Амплитуды температур воздуха: от каких факторов зависят и как влияют на человека

Амплитуда температур - важный показатель для понимания особенностей климата. В этой статье мы разберем, что такое амплитуда, от каких факторов она зависит, как влияет на здоровье человека и как ее можно рассчитать. Узнаем любопытные факты об амплитуде температур в разных регионах планеты. Подробно разберем воздействие резких перепадов температуры на здоровье человека и дадим рекомендации по адаптации.

Определение амплитуды температур

Амплитуда температур - это разница между максимальной и минимальной температурой воздуха за определенный период времени. Этот период может быть разным - от суток до года. Соответственно, различают суточную амплитуду температуры и годовую амплитуду температур.

Например, если минимальная температура воздуха за сутки составила -5°С, а максимальная +15°С, то суточная амплитуда будет равна:

Амплитуда = Тмах - Тмин
Амплитуда = +15°С - (-5°С) = 20°С

Факторы, влияющие на амплитуду температур

На величину амплитуды температур воздуха влияет целый ряд факторов:

• Географическая широта местности
• Близость к океанам и морям
• Высота данной точки над уровнем моря
• Время года
• Облачность
• Тип ландшафта и растительности

Рассмотрим подробнее влияние некоторых из этих факторов.

Зависимость от широты местности

Чем ближе к экватору расположена местность, тем меньше там амплитуды температур. На самом экваторе она составляет всего 2-3°С. В умеренных широтах амплитуда значительно выше, а в полярных регионах достигает экстремальных значений (до 60-70°С).

Влияние близости к морям и океанам

Большие водные объекты сглаживают перепады температур. Над океанами и морями амплитуда всегда меньше, чем в континентальных районах на той же широте. Это связано с высокой теплоемкостью воды.

Например, в Архангельске, несмотря на северное положение, благодаря влиянию Белого моря годовая амплитуда температуры воздуха составляет 30°С. А в континентальном Якутске, расположенном южнее, она достигает 70°С.

Зависимость от высоты местности

С увеличением высоты над уровнем моря амплитуда температур снижается. При подъеме каждые 100 метров по вертикали она уменьшается примерно на 0,5-0,7°С. Это объясняется более разреженным воздухом в горах, который слабее задерживает тепло.

Амплитуды температур по континентам

Давайте сравним типичные значения амплитуды температур между различными континентами и климатическими поясами:

Как видно на примере Чукотки и Якутии, именно здесь отмечается абсолютный мировой рекорд амплитуды колебаний температуры. Абсолютный минимум в этих районах опускается до -70°С зимой. Летом температура может достигать +35°С. В итоге получается перепад более 100°C за год.

Влияние на здоровье человека

Резкие перепады температур и большие значения амплитуды отрицательно сказываются на самочувствии и здоровье людей.

Особенно ярко это проявляется в пустынных областях, где ночью часты заморозки, а днем поднимается невыносимая жара. Например, в Сахаре амплитуда может достигать 50°С. Такие контрасты тяжелы для организма.

Даже в более умеренном климате резкая смена дневных и ночных температур оказывает негативное воздействие. Людям с сердечно-сосудистыми заболеваниями особенно важно избегать переохлаждений.

Рекомендации по адаптации к перепадам

Чтобы облегчить адаптацию организма к таким условиям, рекомендуется:

• Пить достаточно жидкости
• Избегать сквозняков и простуд
• Придерживаться размеренного режима дня
• Принимать витамины группы B и C

История измерения температуры

Чтобы определить амплитуду температур, необходимо уметь точно замерять минимальные и максимальные значения температуры воздуха.

Первые упоминания об измерении температуры относятся к XVI веку. Галилео Галилей сконструировал примитивный термометр для определения приблизительных значений.

Позднее, в XVII веке итальянским ученым Санторио был изобретен более совершенный жидкостный термометр. Это позволило уже довольно точно регистрировать температурные колебания и определять амплитуду.

Как определить амплитуду температур

Для измерения минимальных и максимальных суточных температур на метеостанциях используют специальные приборы:

• Минимальный (спиртовой) термометр
• Максимальный (ртутный) термометр
• Комбинированный (ртутно-спиртовой) термометр

Полученные значения заносят в специальные таблицы наблюдений и по ним уже рассчитывают искомую амплитуду температур.

Особенности суточных колебаний температуры по сезонам

Амплитуда температуры сильно меняется в зависимости от времени года:

• Зимой амплитуды меньше из-за короткого светового дня
• Летом солнце светит дольше и успевает сильнее прогреть воздух, отсюда большая разница дневных и ночных температур

Характерны резкие суточные перепады в межсезонье, особенно весной. Когда днем идет оттепель, а ночью случаются заморозки.

Температурные амплитуды на разных типах ландшафта

Большие значения амплитуды характерны для открытых, лишенных растительности участков (каменистые пустыни, скалы, пески). Температурные колебания здесь выше по сравнению с лесными массивами и лугами.

Например, в полупустынных районах Казахстана из-за такого эффекта амплитуда температур может превышать средние показатели для данной местности на 10-15%.

Как амплитуда влияет на прогнозы погоды и климата

Данные об амплитуде температур активно используются в метеорологических и климатических исследованиях. Этот показатель позволяет точнее прогнозировать погоду, моделировать глобальные климатические процессы.

Чем больше амплитуда температур в том или ином регионе, тем в целом суше и континентальнее климат. И наоборот, океаническому климату свойственны небольшие температурные колебания.

Зная закономерности изменения амплитуды температур на разных широтах и видах ландшафтов, климатологи могут точнее моделировать климатические особенности той или иной территории.

Адаптация живых организмов к температурным амплитудам

Большинство живых организмов так или иначе приспособлены к сезонным колебаниям температуры и типичным для их ареала значениям амплитуды.

Однако в случае экстремальных отклонений возможны нарушения нормальной жизнедеятельности, стрессы или даже гибель особей. Например, внезапное похолодание после жаркого лета.

Птицы и животные реагируют на такие изменения миграцией в более комфортные широты. У растений при резких перепадах температур и влажности могут нарушаться фенологические фазы развития.

Влияние изменения климата на амплитуду температур

Согласно прогнозам климатологов, в результате глобального потепления ожидается рост температурных амплитуд во многих регионах.

Летом максимальные температуры будут повышаться быстрее, чем минимальные зимой. Это приведет к увеличению амплитуды.

Особенно сильный рост амплитуд ожидается в высоких широтах, где потепление проявляется наиболее заметно.

Исторические изменения температурных амплитуд

Данные палеоклиматических реконструкций позволяют проследить, как в те или иные геологические эпохи менялись температурные амплитуды на Земле.

Во время оледенений из-за общего похолодания климата амплитуды были меньше. В межледниковья и потепления они увеличивались.

Региональные особенности амплитуды температур

Рассмотрим более детально амплитуды температур в различных регионах России и мира:

• Арктика и Антарктика. В полярных районах отмечаются самые высокие амплитуды на планете, до 100°C за год. Летом возможен подъем температур до +10...+15°С, зимой - падение до -60°С и ниже.
• Восточная Сибирь. Континентальный климат и удаленность от океанов обуславливают здесь амплитуду порядка 60-70°С. Летом бывает жарко, а зимы суровые с сильными морозами.
• Европейская часть России. Благодаря влиянию Атлантики амплитуды температур здесь значительно ниже - около 30°С в среднем. Климат более мягкий и умеренный.
• Экваториальный и тропический пояса. Из-за малого угла падения солнечных лучей и влияния океанов амплитуды температур в этих широтах не превышают 5°С. Климат жаркий и влажный круглый год.

Влияние амплитуды температур на сельское хозяйство

Большие перепады температур оказывают существенное влияние на сельскохозяйственное производство, особенно растениеводство. Резкие похолодания могут повредить урожай теплолюбивых культур. Высокие летние температуры также негативно сказываются на некоторых растениях. Поэтому агрономы при планировании посевов обязательно анализируют данные об амплитуде температур в конкретной местности.