Добовий хід температури повітря у земної поверхні
1. Температура повітря змінюється в добовому ході слідом за температурою земної поверхні. Оскільки повітря нагрівається і охолоджується від земної поверхні, амплітуда добового ходу температури в метеорологічної будки менше, ніж на поверхні грунту, в середньому приблизно на одну третину. Над поверхнею моря умови складніше, про що буде сказано далі.
Зростання температури повітря починається разом з ростом температури грунту (хвилин на 15 пізніше) вранці, після сходу сонця. У 13-14 ч температура грунту, як ми знаємо, починає знижуватися. У 14-15 ч починає падати і температура повітря. Таким чином, мінімум в добовому ході температури повітря у земної поверхні припадає на час незабаром після сходу сонця, а максимум - на 14-15 год.
Добовий хід температури повітря досить правильно проявляється лише в умовах стійкої ясної погоди. Ще більш закономірним є він в середньому з великого числа спостережень: багаторічні криві добового ходу температури-плавні криві, схожі на синусоїди.
Навіть в тропіках, де неперіодичні зміни температури слабкіше, ніж в помірних широтах, максимум температури припадає на післяполуденні години тільки в 50% всіх випадків.
2. Добова амплітуда температури повітря залежить від багатьох впливів. Перш за все вона визначається добової амплітудою температури на поверхні грунту: чим більше амплітуда на поверхні грунту, тим більше вона в повітрі. Але добова амплітуда температури на поверхні грунту залежить в основному від хмарності. Отже, і добова амплітуда температури повітря тісно пов'язана з хмарністю: в ясну погоду вона значно більше, ніж в похмуру. Це добре видно з рис. 23, на якому представлений добовий хід температури повітря в Павловську (під Ленінградом), середній для всіх днів літнього сезону і окремо для ясних і похмурих днів.
Добова амплітуда температури повітря змінюється ще за минулими сезонами, за широтою, а також в залежності від характеру грунту і рельєфу місцевості. Взимку вона менше, ніж влітку, так само як і амплітуда температури підстильної поверхні.
Зі збільшенням широти добова амплітуда температури повітря зменшується, так як зменшується полуденна висота сонця над горизонтом. Під широтами 20-30 ° на суші середня за рік добова амплітуда температури близько 12 ° С, під широтою 60 ° близько 6 ° С, під широтою 70 ° тільки 3 ° С. У найвищих широтах, де сонце не сходить або не входить багато днів поспіль, регулярного добового ходу температури немає зовсім.
Має значення і характер грунту і грунтового покриву. Чим більше добова амплітуда температури самої поверхні грунту, тим більше і добова амплітуда температури повітря над нею. В степах і пустелях середня добова амплі-
туди досягає 15-20 ° С, іноді 30 ° С. Над густим рослинним покривом -вона менше. На добової амплітудою позначається і близькість водних басейнів: в приморських місцевостях вона менше.
Мал. 23. Добовий хід температури повітря в Павловську в залежності від хмарності. 1 - ясні дні, 2 - похмурі дні, 3 - всі дні.
На опуклих формах рельєфу місцевості (на вершинах і схилах гір і пагорбів) добова амплітуда температури повітря зменшена в порівнянні з рівнинною місцевістю, а на увігнутих формах рельєфу (в долинах, ярах і лощинах) збільшена (закон Воєйкова). Причина полягає в тому, що на опуклих формах рельєфу повітря має зменшену площу зіткнення з поверхнею, що підстилає і швидко зноситься з неї, замінюючись новими масами повітря. У увігнутих же формах рельєфу повітря сильніше нагрівається від поверхні і більше застоюється в денні години, а вночі сильніше охолоджується і стікає по схилах вниз. Але у вузьких ущелинах, де і приплив радіації, і ефективне випромінювання зменшені, добові амплітуди менше, ніж в широких долинах.
3. Зрозуміло, що малі добові амплітуди температури на поверхні моря мають наслідком і малі добові амплітуди температури повітря над морем. Однак ці останні все ж вище, ніж добові амплітуди на самій поверхні моря. Добові амплітуди на поверхні відкритого океану вимірюються лише десятими частками градуса, але в нижньому шарі повітря над океаном вони доходять до 1 - 1,5 ° С (див. Рис. 21), а над внутрішніми морями і того більше. Амплітуди температури повітря підвищені тому, що на них позначається вплив адвекции повітряних мас. Також грає роль і безпосереднє поглинання сонячної радіації нижніми шарами повітря вдень і випромінювання ними вночі.
