Как обозначается амплитуда температур. Термин "амплитуда" в географии

Все воздушные массы зимой холоднее, а летом теплее. По­этому температура воздуха в каждом отдельном месте меняется вгодовом ходе: средние месячные температуры в зимние месяцы ниже, а в летние – выше. Если мы вычислим для какого-либо места средние месячные температуры по многолетнему ряду на­блюдений, то получим, что эти средние месячные температуры плавно меняются от одного месяца к другому, повышаясь от ян­варя или февраля к июлю или августу и затем понижаясь (рис. 5).

Рис. 5. Годовой ход температуры воз­духа на широте 62°

Разность средних месячных температур самого теплого и самого холодного месяца называют годовой амплитудой темпе­ратуры воздуха . В климатологии рассматриваются годовые амплитуды температуры, вычисленные по многолетнимсредним месячным температурам.

Годовая амплитуда температуры воздуха, прежде всего, растет с географической широтой. На экваторе приток солнечной ра­диации меняется в течение года очень мало; по направлению к полюсу различия в поступлении солнечной радиации между зимой и летом возрастают, а вместе с тем возрастает и годовая амплитуда температуры воздуха. Над океаном, вдали от берегов, это широтное изменение годовой амплитуды, однако, неве­лико. Если бы Земля была сплошь покрыта океаном, свободным ото льда, то годовая амплитуда температуры воздуха меня­лась бы от нуля на экваторе до 5-6° на полюсе. В действи­тельности над южной частью Тихого океана, вдали от матери­ков, годовая амплитуда между 20 и 60° широты увеличивается приблизительно с 3 до 5°. Однако над более узкой северной частью Тихого океана, где больше влия­ние соседних материков, амплитуда между 20 и 60° широты растет уже с 3 до 15°.

Годовые амплитуды температуры над сушей значительно больше, чем над морем(так же как и суточные амплитуды). Даже над сравнительно небольшими материковы­ми массивами южного полушария они превышают 15°, а под широтой 60° на материке Азии, в Якутии, они достигают 60°.

Но малые амплитуды наблюдаются и во многих областях над сушей, даже вдали от береговой линии, если туда часто приходят воздушные массы с моря, например в Западной Европе. Напротив, повышенные амплитуды наблюдаются и над океаном, там, куда часто попадают воздушные массы с материка, напри­мер в западных частях океанов северного полушария. Стало быть, величина годовой амплитуды температуры зависит не просто от характера подстилающей поверхности или от близости данного места к береговой линии; она зависит от повторяемости в данном месте воздушных масс морского и континен­тального происхождения, т.е. от условий общей циркуляции атмосферы.

Не только моря, но и большие озерауменьшают годовую амплитуду температуры воздуха и таким образом смягчают климат.

С высотойгодовая амплитуда температуры убывает. В горах внетропического пояса это убывание в среднем 2° на каждый километр высоты. В свободной атмосфере оно больше. Однако во внетропических широтах значительный годовой ход температуры остается даже в верхней тропосфере и в стратосфере. Он определяется сезонным изменением условий поглощения и отдачи радиации не только земной поверхностью, но и самим воздухом.

В зависимости от широты и континентальности можно вы­делить следующие типы годового хода температуры (рис. 6).

Рис. 6. Некоторые типы годового хода температуры воздуха: 1 - экваториальный,
2 - тропический в области муссонов, 3 - морской в умеренном поясе, 4 - континентальный в умеренном поясе

Экваториальный тип

Малая амплитуда, так как различия в поступлении солнечной радиации в течение года невелики, а время наибольшего притока радиации на границу атмосферы совпадает с наибольшей облачностью и дождями. Внутри материков, амплитуда порядка 5°, на побережьях менее 3°, на океа­нах 1° и менее. Обнаруживаются, хотя не всегда отчетливо, два максимума температуры после стояний солнца в зените (равноденствий) и два более холодных сезона при наиболее низких положениях солнца (солнцестояниях).

Тропический тип

Амплитуда больше, чем в экваториальном типе: на побережьях порядка 5°, внутри материка 10-15°. Один максимум и один минимум в течение года, по большей части после наивысшего и наинизшего стояния солнца. В муссонных областях максимум в этом типе наблюдается перед началом летнего муссона, который приносит некоторое снижение температуры.

Тип умеренного пояса

Крайние значения наблюдаются здесь после солнцестояний, причем в морском климате они запаздывают по сравнению с континентальным. В северном полушарии минимум наблюдается над сушей в январе, а над морем – в феврале или марте; максимум над сушей в июле, а над морем - в августе и иногда даже в сентябре. Это легко объясняется различиями в на­гревании и теплоотдаче суши и моря.

Континентальный тип в умеренном поясе

Для него особенно характерна холодная зима, однако и лето жарче, чем в мор­ском климате. Переходные сезоны принимают здесь самостоятельный характер, причем в типично морском климате весна холоднее осени, а в континентальном – теплее. Однако в материковых областях с обильным снежным покровом (например, на Европейской территории СНГ и в Западной Сибири), где много тепла идет на таяние снега, весна, как в морском климате, холоднее осени. Годовые амплитуды порядка 25-40°, а в Азии могут превышать 60°.

Морской тип в умеренном поясе

Годовые амплитуды даже в морском климате умеренного пояса порядка 10-15°.

В умеренном поясе можно различать подзоны: субтропиче­скую, собственно умеренную, субполярную.Переходные сезоны хорошо выражены только в средней из них; в ней же годовые амплитуды имеют наибольшие различия для континентального и морского климата.

Полярный тип

Минимум в годовом ходе перемещается на время появления солнца над горизонтом, после длительной по­лярной ночи, т.е. в северном полушарии на февраль-март, в южном – на август-сентябрь; максимум в северном полушарии наблюдается в июле, в южном - в январе или декабре; амплитуда на суше (Гренландия, Антарктида) велика - порядка 30-40°. В морском климате полярных широт - на островах и на окраинах материков - она меньше, но все же порядка 20◦ и более.

Вам понадобится

• - термометр;
• - данные о максимальных и минимальных температурах:
• - калькулятор;
• - часы;
• - бумага и карандаш.

Инструкция

Для определения амплитуды суточных температур наружного возьмите самый обычный уличный термометр. В России в качестве термометров обычно применяются спиртовые со шкалой Цельсия. В других странах используется также шкала Фаренгейта или Реомюра. Нередко можно встретить двушкальные . В этой ситуации важно снимать показания по одной и той же шкале.

Решите, через какой промежуток времени вы будете снимать показания. Метеорологи обычно это через каждые три часа. Первое измерение проводится в 0 часов, затем в 3 часа ночи, 6 и 9 часов утра, в полдень, в 15, 18 и 21 час. Лучше вести отсчет по астрономическому времени. Снимите и запишите показания.

Найдите показатели самой высокой и самой низкой температур. Вычтите из максимального значения минимальное. Это и есть амплитуда суточных температур наружного воздуха.

Точно так же определите месячную и годовую амплитуды температур. Снимайте показания постоянно, через равные промежутки времени. Очень удобно использовать для этого специальный календарь. Разделите лист бумаги так, как это обычно делается в карманном календарике. Ячейку, отведенную для каждого дня, разделите на количество временных интервалов. Заносите показания систематически, отмечая каждый день самую высокую и самую низкую температуры.

По окончании месяца выпишите все экстремальные значения. Найдите самую высокую температуру за весь период, затем - самую низкую. Вычислите разность между ними. Если вам приходится оперировать с отрицательными числами, выполняйте арифметические действия с ними точно так же, как и при решении обычных математических задач. Например, если +10°, а минимальная - тоже 10°, но ниже нуля, вычислите амплитуду по формуле А=Тmax-Tmin=10-(-10)=10+10=20°,

Амплитуду температур можно наглядно пронаблюдать на графике. Горизонтальную ось разделите на равные отрезки, отметьте на каждой время измерений. Выберите длину отрезка вертикальной оси - например, 1°. Напротив каждой отметки времени проставьте значения температур. Соедините точки кривой. Найдите самую высокую и самую низкую точки. Расстояние между ними по оси ординат и будет амплитудой - в данном случае температур наружного воздуха.

Для определения амплитуды среднесуточных температур найдите сначала сами средние значения. Чтобы найти среднесуточную температуру, сложите все показания и разделите сумму на число измерений. Проведите эту процедуру для всех дней недели или месяца. Найдите максимальное и минимальное значения. Вычтите из второго первое.

Источники:

• амплитуда температуры воздуха

Для нахождения амплитуды необходимо взять линейку или другое приспособление для измерения расстояний и измерить наибольшее отклонение от положения равновесия. В случае с математическим маятником нужно измерить его длину и высоту подъема. Для измерения амплитудных значений напряжения и силы переменного тока нужно будет получить показания вольтметра и амперметра.

Вам понадобится

• линейка, рулетка, вольтметр и амперметр для переменного тока

Инструкция

Измерение амплитуды напряжения и силы тока Для сети переменного тока наибольший интерес представляют максимальные значения силы тока и напряжения (амплитудные значения) на данном потребителе или участке цепи. Для этого возьмите и вольтметр, переключите их на измерение переменного тока. После этого включите амперметр в цепь последовательно, а вольтметр параллельно, присоединив его клеммы к концам участка цепи, куда подключен потребитель. Снимите показания с . Это действующие или эффективные значения силы тока (амперметр) и напряжения (вольтметр). Для того чтобы получить амплитудные значения напряжения и силы тока, умножьте каждое из них на 1,4.

Источники:

• как уменьшить амплитуду

Амплитудой называется разница между экстремальными значениями той или иной величины, в данном случае температуры . Это важная характеристика климата той или иной местности. Умение вычислять этот показатель необходимо также медикам, поскольку сильные колебания температуры в течение суток могут указывать на наличие определенных заболеваний. С подобной задачей постоянно сталкиваются биологи, химики, физики-ядерщики и представители многих других отраслей науки и техники.

Вам понадобится

• - термометр либо термограф;
• - календарь наблюдений;
• - часы с секундомером.

Инструкция

Определите интервал времени, в котором будут проводиться измерения. Он зависит от цели исследования. Например, для определения колебания температуры наружного воздуха необходимо измерять ее в течение 24 часов. На метеостанциях наблюдения обычно записывают через каждые 3 часа. Наиболее точными будут измерения, если проводить их по астрономическому времени.

В других используется иная периодичность. При исследовании работы сгорания требуется измерение температуры в интервалах, равных времени такта работы двигателя, а это тысячные доли секунды. В этих случаях либо применяют электронные регистраторы, либо температурные изменения определяются по амплитуде инфракрасного излучения. Для палеонтологов и геологов важен разброс температур на протяжении целых геологических эпох, а это миллионы лет.

Разность температур можно определить либо методом проб, либо термографическим способом. В первом случае необходимый промежуток времени разделите на равные отрезки. Измеряйте температуру в эти моменты и записывайте результаты. Этот способ хорош, когда счет идет на годы, месяцы или часы.

Все мы знаем о том, что жители земного шара живут в совершенно разных климатических зонах. Именно поэтому с наступлением холодов в одном полушарии, начинается потепление в другом. Многие едут в отпуск погреться под солнцем в других странах и даже не задумываются о годовой амплитуде температур. Как вычислить этот показатель, дети узнают еще со школьной скамьи. Но с возрастом часто просто забывают о его важности.

Определение

Перед тем, как вычислить годовую амплитуду температур по графику, необходимо вспомнить, что представляет собой данное определение. Итак, амплитуда, сама по себе, определяется как разность максимального и минимального показателя.

В случае вычисления годовой температуры амплитудой будут служить показания термометра. Для точности результатов важно, чтобы термометр всегда использовался только один. Это позволит самостоятельно в конкретном регионе определить график хода температур. Как вычислить годовую амплитуду в климатологии? Специалисты используют для этого средние показания месячных температур за прошедшие годы, поэтому их показатели всегда отличаются о тех, что вычислены самостоятельно для своего населенного пункта.

Факторы изменения

Итак, перед тем, как вычислить годовую амплитуду температуры воздуха, следует учесть несколько важных факторов, оказывающих влияние на ее показатели.

В первую очередь это географическая широта необходимой точки. Чем ближе регион расположен к экватору, тем меньше будет и годовое колебание показателей термометра. Ближе к полюсам земного шара материки ощущают сезонную смену климата сильнее, а, следовательно, и годовая амплитуда температур (как вычислить - дальше в статье) будет пропорционально расти.

Также на показатели нагрева воздуха влияет и приближенность региона к крупным водоемам. Чем ближе побережье моря, океана или даже озера, тем климат мягче, и смена температур не так ярко выражена. На суше же показатели разницы температур очень высокие, причем, как годовые, так и суточные. Конечно, изменить такую ситуацию могут часто приходящие с моря воздушные массы, как, к примеру, в Западной Европе.

Зависит амплитуда температур и от высоты региона над уровнем моря. Чем выше располагается нужная точка, тем меньше будет разница. С каждым километром она сокращается приблизительно на 2 градуса.

Перед тем, как вычислить годовую амплитуду температур нужно учитывать и сезонные климатические изменения. Такие как муссоны или засухи.

Расчеты суточной амплитуды

Осуществить такие вычисления каждый владелец термометра и свободного времени может самостоятельно. Чтобы получить максимальную точность для определенного дня, следует фиксировать показания термометра каждые 3 часа, начиная с полуночи. Таким образом, из полученных 8 замеров необходимо выделить максимальный и минимальный показатели. После этого от большего отнимается меньшее, и полученный результат является суточной амплитудой конкретного дня. Именно так проводят вычисления на метеостанциях специалисты.

Важно при этом помнить элементарное правило математики, что То есть, если вычисления проводятся в холодное время года, и суточная температура колеблется от положительной днем до отрицательной ночью, то вычисление будет выглядеть примерно так:

5 - (-3) = 5 + 3 = 8 - суточная амплитуда.

Годовая амплитуда температур. Как вычислить?

Расчеты по определению годовых колебаний в показаниях термометра осуществляются аналогичным образом, только за максимальное и минимальное значение берутся средние показания термометров самого жаркого и самого холодного месяцев в году. Они же, в свою очередь, вычисляются благодаря получению среднесуточных температур.

Получение среднего показания

Чтобы определить средние показания для каждого дня, необходимо сложить в единое число все показания, зафиксированные за данный промежуток времени, и разделить результат на количество сложенных значений. Максимальную точность получают при вычислении среднего показателя из большего количества замеров, но чаще всего достаточно снятия данных с термометра каждые 3 часа.

Аналогичным образом из уже высчитанных среднесуточных показателей вычисляются и данные о средних температурах за каждый месяц года.

Осуществление расчета

Перед тем, как определить годовую амплитуду температуры воздуха в конкретном регионе, следует найти максимальный и минимальный средний месячный показатель температуры. От большего необходимо отнять меньшее, также учитывая правила математики, и полученный результат считать той самой искомой годовой амплитудой.

Важность показателей

Помимо вычисления температуры воздуха для различных географических целей, разность температур важна и в других науках. Так, палеонтологи изучают жизнедеятельность вымерших видов, вычисляя амплитуды температурных колебаний в целых эпохах. Для этого им помогают различные пробы грунтов и другие методы термографии.

Исследуя работу двигателей внутреннего сгорания, специалисты определяют периоды как определенные интервалы времени, составляющие доли секунд. Для точности измерений в таких ситуациях применяют специальные электронные регистраторы.

В географии изменения температур тоже могут фиксироваться в долях, но для этого необходим термограф. Такой прибор представляет собой механическое устройство, непрерывно фиксирующее данные о температуре на ленту или цифровой носитель. Он же определяет и амплитуду изменений, учитывая выставленные интервалы времени. Такие точные приборы применяются в тех областях, куда закрыт доступ человеку, к примеру, в зонах ядерных реакторов, где важны каждые доли градусов, и следить за их изменениями необходимо постоянно.

Заключение

Из всего вышесказанного понятно, как можно определить годовую амплитуду температуры, и для чего нужны эти данные. Эксперты для облегчения задачи делят атмосферу всей планеты на определенные климатические зоны. Связано это еще и с тем, что разброс температур по планете настолько широк, что определить средний показатель для нее, который отвечал бы действительности, невозможно. Разделение климата на экваториальный, тропический, субтропический, умеренный континентальный и морской, позволяет создать более реалистичную картину с учетом всех факторов, влияющих на показатели температуры в регионах.

Благодаря такому распределению зон можно определить, что амплитуда температур растет в зависимости от отдаленности от экватора, приближенности крупных водоемов и множества других условий, в том числе и периода летнего и зимнего солнцестояния. Интересно, что в зависимости от меняется продолжительность и переходных сезонов, а также пики жарких и холодных температур.

Рассматривая данную тему, необходимо, прежде всего, определиться с тем, что же такое амплитуда вообще. Амплитуда представляет собой разницу между экстремальными показателями тех или иных величин. В данном конкретном случае мы будем рассматривать амплитуду колебаний температуры. Данная характеристика климата является немаловажной для какой-либо местности. С умением вычислять данный показатель сталкиваются, люди таких профессий как биолог, физик-ядерщик, химик и другие. К этому числу также относятся и медики, так как значительные колебания температуры на протяжении суток могут свидетельствовать о наличии различного рода заболеваний. То есть амплитуда колебания температуры воздуха – это, по сути, разница между максимальным и минимальным показателями температуры воздуха. Можно привести такой пример: наивысшая температура воздуха на протяжении суток – 180° С, а наиболее низкая – 90° С, следовательно, амплитуда колебаний воздуха будет равна 90° С (180 – 90 = 90). Характер земной поверхности имеет влияние на амплитуды колебаний температур за сутки. В пасмурные дни суточные амплитуды колебаний температуры снижаются. Годовые амплитуды колебания температуры воздуха находятся в зависимости от широты местности: наименьшая – у экватора, составляет 10° С, наибольшая – в средних широтах, это 280° С. А если сравнивать места, находящиеся на одинаковой широте, то здесь главным образом имеет влияние дальность океана, чем ближе к , тем ниже годовая амплитуда колебаний температуры.

Как же определить показатель годовой амплитуды колебаний температуры? Очень просто, нужно определить разницу между средними показателями наиболее теплого и соответственно наиболее холодного месяцев в году. Можно привести такой пример: показатель средней температуры воздуха в июле равен +34°С, а в январе - 15°С. 34 + (-15) = 49°С – это и есть показатель годовой амплитуды колебания температуры. Немаловажным также является измерение амплитуды колебания температуры воздуха в отапливаемых помещениях в зимний период времени, данный показатель определяется также путем расчета. Показатель амплитуды колебаний температуры воздуха в отапливаемом помещении с периодической работой отопления - показатель теплоустойчивости ограждающих данное помещение конструкций.
Было рассчитано, что амплитуда колебаний температуры воздуха в помещении при печном отоплении выше 3° С . Необходимость учета теплоотдачи в строительной теплотехнике в нестационарных условиях возникает при решении таких вопросов как: расчет амплитуды колебания температуры воздуха в помещениях относительно неравномерности отдачи тепла системой отопления; определение затухания температурных колебаний в ограждении относительно колебаний температуры воздуха снаружи или под влиянием радиации, излучаемой солнцем; подогрев и остывание объемных ограждений и пр.
В случае, когда средняя часовая теплоотдача печи, определяющаяся лабораторными испытаниями, соответствует тепло-потерям определенного помещения, то перед тем как установить данную печь, нужно определить амплитуду колебания температуры воздуха в помещении при данной печи. Недостатки печного отопления:
- площадь, которая требуется для того, чтобы хранить топливо, а также трудности при его доставке;
- потеря полезной площади, которую занимают печи;
- опасность возгорания при невыполнении требований пожарной безопасности;
- загрязнение помещений, которое происходит при чистке печи от золы и сажи;
- в сравнении с централизованным отоплением, более высокая амплитуда колебания температуры воздуха на протяжении суток;
- при нарушении правил эксплуатации печи существует опасность отравления угарным газом.
Существует такое понятие как теплоустойчивость наружного ограждения. Это такая способность ограждения, при которой оно дает меньшее или большее изменение температуры внутренней поверхности при колебании температуры воздуха в помещении или температуры наружного . При этом, чем больше изменение температуры внутренней поверхности ограждения при одной и той же амплитуде колебания температуры воздуха, тем оно менее теплоустойчиво, и наоборот. Чем теплоемкость ограждений помещений больше, тем больше данные ограждения поглощают тепло-избытков, а это приводит к уменьшению амплитуды колебания температуры воздуха . После определяют влияние неравномерности теплопередачи печи на изменение температуры воздуха в помещении. Необходимо заметить, что при использовании одинаковых печей в разных по своей конструкции помещениях колебания температуры воздуха в них значительно отличаются. Потому все расчеты дополняются проверкой теплоустойчивости помещения, которая характеризуется амплитудой колебания температуры воздуха в помещении.