7.4. Типы суточного и годового хода температуры воздуха

Измерения температуры воздуха и других метеоэлементов производятся в метеорологических будках, где термометры помещаются на высоте двух метров от поверхности. Особенности суточного и годового хода температуры воздуха выявляются при осреднении результатов за длительный период наблюдений.

Суточный ход температуры воздуха отражает суточный ход температуры земной поверхности, но моменты максимума и минимума температуры несколько запаздывают. Максимум температуры воздуха над сушей наблюдается в 14–15 ч, над водоемами – около 16 ч, минимум над сушей – вскоре после восхода Солнца, над водоемами – спустя 2–3 ч после восхода Солнца. Разницу между суточным максимумом и минимумом температуры воздуха называют суточной амплитудой температуры. Она зависит от ряда факторов: широты места, времени года, характера подстилающей поверхности (суша или водоем), облачности, рельефа, абсолютной высоты местности, характера растительности и т. д. В общем над сушей она гораздо больше (особенно летом), чем над Океаном. С высотой суточные колебания температуры затухают: над сушей – на высоте 2–3 км, над Океаном – ниже.

Годовой ход температуры воздуха – изменение среднемесячных температур воздуха в течение года. Он тоже повторяет годовой ход температуры деятельной поверхности. Годовая амплитуда температуры воздуха – разность среднемесячных температур самого теплого и самого холодного месяцев. Ее величина зависит от тех же факторов, что и суточная амплитуда температур, и обнаруживает сходные закономерности: она растет с увеличением географической широты вплоть до полярных кругов (рис. 29). Это связано с разным притоком солнечного тепла летом и зимой, главным образом из-за меняющегося угла падения солнечных лучей и за счет разной продолжительности суточного освещения в течение года в умеренных и высоких широтах. Весьма важен и характер подстилающей поверхности: над сушей годовая амплитуда больше – она может доходить до 60–65 °С, а над водой – обычно менее 10–12 °С (рис. 30).

По времени наступления экстремальных температур воздуха и величине годовой амплитуды выделяют четыре типа годового хода температуры, а в них – континентальный и морской подтипы. Годовая амплитуда температур – один их характерных показателей степени континентальности климата. Для числовой характеристики континентальности климата применяются индексы континентальности, являющиеся функцией годовой амплитуды температуры и широты места. В целом в континентальном климате годовая амплитуда температуры воздуха больше, чем в морском, за счет более высоких летних и более низких зимних температур. Максимальные значения температур в северном полушарии над континентами приходятся на июль, над океанами – на август, минимальные – соответственно на январь и февраль, в южном полушарии – наоборот.

Рис. 29. Годовой ход температуры воздуха на различных широтах (по И. И. Гуральнику)

-

Рис. 30. Годовой ход температуры воздуха на широте 62° с.ш. (по С. П. Хромову):

1 – Торсхавн-Фарерские острова (морской тип); 2 – Якутск (континентальный тип) – 10,7°С

Рис. 31. Типы годового хода температур воздуха на примере северного полушария

Экваториальный тип. Годовые температуры воздуха весь год высокие и ровные, но все-таки наблюдаются два небольших максимума температуры – после дней равноденствий (апрель, октябрь) и два небольших минимума – после дней солнцестояний (июль, январь). Над материками годовая амплитуда температуры 5–10 °С, на побережьях =3 °С, над океанами – всего около 1 °С (рис. 31).

Тропический тип. В годовом ходе выражен один максимум температуры воздуха – после наивысшего положения Солнца и один минимум – после наинизшего положения в дни солнцестояний. Над континентами годовая амплитуда температуры в основном 10–15 °С за счет очень высоких летних температур, над океанами – около 5 °С.

Тип умеренных широт. В годовом ходе температуры воздуха хорошо выражен максимум и минимум соответственно после дней летнего и зимнего солнцестояний, причем над материками температура качественно меняется в течение года, переходя через О °С (кроме западных побережий материков). Годовая амплитуда температуры на материках составляет 25–40 °С, а в глубине Евразии доходит до 60–65 °С за счет очень низких зимних температур, над океанами и на западных побережьях материков, где температуры весь год положительные, амплитуда небольшая – 10–15°С.

В умеренном поясе различают субтропическую, собственно умеренную и субполярную подзоны. Все вышесказанное относилось к собственно умеренной подзоне. В целом же в пределах этих трех подзон годовые амплитуды температуры воздуха возрастают с увеличением широты и по мере удаления от океанов.

Полярный тип характеризуется суровой, продолжительной зимой. В годовом ходе наблюдаются также один максимум температуры около О °С и ниже – во время полярного дня и один значительный минимум температуры – в конце полярной ночи. Годовая амплитуда температуры на суше 30 – 40 °С, над океанами и на побережьях – около 20 °С.

Типы годового хода температуры воздуха выявляются из средних многолетних данных и отражают периодические сезонные колебания. С адвекцией воздушных масс связаны отклонения температуры от средних значений в отдельные годы и сезоны. Изменчивость средних месячных температур воздуха в большей степени свойственна умеренным и близлежащим широтам, особенно в переходных областях между морским и континентальным климатом.

Для развития растительности весьма важны производные температурные показатели, такие, например, как сумма активных температур (сумма за период со средними суточными температурами выше 10 °С). Она в значительной степени определяет набор сельскохозяйственных культур в той или иной местности.