كيف يؤثر خط العرض والارتفاع في درجة الحرارة

يعد الارتفاع وخط العرض عاملين أساسيين معروفين بتأثيرهما على التغيرات في درجات الحرارة على سطح الأرض لأن اختلاف الارتفاع وخط العرض يؤديان إلى ارتفاع حرارة الغلاف الجوي للأرض بشكل غير متساو

خط العرض يشير إلى مسافة الموقع على سطح الأرض من خط الاستواء فيما يتعلق بالقطبين الشمالي والجنوبي (على سبيل المثال ، فلوريدا لديها أدنى خط العرض من مين) ؛ ارتفاع يتم تعريفه على أنه ارتفاع موقع ما فوق مستوى سطح البحر (فكر: مدينة في الجبال بها ارتفاع ارتفاع).

لكل 100 متر ارتفاع في ارتفاعتنخفض درجة الحرارة بحوالي 1 درجة مئوية. مناطق الارتفاعات العالية ، مثل الأماكن الجبلية ، والخبرة قليل درجات الحرارة.

يمتص سطح الأرض الطاقة الحرارية من الشمس. عندما يسخن السطح ، تنتشر الحرارة في الغلاف الجوي وتدفئته ، وبالتالي تنقل بعض الحرارة إلى الجزء العلوي طبقات الغلاف الجوي.

لذلك ، فإن طبقات الغلاف الجوي الأقرب إلى سطح الأرض (مناطق الارتفاعات المنخفضة) تكون عادةً أكثر دفئًا مقارنة بطبقات الغلاف الجوي في المناطق المرتفعة.

على الرغم من أن الارتفاعات العالية تشهد عادةً درجات حرارة منخفضة ، إلا أن هذا ليس هو الحال دائمًا. في بعض طبقات الغلاف الجوي (مثل طبقة التروبوسفير) ، تنخفض درجة الحرارة مع زيادة الارتفاع (ملاحظة: يشار إلى هذا باسم "معدل الزوال").

يحدث معدل الزوال خلال ليالي الشتاء الباردة عندما تكون السماء صافية والهواء جافًا. في ليالي كهذه ، تشع الحرارة المنبعثة من سطح الأرض وتبرد أسرع من هواء الغلاف الجوي. ثم تقوم حرارة السطح الأكثر دفئًا بتسخين الهواء الجوي المنخفض (منخفض الارتفاع) الذي يرتفع بسرعة إلى الغلاف الجوي العلوي (فكر: لأن الهواء الدافئ يرتفع ويغرق الهواء البارد).

وبالتالي ، فإن الأماكن الواقعة على ارتفاعات عالية مثل المناطق الجبلية، تجربة درجات حرارة عالية. عادة ، يبلغ متوسط ​​معدل الزوال في طبقة التروبوسفير درجتين مئويتين لكل 1000 قدم.

زاوية السقوط تشير إلى الزاوية التي تضرب بها أشعة الشمس سطح الأرض.

تعتمد زاوية الوقوع على سطح الأرض على خط عرض المنطقة (المسافة من خط الاستواء). في خطوط العرض المنخفضة ، عندما يتم وضع الشمس مباشرة فوق سطح الأرض عند 90 درجة (كما تبدو في الظهيرة) ، يضرب الإشعاع الصادر من الشمس سطح الأرض بزوايا قائمة. ردا على المباشر إشعاع من الشمس ، تشهد هذه المناطق درجات حرارة عالية.

ومع ذلك ، عندما تكون الشمس ، على سبيل المثال ، عند 45 درجة (نصف الزاوية اليمنى ، أو مثل منتصف الصباح) فوق الأفق ، فإن أشعة الشمس تضرب سطح الأرض وتنتشر على مساحة سطح أكبر وبكثافة أقل ، مما يجعل تجربة هذه المناطق أقل درجات الحرارة. تقع هذه المناطق بعيدًا عن خط الاستواء (أو عند خطوط العرض العليا).

لذلك ، كلما ابتعدت عن خط الاستواء ، أصبحت أكثر برودة. تشهد المناطق القريبة من خط الاستواء للأرض درجات حرارة أعلى من المناطق القريبة من القطبين الشمالي والجنوبي.

الاختلاف النهاري هو التغير في درجة الحرارة من النهار إلى الليل ، وغالبًا ما يعتمد على خط العرض ودوران الأرض على محورها. عادة ، تتلقى الأرض الحرارة أثناء النهار عن طريق الإشعاع الشمسي وتفقد الحرارة من خلال الإشعاع الأرضي في الليل.

خلال النهار ، يقوم إشعاع الشمس بتسخين سطح الأرض ، لكن شدته تعتمد على طول النهار. بعض الأيام أقصر من غيرها (فكر: مواسم). المناطق ذات الأيام الأطول (عادةً المناطق القريبة من خط الاستواء) ستواجه حرارة أكثر شدة.

خلال فصل الشتاء في القطبين الشمالي والجنوبي تكون الشمس تحت الأفق لمدة 24 ساعة. لا تتعرض هذه المناطق لأي إشعاع شمسي وتظل باردة باستمرار. في الصيف عند القطبين ، هناك إشعاع شمسي ثابت ، لكنه لا يزال باردًا عادةً (أكثر دفئًا من الشتاء عند القطبين ، ولكنه أبرد من الصيف بالقرب من خط الاستواء).

لذلك ، تعتمد شدة الإشعاع الشمسي على سطح الأرض على خط العرض ، وارتفاع الشمس ، ووقت العام (المعروف أيضًا باسم - مزيج من الارتفاع والمناخ). يمكن أن تتراوح شدة الإشعاع الشمسي من عدم وجود إشعاع خلال فصل الشتاء القطبي إلى إشعاع أقصى يبلغ حوالي 400 واط لكل متر مربع خلال فصل الصيف.