Температурный режим воздуха

1. Температурный режим воздуха

2.

Размещение
новых сортов и
гибридов
Распространен
ие и
вредоносность
болезней и
вредителей с/х
растений
Состояние,
поведение и
продуктивно
сть с/х
животных
Оценка состояния
озимых и плодовых
культур зимой
Температура
воздуха
скорость
развития растений
увеличивается
пропорционально
возрастанию
температуры
Фотосинтез,
дыхание,
транспирация
и др.
Расчет
сроков
сева и
уборки

3.

Тепловым
режимом атмосферы
называют характер распределения и
изменения температуры в атмосфере.
Тепловой режим атмосферы
определяется главным образом ее
теплообменом с окружающей средой,
т.е. с деятельной поверхностью и
космическим пространством.

4.

Перенос тепла между деятельной поверхностью и
атмосферой, а также в самой атмосфере может
осуществляться с помощью следующих процессов.
Тепловая конвексия - упорядоченный перенос
отдельных
объемов
воздуха
в
вертикальном
направлении, возникающий в результате сильного
нагрева нижнего слоя атмосферы. Теплые порции
воздуха как более легкие поднимаются, а их место
занимают холодные, которые затем тоже нагреваются и
поднимаются.

5.

Над сушей тепловая конвекция возникает днем в
результате неравномерного нагревания разных
участков деятельной поверхности почвы.
Над морем она возникает когда водная поверхность
теплее прилежащих слоев атмосферы - в холодное
время года и в ночные часы.

6.

Турбулентность – вихревое хаотическое движение
небольших объемов воздуха в общем потоке ветра.
Происходит вследствие непрерывного движения
воздуха, отдельные объемы которого имеют
различную скорость. С увеличением скорости
движения воздуха турбулентность усиливается,
образуются вихри, вызывающие порывистость
ветра. Данный вид теплообмена в тысячи раз
интенсивнее молекулярного

7.

Молекулярный теплообмен – обмен теплом между
деятельной поверхностью и прилегающим слоем
атмосферы за счет молекулярной теплопроводности
неподвижного воздуха. Например, воздух почти
неподвижен в густом растительном покрове. Т.к.
коэффициент
молекулярной
теплопроводности
воздуха очень мал (5*10-5кал/(см*с*оС)), то значение
этого теплообмена очень мало по сравнению

8.

Радиационная теплопроводность – перенос
тепла потоками длинноволновой радиации
деятельной поверхности и атмосферы.
Действие этих потоков в нижних слоях
атмосферы проявляется преимущественно
ночью, когда солнечная радиация не
поступает, турбулентность ослаблена, а
тепловая конвекция отсутствует.

9.

Конденсация (сублимация) водяного пара,
поступающего с земной поверхности в
атмосферу. При конденсации 1 г пара
выделяется около 600 кал тепла. Это тепло
имеет важное значение для нагревания
приземного слоя, а особенно более высоких
слоев атмосферы, в которых образуются
облака

10.

11.

Основное значение имеют турбулентный
теплообмен и тепловая конвекция
Адвекция – передвижение воздушных масс в
горизонтальном направлении.
Если происходит вторжение воздушной массы,
имеющей более высокую температуру, чем воздух,
ранее находившийся на данном месте, то
происходит адвекция тепла; если вторгается более
холодные массы – адвекция холода.
Адвекция холода весной и осенью опасна для с/х
культур, т.к. обуславливает губительное понижение
температуры.

12.

Адвекция воздуха

13. Вертикальный градиент температуры

Изменение температуры воздуха на 100 м
высоты называется вертикальным градиентом
температуры:
ВГТ = (tн – tв/ zв-zн)* 100, где
tн – tв – разность температур воздуха на
верхнем и нижнем уровнях;
zв-zн - разность высот в метрах

14. Вертикальный градиент температуры

Если tн > tв – ВГТ положителен – такое
распределение характерно для тропосферы в целом;
Если tн < tв – (возрастание температуры с высотой) –
температурная инверсия – ВГТ отрицательный;
Если tн = tв – ВГТ = 0С/100м. Такое распределение
температуры, когда она в слое воздуха не изменяется
с высотой, называется изотермией.

15. Вертикальный градиент температуры зависит:

1. Времени года – зимой меньше, летом больше;
2. Времени суток – ночью меньше, днем больше;
3. Расположения воздушных масс – если над холодным
слоем воздуха располагается слой более теплого – ВГТ
меняет знак на обратный;
4. Облачность и осадки – ВГТ уменьшается.
Данные о ВГТ используют при составлении прогнозов
погоды, метеообслуживание самолетов, вывод спутников
на орбиту, определение условий выброса и
распространения промышленных отходов в атмосфере.
Отрицательный ВГТ ночью указывает на возможность
возникновения заморозка.

16.

17. Суточный и годовой ход температуры воздуха

в приземном слое атмосферы определяется по
данным о температуре на высоте 2 м.
Особенности хода температуры воздуха
определяются его экстремумами, т.е.
наибольшими и наименьшими значениями
температуры.
Разность между этими значениями называют
амплитудой хода температуры воздуха.

18.

Суточный ход температуры воздуха обусловлен
суточным ходом температуры деятельного слоя.
Минимальная температура воздуха на высоте 2м
наблюдается перед восходом солнца.
Максимальная – через 2-3ч после полудня.
Суточный ход температуры воздуха нередко
нарушается вторжениями теплых и холодных
воздушных масс.

19.

Амплитуда суточного хода температуры воздуха
меньше амплитуды суточного хода температуры
поверхности почвы.
Наибольшие амплитуды наблюдаются в
тропических и субтропических пустынях, где они
в течение года превышают 20оС.
В умеренных широтах наименьшие амплитуды
наблюдаются зимой, наибольшие – летом.
В ясные дни амплитуда значительно больше, чем
в пасмурные.

20.

Над океанами амплитуда суточного хода
температуры воздуха в среднем равна 2-3 оС.
На суше амплитуда зависит от рельефа: она
больше в замкнутых долинах и котловинах и
меньше над вершинами холмов, где
интенсивнее
перемещение
воздуха.
С
увеличением высоты над уровнем моря
амплитуда суточного хода температуры
уменьшается.

21.

Годовой ход температуры воздуха определяется
годовым ходом температуры деятельной
поверхности.
Амплитуда годового хода представляет собой
разность среднемесячных температур самого
теплого и самого холодного месяцев.
Абсолютной годовой амплитудой температуры
называется разность между абсолютным
максимумом и абсолютным минимумом
температуры воздуха за год.

22.

Амплитуда годового хода температуры воздуха
зависит от географической широты, расстояния
от моря, высоты места и от годового хода
облачности.
Годовая амплитуда температуры воздуха растет, с
географической широтой.
В северном полушарии на континентах
максимальная
среднемесячная
температура
воздуха наблюдается в июле, минимальная - в
январе.

23.

На океанах и побережьях 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.

24.

По величине амплитуды и по времени наступления
экстремальных температур выделяют четыре типа
годового хода температуры воздуха.

25.

1.
1.
Экваториальный
тип:
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.

26.

2. Тропический тип: наблюдается простой годовой ход
температуры воздуха с максимумом после летнего и
минимумом после зимнего солнцестояния. Амплитуды
годового хода по мере удаления от экватора
увеличиваются зимой. Средняя амплитуда годового хода
над материками составляет 10 - 20° С, над океанами 5 10° С.

27.

3. 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,
а на широте 60° достигают 60° С.

28.

4. Полярный тип 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.

29.

Характеристики температурного режима
воздуха

30.

31.

Средние
месячные
температуры
–
среднее
арифметическое из средних суточных температур за все
сутки месяца

32.

Средние годовые температуры – среднее арифметическое
из средних суточных (или средних месячных) температур
за весь год

33.

Знание минимальных и максимальных температур
(амплитуды) важно:
1. Условия перезимовки озимых культур и плодовоягодных насаждений;
2. О сроках окончания заморозков весной и начала их
осенью;
3. Данные о максимальной температуре в зимний
период показывают частоту
оттепелей и их
интенсивность, а в летний период - характеризуют
число дней, когда растения и животные угнетены
жарой, возможность повреждения зерна в период
налива и т.п.

34.

В агрометеорологии суммы температур – это
показатели, характеризующие в условных
единицах количество тепла в данной местности за
определенный период
Суммы активных температур характеризуют
обеспеченность теплом периода активной
вегетации сельскохозяйственных культур в
умеренном поясе. Они складываются из
средних суточных температур выше 10 "С.

35.

Суммы
эффективных
температур
выражают
потребность растений в тепле. Это суммы средних
суточных температур, отсчитанных от температурного
биологического минимума, при котором начинает
развиваться растение данной культуры.(сорта,
гибрида).
ЭТ = (t – t1) × n, где
t – температура окружающей среды (фактическая),
t1 – температура нижнего порога развития, часто 10°С,
n – продолжительность развития в днях (часах).
Знание этих показателей помогает определить
оптимальные сроки сева, уборки, сроков проведения
других сельскохозяйственных работ.

36.

37.

38.

Растения по-разному реагируют на
продолжительность дня.
Растения
короткого дня для нормального
роста и развития
длина дня не
более 12 часов
(тыква, перец,
баклажаны,
фасоль, овощная
кукуруза, рис,
соя)
Растения
длинного дня для нормального
роста и развития
необходимо более
12 часов
светового периода
(салат, шпинат,
капуста, лук,
щавель, укроп,
редис, репа,
пшеница, ячмень,
виноград)
Нейтральные продолжительнос
ти дня почти не
влияет на темпы
их развития
(арбуз, некоторые
сорта гороха,
овощной фасоли,
помидоров)

39. Растительный покров оказывает существенное влияние на температуру воздуха.

Поверхность густого растительного покрова
поглощает почти всю приходящую к ней радиацию
и практически является деятельной поверхностью.
Прилегающий к ней воздух днем прогревается, а по
направлению вверх и вниз от этой поверхности
температура убывает.
Ночью над поверхностью растительного покрова в
результате ее излучения воздух оказывается
наиболее холодным.

40.

В редком растительном покрове охлажденный воздух
несколько опускается до уровня с более густой листвой.
В этом случае деятельной поверхностью является не
внешняя поверхность растительности, а несколько
более низкий уровень.
Днем воздух над растительным покровом нагревается, а
ночью охлаждается меньше, чем над оголенной почвой.
Это объясняется большой теплоемкостью
растительного покрова, а также тем, что часть лучистой
энергии, поступающей на растительный покров,
расходуется в нем на различные физические и
биологические процессы главным образом на
испарение.

41.

В лесу максимальные и минимальные температуры
воздуха наблюдаются над кронами деревьев или, если
листва редкая, несколько ниже крон. Поэтому
наибольшие амплитуды также отмечаются над
кронами, а выше и ниже они уменьшаются.
Из многочисленных наблюдений за температурой
воздуха в лесу, под кронами деревьев и в открытом
поле установлено, что в среднем температура в лесу
ниже, чем в поле.
Повышая ночные минимумы и понижая дневные
максимумы, лес сглаживает суточные колебания
температуры. Амплитуды суточного хода температуры
воздуха в лесу примерно на 2°С меньше, чем в поле.

42. Тепловой режим города.

В летнее время жилые здания, различные городские
сооружения, дорожные покрытия и др., нагреваясь,
отдают свое тепло воздуху. Поэтому температура
воздуха в городе оказывается выше, чем в его
окрестностях. Особенно велико это различие в вечерние
часы, когда здания и сооружения, сильно нагревшиеся
днем, постепенно отдают свое тепло воздуху.
Кроме того, в городе почти отсутствуют участки
открытой почвы и сравнительно малы площади
растительного покрова, поэтому здесь меньше затраты
тепла на испарение, что также способствует
повышению температуры воздуха в городе.

43.

Зимой в городах вследствие
пониженной прозрачности
воздуха меньше
эффективное излучение.
Поэтому температура
воздуха в городе зимой
тоже несколько выше, чем в
окрестностях.
Установлено, что
среднегодовые
температуры воздуха в
городах на 0,5-1,0 °С выше,
чем в окрестностях. Чем
крупнее города, тем больше
эта разность.