Dove è stata osservata la temperatura più bassa? Record nel campo della scienza e della tecnologia
Che tempo fa? In linea di principio è possibile vivere a +50°C e -50°C e anche a temperature maggiori. Condizionatori, ventilatori e giacche ci aiuteranno in questo. Ebbene, qualcuno, ovviamente, morirà e non si potrà fare nulla al riguardo, perché non viviamo in un terrario.
Qual è il più bassa temperatura l'aria è stata registrata sulla Terra?
La temperatura dell'aria più bassa sulla Terra è stata registrata in Unione Sovietica Stazione antartica“Vostok” il 21 luglio 1983, quando il termometro al platino del sito meteorologico indicò -89,2°C. Si tratta della temperatura più bassa mai registrata osservazioni meteorologiche.
La temperatura più bassa registrata nel nostro Paese è -78°C. Un gelo incredibile si è verificato nel corso superiore del fiume Indigirka.
La temperatura dell'aria più bassa nelle aree abitate del pianeta è stata registrata nel 1964 in Yakutia, nel villaggio di Oymyakon - -71,1°C. L'intera confluenza dei tratti superiori dei fiumi Yana e Indigirka è considerata la regione del Polo del Freddo Emisfero settentrionale.
Qual è la temperatura dell'aria più alta mai registrata sulla Terra?
La temperatura più alta sulla Terra registrata in Libia nel 1922 è stata di +57,8°C.
La temperatura del suolo più alta è stata registrata presso la stazione di Shurchi in Uzbekistan. La temperatura dei terreni irrigati di colore grigio chiaro raggiunge qui i 79°C. Nella stazione Repetek in Turkmenistan la sabbia viene riscaldata a 77°C.
Qual è la temperatura esterna massima che una persona può sopportare?
Una persona può essere esposta all'aria secca a temperature molto elevate per un breve periodo. Una persona può tollerare temperature di 160°C. Ciò è stato dimostrato dai fisici inglesi Blagden e Chantry, che hanno condotto un esperimento su se stessi. Una persona può tollerare una temperatura di 104°C per 26 minuti, 93°C per 33 minuti, 82°C per 49 minuti e 71°C per 1 ora; Ciò è stato stabilito durante esperimenti con volontari umani sani.
Qual è la temperatura esterna minima che una persona può sopportare?
Dipende dallo stato di salute e dai vestiti, ma soprattutto dalla velocità del vento. In Yakutia in inverno si trascorre ore al freddo, con temperature dell'aria inferiori a -50°C, ma si è vestiti in modo adeguato, e nelle condizioni della parte centrale dell'anticiclone siberiano solitamente non c'è vento. In Antartide sono contenti anche gli svernanti delle stazioni continentali a lungo devi essere fuori, ma lì forti gelate spesso accompagnato da forti venti. Pertanto, lì gli indumenti caldi e antivento non sono sufficienti e le persone sono costrette a indossare una maschera o coprirsi il viso con il cappuccio di una giacca di pelliccia (“parka”). Personale stazioni scientifiche nell'Artico e nell'Antartico, a causa della natura della sua occupazione è costretto a visitare sistematicamente all'aperto, a volte utilizza indumenti riscaldati elettricamente, che pesano meno dei normali indumenti caldi, sono meno ingombranti e limitano meno i movimenti. La temperatura minima alla quale le persone sono state brevemente esposte all'aria è -88°C.
E altri due fatti
La temperatura massima degli oggetti solidi con cui le persone possono entrare in contatto per lungo tempo è di circa 50 gradi Celsius (a temperature più elevate si verifica un'ustione).
A una temperatura corporea costante superiore a 42°C una persona muore.
Che tempo fa? In linea di principio è possibile vivere a +50°C e -50°C e anche a temperature maggiori. Condizionatori, ventilatori e giacche ci aiuteranno in questo. Ebbene, qualcuno, ovviamente, morirà e non si potrà fare nulla al riguardo, perché non viviamo in un terrario.
Qual è la temperatura dell'aria più bassa mai registrata sulla Terra?
La temperatura dell'aria più bassa sulla Terra è stata registrata presso la stazione antartica sovietica di Vostok il 21 luglio 1983, quando il termometro al platino del sito meteorologico indicò -89,2°C. Questa è la temperatura più bassa nell'intera storia delle osservazioni meteorologiche.
La temperatura più bassa registrata nel nostro Paese è -78°C. Un gelo incredibile si è verificato nel corso superiore del fiume Indigirka.
La temperatura dell'aria più bassa nelle aree abitate del pianeta è stata registrata nel 1964 in Yakutia, nel villaggio di Oymyakon - -71,1°C. L'intera interfluenza dei corsi superiori dei fiumi Yana e Indigirka è considerata la regione del polo freddo dell'emisfero settentrionale.
Qual è la temperatura dell'aria più alta mai registrata sulla Terra?
La temperatura più alta sulla Terra registrata in Libia nel 1922 è stata di +57,8°C.
La temperatura del suolo più alta è stata registrata presso la stazione di Shurchi in Uzbekistan. La temperatura dei terreni irrigati di colore grigio chiaro raggiunge qui i 79°C. Nella stazione Repetek in Turkmenistan la sabbia viene riscaldata a 77°C.
Qual è la temperatura esterna massima che una persona può sopportare?
Una persona può essere esposta all'aria secca a temperature molto elevate per un breve periodo. Una persona può tollerare temperature di 160°C. Ciò è stato dimostrato dai fisici inglesi Blagden e Chantry, che hanno condotto un esperimento su se stessi. Una persona può tollerare una temperatura di 104°C per 26 minuti, 93°C per 33 minuti, 82°C per 49 minuti e 71°C per 1 ora; Ciò è stato stabilito durante esperimenti con volontari umani sani.
Qual è la temperatura esterna minima che una persona può sopportare?
Dipende dallo stato di salute e dai vestiti, ma soprattutto dalla velocità del vento. In Yakutia in inverno si trascorre ore al freddo, con temperature dell'aria inferiori a -50°C, ma si è vestiti in modo adeguato, e nelle condizioni della parte centrale dell'anticiclone siberiano solitamente non c'è vento. In Antartide anche gli svernanti delle stazioni continentali devono trascorrere molto tempo all'aria aperta, ma lì le forti gelate sono spesso accompagnate da forti venti. Pertanto, lì gli indumenti caldi e antivento non sono sufficienti e le persone sono costrette a indossare una maschera o coprirsi il viso con il cappuccio di una giacca di pelliccia (“parka”). Il personale delle stazioni di ricerca nell'Artico e nell'Antartico, che per la natura del loro lavoro è costretto a stare regolarmente all'aperto, a volte utilizza indumenti riscaldati elettricamente, che pesano meno dei normali indumenti caldi, sono meno ingombranti e limitano meno i movimenti. La temperatura minima alla quale le persone sono state brevemente esposte all'aria è -88°C.
E altri due fatti
La temperatura massima degli oggetti solidi con cui le persone possono entrare in contatto per lungo tempo è di circa 50 gradi Celsius (a temperature più elevate si verifica un'ustione).
A una temperatura corporea costante superiore a 42°C una persona muore.
È stato ricevuto al centro dell'esplosione bomba termonucleare– circa 300...400 milioni di°C. La temperatura massima raggiunta durante una reazione termonucleare controllata presso l'impianto di test di fusione TOKAMAK presso il Princeton Plasma Physics Laboratory, USA, nel giugno 1986, è di 200 milioni di °C.
Temperatura più bassa
Lo zero assoluto della scala Kelvin (0 K) corrisponde a –273,15° Celsius o –459,67° Fahrenheit. La temperatura più bassa, 2,10 –9 K (duemiliardesimo di grado) sopra lo zero assoluto, è stata raggiunta in un criostato di smagnetizzazione nucleare a due stadi presso il Laboratorio a bassa temperatura dell'Università di Tecnologia di Helsinki, in Finlandia, da un team di scienziati guidato dal professor Olli Lounasmaa (nato nel 1930), annunciato nell'ottobre 1989.
Il termometro più piccolo
Dr. Frederick Sachs, biofisico di Università statale dello Stato di New York, Buffalo, USA, costruì un microtermometro per misurare la temperatura delle singole cellule viventi. Il diametro della punta del termometro è di 1 micron, cioè 1/50 del diametro di un capello umano.
Il barometro più grande
Il barometro dell'acqua alto 12 m è stato costruito nel 1987 da Bert Bolle, curatore del Museo del Barometro a Martensdijk, nei Paesi Bassi, dove è installato.
La pressione più grande
Come riportato nel giugno 1978, presso il Carnegie Institution Geophysical Laboratory, Washington, USA, una gigantesca pressa idraulica rivestita di diamante ha prodotto il più alto pressione costante a 1,70 megabar (170 GPa). È stato anche annunciato che in questo laboratorio il 2 marzo 1979 è stato ottenuto idrogeno solido ad una pressione di 57 kilobar. Si prevede che l'idrogeno metallico sia un metallo bianco-argenteo con una densità di 1,1 g/cm 3 . Secondo i calcoli dei fisici G.K. Mao e P.M. Bella, questo esperimento a 25°C richiederà una pressione di 1 megabar.
Negli USA, come riportato nel 1958, utilizzando metodi dinamici con velocità di impatto di circa 29mila km/h si ottenne una pressione istantanea di 75 milioni di atm. (7mila GPa).
Massima velocità
Nell'agosto 1980 è stato riferito questo Laboratorio di ricerca Marina americana, Washington, USA, un disco di plastica è stato accelerato alla velocità di 150 km/s. Questo velocità massima, con il quale un oggetto solido visibile si è mai mosso.
Le bilance più precise
La bilancia più precisa al mondo - "Sartorius-4108" - è stata prodotta a Gottinga, in Germania, può pesare oggetti fino a 0,5 g con una precisione di 0,01 mcg, o 0,00000001 g, che corrisponde a circa 1/60 del peso inchiostro da stampa sprecato nel punto alla fine di questa frase.
La più grande camera a bolle
La camera a bolle più grande del mondo, costata 7 milioni di dollari, è stata costruita nell'ottobre 1973 a Weston, Illinois, USA. Ha un diametro di 4,57 m, contiene 33mila litri di idrogeno liquido ad una temperatura di –247°C ed è dotato di un magnete superconduttore che crea un campo di 3 Tesla.
La centrifuga più veloce
L'ultracentrifuga fu inventata da Theodor Svedberg (1884...1971), Svezia, nel 1923.
La massima velocità di rotazione raggiunta da una persona è di 7250 km/h. A questa velocità, il 24 gennaio 1975, presso l'Università di Birmingham, nel Regno Unito, è stato segnalato che un'asta conica in fibra di carbonio di 15,2 cm ruotava nel vuoto.
La sezione più accurata
Come riportato nel giugno 1983, un tornio diamantato ad alta precisione presso il Laboratorio Nazionale. Lawrence di Livermore, California, USA, può tagliare un capello umano nel senso della lunghezza 3mila volte. Il costo della macchina è di 13 milioni di dollari.
La corrente elettrica più potente
Il più potente corrente elettricaè stato generato presso il Los Alamos Scientific Laboratory, New Mexico, USA. Con la scarica simultanea di 4032 condensatori, combinati nel supercondensatore Zeus, in pochi microsecondi producono il doppio della corrente elettrica rispetto a quella generata da tutte le centrali elettriche sulla Terra.
La fiamma più calda
La fiamma più calda è prodotta dalla combustione del subnitruro di carbonio (C 4 N 2), che produce a 1 atm. temperatura 5261 K.
Frequenza misurata più alta
La frequenza più alta percepita a occhio nudo è la frequenza di oscillazione della luce giallo-verde, pari a 520.206 808 5 terahertz (1 terahertz - milione di milioni di hertz), corrispondente alla linea di transizione 17 - 1 P(62) dello iodio-127.
Il massimo alta frequenza, misurata strumentalmente, è la frequenza di oscillazione della luce verde, pari a 582,491 703 THz per la componente b 21 R(15) 43 – 0 della linea di transizione dello iodio-127. La decisione della Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure, adottata il 20 ottobre 1983, di esprimere con precisione il metro (m) utilizzando la velocità della luce ( C) si stabilisce che “un metro è la strada percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/299792458 di secondo”. Di conseguenza, la frequenza ( F) e la lunghezza d'onda (λ) risultano essere legate dalla dipendenza F·λ = C.
L'attrito più debole
Il politetrafluoroetilene (C 2 F 4n), chiamato PTFE, ha il coefficiente di attrito dinamico e statico più basso per un solido (0,02). È uguale all'attrito ghiaccio bagnato o ghiaccio bagnato. Questa sostanza è stata ottenuta per la prima volta in quantità sufficiente dalla società americana E.I. Dupont de Nemours" nel 1943 e fu esportato dagli USA con il nome "Teflon". Le casalinghe americane e dell'Europa occidentale adorano pentole e padelle con rivestimento antiaderente in teflon.
In una centrifuga dell'Università della Virginia, USA, sotto un vuoto di 10–6 mm mercurio quello supportato ruota ad una velocità di 1000 rps campo magnetico rotore del peso di 13,6 kg. Perde solo 1 rp al giorno e girerà per molti anni.
Foro più piccolo
Un foro con un diametro di 40 angstrom (4·10 –6 mm) è stato osservato al microscopio elettronico JEM 100C utilizzando un dispositivo della Quantel Electronics nel dipartimento di metallurgia Università di Oxford, Gran Bretagna, 28 ottobre 1979 Trovare un buco come questo è come trovare una capocchia di spillo in un pagliaio con lati di 1,93 km.
Nel maggio 1983, un raggio proveniente da un microscopio elettronico presso l'Università dell'Illinois, negli Stati Uniti, bruciò accidentalmente un foro di 2,10 –9 m di diametro in un campione di beta alluminato di sodio.
I raggi laser più potenti
Per la prima volta fu possibile illuminare un altro corpo celeste con un fascio di luce il 9 maggio 1962; poi un raggio di luce fu riflesso dalla superficie della Luna. Era puntato da un laser (un amplificatore di luce basato sull'emissione stimolata di radiazioni) la cui precisione di mira era coordinata da un telescopio di 121,9 cm situato presso il Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, USA. Sulla superficie lunare è stato illuminato un punto con un diametro di circa 6,4 km. Il laser fu proposto nel 1958 dall'americano Charles Townes (nato nel 1915). Un impulso luminoso di potenza simile con una durata di 1/5.000 può bruciare un diamante a causa della sua evaporazione a temperature fino a 10.000°C. Questa temperatura è creata da 2·10 23 fotoni. Come riportato, il laser Shiva installato nel laboratorio da cui prende il nome. Lawrence Livermore, California, USA, è riuscito a concentrare un raggio di luce con una potenza di circa 2,6 x 10 13 W su un oggetto delle dimensioni di una capocchia di spillo per 9,5 x 10 –11 s. Questo risultato è stato ottenuto in un esperimento il 18 maggio 1978.
La luce più brillante
Le sorgenti più brillanti di luce artificiale sono gli impulsi laser, che sono stati generati presso il Los Alamos National Laboratory, New Mexico, USA, nel marzo 1987 dal Dr. Robert Graham. La potenza di un lampo di luce ultravioletta della durata di 1 picosecondo (1·10 –12 s) era di 5·10 15 W.
Il massimo fonte potente la luce costante è argon lampada ad arco alta pressione con un consumo energetico di 313 kW e un'intensità luminosa di 1,2 milioni di candele, prodotto dalla Vortec Industries a Vancouver, Canada, nel marzo 1984.
Il faro più potente fu prodotto durante la Seconda Guerra Mondiale, nel 1939...1945, dalla General Electric. È stato sviluppato presso l'Hearst Research Centre di Londra. Con una potenza assorbita di 600 kW, ha prodotto una luminosità dell'arco di 46.500 cd/cm2 e un'intensità massima del raggio di 2.700 milioni di cd da uno specchio parabolico con un diametro di 3,04 m.
L'impulso di luce più breve
Charles Shank e colleghi nei laboratori dell'American Telephone and Telegraph Company (ATT), New Jersey, USA, hanno ricevuto un impulso luminoso della durata di 8 femtosecondi (8 10 -15 s), annunciato nell'aprile 1985. Lunghezza dell'impulso pari a 4...5 lunghezze d'onda della luce visibile, o 2,4 micron.
La lampadina più duratura
La lampadina a incandescenza media brucia per 750...1000 ore. Esistono informazioni che, prodotte da Shelby Electric e recentemente dimostrate dal signor Burnell presso i vigili del fuoco di Livermore, California, USA, hanno dato luce per la prima volta nel 1901.
Il magnete più pesante
Il magnete più pesante del mondo ha un diametro di 60 me pesa 36mila tonnellate. È stato realizzato per un sincrofasotrone da 10 TeV installato presso l'Istituto congiunto per la ricerca nucleare a Dubna, nella regione di Mosca.
Il più grande elettromagnete
L'elettromagnete più grande del mondo fa parte del rivelatore L3 utilizzato negli esperimenti al Large Electron-Positron Collider (LEP) Consiglio europeo Ricerca nucleare, Svizzera. L'elettromagnete di forma ottagonale è costituito da un giogo di 6.400 tonnellate di acciaio a basso tenore di carbonio e da una bobina di alluminio del peso di 1.100 tonnellate. Gli elementi del giogo, che pesano fino a 30 tonnellate ciascuno, sono stati prodotti in URSS. La bobina, prodotta in Svizzera, è composta da 168 spire, saldate elettricamente ad un telaio ottagonale. Una corrente di 30mila A che passa attraverso una bobina di alluminio crea un campo magnetico con una potenza di 5 kilogauss. Le dimensioni dell'elettromagnete, che superano l'altezza di un edificio di 4 piani, sono 12x12x12 m, e peso totale pari a 7810 tonnellate è stato speso più metallo per la sua produzione che per la costruzione.
Campi magnetici
Il campo costante più potente di 35,3 ± 0,3 Tesla è stato ottenuto presso il National Magnetic Laboratory. Francis Bitter al Massachusetts Institute of Technology, USA, 26 maggio 1988. Per ottenerlo è stato utilizzato un magnete ibrido con poli di olmio. Sotto la sua influenza, il campo magnetico creato dal cuore e dal cervello si è intensificato.
Il campo magnetico più debole è stato misurato in una stanza schermata dello stesso laboratorio. Il suo valore era 8·10 –15 Tesla. È stato utilizzato dal dottor David Cohen per studiare i campi magnetici estremamente deboli prodotti dal cuore e dal cervello.
Il microscopio più potente
Il microscopio a effetto tunnel (STM), inventato nel laboratorio di ricerca IBM di Zurigo nel 1981, può raggiungere un ingrandimento di 100 milioni di volte e distinguere dettagli fino a 0,01 diametri atomici (3 × 10 –10 m). Si sostiene che la dimensione dei microscopi a effetto tunnel di quarta generazione non supererà la dimensione di un ditale.
Utilizzando tecniche di microscopia ionica di campo, le punte delle sonde dei microscopi a effetto tunnel sono realizzate in modo tale che all'estremità sia presente un atomo: gli ultimi 3 strati di questa piramide artificiale sono costituiti da 7, 3 e 1 atomo. Nel luglio 1986, rappresentanti di il Bell Telephone Laboratory Systems, Murray Hill, New Jersey, USA, ha annunciato di essere in grado di trasferire un singolo atomo (molto probabilmente germanio) dalla punta della sonda di tungsteno di un microscopio a scansione ad effetto tunnel su una superficie di germanio. Nel gennaio 1990, un'operazione simile fu ripetuta da D. Eigler e E. Schweitzer da Centro di ricerca Azienda IBM, San Jose, California, USA. Usando un microscopio a effetto tunnel, hanno disposto la parola IBM singoli atomi di xeno, trasferendoli sulla superficie del nichel.
Il rumore più forte
Maggior parte forte rumore, ricevuto nel condizioni di laboratorio, era pari a 210 dB, ovvero 400mila ac. Watt (watt acustici), ha riferito la NASA. È stato ottenuto riflettendo il suono da un banco di prova in cemento armato di 14,63 m e da una fondazione profonda 18,3 m progettata per testare il razzo Saturn V presso lo Space Flight Center. Marshall, Huntsville, Alabama, USA, nell'ottobre 1965. Onda sonora questa forza potrebbe essere utilizzata per praticare dei fori materiali duri. Il rumore è stato sentito entro 161 km.
Il microfono più piccolo
Nel 1967, il professor Ibrahim Kavrak dell'Università Bogazici, Istanbul, Türkiye, creò un microfono per nuova tecnica misurare la pressione in un flusso di fluido. La sua gamma di frequenza va da 10 Hz a 10 kHz, le dimensioni sono 1,5 mm x 0,7 mm.
Nota più alta
La nota più alta ricevuta ha una frequenza di 60 gigahertz. È stato generato raggio laser mirato a un vetro zaffiro presso il Massachusetts Institute of Technology, USA, nel settembre 1964.
Il più potente acceleratore di particelle
Sincrotrone protonico con un diametro di 2 km presso il Laboratorio Nazionale di Accelerazione. Fermi, a est di Bateivia, Illinois, USA, è l'acceleratore di particelle nucleari più potente del mondo. Il 14 maggio 1976 fu ottenuta per la prima volta un'energia di circa 500 GeV (5·10 11 elettronvolt). Il 13 ottobre 1985, a seguito della collisione di fasci di protoni e antiprotoni, fu ottenuta un'energia nel sistema del centro di massa di 1,6 GeV (1,6 10 11 elettronvolt). Ciò richiedeva 1.000 magneti superconduttori funzionanti a una temperatura di -268,8°C, mantenuti utilizzando l'impianto di liquefazione dell'elio più grande del mondo con una capacità di 4.500 l/h, entrato in funzione il 18 aprile 1980.
Fornito dal CERN ( organizzazione europea ricerca nucleare) - garantire la collisione di fasci di protoni e antiprotoni in un protone-sincrotrone ad energia ultraelevata (SPS) con un'energia di 270 GeV 2 = 540 GeV - è stato raggiunto a Ginevra, in Svizzera, alle 4:55 del mattino. il 10 luglio 1981. Questa energia è equivalente a quella rilasciata durante la collisione di protoni con un'energia di 150mila GeV con un bersaglio stazionario.
Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti il 16 agosto 1983 ha sovvenzionato la ricerca per creare un supercollisore superconduttore (SSC) con un diametro di 83,6 km entro il 1995 utilizzando l'energia di due fasci di protoni-antiprotoni a 20 TeV. Casa Bianca approvò questo progetto da 6 miliardi di dollari il 30 gennaio 1987.
Il posto più tranquillo
La "stanza morta" di 10,67 x 8,5 m del Bell Telephone Systems Laboratory, Murray Hill, New Jersey, USA, è la stanza più fonoassorbente al mondo, in cui scompare il 99,98% del suono riflesso.
Gli oggetti più taglienti e i tubi più piccoli
Gli oggetti più affilati realizzati dall'uomo sono i tubi di micropipetta di vetro utilizzati negli esperimenti con tessuti cellulari viventi. La tecnologia per la loro produzione è stata sviluppata e implementata dal Professor Kenneth T. Brown e Dale J. Flaming presso il Dipartimento di Fisiologia dell'Università della California a San Francisco nel 1977. Hanno ottenuto punte coniche di tubi con un diametro esterno di 0,02 μm e un diametro interno di 0,01 μm. Quest'ultimo era 6500 volte più sottile di un capello umano.
Il più piccolo oggetto artificiale
L'8 febbraio 1988 la Texas Instruments di Dallas, Texas, USA, annunciò di essere riuscita a produrre “punti quantici” dall'arseniuro di indio e gallio con un diametro di soli 100 milionesimi di millimetro.
Vuoto massimo
È stato ottenuto presso il Centro di ricerca IBM dal nome. Thomas J. Watson, Yorktown Heights, New York, USA, nell'ottobre 1976 in un sistema criogenico con temperature fino a –269°C ed era pari a 10 –14 torr. Ciò equivale all'aumento della distanza tra le molecole (la dimensione di una pallina da tennis) da 1 m a 80 km.
Viscosità più bassa
Il California Institute of Technology, USA, annunciò il 1° dicembre 1957 che l'elio-2 liquido a temperature vicine allo zero assoluto (–273,15°C) non ha viscosità, cioè ha una fluidità ideale.
Voltaggio più alto
Il 17 maggio 1979, la più alta differenza di potenziale elettrico è stata ottenuta in condizioni di laboratorio presso la National Electrostatics Corporation, Oak Ridge, Tennessee, USA. Ammontava a 32 ± 1,5 milioni di V.
Guinness dei primati, 1998
La temperatura in fisica è una grandezza che esprime quantitativamente il grado di riscaldamento dei vari corpi. Considerando che il campo di studi spesso comprende non solo solidi, ma liquidi e gas, poi ce ne sono altri concetto generale temperatura come grado di energia cinetica delle particelle.
L'unità di sistema per misurare la temperatura è Kelvin (abbreviato K), in cui come punto di riferimento viene preso lo zero assoluto: lo stato della materia con energia cinetica zero delle particelle. Nella vita di tutti i giorni vengono utilizzati più spesso i gradi Celsius (abbreviato °C), per i quali il punto di riferimento corrisponde al punto di congelamento dell'acqua. Un grado Celsius è uguale a Kelvin e corrisponde a 1/100 della differenza di temperatura tra il punto di congelamento e il punto di ebollizione dell'acqua. Lo zero assoluto è -273,15 gradi Celsius.
Dal punto di vista della fisica quantistica, anche a temperatura zero assoluto, non ci sono oscillazioni causate dalle proprietà quantistiche delle particelle e dal vuoto fisico circostante.
Temperatura media annuale
Il nostro pianeta si trova nella zona vitale della sua stella. La zona di vita è uno spazio sufficientemente distante dalla sua stella in cui può esistere acqua sulla superficie del pianeta. forma liquida. I meteorologi moderni (specialisti in il clima terrestre e meteo) sono quelli più spesso utilizzati misurazioni della temperatura aria sotterranea utilizzando termometri a mercurio o ad alcool (il punto di congelamento del mercurio e dell'alcool è rispettivamente -38,9°C e -114,1°C).
Secondo la metodologia internazionale, le misurazioni dovrebbero avvenire ad un'altezza di due metri dalla superficie terrestre in un'apposita cabina meteorologica, lontana dal paesaggio antropico. La temperatura media annuale dell'aria sulla superficie terrestre è di +14°C. Allo stesso tempo dentro parti separate pianeta, la temperatura dell'aria superficiale differisce notevolmente da questo valore a causa delle diverse stagioni o giorni, diversi latitudine geografica, distanza dall'oceano, altitudine sopra il livello medio del mare e vicinanza ad aree vulcaniche.
L'intervallo di temperatura della Terra
La più piccola differenza di temperatura nell'aria superficiale si osserva nelle regioni equatoriali dell'Oceano Mondiale. Quindi sull'Isola di Natale, che si trova nella parte equatoriale centrale l'oceano Pacifico i cambiamenti stagionali della temperatura sono limitati all'intervallo di 19-34 gradi Celsius. Tuttavia, si ritiene che il clima più uniforme si osservi nella città di Garapan sull'isola di Saipan (Isole Mariinsky). Durante i 9 anni dal 1927 al 1935, la temperatura più bassa è stata registrata qui il 30 gennaio 1934 (+19,6°C), e la più alta il 9 settembre 1931 (+31,4°C), che dà una differenza di 11. 8°C.
I continenti sono caratterizzati da differenze di temperatura significativamente più elevate. Nella Death Valley (California), il 10 luglio 1913 furono registrati +56,7°C e il 13 luglio 1922 +57,8°C (valore successivamente contestato). SU Stazione russa Vostok, 21 luglio 1983, -89,2° C. La più grande differenza di temperatura è stata registrata a Verkhoyansk in Russia - 106,7° C: da -70° C a +36,7° C. Il più basso temperatura media annuale registrato nel 1958 presso Polo Sud(-57,8°C). La temperatura media annuale più alta è stata registrata nella città di Ferandi (Etiopia) negli anni '60 del XX secolo (+34°C).
La temperatura superficiale della Terra è ancora più estrema perché la superficie scura durante il giorno può riscaldarsi fino a temperature significativamente più elevate rispetto a quelle dell'aria. Nella Death Valley (California) il 15 luglio 1972 si sono registrati +93,9°C. È probabile che temperature superficiali così elevate possano causare vento forte picchi anomali a breve termine della temperatura dell'aria (nel luglio 1967, un forte aumento della temperatura dell'aria fino a +87,7°C fu registrato ad Abadan iraniana).
Distribuzione delle temperature massime annuali della Terra
La superficie del nostro pianeta è una fonte di calore radiazione elettromagnetica, il cui massimo è nella regione dell'infrarosso dello spettro (secondo la legge di spostamento di Wien).
Grazie a questa proprietà, i satelliti vicini alla Terra possono misurare la temperatura di qualsiasi punto della superficie terrestre, a differenza delle stazioni meteorologiche terrestri.
L'analisi delle immagini satellitari Aqua per il periodo 2009-2013 ha permesso di determinare che la temperatura superficiale massima nel deserto iraniano nel 2005 ha raggiunto +70,7 °C.
Distribuzione statistica annuale temperature massime La superficie del pianeta mostra quattro cluster (ghiacciai, foreste, savane/steppe e deserti).
Altre analisi immagini satellitari per il periodo 1982-2013 ha mostrato che le temperature minime in Antartide possono raggiungere -93,2 °C.
Nonostante superficie terrestre Riceve in media dal Sole 30mila volte più energia che dalle viscere della terra, l'energia geotermica è elemento importante economie di alcuni paesi (ad esempio, l’Islanda).
Registrare la perforazione Kola bene ha dimostrato che ad una profondità di 12 km la temperatura raggiunge i +220°C.
Isoterma +20 °C pollici crosta terrestre passa a profondità da 1500-2000 m (aree permafrost) fino a 100 m o meno (subtropicali), e ai tropici arriva in superficie. IN zone montuose sorgenti termali hanno temperature fino a +50...+90 °C, e nelle piscine artesiane a una profondità di 2000-3000 m l'acqua con una temperatura di +70...+100 °C o più.
Il punto in cui è stato osservato temperatura minima, non è il massimo parte alta ghiacciaio: la sua altezza è di circa 3900 metri contro i 4093 metri del Plateau A (Argus).
Una precedente analisi delle immagini satellitari Aqua per il periodo 2004-2007 conferma che è il periodo più freddo temperature invernali osservato sulla cresta B, che collega l'altopiano A e l'altopiano F (Fuji).
Nelle zone di vulcanismo attivo, le sorgenti termali compaiono sotto forma di geyser e getti di vapore, portando in superficie miscele di acqua e vapore e vapori da una profondità di 500-1000 m, dove l'acqua è allo stato surriscaldato (+150.. .+200 °C). Nelle sorgenti idrotermali sottomarine (“fumatori neri”) si osservano temperature fino a +400 °C. Nei vulcani la temperatura della lava può raggiungere i +1500°C.
Sulla base di esperimenti di laboratorio, dati sismologici e calcoli teorici, si ritiene che le temperature nelle profondità del pianeta possano superare i 7mila gradi. Diverse opzioni per la temperatura teorica degli strati profondi del pianeta.
Se il nostro pianeta non avesse un'atmosfera, secondo la legge di Stefan-Boltzmann ce l'avrebbe temperatura media equivarrebbe non a +14 °C, ma a -18 °C. La differenza si spiega con il fatto che l'atmosfera terrestre ne assorbe una parte radiazione termica superfici ( effetto serra). Ciò spiega in gran parte perché, con l’aumento dell’altitudine sopra la superficie del pianeta, non solo la pressione, ma anche la temperatura diminuiscono.
La temperatura massima nella stratosfera (ad un'altitudine di circa 50 km) è spiegata dall'interazione dello strato di ozono con radiazione ultravioletta Sole. Il picco di temperatura nell'esosfera (ionosfera) è associato alla ionizzazione delle molecole degli strati rarefatti esterni dell'atmosfera sotto l'influenza radiazione solare. Le fluttuazioni giornaliere in questo strato possono raggiungere diverse centinaia di gradi. La volatilizzazione avviene nell'esosfera atmosfera terrestre nello spazio.
Fluttuazioni di temperatura su altri pianeti del sistema solare
Un buon esempio di fluttuazioni di temperatura se la Terra non avesse atmosfera è. Secondo le osservazioni del satellite LRO, la temperatura superficiale del nostro satellite varia da +140 ° C nei piccoli crateri equatoriali a -245 ° C sul fondo del cratere polare Hermite (Ermite). Quest'ultimo valore è addirittura inferiore alla temperatura superficiale misurata di Plutone -245 °C o qualsiasi altra corpo celeste Sistema Solare, per il quale sono state effettuate misurazioni della temperatura. Pertanto, le fluttuazioni di temperatura sulla Luna raggiungono i 385 gradi. Secondo questo indicatore, la Luna è al secondo posto Sistema solare Dopo .
Le misurazioni effettuate con gli strumenti lasciati dagli equipaggi delle missioni Apollo 15 e Apollo 17 hanno mostrato che ad una profondità di 35 cm le temperature sono in media 40-45 gradi più calde che in superficie. A una profondità di 80 cm scompaiono le fluttuazioni stagionali della temperatura e temperatura costante vicino a -35°C. Si stima che la temperatura del nucleo della Luna sia tra 1600 e 1700 K. Molto di più alte temperature potrebbero apparire durante gli impatti degli asteroidi.
Così, negli antichi crateri terrestri, fu scoperta la zirconia cubica, la cui formazione dallo zircone richiede temperature superiori a 2640 Kelvin. Raggiungere tali temperature è impossibile con il vulcanismo terrestre.
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Nonostante il fatto che l’umanità abbia esplorato la Terra in lungo e in largo, gli scienziati continuano a fare scoperte che li costringono a riscrivere i libri di testo. Così i ricercatori americani dell'Università del Colorado a Boulder hanno dato il loro contributo:
hanno scoperto che le temperature in Antartide possono scendere fino a quasi -100°C.
Della scoperta del nuovo record di temperatura hanno parlato in un articolo sulla rivista. Lettere di ricerca geofisica .
In precedenza, la temperatura più bassa registrata in Antartide era -93°C, questi dati sono stati ottenuti nel 2013. Il nuovo record, come il precedente, è stato stabilito nella parte orientale della terraferma. I ricercatori lo hanno scoperto studiando le letture satellitari dei cambiamenti di temperatura in Antartide e confrontando i risultati con i dati delle stazioni meteorologiche a terra.
La temperatura più bassa sulla Terra è ora ufficialmente -98°C. Registrazione della temperaturaè stato installato il 31 luglio 2010.
"Non ho mai vissuto così freddo e spero di non farlo mai", afferma Doyle Rice, uno dei ricercatori. —
Dicono che ogni respiro porta dolore e devi stare estremamente attento a non congelare la gola e i polmoni mentre respiri. Fa molto più freddo della Siberia o dell’Alaska”.
"Questo è il tipo di temperatura che si può avvertire ai poli di Marte in una limpida giornata estiva", afferma Ted Scambos, autore principale dello studio.
Le temperature scendono così in basso nelle “sacche” di ghiaccio fino a tre metri di profondità.
Gli scienziati hanno utilizzato i dati dei satelliti Terra e Aqua, nonché le misurazioni dei satelliti della National Oceanic and Atmospheric Administration statunitense dal 2004 al 2016. I maggiori cambiamenti di temperatura, come si è scoperto, si verificano in Emisfero meridionale di notte in giugno-agosto. Qui si registrano regolarmente temperature inferiori a -90°C.
I ricercatori hanno inoltre individuato le condizioni favorevoli allo stabilimento temperatura minima: cielo sereno, brezza leggera e aria estremamente secca. Anche un contenuto minimo di vapore acqueo nell'aria contribuisce al suo riscaldamento, anche se non molto.
«In questa zona in certi periodi l'aria è molto secca, e questo permette alla neve di cedere calore più facilmente», spiega Scambos.
Il record della temperatura è stato registrato in più punti a distanza di centinaia di chilometri l'uno dall'altro. Ciò ha portato i ricercatori a chiedersi: esiste un limite al raffreddamento?
“Tutto dipende da quanto tempo le condizioni permettono all’aria di raffreddarsi e dalla quantità di vapore acqueo presente nell’atmosfera”, ha detto Scambos.
L'aria estremamente secca e fredda affonda nelle sacche di ghiaccio e diventa sempre più fredda fino al condizioni meteorologiche. Le temperature potrebbero scendere ancora più in basso, dicono i ricercatori, ma ci vorranno solo molti giorni limpidi e asciutti di seguito.
Se questo record potrà essere battuto, ovviamente non sarà presto, ritengono gli autori dell'opera. Un aumento del livello di anidride carbonica nell'atmosfera e, in relazione a ciò, un aumento della quantità di vapore acqueo non contribuisce affatto all'emergere delle condizioni necessarie a ciò.
“L’osservazione dei processi che influenzano le basse temperature dell’aria e della superficie suggerisce che in futuro sperimenteremo temperature estremamente basse meno frequentemente”, scrivono i ricercatori.
I ricercatori notano che i dati ottenuti sono indicatori registrati a distanza. La temperatura più bassa registrata da una stazione meteorologica terrestre è stata di -89,2°C. È stato registrato il 21 luglio 1983 presso la stazione antartica sovietica Vostok.
Poiché i dati attuali sono stati ottenuti dai satelliti e non direttamente, alcuni ricercatori si rifiutano di riconoscerne l’importanza.
"L'Est è ancora il luogo più freddo della Terra", insiste Randy Cervenu, professore di geografia all'Università dell'Arizona e specialista dell'Organizzazione meteorologica mondiale. — Qui è stato utilizzato il telerilevamento, non lo standard stazioni meteorologiche Pertanto, noi dell’Organizzazione meteorologica mondiale non accettiamo questi risultati”.
Negli Stati Uniti, la temperatura più bassa è stata registrata in Alaska, nell'insediamento di Prospect Creek. Il record della temperatura stabilito il 23 gennaio 1971 fu di -80°C.
