Температура воздуха

Главнейшим элементом, характеризующим погоду, является Т. Газовой среды, окружающей земную поверхность, правильнее — Т. Того слоя воздуха, который подлежит нашему наблюдению. При метеорологических наблюдениях этому элементу и отводится первое место. Так как воздух состоит из смеси газов, то его Т. Зависит от тех же условий, что и Т. Других газов (см. Воздух и Газ). Вследствие малой теплоемкости и большой подвижности воздуха определение его Т. Для целей метеорологии представляет особые трудности — гораздо большие, чем при определении Т. Газов в опытных науках — физике и химии. Для этого приходится обыкновенным термометрам давать особую установку или придумывать для этой цели сложные инструменты. Чтобы определить истинную Т.

Некоторого слоя воздуха, мы должны установить измеряющий ее термометр прежде всего так, чтобы он приходил в соприкосновение с возможно большею массою воздуха. Чем больше будут массы воздуха, с которыми придет с соприкосновение термометр, тем надежнее будет его показание соответствовать Т. Данного воздушного слоя. И это совершенно понятно. Т. Данного слоя есть средняя Т. Всей массы воздуха, в нем заключающейся, а не какой-нибудь отдельной точки этого слоя. Т. Различных частей данного слоя могут заметно отличаться одна от другой. Для получения же общей, средней Т. Всего слоя мы должны были бы сделать целый ряд наблюдений над Т. Отдельных частей слоя. Но этого можно избежать, предоставляя воздуху свободно обмениваться около одного известным образом установленного термометра.

Благодаря подвижности газовой массы свободным обменом воздуха около термометра мы достигнем того же, что получили бы в результате целого ряда отдельных измерений в различных частях измеряемого слоя. Однако если бы мы подвесили термометр совершенно свободно на каком-нибудь достаточно открытом месте, то, обеспечив этим свободный обмен воздуха вокруг термометра, мы по его показанию судить о Т. Воздуха не имели бы права. При этих условиях показание термометра будет зависеть не от одной только Т. Воздуха, а и от целого ряда побочных обстоятельств. А именно. 1) приняв некоторую определенную Т., соответствующую Т. Воздуха в данном месте, 2) термометр нагреется еще и от непосредственного действия поглощаемых им солнечных лучей днем, а ночью охладится вследствие излучения тепла в более холодное небесное пространство.

3) все предметы, нагретые выше, чем термометр, будут вследствие лучеиспускания отдавать ему свое тепло, повышая этим его Т. Наоборот, все предметы, более холодные, чем термометр, заставят его охлаждаться, отнимая от него тепло излучением. Отсюда следует, что для измерения Т. Воздуха термометр нужно установить так, чтобы, не мешая, с одной стороны, свободному около него обмену воздуха, вполне защитить его, с другой стороны, как от непосредственного нагревания солнцем или от охлаждения излучением ночью, так и от влияния различных окружающих его предметов. На станциях русской метеорологической сети для измерения Т. Воздуха термометрам дается следующая установка, предложенная бывшим директором Главной физической обсерватории акад.

Г. И. Вильдом. На четырех деревянных столбах устраивается особая будка, изображенная на черт. 1. Черт. 1. Северная сторона и низ такой будки оставляются совершенно открытыми, боковые стороны забираются наклонно досками — в виде жалюзи, — так чтобы между досками оставался свободный проход для воздуха. Южная сторона будки забирается двойным рядом досок. Между обоими рядами досок имеется также свободный проход для воздуха. Крыша, имеющая наклон к югу, чтобы с нее свободно стекала вода, делается также двойною. Будке даются обыкновенно следующие размеры. Высота северной стороны = 200 стм = 79 дм " южной " = 130 " = 51 " ширина будки " = 165 " = 65 " глубина " = 165 " = 65 " Будка устанавливается приблизительно на высоте около 3 м над поверхностью земли.

Легкая деревянная лестница, приставленная к будке, дает возможность наблюдателю отсчитывать помещенные в ней термометры. Пространство внутри такой будки достаточно защищено от влияния прямых солнечных лучей, а открытые северная и нижняя стороны будки и забранные в виде жалюзи боковые ее стенки позволяют воздуху свободно проникать во внутренность будки. Внутри такой будки помещается обыкновенно цинковая психрометрическая клетка (на черт. 2 — ее вид сбоку, когда она открыта). Черт. 2. Эта последняя состоит из 4 цилиндрических сегментов. Два внутренние сегмента, разделенные широкими отверстиями, закрепляются на оси клетки. Два другие наружные сегмента, несколько больших размеров, разделенные также двумя широкими промежутками, укреплены на общей оправе и вместе с нею свободно поворачиваются на оси клетки.

Конические сегменты, заменяющие крышку и дно, дополняют клетку. Внутри клетки на особых прикрепленных к оси поддержках помещаются два термометра для определения не только Т., но и влажности воздуха, и образуют психрометр (см.). Здесь же укрепляется волосной гигрометр и укладываются горизонтально (см. Черт. 3) термометры для измерения предельных Т. Воздуха. Максимальный и минимальный. Черт. 3. Когда наружные сегменты цинковой клетки повернуты против отверстий, разделяющих внутренние сегменты, термометры внутри клетки защищены совершенно от лучеиспускания окружающих тел, а через широкие промежутки между наружными и внутренними сегментами воздух имеет свободный доступ к термометрам. Наблюдения, производимые над Т. Воздуха посредством такой установки, обнаруживают, однако, что, устраняя вполне непосредственное нагревание термометров и влияние окружающих предметов на их показания, двойная защита термометров будкою и клеткою сильно затрудняет обмен воздуха вокруг термометров.

Термометры вследствие застаивания около них воздуха отстают от действительного хода Т. Чтобы ослабить это застаивание воздуха, теперь обыкновенно вместо конических сегментов, составляющих дно цинковой клетки, помещается вентилятор, приводимый в движение бесконечным ремнем и воротом. Вращая перед наблюдением вентилятор в таком направлении, чтобы он вдувал воздух внутрь клетки, заставляют термометры прийти в соприкосновение с достаточными массами воздуха. Опыты с вентилируемою будкою действительно показали, что уже 2-минутного вентилирования перед наблюдением достаточно, чтобы термометры приняли совершенно определенную, от дальнейшего вентилирования заметно уже не меняющуюся Т. В таком виде вентилируемая будка Вильда считается надежнейшею установкою термометров для определения Т.

Воздуха. Но только что описанная установка термометров отличается значительною сложностью и стоит недешево. Поэтому большинство заграничных метеорологических станций довольствуются более простыми установками. Так, германские и австрийские станции для измерения Т. Воздуха ограничиваются употреблением одной только цинковой клетки, укрепляемой в таком случае у окна, выходящего на север, чтобы устранить непосредственное нагревание термометров и клетки солнечными лучами. Английские и американские станции употребляют одну только деревянную будку — гораздо меньших размеров, — все 4 стенки которой сделаны в виде двойной жалюзи. Для наблюдения одна из стенок будки — обыкновенно северная — открывается и делает доступ к термометрам, укрепленным внутри, свободным.

Такая же установка применялась до последнего времени на кораблях для наблюдений над Т. Воздуха. Только в самые последние годы она вытеснена аспирационными психрометрами Ассмана. На французских станциях практикуется совершенно своеобразная установка для термометров. Деревянная невысокая будка закрыта только сверху и с южной стороны, боковые же стороны защищены только легкими щитами, оставляющими совершенно свободный доступ воздуху в будку. Сравнительное исследование различных способов установки показало, что разности между показаниями различно установленных термометров при одних и тех же прочих условиях редко доходят до 1°, большею же частью колеблются в пределах нескольких десятых долей градуса. Перечисленные способы установки, разрешая вопрос относительно постоянных метеорологических станций, совершенно неприменимы к наблюдениям таким, где наблюдатель принужден менять место.

За последнее время подъемы воздухоплавателей с научными целями еще более выдвинули вопрос об измерении Т. Воздуха без постоянной установки. Было предложено для этой цели несколько приемов или приспособлений. Простейшим из них оказывается термометр-пращ. Это — обыкновенный термометр, прикрепленный к прочному шнурку. Взяв в руку свободный конец шнурка, наблюдатель приводит привязанный к последнему термометр в быстрое вращательное движение. Время от времени движение останавливают и отсчитывают показание термометра, весьма быстро достигающее постоянства и далее не изменяющееся. Приходя в прикосновение с весьма большими массами воздуха при быстром вращении, термометр даже на солнце не успевает заметно нагреться, тотчас же отдавая поглощаемое тепло все новым и новым массам воздуха.

Способ этот оказывается, однако, малонадежным в силу того, что для отсчета приходится останавливать вращение термометра. А тогда на него начинают действовать не только непосредственное нагревание солнцем или охлаждение лучеиспусканием, но и теплота тела наблюдателя, лучшие результаты получаются с вращательным психрометром Срезневского. В этом приборе два термометра, составляющие психрометр, снабжены особыми коническими полированными щитками, защищающими шарики термометров от непосредственного нагревания. Термометры прикреплены своими концами к оси, приводимой зубчаткою и ручкой в быстрое вращательное движение. Самым совершенным из всех приспособлений для измерения Т. Воздуха при каких угодно условиях является аспирационный психрометр Ассмана.

Прибор этот уже описан в статье Гигрометры и гигроскопы (см. Там же и рисунок этого прибора). Здесь уместно только напомнить, что принцип прибора также приближается к термометру-пращу. Массы воздуха, протягиваемые через прибор с значительной скоростью сильным вентилятором, обеспечивают надежность его показаний. А защита термометров двойными полированными латунными трубками вполне устраняет все посторонние влияния. Прибор Ассмана ввиду этих качеств быстро и завоевал себе репутацию действительно надежнейшего инструмента для определения Т. Воздуха. Для ознакомления с подробностями измерения Т. Воздуха — см. Инструкцию, данную Имп. Академ. Наук метеорологическим станциям II разр. 1 кл. Также Лачинов, "Основы метеорологии" (СПб., 1894).

Для иностранных установок. Angot, "Instructions Météorologiques" (Париж). Jelineck's "Anleitung zur Ausführung met. Beob." (Вена). Также I. Van-Bebber, "Lehrbuch d. Meteorol." (Штуттгарт, 1890). Г. Любославский. Вследствие малой плотности и зависящей отсюда малой теплоемкости по объему Т. Воздуха находится под очень большим влиянием подстилающей его твердой и жидкой поверхности — суши и моря. Поэтому изменение Т. Поверхности этих тел очень сильно отражается на Т. Нижнего слоя воздуха. Обратно, вследствие малой теплоемкости воздуха Т. Его имеет лишь очень малое влияние на Т. Верхней поверхности суши и воды. В ст. Воздух указано, каким образом воздух принимает солнечное тепло. Указано, между прочим, и то, что вследствие теплопрозрачности воздух очень мало нагревается солнечными лучами, при чем, однако, существует различие между нижними слоями воздуха, содержащими много водяных паров, и более высокими, очень бедными ими.

Нужно прибавить, что очень большую роль в этом отношении играют взвешенные в воздухе твердые и жидкие частицы (пыль, дым, облака). Пылью очень богат нижний слой воздуха в сухих странах земного шара. Дымом также богат нижний слой воздуха вблизи фабрик и заводов и особенно после больших лесных, торфяных и степных пожаров. Эти пожары иногда окутывают дымом десятки тысяч верст сразу. Частицы пыли и дыма непосредственно нагреваются солнечными лучами днем и передают свою высокую Т. Соседним частицам воздуха. Ночью с частиц пыли и дыма идет значительное лучеиспускание в небесное пространство. Они охлаждаются и передают свою низкую Т. Соседнему воздуху, поэтому когда много пыли и дыма, то воздух на несколько сот метров от поверхности земли более нагревается днем и более охлаждается ночью, чем при отсутствии дыма при теплопрозрачном воздухе.

Облака также и еще в большей степени уменьшают теплопрозрачность воздуха, но отличие от пыли и дыма состоит, между прочим, в том, что они бывают гораздо чаще на некоторой высоте над поверхностью земли (1000—4000 мет.), чем в нижнем слое воздуха. Более всего нагревается солнечными лучами верхняя поверхность облаков, она же сильно отражает солнечные лучи, особенно, если облака состоят из ледяных кристалликов, как показали недавние актинометрические наблюдения на воздушных шарах. С верхней поверхности облаков происходит значительное лучеиспускание в небесное пространство. Таким образом, благодаря облакам активная поверхность, нагревающаяся днем от действия солнечных лучей и охлаждающаяся ночью от лучеиспускания, переносится на несколько тысяч метров от поверхности земли, и следовательно, на такой же высоте находится слой воздуха, воспринимающий днем высокую, а ночью низкую Т.

От соприкосновения с твердыми и жидкими телами, из которых состоят облака. Но все-таки облака вследствие своей рассеянности далеко не так нагреваются днем и охлаждаются ночью, как активная поверхность суши земного шара. Активная поверхность есть та, которая непосредственно воспринимает солнечные лучи и излучает тепло в небесное пространство. На черном пару этой активной поверхностью будет поверхность почвы, но если на ней есть растительность — то верхняя поверхность листьев растений. Если растительность очень густа, как во многих лесах, полях, засеянных клевером и люцерной, поверхность почвы совершенно скрыта растениями и наиболее теплый слой днем и наиболее холодный ночью будет на верхней поверхности листьев растений и воздух на этой высоте будет иметь самую высокую Т.

Днем и самую низкую ночью. Днем в нижнем слое воздуха Т. Убывает с высотою в ясные дни, а ночью, напротив, она всего ниже у самой поверхности земли, точнее, активного слоя, и прибывает до некоторой высоты над поверхностью земли. Из основных свойств газов (см. Газы) выходит, что воздух, поднимаясь, т. Е. Удаляясь от земной поверхности, расширяется и охлаждается, а опускаясь, т. Е. Приближаясь к земле, сжимается и нагревается. Это обстоятельство имеет большое влияние на распределение Т. Воздуха. Для сухого воздуха размер охлаждения при поднятии и нагревании при опускании = 0,99°Ц. На 100 м разности высоты, с какой бы высоты ни начались подъем или спуск (если пренебречь весьма незначительным влиянием уменьшения силы тяжести с высотою).

Примесь водяного пара, газа более теплоемкого, чем другие газы воздуха, уменьшает размер изменения, но при существующих климатах земного шара не более как до 0,97. Поэтому в круглых числах без большой ошибки можно принять, что воздух при поднятии охлаждается, а при опускании нагревается на 1° Ц. На каждые 100 м. Если мы будем рассматривать вертикальное распределение Т., то ясно, что пока Т. Нижнего слоя ниже верхнего или выше в размере менее 1° на 100 м разности высоты, воздух находится в устойчивом равновесии, а при более быстром убывании — в неустойчивом равновесии. Такое состояние, как и переохлаждение, перенасыщение и т. Д., может существовать некоторое время, но существует стремление к установлению индифферентного, или предельного, равновесия, при котором Т.

Убывает приблизительно на 1° на 100 м. При переходе от неустойчивого к предельному равновесию наблюдаются вертикальные токи воздуха, теплые восходящие и холодные нисходящие. Неустойчивое равновесие воздуха в нижних слоях — явление обычное в ясные дни на материках, при полуденной высоте солнца не менее 30° и отсутствии снежного покрова. Нижние слои воздуха нагреваются от соприкосновения с поверхностью почвы и растений, и так как воздух — дурной проводник тепла, то скоро устанавливается большая разность Т. Между нижним слоем и вышележащими. Но нагревание нижнего слоя воздуха в конце концов вызывает вертикальные токи, восходящие теплые и нисходящие холодные. Посредством этих токов влияние солнечного нагревания быстро сообщается более или менее значительной толще воздуха.

На черт. 4 представлен ход Т. При сильном нагревании солнцем, в теплые часы дня. Черт. 4. По ординатам (вертикально) показаны высоты в метрах, по абсциссам (горизонтально) температуры более низкие — налево, более высокие — направо. Пунктирные линии показывают убывание Т. С высотою в размере 1° на 100 м, а линия PCMGD действительное распределение Т. Воздуха до 2000 м. Легко видеть, что в нижнем слое она убывает настолько быстро, что воздух находится в неустойчивом состоянии. Линия MN показывает, насколько Т. На высоте 600 м выше, чем если б она снизу (С) убывала в размере 1° на 100 м, а линия ME — насколько она выше, чем если б она убывала в таком размере от точки Р. Чертеж показывает, что в первом случае Т. В восходящем токе сравнялась бы с существующей в данное время только в точке D на высоте 2000 м, а во втором случае уже в точке G, т.

Е. На гораздо меньшей высоте. Черт. 5 показывает распределение Т. В ясную и тихую ночь. Черт. 5. Расположение его такое же, как и черт. 4. Линия EKF показывает распределение Т. Нижние слои воздуха, охладившись соприкосновением с поверхностью почвы и растений, значительно холоднее находящихся над ними.Такое распределение Т. Соответствует очень устойчивому равновесию воздуха. Здесь поэтому не возникает восходящих и нисходящих токов. Линия EG показывает ход температуры, если б воздух поднимался от поверхности земли. Расстояние перпендикуляра, опущенного от точки G (GL), по сравнению с перпендикуляром КК' показывает, на сколько в таком случае Т. На высоте GK была бы ниже существующей. Затем еще видно, что если б от поверхности земли до пересечения линии EKF с последней вправо пунктирной Т.

Понижалась в размере 1° на 100м, то на поверхности земли она была бы 13° вместо 5°. Все вышезамеченное показывает, насколько прочнее охлаждение нижних слоев воздуха посредством соприкосновения с охлажденными ночью почвой и растениями, чем нагревание посредством соприкосновения с нагретыми днем солнечными лучами поверхностями почвы и растений. При первом процессе равновесие очень устойчиво, низкая Т. Передается вверх только теплопроводностью, т. Е. Очень медленно, во втором возникают теплые восходящие токи, т. Е. Нагревание передается вверх быстро, непосредственным движением частиц. В высоких широтах ночь продолжается много суток сряду, понятно поэтому, что там зимою, при ясной погоде и затишье или слабых ветрах, более низкая Т.

Нижних слоев воздуха должна быть правилом, а не исключением. Даже вне собственно полярных стран, до 50° шир., по крайней мере зимою, день так короток и полуденная высота солнца так мала, что решительно преобладают условия охлаждения, а при господстве ясной и тихой погоды и там зимою должны быть условия ясной ночи, представленные на черт. 5. Но если поднимется ветер, то произойдет перемешивание слоев между собою, нижний станет теплее, лежащие над ним холоднее. Если воздух будет восходить по горному склону, то он охладится в размере 1° на 100 м восхождения, поэтому на холмах и горах в ясную ночь или при ясной погоде зимою в высоких широтах ветер будет охлаждать воздух. Воздух охлаждается на 1° на 100 м, только пока не дошло до перехода водяного пара в жидкое или твердое состояние или до насыщения.

Раз оно наступило, выделяется скрытая теплота пара и размер понижения температуры уменьшается. Очевидно, что чем теплее восходящий насыщенный слой воздуха, тем выделение скрытой теплоты больше и размер убывания температуры с высотою медленнее. Размер его на 100 м в сотых долях Ц° в нижнем слое воздуха следующий. Чертеж 6 показывает убывание Т. С высотой в 3 столбах воздуха, поднимающихся с поверхности земли с начальными Т. 30, 10 и —10 и влажностью 62%. Черт. 6 Сначала Т. Убывает во всех трех в одинаковом размере 1° на 100 м, и три линии параллельны. Но воздух, охлаждаясь, приближается к насыщению, и когда оно наступило, размер понижения с высотою сразу уменьшается, в линиях резкий излом вправо. Легко видеть, что он значительно более в правой, чем в средней и особенно в левой.

Затем линии опять понемногу склоняются влево, т. Е. Размер убывания с высотою увеличивается. Это происходит оттого, что по мере охлаждения в воздухе остается все менее и менее водяных паров и поэтому скрытая теплота их сгущения все менее и менее. При Т. Около —50°, господствующих на высотах 10000 и более метров над поверхностью земли, а зимою и в долинах Восточной Сибири, водяных паров так мало, что скрытою теплотою при их сгущении можно пренебречь и размер убывания температуры с высотою в восходящих насыщенных принять равным размеру убывания ненасыщенных токов. Поэтому если продолжить линии черт. 6 достаточно далеко вверх, то верхняя часть их будет параллельна нижней. Главные массы облаков на земном шаре встречаются на высотах от 1000 до 4000 м, и на этих высотах размер убывания температуры с высотой в восходящих токах обыкновенно меньше, чем в нижних слоях, где воздух не насыщен парами, и в более высоких, где и при насыщении количество паров уже очень мало.

Приведем несколько примеров среднего распределения Т. В нижнем слое воздуха, до нескольких десятков, а далее до 300 м над поверхностью земли. Пулково. Разность Т. Между высотами 2 м и 26 м [Без знака нижняя теплее, со знаком — холоднее.].------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | 13 часов *) | 20 часов || Месяцы |---------------------------------------------------------------------------------------------------|| | Общая средняя  | Ясные дни  | Общая средняя  | Ясные дни ||-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| Декабрь и январь | —0,10 | —0,71  | — | — ||-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| Май, июнь, июль  | 0,50 | 0,61 | —0,37 | —0,57 ||-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| Август и сентябрь | 0,40  | 0,44 | —0,70 | —1,12 |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ *) Часы считаются от полуночи до полуночи, так что 13 часов = 1 час дня.

Алипур, близ Калькутты. Разность Т. Между высотами 1 ½ м и 12 м [Без знака нижняя теплее, со знаком — холоднее.].--------------------------------------------------------------------------| Месяцы  | 5 1/4 час. | 13 3/4 ч.  | 21 3/4 ч.  ||------------------------------------------------------------------------|| Январь | —1,50 | 0,78 | —2,0  ||------------------------------------------------------------------------|| Август  | —0,11 | 0,68 | 0  |-------------------------------------------------------------------------- Отсюда видно, что в теплые месяцы года среди дня близ поверхности земли в Пулкове было гораздо теплее, чем на высоте 26 м, и разность была больше в ясные дни, вечером же обратно. Нижний слой был холоднее и разность очень значительно увеличивалась при ясной погоде.

Особенно велика разность в августе и сентябре, когда это время приходится после захода солнца. В Алипуре близ Калькутты, т. Е. Уже в тропиках, в январе (ясное, сухое время года) получается очень низкая Т. В нижнем слое воздуха по сравнению с вышележащим рано утром и вечером. А в августе, т. Е. В пасмурное дождливое время года — разницы почти нет. Наблюдения в Упсале в Швеции дали следующие результаты. Упсала. Наблюдения в ясные ночи (— нижние станции холоднее верхних).------------------------------------------------------------------------------------------| | Ночи с росой | Ночи без росы  ||----------------------------------------------------------------------------------------|| Долина — холм | 21 ч.  | 3 ч.

| 21 ч.  | 3 ч. ||----------------------------------------------------------------------------------------|| Долина — холм, у | —0,5  | —0,4  | —1,7  | —0,3  || поверхности земли | | | | ||----------------------------------------------------------------------------------------|| Холм 0— 6 фт. | —1,9  | —1,3  | —1,7  | —1,0  ||----------------------------------------------------------------------------------------|| Долина 0—16 фт.  | —2,1  | —1,3  | —3,2  | —1,2  |------------------------------------------------------------------------------------------ Из этой таблицы видно, что в нижнем слое воздуха Т. В долине была ниже, чем на холме, особенно велика разность вечером, в ночи без росы (—1,7). Затем, как на холме, так и в долине Т.

Значительно ниже внизу, чем на высоте 16 фт. (около 5 м). Разность больше в долине, чем на холме, особенно вечером в ночи без росы (—3,2). Причина, почему охлаждения нижнего слоя особенно заметны в ясные ночи, понятна, так как в эти ночи идет более сильное лучеиспускание с поверхности почвы и растений. От них охлаждается нижний слой воздуха. В облачные ночи лучеиспускание меньше, так как облака мешают излучению в небесное пространство. Когда нижний слой воздуха холоднее, то равновесие в вертикальном направлении очень устойчиво и вышележащие слои охлаждаются лишь медленным процессом теплопроводимости. Следующая таблица показывает Т. На разных высотах над землею в присутствии снежного покрова там же:----------------------------------------------------------------------------| Февраль  | | Высота над почвою, м || 1888 г.

| Часы |---------------------------------------------|| | | 0,01 | 0,5 | 6,8 ||---------------------------------------------------------------------------|| 22  | 19 | —18,0 | —16,3 | —11,8 ||---------------------------------------------------------------------------|| 23  | 4  | —24,9 | —22,0 | —19,6 ||---------------------------------------------------------------------------|| 23  | 10 | —12,9 | —12,2 | —11,1 ||---------------------------------------------------------------------------|| 23  | 17,5 | —20,9 | —17,6 | —12,6 ||---------------------------------------------------------------------------|| 23  | 20 | —24,5 | —22,2 | —17,4 |---------------------------------------------------------------------------- В ночь с 22 на 23 был ветер, а вечером 23 полное затишье.

Видно, что во втором случае нижний слой более охлажден по сравнению с находящимся над ним, чем в первом. Причина та, что при затишье воздух располагается по относительной плотности. Самый тяжелый и холодный — внизу. При ветре слои несколько перемешиваются между собою, самый нижний становится несколько теплее, а лежащий над ним несколько холоднее, чем при затишье. Затем видно, что еще в 10 ч. Утра, т. Е. Через 3 часа после восхода солнца, нижний слой воздуха несколько холоднее, чем вышележащий. То же видно и из результатов наблюдений в Пулкове, где в декабре и январе, особенно в ясные дни, Т. На 2 м ниже, чем на 26 м. Это — явление, вообще встречающееся при снежном покрове. Разность между средними суточными наименьшей к наибольшей Т.

Называется суточною амплитудою Т. Из выше замеченного ясно, что она всего более в самом нижнем слое воздуха, так как там днем теплее, а ночью холоднее, чем на высоте нескольких метров над поверхностью земли. Следовательно, суточная амплитуда уменьшается при удалении от земной поверхности. Это уменьшение более в ясную погоду, чем в пасмурную, и при более слабом ветре, чем при более сильном ветре. Это уменьшение амплитуды можно проследить по правильным наблюдениям на башне Эйфеля в Париже до высоты 300 м над поверхностью земли. 5-летняя средняя [Min. — средняя суточная наименьшая. Мах — средняя суточная наибольшая, а — суточная амплитуда.]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Парк С.-Мор *) | Башня Эйфеля || Высота над |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| поверхностью | 2 метра  | 127 метров | 800 метров || земли |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| | Min.  | Max.

| a. | Min.  | Мах. | a. | Min. | Max. | a. ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| Январь | 0,3 | 3,9 | 3,6 | 0,7 | 3,2 | 2,5  | 0,6 | 1,9 | 1,3  ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| Февраль | 1,7 | 7,3 | 5,6 | 2,2 | 6,1 | 3,9  | 2,1 | 4,4 | 2,3  ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| Апрель | 5,5 | 15,6 | 10,1 | 6,7 | 13,8 | 7,1  | 7,1 | 12,2 | 5,1  ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| Июль  | 13,0  | 21,8 | 8,8 | 14,0  | 20,2 | 6,2  | 13,6 | 18,6 | 5,0  ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| Сентябрь  | 10,4  | 19,6 | 9,2 | 11,9  | 18,4 | 6,5  | 12,5 | 16,8 | 4,3  |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- *) В 14 верстах к ЮВ от Парижа.

В особенно ясные месяцы и дни суточная амплитуда внизу значительно больше, чем в среднем выводе, и убывает быстрее с высотой.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Парк С.-Мор | Башня Эйфеля || |--------------------------------------------------------------------------------------|| Высота в метрах | 2 метра | 300 метров || |--------------------------------------------------------------------------------------|| | Min. | Max.  | a. | Min. | Мах. | a. ||----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 18 февр. — 1 марта 1891  | —1,9  | 12,9  | 14,8 | 6,8 | 10,1 | 3,3  || г.

| | | | | | ||----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| Апрель 1893 г. | 6,2 | 21,2  | 15,0 | 10,5 | 17,4 | 6,9  ||----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| Сентябрь 1895 г.  | 11,8 | 26,6  | 14,8 | 17,2 | 23,2 | 6,0  |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Следовательно, ночью на башне Эйфеля на высоте 300 м над поверхностью земли теплее, чем в нижнем слое воздуха, напр., в средней за сентябрь разность 2,1, а в ясный сентябрь 1895 г.

Она 5,4 и т. Д. Днем гораздо теплее внизу, и разность также значительно больше, особенно в ясные месяцы. Вероятно, еще до высоты 1000 м в ясные летние ночи Т. Выше, чем в нижнем слое, напр. По наблюдениям в Страсбурге (выше 150 м, посредством привязанных воздушных шаров).----------------------------------------------------------------| 7-8 июня 1899 | Высоты в метрах || г. |------------------------------------||  | 0 | 200 | 700 ||---------------------------------------------------------------|| 21 час. 32 мин.  | 18,4 | 20,6 | 16,2  ||---------------------------------------------------------------|| 1 час. 35 мин. | 15,0 | 17,2 | 15,4  ||---------------------------------------------------------------|| 3 час. 29 мин.

| 14,5 | 15,1 | 15,4  ||---------------------------------------------------------------|| 4 час. 25 мин. | 14,1 | 14,8 | 15,5  ||---------------------------------------------------------------|| 6 час. 25 мин. | 16,0 | 14,5 | 16,3  ||---------------------------------------------------------------|| 10 час. 35 мин.  | 20,8 | 19,9 | 17,5  ||---------------------------------------------------------------|| 13 час. 25 мин.  | 26,9 | 22,4 | 18,8  |---------------------------------------------------------------- То же получилось и в Павловске в ясную июньскую ночь 1899 г., когда удалось удержать змей на высоте 700—800 м целую ночь. На этой высоте было гораздо теплее, чем внизу. Как видно из наблюдений на башне Эйфеля, суточная амплитуда убывает сначала быстро, затем медленнее.

Наблюдения на Голубой горе (Blue Hill) близ Бостона, в Америке, дали след. Величины суточной амплитуды.--------------------------------------------------------------------------------| Высоты над долиной, метры ||------------------------------------------------------------------------------|| 1 | 49  | 500 | 2000 ||------------------------------------------------------------------------------|| подошва  | вершина | (змеи) | холма  ||------------------------------------------------------------------------------|| 11,6  | 9,9  | 2,4 | 0,2 |-------------------------------------------------------------------------------- Это средняя из большого числа наблюдений при разных условиях погоды. Можно заключить, что уже на 1500 м суточная амплитуда Т.

Очень мала, вероятно, не более 1,0. Нужно, однако, заметить, что данные для 2000 м ненадежны, так как основаны на небольшом числе наблюдений. Амплитуда и весь суточный ход Т. Далеко не одинаковы и в том же расстоянии от земной поверхности, если мы будем сравнивать воздух над поверхностью земли горизонтальною (равнины, нагорья), выпуклою (холмы, горы) и вогнутою (долины, котловины). Некоторые данные в этом отношении уже приведены в таблице наблюдений на холме и в долине в Упсале. Сельские хозяева уже давно заметили, что в ясные ночи на дне долин и котловин бывает холоднее, чем на соседних холмах или склонах, и воспользовались этим для своих целей. Всякому живавшему в деревне, вероятно, известно множество фактов подобного рода, оставшихся в воспоминании.

Напр. Замерзание огородных овощей и цветов на низменных местах, тогда как повыше такие же растения оставались целы. Там, где разводятся ценные древесные растения и есть основание бояться морозов для них, на эти явления обратили давно внимание и старались воспользоваться данными опыта. Так, напр., в Южной Франции масличное дерево находится вблизи своей сев. Границы, и хозяева уже давно заметили, что очень часто деревья замерзали в долинах, когда на соседних склонах они оставались целы, так что почти перестали разводить маслину на дне долин. Это явление существует и в низких широтах, напр., в провинции Сан-Пауло в Южной Бразилии, где потому остерегаются сажать кофейное дерево в долинах и котловинах, так как там в ясные зимние ночи нередко бывают морозы.

Если, таким образом, в ясные ночи на дне долин и котловин бывает холоднее, чем на соседних холмах и склонах, то днем бывает скорее обратно, т. Е. Теплее в долинах, чем на холмах. Отсюда следует, что суточная амплитуда Т. В ясные дни будет более значительна в долинах, чем на соседних холмах и склонах. Чем более облачность, тем сильнее ветер, особенно ночью, тем, очевидно, эта разность суточной амплитуды, зависящая от топографических условий, будет менее значительна. Она может совершенно исчезнуть. Но все-таки .