4. Характеристики метеорологических элементов и метеорологических явлений. Температура.

Температура воздуха, как известно, является мерой скорости движения молекул. Основой теплового состояния атмосферы является солнечное излучение. При этом 14% излучения непосредственно поглощается атмосферой, 44% поглощается земной поверхностью и от нее тепло передается атмосфере (оставшиеся 42% излучения отражаются).

Эта передача тепла от земной поверхности в атмосферу осуществляется путем следующих основных процессов: 1) термической конвекции, 2) турбулентности, 3) излучения.

Термическая конвекция представляет собой вертикальный подъем воздуха, нагретого над отдельными участками земной поверхности. Наиболее сильное развитие термической конвекции наблюдается в дневные (послеполуденные) часы, т. е. в период наибольшего притока солнечной радиации. Термическая конвекция может распространяться до верхней границы тропосферы, осуществляя теплообмен во всей толще тропосферного воздуха.

Турбулентность представляет собой бесчисленное множество мелких вихрей, возникающих в движущемся воздушном потоке благодаря его трению о земную поверхность и внутреннему трению частиц.

Турбулентность способствует перемешиванию воздуха, а следовательно, и обмену тепла между нижними (нагретыми) и верх­ними (холодными) слоями воздуха. Турбулентный обмен тепла наблюдается в приземном слое до высоты 1—1,5 км.

Излучение представляет собой отдачу земной поверхностью тепла, полученного ею в результате притока солнечной радиации. Нагретая земля излучает в тепловой части спектра, и эти тепловые лучи поглощаются атмосферой, вследствие чего происходит повышение температуры воздуха и охлаждение земной поверхности. Более нагретые слои воздуха в свою очередь излучают тепло к менее нагретым слоям. Процесс излучения имеет место ночью, а зимой может наблюдаться в течение всех суток.

Главную роль в передаче тепла от земли в атмосферу играет термическая конвекция и турбулентность.