Κατανόηση του εύρους ημερήσιας θερμοκρασίας

Όλα τα πράγματα στη φύση έχουν ένα ημερήσιο ή "καθημερινό" μοτίβο απλώς και μόνο επειδή αλλάζουν κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Στη μετεωρολογία, ο όρος "ημερήσια" αναφέρεται συχνότερα στην αλλαγή της θερμοκρασίας από την ημέρα υψηλή στο νυχτερινό χαμηλό .

Γιατί τα υψηλά δεν συμβαίνουν το μεσημέρι

Η διαδικασία επίτευξης ημερήσιας υψηλής (ή χαμηλής) θερμοκρασίας είναι σταδιακή. Ξεκινά κάθε πρωί όταν ο Ήλιος ανατέλλει και οι ακτίνες του εκτείνονται προς την επιφάνεια της Γης και χτυπούν. Η ηλιακή ακτινοβολία θερμαίνει απευθείας το έδαφος, αλλά λόγω της υψηλής θερμικής ικανότητας της γης (ικανότητα αποθήκευσης θερμότητας), το έδαφος δεν θερμαίνεται αμέσως. Όπως μια κατσαρόλα με κρύο νερό πρέπει πρώτα να ζεσταθεί πριν πάρει βράση, έτσι και η γη πρέπει να απορροφήσει μια συγκεκριμένη ποσότητα θερμότητας πριν ανέβει η θερμοκρασία της. Καθώς η θερμοκρασία του εδάφους θερμαίνεται, θερμαίνει ένα ρηχό στρώμα αέρα ακριβώς από πάνω του μέσω αγωγιμότητας. Αυτό το λεπτό στρώμα αέρα, με τη σειρά του, θερμαίνει τη στήλη κρύου αέρα από πάνω του.

Εν τω μεταξύ, ο Ήλιος συνεχίζει το ταξίδι του στον ουρανό. Το μεσημέρι, όταν φτάνει στο μέγιστο ύψος του και βρίσκεται ακριβώς από πάνω, το ηλιακό φως έχει την πιο συγκεντρωμένη ισχύ του. Ωστόσο, επειδή το έδαφος και ο αέρας πρέπει πρώτα να αποθηκεύσουν θερμότητα πριν την ακτινοβολήσουν στις γύρω περιοχές, η μέγιστη θερμοκρασία του αέρα δεν έχει ακόμη επιτευχθεί. Ουσιαστικά καθυστερεί αυτή την περίοδο μέγιστης ηλιακής θέρμανσης κατά αρκετές ώρες!

Μόνο όταν η ποσότητα της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας ισούται με την ποσότητα της εξερχόμενης ακτινοβολίας, εμφανίζεται η ημερήσια υψηλή θερμοκρασία. Η ώρα της ημέρας που συμβαίνει γενικά εξαρτάται από πολλά πράγματα (συμπεριλαμβανομένης της γεωγραφικής τοποθεσίας και της εποχής του χρόνου), αλλά συνήθως είναι μεταξύ των ωρών 3-5 μ.μ. τοπική ώρα.

Μετά το μεσημέρι, ο Ήλιος αρχίζει να υποχωρεί στον ουρανό. Από τώρα μέχρι τη δύση του ηλίου, η ένταση της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας μειώνεται συνεχώς. Όταν χάνεται περισσότερη θερμική ενέργεια στο διάστημα από αυτή που εισέρχεται στην επιφάνεια, επιτυγχάνεται μια ελάχιστη θερμοκρασία.

30 F του διαχωρισμού (Θερμοκρασίας)

Κάθε μέρα, η μεταβολή της θερμοκρασίας από χαμηλή και υψηλή θερμοκρασία είναι περίπου 20 έως 30 F. Ορισμένες συνθήκες μπορούν να διευρύνουν ή να μειώσουν αυτό το εύρος, όπως:

• Διάρκεια ημέρας. Όσο μεγαλύτερος (ή μικρότερος) είναι ο αριθμός των ωρών της ημέρας, τόσο περισσότερο (ή λιγότερο) χρόνο η Γη υπόκειται σε θέρμανση. Η διάρκεια των ωρών της ημέρας καθορίζεται από τη γεωγραφική τοποθεσία καθώς και από την εποχή.
• Συννεφιά. Τα σύννεφα είναι καλά τόσο στο να απορροφούν και να εκπέμπουν ακτινοβολία μακρών κυμάτων, όσο και στην ανάκλαση της ακτινοβολίας βραχέων κυμάτων (ηλιακό φως). Τις συννεφιασμένες μέρες, το έδαφος προστατεύεται από την εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία επειδή αυτή η ενέργεια αντανακλάται πίσω στο διάστημα. Λιγότερη εισερχόμενη θερμότητα σημαίνει λιγότερη -- και μείωση σε ημερήσια διακύμανση θερμοκρασίας. Τις συννεφιασμένες νύχτες, το εύρος της ημέρας μειώνεται επίσης, αλλά για αντίθετους λόγους -- η θερμότητα παγιδεύεται κοντά στο έδαφος, γεγονός που επιτρέπει στις θερμοκρασίες της ημέρας να παραμένουν σταθερές αντί να κρυώνουν.
• Υψόμετρο. Επειδή οι ορεινές περιοχές βρίσκονται πιο μακριά από την πηγή θερμότητας που ακτινοβολεί (την ηλιόλουστη επιφάνεια), θερμαίνονται λιγότερο και επίσης ψύχονται πιο γρήγορα μετά τη δύση του ηλίου σε σχέση με τις κοιλάδες.
• Υγρασία. Οι υδρατμοί είναι καλοί στην απορρόφηση και την εκπομπή ακτινοβολίας μακρών κυμάτων (ενέργεια που απελευθερώνεται από τη Γη) καθώς και στην απορρόφηση στο σχεδόν υπέρυθρο τμήμα της ηλιακής ακτινοβολίας, η οποία μειώνει την ποσότητα της ενέργειας της ημέρας που φτάνει στην επιφάνεια. Εξαιτίας αυτού, τα ημερήσια υψηλά είναι συνήθως χαμηλότερα σε υγρά περιβάλλοντα από ό,τι σε ξηρά περιβάλλοντα. Αυτός είναι ο κύριος λόγος για τον οποίο οι περιοχές της ερήμου αντιμετωπίζουν μερικές από τις πιο ακραίες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας από μέρα σε νύχτα.
• Ταχύτητα ανέμου. Οι άνεμοι προκαλούν ανάμειξη αέρα σε διαφορετικά επίπεδα της ατμόσφαιρας. Αυτή η ανάμειξη μειώνει τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ θερμότερου και ψυχρότερου αέρα, επομένως μειώνεται το εύρος της ημερήσιας θερμοκρασίας.

Πώς να "Δείτε" τον Ημερήσιο Παλμό

Εκτός από το αίσθημα ο ημερήσιος κύκλος (ο οποίος γίνεται αρκετά εύκολα απολαμβάνοντας μια μέρα έξω), είναι επίσης δυνατό να τον εντοπίσετε ορατά. Παρακολουθήστε προσεκτικά έναν παγκόσμιο δορυφορικό βρόχο υπέρυθρων. Παρατηρείτε την «κουρτίνα» από το σκοτάδι στο φως που σαρώνει ρυθμικά την οθόνη; Αυτός είναι ο ημερήσιος παλμός της Γης!

Η ημερήσια θερμοκρασία δεν είναι απλώς απαραίτητη για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο συναντάμε τις υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες του αέρα, είναι απαραίτητη για την επιστήμη της οινοποίησης.