Najviša prosječna godišnja temperatura na Zemlji. Temperatura u svemiru
Znamo da je minimalna moguća temperatura -273,15 °C. Na ovoj temperaturi, kretanje čestica prestaje, a toplinska energija koju oslobađaju postaje nula. Verovatno mora postojati tačka iza koje čestice više neće moći da oslobađaju više toplotne energije, pošto su dostigle svoj maksimum.
Moderna fizika vjeruje da je ova tačka na nivou od 1,41679 × 10 32 K (Kelvina) i naziva se Plankova temperatura. Upravo to je bila temperatura Univerzuma u prvim delićima sekundi nakon Velikog praska.
Kako pretvoriti Kelvin u Celzijus?
U fizici je zgodno mjeriti temperaturu u Kelvinima, što ne podrazumijeva postojanje skale negativnu temperaturu, odnosno apsolutna nula ovdje je nula. Da bismo temperaturu predstavili u stepenima Celzijusa, koji su nam poznatiji, dovoljno je znati formulu koja se koristi za izračunavanje temperature u Kelvinima. T K (temperatura u Kelvinima) = T C (temperatura u Celzijusima) + T 0 (konstanta jednaka 273,15). Drugim riječima, da biste Kelvin pretvorili u Celzijus, dovoljno je od Kelvina oduzeti broj 273,15. na primjer, 1000 K = 1000 - 273,15 = 726,85 °C.
S obzirom na formulu za pretvaranje Kelvina u stepene Celzijusa, možemo predstaviti Planckovu temperaturu u stepenima Celzijusa kao 1,41679 * 10(32)-273,15 °C. svakako, ovu procjenu izračunato teoretski i zasnovano na činjenici da ako se materiji zagrijanoj na Planckovu temperaturu da više energije, to neće dovesti do povećanja brzine čestica i, kao posljedice, povećanja temperature. Ali to će uzrokovati pojavu novih čestica tokom haotičnih sudara postojećih, što će dovesti do povećanja mase materije. Ali zamislimo da se materiji, zagrijanoj na Planckovu temperaturu, ipak daje više energije kako bi je pokušala još više zagrijati. U ovom slučaju ceo Univerzum čeka... i niko ne zna šta čeka Univerzum nakon što prođe Planckovu temperaturnu tačku. Vjerovatno će gravitacijska interakcija između čestica zagrijane materije postati toliko jaka da će postati jednaka ostalim trima interakcijama: elektromagnetskoj, jakoj i slaboj. Nijedna od postojećih fizičkih teorija ne može opisati fiziku našeg svijeta.
Ali vratimo se sa kosmičkih poslova na zemaljske. U svojim pokušajima da postigne najvišu moguću temperaturu unutar laboratorija, čovjek je postavio temperaturni rekord od oko 5,5 triliona Kelvina, koji se može zapisati kao 5*10 12 K. Naravno, naučnici nisu zagrijali ni komad željeza do ove nezamislive temperature - jednostavno ne bi bilo dovoljno energije za to . Ova temperatura snimljen je tokom eksperimenta na Velikom hadronskom sudaraču tokom sudara olovnih jona pri brzinama skorom svjetlosti.
Nedavno su naučnici koji rade na Antarktiku zabilježili temperaturni rekord - najnižu temperaturu za cijeli period meteoroloških osmatranja.
Novi rekord iznosio je minus 91,2 stepena. Prethodni rekord je trajao trideset godina. Godine 1983. meteorolozi su na Antarktiku zabilježili temperaturu od minus 89,2 stepena. Treba napomenuti da su rekord iz 1983. godine zabilježili sovjetski istraživači na Antarktiku na stanici Vostok.
Najnoviji rekord koji je postavila priroda potvrdili su japanski polarni istraživači na stanici Fuji Dome i potvrđen je satelitskim podacima. Antarktik u potpunosti opravdava naziv “pol hladnoće” - najhladniji dio Zemlje.
Sjeverni pol je u tom pogledu znatno inferiorniji od Južnog pola, gdje temperaturni minimum dostigao samo oko minus 70 stepeni.
Činjenica o temperaturnom rekordu donekle je van teorije globalno zagrijavanje zemljište. Dok na sjevernoj hemisferi vlada nenormalna vrućina, Južna hemisfera može patiti od nenormalnog hladnog vremena. Naučnici ne poriču ovu činjenicu.
Temperaturni rekord osujetio je i planove jednog od nasljednika britanske krune, princa Harija, da pješice stigne do Južnog pola. Zbog vremenskim uvjetima princ i njegovi pratioci bili su primorani da otkažu događaj. Princ se za put spremao u zamrzivaču sa temperaturom od minus 35 stepeni, a ovde je bilo minus devedeset. Nisu rizikovali sa nekim kraljevske krvi.
Hajde da pogledamo šta temperaturni rekordi u svijetu i mjestima gdje su zabilježeni. Drugim riječima, ovaj izbor je 10 najtoplijih i najhladnijih mesta na zemlji.
Za početak, predlažem da razmotrimo one najhladnije. Ova mjesta se općenito smatraju najhladniji na Zemlji. Brrr – Ne bih da živim tamo (:
- Antarktika. Stanica Vostok.
Ova stanica pripada, kao što ste vjerovatno već pretpostavili, Rusima. Ovdje je to snimljeno najhladnija temperatura. Značajan datum je 21. jul 1983. godine, tada je bio jak mraz, a termometar je pokazao rekord naše planete -89,2 °C. A sada malo konkretnije o ovom mjestu: nadmorska visina je 3,5 kilometara iznad nivoa mora, stanica se nalazi u području jednog od najvećih jezera na svijetu: istoimenog jezera Vostok. Prirodno, jezero nije na površini, nalazi se ispod leda na dubini od 4 kilometra.
- Kanada. Eureka stanica.
Ova istraživačka stanica se često naziva najhladnije naseljeno područje na svijetu. -20°C je srednja godišnja temperatura vazduha, a zimi obično pada i do -40°C. Ova stanica je zamišljena kao meteorološka stanica i nastala je sredinom prošlog veka.
- Rusija. Jakutija. Oymyakon.
Pa, ovo mjesto je već na sjeveru: 350 km od Severnog arktički krug Jug. Snimljeno je ovdje rekord najniže temperature za sjevernu hemisferu-71,2 °C (1926). To potvrđuje i spomen ploča postavljena nakon ovog događaja.
- SAD. Denali (Mount McKingley).
Ovo je najviša tačka sjeverna amerika. Mount McKingley je najhladniji na Zemlji, njegova visina je 6.194 metra.
- Mongolija. Ulaanbaatar.
A ovo je već najhladnija prestonica. Nadmorska visina je 1,3 kilometra. Termometar vrlo rijetko pokazuje temperature iznad -16°C u januaru.
Pa, obišli smo najzaleđenija mjesta. Lično sam poželeo da odmah popijem šoljicu tople kafe ili čaja, ali to uopšte nije neophodno, jer ćemo tada sa vama u najtoplije zemlje. Pa, nastavimo!
dakle, najtoplijih mesta na svetu.
- Libija. El Azizia.
Al Aziziyah je udaljen samo oko sat vremena vožnje jadransko more. I uprkos tome, tamo je veoma vruće. Na primjer, 13. septembra 1922. dani su bili toliko vrući da je termometar neumorno pokazivao 57,8 °C.
- Afrika. Etiopija. Dallol.
Mjesto se nalazi 116 metara ispod nivoa mora. A u Dallolu se to primjećuje rekordno visok prosječna temperatura zrak+34,4 °C. Područje je prekriveno solju i vulkanske je prirode, tako da ovdje ništa ne raste i nema ništa živog.
- Libija. Pustinja Dashti-Lut.
U ovoj pustinji je zabilježeno najviše toplota na površini Zemlje +70°C. Ovo je rekord!! Ovo je maksimalna temperatura!! Usput, o datumu: ovakvu temperaturu su uspjeli zabilježiti ovdje dva puta: 2004. i 2005. godine. Ova pustinja je jedno od najsušnijih mjesta na planeti. Ovdje također nema ničeg živog, čak ni bakterija. Zamislite samo: tamo čak ni bakterije ne mogu preživjeti! Ali tamo su dine kao u bajci: dostižu 500 metara visine i najljepše su!
- SAD. California. Dolina smrti.
Ova pustinja pripada drugoj rekord za najvišu temperaturu: +56,7 °C. Prosječna ljetna temperatura ovdje je približno +47 °C. Dolina smrti je najsušnije mjesto u SAD-u, okružena je planinama i nalazi se 86 metara ispod nivoa mora.
- Tajland. Bangkok.
Prosečna godišnja temperatura u ovom gradu je +28°C. Najtoplije vreme ovde je od marta do maja - prosečna temperatura u ovim mesecima je +34°C, a ako se uzme u obzir i da je vlažnost vazduha 90%, onda ovo je generalno (uzalud sam popio šoljicu tople kafe sav još uvek (=).
Hajde da sumiramo. Posjetili smo nevjerovatna mjesta: to su bila mjesta na kojima smo snimali temperaturni rekordi, najniže i najviše. Lično sam shvatio: nema potrebe za ekstremima; i ispostavilo se da sam prilično zadovoljan klimom mesta gde živim, ovde može biti i hladno i toplo, ali umereno u odnosu na gore navedena mesta.
Temperatura u fizici je veličina koja kvantitativno izražava stepen zagrevanja različitih tela. S obzirom na to da oblast proučavanja često uključuje ne samo čvrste materije, već i tečnosti i gasove, ima ih više opšti koncept temperatura kao stepen kinetičke energije čestica.
Sistemska jedinica za mjerenje temperature je Kelvin (skraćeno K), u kojoj se kao izvještajna tačka uzima apsolutna nula – stanje materije sa nultom kinetičkom energijom čestica. U svakodnevnom životu najčešće se koriste stepeni Celzijusa (skraćeno °C), za koje izvještajna tačka odgovara tački smrzavanja vode. Jedan stepen Celzijusa jednak je Kelvinu i odgovara 1/100 temperaturne razlike između tačke smrzavanja i tačke ključanja vode. Apsolutna nula je -273,15 stepeni Celzijusa.
Sa tačke gledišta kvantna fizika a na temperaturi apsolutne nule postoje nulte oscilacije, koje su uzrokovane kvantnim svojstvima čestica i fizičkog vakuuma koji ih okružuje.
Prosječna godišnja temperatura
Naša planeta je u životnoj zoni svoje zvijezde. Životna zona je prostor dovoljno udaljen od svoje zvijezde u kojem voda u tečnom obliku može postojati na površini planete. Savremeni meteorolozi (stručnjaci za klimu i vreme na Zemlji) najčešće koriste merenja temperature površinski vazduh korištenjem živinih ili alkoholnih termometara (tačka smrzavanja žive i alkohola je -38,9°C odnosno -114,1°C).
Prema međunarodnoj metodologiji, mjerenja bi se trebala odvijati na visini od dva metra od površine zemlje u posebnoj meteorološkoj kabini, udaljenoj od antropogenog pejzaža. Prosječna godišnja temperatura zraka na površini Zemlje iznosi +14°C. Istovremeno, u pojedinim dijelovima planete, površinska temperatura zraka značajno se razlikuje od ove vrijednosti zbog različitih godišnjih doba ili dana, različitih geografskih širina, udaljenosti od okeana, nadmorske visine i blizine vulkanskih područja.
Temperaturni opseg Zemlje
Najmanja temperaturna razlika u površinskom zraku uočena je u ekvatorijalnim područjima Svjetskog okeana. Tako na Božićnom ostrvu, koje se nalazi u središnjem ekvatorijalnom dijelu pacifik sezonske promjene temperature ograničene su na raspon od 19-34 stepena Celzijusa. Međutim, vjeruje se da je najujednačenija klima uočena u gradu Garapan na ostrvu Saipan (Mariinski otoci). Za 9 godina od 1927. do 1935. najviše niske temperature ovdje je zabilježeno 30. januara 1934. (+19,6°C), a najviše 9. septembra 1931. godine (+31,4°C), što daje razliku od 11,8°C.
Kontinete karakteriziraju znatno veće temperaturne razlike. U Dolini smrti (Kalifornija) +56,7°C zabilježeno je 10. jula 1913., a +57,8°C zabilježeno je 13. jula 1922. (ova vrijednost je kasnije osporavana). Na ruskoj stanici Vostok, 21. jula 1983. godine, uočeno je -89,2° C. Najveća temperaturna razlika zabeležena je u ruskom Verhojansku - 106,7° C: od -70° C do +36,7° C. Najniže prosječne godišnje temperature registrovana 1958. godine na Južnom polu (-57,8°C). Najviša prosječna godišnja temperatura zabilježena je u gradu Ferandi (Etiopija) 60-ih godina 20. vijeka (+34°C).
Temperatura površine Zemlje je još ekstremnija zbog činjenice da se tamna površina tokom dana može zagrijati do znatno viših temperatura u odnosu na zrak. U Dolini smrti (Kalifornija) 15. jula 1972. zabilježeno je +93,9°C. Vjerovatno je da takve visoke površinske temperature mogu uzrokovati jak vjetar nenormalni kratkotrajni skokovi temperature vazduha (u julu 1967. zabeležen je nagli porast temperature vazduha na +87,7°C u iranskom Abadanu).
Distribucija godišnjih maksimalnih temperatura na Zemlji
Površina naše planete je izvor toplotnog elektromagnetnog zračenja, čiji je maksimum u infracrvenom području spektra (prema Wienovom zakonu pomaka).
Zahvaljujući ovoj osobini, sateliti blizu Zemlje mogu mjeriti temperaturu bilo koje tačke na površini Zemlje, za razliku od zemaljskih meteoroloških stanica.
Analiza satelitskih snimaka Aqua za 2009-2013 omogućila je da se utvrdi da je maksimalna temperatura površine u iranskoj pustinji 2005. godine dostigla +70,7 °C.
Statistička distribucija god maksimalne temperature površina na planeti prikazuje četiri klastera (glečeri, šume, savane/stepe i pustinje).
Druga analiza satelitskih snimaka iz 1982-2013 pokazala je da bi minimalne temperature na Antarktiku mogle doseći -93,2 °C.
Iako zemljine površine U prosjeku prima 30 hiljada puta više energije od Sunca nego iz utrobe zemlje; geotermalna energija je važan element ekonomije nekih zemalja (na primjer, Island).
Bušenje rekordne bušotine Kola pokazalo je da na dubini od 12 km temperatura dostiže +220°C.
Izoterma od +20 °C u zemljinoj kori se javlja na dubinama od 1500-2000 m (regije permafrost) do 100 m ili manje (subtropska područja), au tropima izlazi na površinu. U planinskim područjima termalni izvori imaju temperaturu do +50...+90 °C, au arteškim bazenima na dubinama od 2000-3000 m voda ima temperaturu od +70...+100 °C ili više.
Tačka na kojoj je to uočeno minimalna temperatura, nije najviši dio glečera: njegova visina je oko 3900 metara u odnosu na 4093 metara za plato A (Argus).
Ranija analiza satelitskih snimaka Aqua za 2004-2007 potvrđuje da je najhladnije zimske temperature uočeno na grebenu B, koji povezuje plato A i plato F (Fuji).
U područjima aktivnog vulkanizma, termalni izvori se javljaju u obliku gejzira i mlaza pare, koji na površinu iznose mješavine pare i vode i pare sa dubine od 500-1000 m, gdje je voda u pregrijanom stanju (+150.. .+200 °C). U podvodnim hidrotermalnim otvorima („crni pušači“) bilježe se temperature do +400 °C. U vulkanima temperatura lave može porasti do +1500°C.
Na osnovu laboratorijskih eksperimenata, seizmoloških podataka i teorijskih proračuna, vjeruje se da temperature u dubinama planete mogu premašiti 7 hiljada stepeni. Nekoliko opcija za teorijsku temperaturu dubokih slojeva planete.
Da naša planeta nema atmosferu, tada, prema Stefan-Boltzmannom zakonu, njena prosječna temperatura ne bi bila +14 °C, već -18 °C. Razlika se objašnjava činjenicom da Zemljina atmosfera upija dio toplotnog zračenja sa površine ( Efekat staklenika). Ovo u velikoj mjeri objašnjava zašto se s povećanjem nadmorske visine iznad površine planete smanjuje ne samo pritisak, već i temperatura.
Temperaturni maksimum u stratosferi (na visini od približno 50 km) objašnjava se interakcijom ozonskog omotača sa ultraljubičastim zračenjem Sunca. Temperaturni vrh u egzosferi (jonosferi) povezan je sa jonizacijom molekula u vanjskim razrijeđenim slojevima atmosfere pod utjecajem sunčevog zračenja. Dnevne fluktuacije u ovom sloju mogu doseći nekoliko stotina stepeni. U egzosferi, Zemljina atmosfera isparava u svemir.
Temperaturne fluktuacije na drugim planetama u Sunčevom sistemu
Dobar primjer temperaturnih fluktuacija da Zemlja nije imala atmosferu je. Prema zapažanjima LRO satelita, površinska temperatura našeg satelita varira od +140°C u malim ekvatorijalnim kraterima do -245°C na dnu polarnog kratera Hermite (Ermite). Zadnja vrijednostčak niža od izmjerene površinske temperature Plutona -245 °C ili bilo kojeg drugog nebeskog tijela u Sunčevom sistemu za koje su mjerena temperatura. Dakle, temperaturne fluktuacije na Mjesecu dostižu 385 stepeni. Prema ovom pokazatelju, Mjesec je na drugom mjestu Solarni sistem nakon .
Mjerenja instrumenata koje su ostavile posade misija Apollo 15 i Apollo 17 pokazala su da su na dubini od 35 cm temperature u prosjeku 40-45 stepeni toplije nego na površini. Na dubini od 80 cm nestaju sezonske temperaturne fluktuacije i konstantna temperatura je blizu -35 °C. Temperatura Mjesečevog jezgra se procjenjuje na 1600–1700 K. Mnogo više temperature mogu se pojaviti tokom udara asteroida.
Tako je u drevnim zemaljskim kraterima otkriven kubni cirkonij, za čije formiranje iz cirkona su potrebne temperature veće od 2640 Kelvina. Postizanje takvih temperatura nemoguće je sa kopnenim vulkanizmom.
Da li vam se dopao post? Recite prijateljima o tome!
Po hladnom vremenu često nas zanima koja je najniža temperatura ikad zabilježena od strane meteorologa, a po vrućem koja je najviša. Evo nekoliko vremenskih rekorda koji su iznenadili ljude velikodušnom klimom naše planete.
Najviša temperatura vazduha
Maksimalna temperatura zraka zabilježena je 13. septembra 1922. godine u Libiji, u gradu Al-Aziziya. Termometri građana tada su pokazivali 58,7 ̊ C. A najviša srednja godišnja temperatura vazduha bila je 1960. godine u Etiopiji (grad Dallol) i iznosila je 34,4 ̊ C.
Najniža temperatura vazduha
Meteorolozi su zabilježili minimalnu temperaturu zraka od -89,2 ̊S (!) na antarktičkoj stanici Vostok 1983. godine. Tamo, na Antarktiku, na polu nepristupačnosti 1958. godine, zabilježena je najniža prosječna godišnja temperatura zraka. Bilo je -57,8 ̊S.
Najviše padavina
Maksimalna količina padavina u minuti, 31,2 mm, pala je 4. jula 1956. u američkom gradu Unionvilleu.
Maksimalna dnevna količina padavina od 1870 mm zabilježena je od 15. do 16. marta 1952. godine na ostrvu Reunion u Indijskom okeanu, u gradu Cilaos.
Maksimalna količina padavina u mjesecu, 9299 mm, pala je u julu 1861. u indijskom gradu Cherrapunji. Tamo je i iste godine zabilježen maksimum godišnjih padavina - 26.461 mm.
Maksimalni i minimalni atmosferski pritisak
Maksimum Atmosferski pritisak, normalizovan na nivo mora, zabeležen je 31. decembra 1968. godine u selu Agata Krasnojarsk Territory i bio je jednak 812 mm Hg.
Minimalni atmosferski pritisak zabilježen je 24. septembra 1958. godine u središtu tajfuna u blizini Filipina. Njegova vrijednost je bila samo 654,8 mmHg.
Rekordi brzine vjetra
Maksimalna brzina vjetra (udara), 104 m/s, na visini od deset metara iznad površine Zemlje, izmjerena je 12. aprila 1934. godine u Americi, na planini Washington. Tamo je u isto vrijeme izmjereno maksimalna brzina vjetrovi nekoliko minuta – 101 m/s.
Maksimalna prosječna mjesečna brzina vjetra zabilježena je u julu 1913. na rtu Denison (Antarktik) i iznosila je 24,9 m/s.
Prosječna godišnja maksimalna brzina vjetra, mjerena tamo od aprila 1912. do februara 1913. godine, iznosila je 19,4 m/s.
Maksimalna visina snežnog pokrivača zabeležena je u proleće, 9. maja (!) 1911. godine u selu Tamarack u Kaliforniji. Debljina "snježnog pokrivača" bila je 11,5 metara!
Najveći grad koji je pao 3. septembra 1970. godine u američkom gradu Coffeyvilleu težio je 750 grama!
I još jedan prirodni rekord: najveći broj sunčani sat godišnje zabilježeno u pustinji Sahara. Ima ih 4700 ili 97% svih mogućih.
