טמפרטורת האוויר

טמפרטורת האוויר. טמפרטורת האוויר שונה מהטמפרטורה שאנו חשים. צינת הרוח וחום הנובע מקרינה של השמש או של גופים אחרים אינם חלק מטמפרטורת האוויר. האוויר מורכב מתערובת של גזים וגורמים נוספים כגון מים ואבק. האוויר כלוא בין פני כדור הארץ והחלל החיצון. האוויר איננו הומוגני. לחץ, צפיפות, קרינה, אחוז לחות, עננות וטמפרטורה משתנים מאזור לאזור. כל אחד ממרכיבים אילו תורם את שלו בתהליכי החימום והקרור של האוויר.

גורמים לחימום האוויר

קרינה מפני כדור הארץ: קרינה שמקורה באוויר; עיבוי של אדי מים (Condensation); דחיסה של אוויר חוקי-הגזים

חימום האוויר בקרינה

השמש מהווה מקור ל-אור בתדירויות שונות. אור השמש הופך לחום כאשר הוא נבלע על ידי פני השטח או על ידי חלקיקים באטמוספירה. כמות החום המשתחררת בתהליך הבליעה תלויה בעוצמת הקרינה בסוג הקרינה בסוג החומר ובצפיפותו.

חימום האוויר בעיבוי

תהליך העיבוי (Condensation) הוא התהליך בו אדי מים הופכים לנוזל. בהליך זה משתחרר חום הגורם לסביבה (אוויר) להתחמם. אידוי הוא התהליך ההפוך בו המים מתנדפים והופכים לגז. אידוי הוא תהליך סופח חום הגורם לסביבה (אוויר) להתקרר.

חימום האוויר בדחיסה

הקשר בין טמפרטורה של גז ולחץ הגז מומחש בעזרת נוסחאות חוק גיי-ליסק.

הטמפרטורה במעלות קלווין של כמות קבועה של גז בנפח נתון מושפעת ביחס ישר מהלחץ של הגז.

הקשר מבוטא בעזרת הנוסחה הבאה

{P}\propto {T}

או

{\frac {P}{T}}=k

כאשר

p לחץ הגז.

T טמפרטורת הגז במעלות קלווין.

k קבוע.

רוח היא גורם נוסף לחימום בדחיסה. הרוח היא תוצאה של אי שוויון לחצים. בזמן תנועת האוויר מהלחץ הגבוה לנמוך מבצעת עבודה בתהליך שהוא היפוך של מנוע קרנו. בסופו של התהליך יומר חלק מהפרש הלחצים בחום.

מדידת טמפרטורת האוויר

טמפרטורת האוויר נמדדת הגבהים שונים בעזרת מד-חום הנמצא במקום מבודד ככל האפשר מהשפעות זרות. על פני השטח מד החום ממוקם ב-(Stevenson screen) קופסה לבנה ומאווררת שתפקידה לבטל ככל האפשר את השפעת קרינת השמש והקרינה הנפלטת מהחומר ממנו עשויה הקופסה.

גורמים להפרשי טמפרטורה באוויר

הפרשי טמפרטורה ייווצרו עקב חוסר אחידות בגורמי החימום. ההפרשים ישמרו כתוצאה ממוליכות חום שונה של האוויר עצמו ושל עצמים אחרים. חוסר אחידות בעוצמת הקרינה ובעוצמת הבליעה גורמים להפרשי טמפרטורות באטמוספירה. למשל, כמות הקרינה גבוהה יותר באזור קו המשווה מאשר בקטבים, אדמה כהה בולעת יותר קרינה מחול לבן. העננות משפיעה על הטמפרטורה בכך שהיא כולאת את החום הנפלט ולא מאפשרת לו להתפזר. גורמים אלו יוצרים הפרשי טמפרטורה באטמוספירה. כאמור, הפרשים אלו הם הגורם העיקרי ליצירת רוח. חומרים שונים בפני הקרקע משחררים חום בקצב שונה. מים מתקררים לאט יותר מאדמה.

למדידות שונות נעשה שימוש במדדים טמפרטורה וירטואלית וטמפרטורה פוטנציאלית.