai mare decât cea a granitului;

5. Culoarea solului. Amplitudinea solurilor întunecate este mult mai mare decât cea a solurilor luminoase, deoarece capacitatea de absorbție și emisie a solurilor întunecate este mai mare;

6. Vegetație și strat de zăpadă. Învelișul de vegetație reduce amplitudinea, deoarece împiedică încălzirea solului de către razele solare. Amplitudinea nu este foarte mare chiar și cu stratul de zăpadă, deoarece datorită albedoului mare, suprafața de zăpadă se încălzește puțin;

7. Expunerea pantelor. Versanții sudici ai dealurilor se încălzesc mai puternic decât cei nordici, iar cei vestici mai mult decât cei estici, deci amplitudinea suprafețelor sudice și vestice ale dealurilor este mai mare.

Variația anuală a temperaturii suprafeței solului

Variația anuală, ca și cea diurnă, este asociată cu intrarea și ieșirea căldurii și este determinată în principal de factorii de radiație. Cel mai convenabil mod de a urma acest curs este prin valorile medii lunare ale temperaturii solului.

În emisfera nordică, temperaturile maxime medii lunare ale suprafeței solului se observă în lunile iulie-august, iar cele minime - în ianuarie-februarie.

Diferența dintre temperatura medie lunară cea mai ridicată și cea mai scăzută pentru un an se numește amplitudinea variației anuale a temperaturii solului. Depinde în cea mai mare măsură de latitudinea locului: în latitudinile polare, amplitudinea este cea mai mare.

Fluctuațiile zilnice și anuale ale temperaturii suprafeței solului se răspândesc treptat în straturile sale mai profunde. Se numește stratul de sol sau apă care suferă fluctuații zilnice și anuale ale temperaturii activ.

Propagarea fluctuațiilor de temperatură adânc în sol este descrisă de trei legi Fourier:

Prima dintre ele spune că perioada oscilațiilor nu se schimbă odată cu adâncimea;

Al doilea sugerează că amplitudinea fluctuațiilor de temperatură a solului scade exponențial cu adâncimea;

A treia lege a lui Fourier prevede că maximul și temperaturile minime la adâncimi apar mai târziu decât la suprafața solului, iar întârzierea este direct proporțională cu adâncimea.

Se numește stratul de sol în care temperatura rămâne constantă pe tot parcursul zilei strat de temperatură zilnică constantă(sub 70 - 100 cm). Stratul de sol în care temperatura solului rămâne constantă pe tot parcursul anului se numește strat constant. temperatura anuala. Acest strat începe de la o adâncime de 15-30 m.

În latitudinile înalte și temperate, există zone vaste în care straturile de sol rămân înghețate mulți ani fără să se dezghețe vara. Aceste straturi sunt numite etern permafrost.

Permafrostul poate apărea atât ca strat continuu, cât și ca straturi separate, intercalate cu sol dezghețat. Grosimea stratului de permafrost variază de la 1-2 m la câteva sute de m. De exemplu, în Yakutia, grosimea permafrostului este de 145 m, în Transbaikalia - aproximativ 70 m.

Încălzirea și răcirea corpurilor de apă

Stratul de suprafață de apă, ca și solul, absoarbe bine radiația infraroșie: condițiile pentru absorbția și reflectarea acesteia de către apă și sol diferă puțin. Un alt lucru este radiația cu unde scurte.

Apa, spre deosebire de sol, este un corp transparent pentru el. Prin urmare, încălzirea prin radiație a apei are loc în grosimea acesteia.

Diferențele semnificative în regimul termic al apei și solului sunt cauzate de următoarele motive:

Capacitatea termică a apei este de 3-4 ori mai mare decât conductivitatea termică a solului. Cu aceeași intrare sau ieșire de căldură, temperatura apei se schimbă mai puțin;

Particulele de apă au o mobilitate mai mare, prin urmare, în corpurile de apă, transferul de căldură în interior nu are loc prin conducerea moleculară a căldurii, ci datorită turbulenței. Răcirea apei pe timp de noapte și în sezonul rece are loc mai rapid decât încălzirea acesteia în timpul zilei și vara, iar amplitudinile fluctuațiilor zilnice ale temperaturii apei, precum și cele anuale, sunt mici.

Adâncimea de penetrare a fluctuațiilor anuale în corpurile de apă este de 200-400 m.