Атмосферная температура является мерой температуры на разных уровнях Атмосфера Земли. Это зависит от многих факторов, включая приходящую солнечную радиацию, влажность и высоту. При обсуждении температуры приземного воздуха годовой диапазон атмосферной температуры в любом географическом месте в значительной степени зависит от типа биома, измеряемого с помощью климата Кеппена. классификация
Температура сильно варьируется на разных высотах относительно поверхности Земли, и это изменение в температура характеризует четыре слоя, которые существуют в атмосфере. Эти слои включают: тропосферу, стратосферу, мезосферу и термосферу.
. Тропосфера - самый нижний из четырех слоев, простирающийся от поверхность Земли примерно на 11 км (7 миль) в атмосферу, где расположена тропопауза (граница между стратосферой тропосферы). Ширина тропосферы может варьироваться в зависимости от широты, например, тропосфера толще в тропиках (около 16 км или 10 миль), потому что тропики, как правило, теплее, и тоньше на полюсах (около 8 км или 5 миль), потому что полюса холоднее. Температура в атмосфере снижается с высотой в среднем на 6,5 ° C / км. Поскольку тропосфера испытывает самые высокие температуры ближе к поверхности Земли, происходит сильное вертикальное движение тепла и водяного пара, вызывающее турбулентность. Эта турбулентность в сочетании с наличием водяного пара является причиной того, что в тропосфере возникает погода.
После тропопаузы следует стратосфера. Этот слой простирается от тропопаузы до стратопаузы, которая расположена на высоте около 50 км (31 миль). Температура остается постоянной с высотой от тропопаузы до высоты 20 км (12,5 миль), после чего она начинает увеличиваться с высотой. Это событие упоминается как инверсия, и именно из-за этой инверсии стратосфера не характеризуется как турбулентная. Стратосфера получает тепло от солнца и озонового слоя, который поглощает ультрафиолетовое излучение.
Следующий слой, называемый мезосферой, простирается от стратопаузы до мезопаузы и находится на высоте 85 км (53 мили). Температуры в мезоспере снижаются с высотой и фактически являются самыми холодными в атмосфере Земли. Это снижение температуры может быть связано с уменьшением радиации, получаемой от Солнца после того, как большая часть ее уже поглощена термосферой.
Четвертый слой атмосферы известен как термосфера, которая простирается от мезопаузы до «верха» атмосферы столкновений. Некоторые из самых высоких температур могут быть обнаружены в термосфере из-за приема сильного ионизирующего излучения на уровне радиационного пояса Ван Аллена.
Изменение температуры, которое происходит от дневных максимумов до прохладных ночей, называется суточным изменением температуры. Температурные диапазоны также могут быть основаны на периодах в месяц или год.
Размер диапазона атмосферных температур на уровне земли зависит от нескольких факторов, таких как:
На рисунке слева внизу показан пример ежемесячных температур, зарегистрированных в одном из таких мест, город Кампинас, штат Сан-Паулу, Бразилия, который находится примерно в 60 км к северу от линии Козерога (широта 22 градуса). Средняя годовая температура составляет 22,4 градуса по Цельсию, от среднего минимума 12,2 градуса до максимума 29,9 градуса. Средний температурный диапазон - 11,4 градуса. Изменчивость в течение года невелика (стандартное отклонение 2,31 для максимального среднемесячного значения и 4,11 для минимального). На графике нетрудно увидеть еще одно типичное явление температурных диапазонов - их увеличение зимой (снижение средней температуры воздуха).
В Кампинасе, например, дневной диапазон температур в июле (самый холодный месяц в году) обычно может варьироваться от 10 до 24 градусов Цельсия (диапазон 14), а в январе - от 20 до 20 градусов Цельсия. и 30 градусов Цельсия (диапазон 10).
Влияние широты, тропического климата, постоянного слабого ветра и расположения на берегу моря показывает меньшие диапазоны средних температур, меньшие колебания температуры и более высокую среднюю температуру (второй график, сделанный для того же периода, что и Кампинас, в Аракажу, столице штата Сержипи, также в Бразилии, на широте 10 градусов, ближе к экватору ). Средняя максимальная годовая температура составляет 28,7 градусов Цельсия, а средняя минимальная - 21,9. Средний температурный диапазон составляет всего 5,7 градуса. Колебания температуры в течение года в Аракажу очень незначительны (стандартное отклонение 1,93 для максимальной температуры и 2,72 для минимальной температуры).
Место, в котором средняя температура составляет 19 градусов. Цельсия, средняя влажность 60% и диапазон температур около 10 градусов Цельсия около средней температуры (годовое изменение температуры) считаются идеальными с точки зрения комфорта для человеческого вида. Большинство мест с этими характеристиками расположены на переходе между умеренным и тропическим климатом, примерно в районе тропиков, особенно в Южном полушарии (тропик Козерога ).
Минимальная температура в спокойные ясные ночи наблюдается не на земле, а на высоте нескольких десятков сантиметров над землей. Самый низкий температурный слой называется слоем Рамдаса в честь Л.А. Рамдаса, который впервые сообщил об этом явлении в 1932 году на основе наблюдений на разных высотах экрана в шести метеорологических центрах по всей Индии. Это явление приписывают взаимодействию теплового излучения с атмосферными аэрозолями и конвекции переносится близко к земле.
Концепция глобальной температуры обычно используется в климатологии и обозначает среднюю температуру Земли на основе поверхности, приповерхностный или т росферные измерения. Эти записи температуры и измерения обычно получают с помощью спутниковых или наземных инструментальных измерений температуры , а затем обычно компилируются с использованием базы данных или модель компьютера. Долгосрочные глобальные температуры в палеоклимате определяются с использованием косвенных данных.