טמפרטורת האוויר

טמפרטורת האוויר שונה מהתחושה שלנו. צינת הרוח (הקור המורגשת כשהאוויר נע) וחום מקרינה של השמש או גופים אחרים אינם חלק מטמפרטורת האוויר המדודה. האוויר הוא תערובת של גזים ותוספים כמו אדי מים (מים במצב גזי) ואבק. הוא כלוא בין פני כדור הארץ לחלל, ואינו אחיד: לחץ, צפיפות, קרינה, אחוז לחות, עננות וטמפרטורה משתנים ממקום למקום. כל אחד מהרכיבים האלה משפיע על חימום וקירור האוויר.

קרינה מפני כדור הארץ; קרינה שמקורה באוויר; התעבות של אדי מים (Condensation), כלומר המצב שבו אדי מים הופכים לנוזל ומשחררים חום; ודחיסה של אוויר לפי חוקי הגזים.

השמש מפיצה אור בתדירויות שונות. אור זה הופך לחום כשהוא נבלע על ידי פני השטח או חלקיקים באטמוספירה. כמות החום שמשתחררת תלויה בעוצמת הקרינה, בסוג הקרינה, בסוג החומר ובצפיפותו. לכן אזורים שונים וסוגי משטחים מתחממים בצורה שונה.

כאשר אדי מים עוברים להתעבות הם הופכים לנוזל ומשחררים חום לסביבה. תהליך זה מחמם את האוויר שמסביב. ההפך הוא אידוי: מים הופכים לאדים ותהליך זה סופג חום, מה שמקרר את האוויר.

חוק גה-ליסאק מתאר מידע בין טמפרטורה של גז ולחצו. עבור כמות גז קבועה בנפח נתון, עלייה בלחץ מלוּוה בעלייה בטמפרטורה. בנוסף, רוח נוצרת בגלל אי־שוויון בלחצים. כאשר אוויר נע מלחץ גבוה לנמוך הוא מבצע עבודה, וחלק מהפרש הלחצים מתקבל כחום.

טמפרטורת האוויר נמדדת בגבהים שונים בעזרת מד־חום שמונח במקום מבודד מהשפעות זרות. על פני השטח המד ממוקם בתוך Stevenson screen, קופסה לבנה ומאווררת. הקופסה מפחיתה את השפעת קרינת השמש והקרינה הנפלטת מהחומר עצמו.

הפרשי טמפרטורה נוצרים מחוסר אחידות בגורמי החימום. הבדלים במוליכות החום של אוויר וחומרים אחרים שומרים על הפרשים אלה. כמות הקרינה שונה לפי מיקום: קו המשווה מקבל יותר קרינה מהקטבים. קרקע כהה בולעת יותר חום מהמעטה לבן. עננות מצליחה ללכוד חום ולא לאפשר לו להתפזר, וכך משפיעה על הטמפרטורה. הבדלים אלה יוצרים רוח. מים משחררים חום לאט יותר מאדמה. לעתים משתמשים במדדים כמו טמפרטורה וירטואלית (טמפרטורה מותאמת ללחות) וטמפרטורה פוטנציאלית (טמפרטורה שהאוויר יקבל אם יעבור לשינוי לחץ), בעת ניתוח מדידות.

טמפרטורת האוויר היא המידה של חום האוויר. זו לא תמיד מה שאנחנו מרגישים.

האוויר מתחמם בעיקר בגלל קרינה מהשמש, חימום מהקרקע, התעבות אדי מים (כאשר אדי מים הופכים לטיפות), ודחיסה של אוויר (כאשר האוויר נדחס הוא מתחמם).

אור השמש נכנס לאדמה ולחלקיקים ושם הופך לחום. כמה חום משתחרר תלוי בכוח השמש ובאיזה חומר סופג אותו.

כשאדי מים מתעבים לטיפות הם משחררים חום. זה מחמם את האוויר. ההפך, אידוי, קולט חום ומקרר את האוויר.

כאשר אוויר נדחס הלחץ עולה וגם הטמפרטורה עולה. רוח נוצרת כי אוויר זורם ממקום של לחץ גבוה ללחץ נמוך.

מד החום עומד במקום מבודד. על הקרקע משתמשים ב-Stevenson screen, קופסה לבנה עם חורים לאוורור. זה מונע חימום מהשמש.

אזורים שונים מתחממים אחרת. קו המשווה מקבל יותר שמש מהקטבים. אדמה כהה מתחממת יותר מחול לבן. עננים שומרים חום בשמיים. מים מתקררים לאט יותר מאדמה. יש מדדים מיוחדים לטמפרטורה שמדענים משתמשים בהם.