D RA ELO ZL VN IČI A CA
Spreminjanje temperature zraka z višino
dviganje, širjenje in ohlajanje zraka
spuščanje, stiskanje in segrevanje zraka
ADIABATNO OHLAJANJE
ADIABATNO SEGREVANJE
m 1200 1000 800 višina
V mirujočem ozračju velja splošno pravilo, da temperatura zraka z višino pada. Vrednost tega padanja je vertikalni temperaturni gradient. V povprečju znaša 0,65 °C na 100 m višinske razlike, vendar ta vrednost ni stalna. Poleti je na primer višja kot pozimi. Močno znižanje temperature poleti lahko občutimo, ko se z žičnico peljemo kam visoko (npr. na Krvavec ali Vogel). Pozimi so temperaturne razlike pri enaki višinski razliki praviloma manjše. Pravilo, da temperatura zraka z višino pada, je zelo splošno. Na nekaterih vbočenih delih površja, kot so kotline, doline ali kraške globeli, se lahko v hladni polovici leta dogaja ravno obratno. Tam v najnižji plasti ozračja nad tlemi temperatura sprva celo narašča, šele na določeni višini začne »normalno« padati. Pojav imenujemo temperaturni obrat ali temperaturna inverzija. Do njega pride ob posebnih vremenskih razmerah, največkrat ob jasnem in mirnem vremenu, ko se ozračje močno ohladi. Na dno kotlin se uleže težji hladnejši zrak, ki izpodrine toplejšega. Tam lahko ostane tudi več dni ali celo več tednov. Zaradi nizkih temperatur se zračna vlaga na dnu kotlin kondenzira, zaradi česar se razvije plast goste megle, kraji v višjih legah v okolici pa imajo sončno in toplejše vreme. Bivanje na dnu kotlin v času inverzijske megle za človeka ni le neprijetno, ampak tudi škodljivo, saj se v težkem hladnem zraku nakopičijo tudi zdravju nevarna onesnaževala.
600 400 200
inverzijska plast
0 -5
-4
-3
-2
-1 0 1 2 temperatura
3
4
5
6 0C
Temperatura zraka na dnu kotline pri temperaturnem obratu najprej do določene višine narašča, nad inverzijsko plastjo pa začne padati.
A VN A LO ČIC DE AZLI R
Zaradi povečanega obsega človekovih dejavnosti (kurjenje fosilnih goriv, izsekavanje gozdov idr.) je v ozračju začel naraščati delež toplogrednih plinov (ogljikov dioksid, metan idr.), ki imajo skupaj z vodno paro v zraku podoben učinek kot steklo v rastlinjaku. Dolgovalovnemu sevanju površja preprečujejo, da bi v celoti »odšlo« v vesolje, saj del sevanja absorbirajo in vračajo nazaj proti površju. Zemljino ozračje se je zato začelo prekomerno segrevati. Pojav imenujemo učinek grede, posledica pa je globalno segrevanje ozračja.
Merjenje in prikazovanje temperature zraka
Temperaturo zraka merimo z napravo, ki jo imenujemo termometer. Poleg tradicionalnih termometrov, ki merijo temperaturo na osnovi širjenja in krčenja vgrajene tekočine, danes uporabljamo vrsto sodobnejših instrumentov. Temperaturo zraka vedno merimo v senci. Če damo termometer na sonce, se lahko njegovo ohišje zaradi absorpcije sončnega sevanja preveč segreje in termometer pokaže višjo temperaturo, kot jo ima okoliški zrak. Za natančne meritve temperature je najprimernejša vremenska hišica. Je bele barve, da odbije čim več sončnega sevanja, stene so opremljene z žaluzijami, ki omogočajo pretok zraka, bučka živosrebrnega termometra pa se nahaja dva metra nad tlemi, s čimer se prepreči merjenje preveč segretega zraka tik nad tlemi. Meteorologi na osnovi vsakodnevnih merjenj računajo različne povprečne temperature. Običajno nas najbolj zanimajo povprečne dnevne temperature, povprečne temperature najhladnejšega in najtoplejšega meseca (za kraje na severni polobli so to januarske in julijske temperature) ter povprečne letne temperature. Razliko med najnižjo in najvišjo temperaturo v določenem obdobju imenujemo temperaturna amplituda. Največkrat računamo dnevne, mesečne in letne amplitude. Na podlagi temperaturnih amplitud lahko sklepamo, katere so osnovne značilnosti podnebja nekega kraja. Majhne amplitude so značilne za kraje ob morju, saj morje blaži temperaturne razlike, velike pa za kraje v notranjosti celin, ki imajo celinsko podnebje. Za javnost pa so dostikrat še zanimivejše skrajne, to je najvišje in najnižje izmerjene temperature, ki jih označujemo kot absolutni Vremenska hišica na meteorološki postaji na Gorjancih maksimumi in absolutni minimumi. Absolutni maksimumi in absolutni minimumi
Inverzijska megla v Ljubljanski kotlini v času temperaturnega obrata
Spoznali smo spreminjanje temperature zraka, ki miruje. Drugačno pa je spreminjanje temperature zraka, ki se dviga ali spušča in zaradi takšnega navpičnega gibanja spreminja tudi temperaturo. Pojav imenujemo adiabatno ohlajanje in segrevanje zraka. Zamislimo si, da imamo pri tleh kubični meter zraka, ki ima določeno gostoto in temperaturo. Če se ta zrak dvigne, preide na območje redkejšega zraka, zaradi česar se začne širiti. Ker za to širjenje porabi del toplotne energije, se začne adiabatno ohlajati. Če pa se zrak spušča, preide na območje gostejšega zraka, zato se stiska in adiabatno segreva.
Po podatkih Svetovne meteorološke organizacije so najvišjo temperaturo na Zemlji 56,7 °C izmerili 10. julija 1913 v Dolini smrti (v kraju Furnace Creek) v ZDA, najnižjo temperaturo –89,2 °C pa 21. julija 1983 na ruski postaji Vostok na Antarktiki. V notranjosti Antarktike so s satelitskimi meritvami kasneje izmerili še nižje temperature, ker pa meritve niso bile narejene na tleh, ne veljajo za uradno priznane rekorde. Za najbolj mrzel kraj s stalno naselitvijo pa velja Ojmjakon v Sibiriji, kjer uradni rekord z dne 6. februarja 1933 znaša –67,7 °C, neuradno pa naj bi že izmerili tudi temperature pod –70 °C. Kaj pa Slovenija? Najvišja temperatura 40,8 °C je bila izmerjena 8. avgusta 2013 na samodejni meteorološki postaji Cerklje ob Krki. Istega dne so na klasični meteorološki postaji v istem kraju izmerili temperaturo 40,6 °C, prav toliko tudi 5. julija 1950. Najnižjo temperaturo –34,5 °C so izmerili v Babnem Polju, in sicer v dneh 15. in 16. februarja 1956 in 13. januarja 1968. Ti podatki veljajo za uradne rekorde. Neuradni rekord pa je najnižja temperatura –49,1 °C, ki jo je termometer izmeril 9. januarja 2009 na mrazišču Mrzla Komna, vendar tam ni uradne postaje. Zapomnimo si, da so to le podatki, ki so bili dejansko izmerjeni. Na svetu pa obstaja neznansko število neposeljenih lokacij, kjer so temperature lahko še ekstremnejše, vendar se tam meritve ne opravljajo. Center za obiskovalce v puščavskem kraju Furnace Creek v Dolini smrti (ZDA)
Razporeditev temperatur se na kartah prikazuje z izotermami, to je s črtami, ki vežejo kraje z enakimi temperaturami. Z njimi se največkrat prikazujejo povprečne januarske in julijske temperature. Vendar pozor! Na kartah, ki prikazujejo dvignjeno površje, izoterme ne prikazujejo dejanskih temperatur. Ker so v krajih na različnih nadmorskih višinah različne temperature, morajo biti izoterme reducirane na morsko gladino. To pomeni, da izračunamo in z izotermami prikažemo tiste temperature, ki bi jih kraji imeli, če bi ležali v višini morske gladine.
Adiabatno ohlajanje (levo) in segrevanje zraka (desno) 88 | PODNEBJE
PODNEBJE | 89