Температура Земли и колебания температуры на ее поверхности

Ход изменений средней температуры у поверхности земли в северном полушарии, наблюдавшихся с 1860 г., показан в виде кривой 1. Затененный участок графика А включает в себя почти весь диапазон колебаний температуры, происходивших за последние 1000 лет и даже более. Оценка будущих изменений средней глобальной температуры воздуха (пунктирная линия 2) основывается на непрерывном увеличении концентрации Og в атмосфере (см. рис. 1), а зона В, заштрихованная вертикально, и кривая 3 представляют собой двукратную погрешность при численном моделировании. Ожидается, что температура воздуха в полярных областях (кривая 4) изменится в 3—5 раз сильнее, чем средняя глобальная температура. Однако в наших представлениях о том, как же на самом деле функционирует климатическая система, остается еще множество пробелов, а потому эти оценки необходимо признать ориентировочными, хотя недавно установленные факты подтверждают предположения насчет того, что погрешность модельных оценок может изменить их не более чем в 2 раза. Предполагается также, что изменения температуры воздуха в полярных областях будут в 3—5 раз больше, чем изменения средней глобальной температуры, а значит, есть основания ожидать, как показано на рис. 2, что в ближайшие 50—75 лет температура воздуха в полярных районах повысится примерно на 10° (эта оценка может также измениться в 2 раза). [c.32]

Аэрозоли. Существует, впрочем, и другое направление научной мысли его сторонники убеждены, что все более интенсивное образование аэрозолей — дыма и смога, вызванное сжиганием органических топлив, постепенно приводит к охлаждению земной поверхности. Подобное мнение было первоначально основано на весьма шатких доводах о том, что средняя температура поверхности Земли, как показывают наблюдения, начала якобы понижаться с 1945 г. — как раз с того самого времени, когда увеличился объем выбросов промышленных аэрозолей в атмосферу. Этот аргумент представляется довольно спорным хотя бы потому, что колебания климата зависят от множества других факторов, и столь незначительное понижение температуры, как это было в период между 1945 и 1965 гг., относится к самым обыкновенным климатическим явлениям. [c.32]

Пусть амплитуда колебания температуры иа поверхности земли (х = 0) будет равна й,, амплитуда па некотором расстоянии х от поверхности пусть будет а,. Тогда из приведенного выражения для температуры будем иметь [c.66]

Задачи о теплопроводности твердого тела с периодически изменяющейся температурой на поверхности представляют весьма большой практический интерес. Подобные задачи встречаются в следующих случаях а) при исследовании колебаний температуры коры Земли, периодически нагреваемой Солнцем (см. 12 настоящей главы) б) при работе на различных экспериментальных установках для определения температуропроводности (см. 12 настоящей главы, а также 4 и 8 гл. IV) в) при вычислении периодически изменяющихся температур (а следовательно, и соответствующих термических напряжений) в стенках цилиндров паровых машин [14, 15] и двигателей внутреннего сгорания и, наконец, г) в теории автоматических систем регулировки температуры. [c.70]

Температура Земли и колебания температуры на ее поверхности [c.85]

Ряд ученых, начиная с Фурье и Пуассона, использовал периодические колебания температуры Земли вблизи поверхности для определения теплопроводности горных пород. Приняв поверхность Земли за плоскость х = О с периодически изменяющейся температурой [c.85]

Температура внутри Земли [4, 24]. У поверхности Земли температура почвы и неглубоко залегающих горных пород определяется балансом тепла, получаемого от Солнца н излучаемого в атмосферу. Роль терморегулятора играет водная и воздушная оболочка Земли. В среднем глубина проникновения суточных колебаний температуры почвы в зависимости от ее свойства и географических условий изменяется от 35 до 100 см. Запаздывание наступления экстремумов в среднем составляет [c.998]

Известно, что все течения жидкостей и газов делятся на два резко различающихся типа спокойные и плавные течения, называемые ламинарными, и их противоположность — так называемые турбулентные течения, при которых скорость, давление, температура и другие гидродинамические величины беспорядочно пульсируют, крайне нерегулярно изменяясь в пространстве и во времени. В качестве примера мы приводим на рис. В.1 запись колебаний во времени скорости ветра, вертикальной компоненты скорости и температуры в атмосфере вблизи поверхности Земли, полученную при измерении скорости и температуры с помощью специальных малоинерционных приборов. Сложный характер этих кривых сразу [c.6]

Колебания температуры у поверхности Земли оказывают влияние на распределение температуры в тропосфере это, в свою очередь, обусловливает распределение плотности воздуха по высоте. [c.35]

Сегодня, по-видимому, уже никто не сомневается, что энергия перемещения масс воздуха, равно как и энергия, определяемая изменениями температуры и барометрического давления, ничего общего не имеет с теми тайными силами, которые, как считалось в прошлом, являлись причиной вечного движения, даже если источником этих сил оказывалась сама природа Земли или целая Вселенная. Естественно, что колебания температуры внешнего воздуха зависят от солнечного излучения с изменениями этой температуры в свою очередь тесно связаны характер перемещений атмосферных масс и изменения барометрического давления. Однако же все эти процессы происходят лишь благодаря тому, что Солнце постоянно посылает на поверхность Земли все новые и новые порции энергии. Эта энергия (которую мы будем называть латентной, поскольку для многих исследователей прошлого она действительно оставалась тайной) очень часто оказьшалась тем источником, к которому сплошь и рядом обращались изобретатели и сторонники перпетуум мобиле. Их устройства, черпавшие необходимую для своей работы энергию из этого латентного источника, во многих случаях функционировали достаточно успешно, что побуждало общественное мнение рассматривать эти машины как убедительное доказательство осуществимости вечного движения в условиях Земли. Неправильное понимание, а иногда и просто полное незнание принципов работы этих устройств приводили к новым попыткам решения проблемы перпетуум мобиле и постройке дальнейших вариантов этих машин. [c.136]

Многие явления природы подчиняются закону простого гармонического колебания. Только периоды таких колебаний для разных условий могут быть различными. Так, период наиболее резких колебаний температуры земли равен одному году, а для ограждающих конструкций жилого помещения он составляет одни сутки. Существуют примеры, когда температурные колебания исчисляются периодом в долях секунды. Большинство из пих происходят по закону косинуса, однако, даже самые сложные колебания все равно могут быть описаны путем наложения косинусоид. Температурные колебания легко создаются в лабораторных условиях. Изменяя температуру поверхности тела в прямом и обратном направлениях, внутри его удается получить температурные волны, которые, угасая, идут в глубину объема. [c.59]

На экваторе у земной поверхности лежит зона затишья со слабыми переменными ветрами. На север и на юг от зоны затишья расположены зоны пассатов, которые вследствие вращения Земли с запада на восток имеют отклонение к западу. Таким образом, в северном полушарии постоянные ветры приходят с северо-востока, в южном с юго-востока, как показано на схеме рис. 6.1.1. Пассаты простираются примерно до 30° северной и южной широт и отличаются равномерностью воздушных течений по направлению и скорости. Средняя скорость юго-восточных пассатов северного полушария у поверхности земли достигает 6-8 м/сек. Эти ветры вблизи больших континентов нарушаются сильными годовыми колебаниями температуры и давления над материками. Высота слоя пассатов простирается от 1 до 4 км. Выше над пассатами находится слой переменных ветров, а над этим слоем находится зона антипассатов, дующих в направлении, противоположном направлению пассатов. Высота слоя антипассатов меняется от 4 до 8 км в зависимости от времени года и от места. [c.46]

Лзмерения температуры Земли вблизи ее поверхности производились в течение многих лет на многочисленных метеорологических станциях, расположенных в различных частях света. Полученные результаты показали, что колебания температуры поверхности, вызываемые нагреванием в течение дня и охлаждением в течение ночи, не влияют на температуру Земли на глубине, превышающей 0,9—1,2 м, тогда как годовые изменения, обусловленные охлаждением зимой и нагреванием летом, можно наблюдать на глубине, достигающей 18—21 м. На больших глубинах температура остается практически постоянной и не зависит от перемен, происходящих на поверхности Земли. Другими словами, тепловые волны, вызываемые изменением температуры поверхности, затухают на глубине 18—21 м, и колебания температуры наблюдаются только в самом верхнем слое земной коры. [c.85]

Температура внутри Земли [23]. У поверхности Земли температура почвы и неглубеко залегших горных пород определяется балансом тепла, получаемого от Солнца и излучаемого в атмосферу. Роль терморегулятора играют водная и воздушная еболочки Земли. В среднем глубина проникневения суточных колебаний температуры почвы в зависимости от ее свойства и гео- [c.1187]

Ввиду гигантской массы Земли, а также из-за малой интенсивности теплопередачи невозможно судить о состоянии равновесия, производя одни лишь измерения температуры в разных районах мира за короткий промежуток времени — регулярная регистрация данных метеорологических наблюдений началась всего-навсего около 100 лет назад. Геологические данные свидетельствуют о значительных изменениях климата, представлявших собой, по-видимому, колебания относительно стабильных климатических условий. Переживает ли все еще наша Земля естественную эволюцию климата или же колебания климатических условий прекратились Если окажется верным второе предположение, тогда, в какой степени должен измениться теплообмен Земли с космическим пространством, чтобы возникла нестабильность Способно ли ничтожное отклонение от теплового равновесия вызвать появление возвращающих сил, или же оно приведет к еще большей потере равновесия Увеличится ли облачность в результате повышения средней температуры воздуха у поверхности Земли, а следовательно, возрастет ли альбедо земного шара, что, в свою очередь, может послужить причиной уменьшения количества солнечного излучения, приходящего на земную поверхность Или же из-за этого увеличится содержание двуокиси углерода в атмосфере, что приведет к более интенсивному [c.285]

Поверхность Земли (почва) сможет быть охарактеризована как слой, принимающий деятельное участие в теплообмене между Землей и атмосферой (рис. 1). Почва воспринимает тепловое излучение Солнца, аккумулирует теплоту и испускает ее обратно в атмосферу посредством радиации и конвекции. Почва активно участвует во влагообмене — впитывает воду, поступающую в виде дождя и снега, сохраняет ее в водоносиых пластах и возвращает испаряющуюся влагу в атмосферу. Она также является защитной и питательной средой для всякого рода растительности. Верхний слой почвы принимает температуру воздуха, но с некоторым отставанием по времени. Более глубокие слои почвы (грунты) не испытывают воздействия колебаний температуры воздуха их температура близка к среднегодовой температуре нижнего слоя атмосферы. [c.172]

Теория, изложенная выше, позволяет получить не абсолютные величины, а лишь колебания температуры на различных глубинах в зависимости от изменений температуры на поверхности. Для нахождения абсолютных величин необходимо знать тепловой поток, поступаюший от Солнца, и тепловые потери с поверхности Земли нужно знать также, каким образом происходит поглощение тепла атмосферой. Последнее особенно трудно оценить из-за наличия в атмосфере водяных паров, которые играют доминирующую роль в этом процессе. Однако Бранту [21, 49] удалось получить кривые для безоблачных дней, хорошо согласующиеся с наблюдениями, предположив, что тепловые потери Земли вследствие излучения днем и ночью одинаковы. Следует указать, что количество тепла, получаемого от Солнца в дневное время, пропорционально косинусу зенитного расстояния Солнца. Средняя температура поверхности Земли определяется только солнечным излучением, причем в данном случае поток тепла, поступающий изнутри Земли (см. следующий параграф), можно считать пренебрежимо малым. [c.87]

Теоретические работы группы делятся на две категории помощь в оценке и направлении экспериментальной работы и собственно теоретическая работа. К первой категории относятся работы Кана, Швейнлера, Вейнберга и дрзтих по разработке теории специального осциллятора. Это прибор, который позволяет привести в периодическое движение в котле поглотитель с известной или неизвестной характеристикой поглощения нейтронов. Колебание поглотителя нейтронов вызывает волны нейтронной интенсивности, которые распространяются по всему котлу. Эти волны похожи на температурные волны в земле, вызываемые дневными и годовыми колебаниями температуры на земной поверхности. Амплитуда и длина этих волн позволяют оценить характеристики осциллятора, поглощающего нейтроны, и свойства котла. [c.97]

Что касается нижнего слоя стратосферы, имеющего определенную толщину и постоянную температуру, то его плотность в умеренном поясе северного полушария испытывает колебания порядка 10% в зависимости от изменений температуры у поверхности Земли, Необходимо отметить, что у цоверх-ности Земли повышение температуры воздуха вызывает уменьшение его ядот-ности, тогда как в стратосфере плотность увеличивается с температурой. Из этого следует, что на определенной высоте плотность не зависит от темпера-туры на поверхности Земли, [c.35]

Практические задачи несгацп-жарного теплообмена можно разделить на две основные группы. К первой относятся процессы, происходящие при переходе тепла из некоторого начального теплового состояния в иное стационарное, обычно равновесное тепловое состояние. Примерами могут служить изменение температурного поля Б теле, помещенном в среду, температура которой отличается от начальной температуры тела, или выравнивание температур в теле с заданным начальным распределением температур. Ко второй группе можно отнести процессы, происходящие в телах, испытывающих тепловое воздействие извне, изменяющиеся во времени по некоторому закону. Здесь. можно назвать процессы периодического изменения температуры при движении ИСЗ по орбите, часть которой пролегает в тени Земли, суточные и годовые колебания температуры в верхних слоях земной коры, тепловые режимы аппаратов, находящихся на поверхности Луны, процессы в регенеративных теплообменниках и др, [c.81]

Быстрые турбулентные перемещения масс воздуха различной плотности в атмосфере порождают непрерывные колебания величины атмосферной реффакции, вследствие чего изображения звезд в телескопах дрожат и изменяют яркость. Такого рода явления называются мерцаниями. Неоднородные изменения температуры атмосферы по высоте, имеющие место над поверхностью разогретой земли или над морем, вызывают мираж. [c.113]

Помимо указанных разрабатывается еще ряд методов, либо не давших положительных результатов (воздействием магнитного и гравитационного полей для отделения солей, давления для снижения их растворимости в воде, ультразвуковых колебаний), либо находящихся еще в стадии теоретических расчетов или лабораторных экспериментов (использование разности температур на поверхности и в глубине океанов, на уров не поверхности земли и на высоте использо1вание давления в глубине океанов для гиперфильтрации воды через полупроницаемые мембраны комбинированные методы замораживания или гидратообразования и испарения с использованием пара легкокипящих жидкостей для получения энергии и др.). Эти методы в настоящей книге не пассматриваются. [c.12]

Вблизи поверхности Земли имеются фотоны солнечного излучения и фотоны излучения поверхности Земли и находящихся на ней предметов. Считая для определенности температуру у поверхности Земли равной =300 К, для концентрации этих фотонов, приходящихся на одну моду колебаний с частотой со, можем написат [c.15]

Эта формула использована для расчета изменения температуры в атмосфере над Беркли, Боулдером, Палисейд при аляскинском землетрясении 1964 г. и в атмосфере над о. Мауи при землетрясении Катиноко 1968 г. Расчеты показали, что максимальный нагрев происходит на высотах 170—190 км. На этой высоте атмосфера над Беркли была нагрета до 900 °С. Хотя, как нам кажется, это значение и представляется несколько завышенным, полная амплитуда колебания поверхности земли с периодом 23 с была равна 12,6 ом. [c.362]

Полагают, что сезонные колебания в основном определяются сезонными изменениями метеорологических условий (температуры, влажности воздуха и т. п.), а следовательно, изменениями средних величин рефракции. На рнс. 9 приведе -1Ы кривые месячных меднарных значений уровня поля на частотах 505 и 4090 Мгц, полученные на основании измерений на трассе протяжённостью "270 км, и кривые месячных медианных значений температуры и точки росы у поверхности земли. Нетрудно заметить, что наблюдается хорошая корреляция между всеми кривыми. Наличие связи между уровнем поля и средним метеорологическим состоянием тропосферы на трассе позволяет предполагать, что на радиолн- [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...