Температура воздуха в сосуде
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 марта 2021; проверки требуют 32 правки.
Температура воздуха – один из термодинамических параметров состояния атмосферы. Измеряется термометром[1].
Общая характеристика[править | править код]
Температура воздуха в каждой точке непрерывно меняется; в разных местах Земли в одно и то же время она также различна. У земной поверхности температура воздуха варьируется в довольно широких пределах: крайние её значения, наблюдавшиеся до сих пор, +58,4 ˚С (13 сентября 1922 года в Саудовской Аравии ) и −89,2 ˚С (21 июля 1983 года на советской антарктической станции «Восток», расположенной в Восточной Антарктиде)[2][3]. С высотой температура воздуха меняется в разных слоях и случаях по-разному. В среднем она сначала понижается до высоты 10-15 км (приблизительно до −65 градусов в полярных широтах и −45 градусов – в тропических), а затем растёт до высоты 50-60 км до 0- +2 ˚С, потом снова падает и так далее.
Относительная шкала[править | править код]
Температура воздуха, а также почвы и воды в большинстве стран выражается в градусах международной температурной шкалы, или шкалы Цельсия (˚С), общепринятой в физических измерениях. Ноль этой шкалы приходится на температуру, при которой тает лёд, а +100 ˚С – на температуру кипения воды. Однако в США и ряде других стран до сих пор не только в быту, но и в метеорологии используется шкала Фаренгейта (˚F). В этой шкале интервал между точками таяния льда и кипения воды разделён на 180˚, причём точке таяния льда приписано значение +32 ˚F. Таким образом, величина одного градуса Фаренгейта равна 5/9 ˚С, а ноль шкалы Фаренгейта приходится на −17,8 ˚С. Ноль шкалы Цельсия соответствует +32 ˚F, а +100 ˚С = +212 ˚F.
Абсолютная шкала[править | править код]
Кроме того, в теоретической метеорологии применяется абсолютная шкала температур (шкала Кельвина), K. Нуль этой шкалы отвечает полному прекращению теплового движения молекул, то есть самой низкой возможной температуре. По шкале Цельсия это −273,15 ˚С, но на практике это значение округляют до −273 ˚С. Величина единицы абсолютной шкалы равна величине градуса шкалы Цельсия. Поэтому нуль шкалы Цельсия соответствует 273-му делению абсолютной шкалы (273 К). По абсолютной шкале все температуры положительные, то есть выше абсолютного нуля. По этой же шкале температура кипения воды при обычном атмосферном давлении равняется 373 K.
Виды[править | править код]
- Активная температура – температура воздуха, больше чем биологический минимум на протяжении всего периода вегетации.
- Максимальная температура – самая высокая температура воздуха, почвы или воды на протяжении определённого промежутка времени.
- Минимальная температура – самая низкая температура воздуха, почвы или воды на протяжении определённого промежутка времени.
Рекорды температур[править | править код]
Наиболее низкие температуры воздуха у поверхности земли наблюдаются на полюсах планеты. При этом могут подразумеваться либо абсолютные минимумы температуры, либо минимумы средних годовых величин.
- 13 сентября 1922 г. в городе Эль-Азизия, Ливия, была зарегистрирована температура +58,2 ˚C. На сегодняшний день данный результат считается ошибочным и поэтому Всемирная метеорологическая организация считает рекордом +56,7 ˚C, зафиксированные 10 июля 1913 года на ранчо Гринленд в долине Смерти (штат Калифорния, США)[4][5]. По неофициальным данным[источник не указан 2765 дней] , в тот же день в Саудовской Аравии (место неизвестно) было +58,4 ˚C.
- 21 июля 1983 г. на станции Восток , Антарктика, на высоте 3420 м над уровнем моря была зарегистрирована рекордно низкая температура: −89,2 ˚C[2][3]. Среднегодовая температура на станции Восток −60,2 ˚C.
- 9 декабря 2013 года на конференции Американского геофизического союза группа американских исследователей сообщила о том, что 10 августа 2010 года температура воздуха в одной из точек Антарктиды опускалась до −135,8 °F (−93,2 °С). Данная информация была выявлена в результате анализа спутниковых данных НАСА[6]. По мнению выступавшего с указанным сообщением Т. Скамбоса (англ. Ted Scambos), полученное значение не будет зарегистрировано в качестве рекордного, поскольку определено в результате спутниковых измерений, а не с помощью термометра[7].
- 27 июля 1963 года на высоте около 85000 м в атмосфере над Швецией была зафиксирована температура −143 °С.
Самая высокая среднегодовая температура была отмечена в 1960-1966 годах в Даллоле, Эфиопия и составила +34,4 ˚C в среднем за эти 7 лет. Самая низкая среднегодовая температура отмечается на станции Восток: −57,3 ˚C и в точке с координатами 78˚ ю. ш. и 96˚ в. д.: −57,8 ˚C. Самая низкая температура снега отмечалась в 1933 году в Оймяконе, когда температура поверхности снега составила −69,6 градусов по шкале Цельсия.
Литература[править | править код]
- Хромов С. П. Метеорология и климатология. – Л: Гидрометеорологическое издательство, 1968. – 492 с.
Примечания[править | править код]
Источник
Температура воздуха – количественный показатель, отражающий степень прогревания воздуха солнечными лучами. Этот показатель используется, наверное, всеми людьми каждый день. За этой обыденностью часто упускают его сложность и неоднородность. Поэтому сегодня мы расскажем, что такое температура воздуха, как она измеряется, какие у нее особенности, как она распространена на Земле и многое другое.
За счет чего нагревается воздух
Еще из уроков природоведения мы знаем, что прозрачные объекты пропускают через себя солнечные лучи, не нагреваясь. Проверить это достаточно легко. Когда солнце светит в окно, то очень скоро место на столе (или другом предмете), куда попадает солнце, нагревается, но если приложить руку к стеклу, через которое проходят солнечные лучи, то стекло будет прохладным. Как же тогда нагревается воздух, если он прозрачный и пропускает солнечные лучи сквозь себя, не нагреваясь?
Солнце прогревает земную поверхность, которая нагреваясь, отдает тепло воздуху. Именно этим объясняется тот факт, что чем дальше от земли, тем температура воздуха становится холоднее. Точного значения изменения этого показателя нет, но с каждым 1 км воздух холоднее примерно на 6 градусов.
Теперь, зная как прогревается воздух, легко объяснить почему суша и вода прогреваются неравномерно. Суша нагревается очень быстро, а значит быстрее и больше отдает тепла воздуху. Прогревание воды происходит гораздо медленнее, а значит и отдача тепла тоже снижена. Именно поэтому в жаркий день песок на пляже буквально раскален, а вода прохладная.
Суточный ход температур
Суточный ход температуры позволяет отслеживать какое время в сутках является наиболее холодным, а какое наиболее теплым. Есть несколько факторов, которые первостепенно влияют на этот показатель:
- Угол падения солнечных лучей на землю.
- Направление ветра.
- Облачность.
Все эти факторы важны, но ключевым является угол падения солнечных лучей на землю. Чем более отвесно падают лучи, те поверхность нагревается сильнее. Соответственно, чем угол наклона меньше, тем поверхность нагревается слабее. Этим объясняется и тот факт, что, например, утром земля нагревается не так интенсивно, как днём.
Здесь нужно сделать очень важное замечание. Все мы знаем, что солнце находится в зените в 12:00 дня, поэтому если рассматривать исключительно прогрев земной поверхности, то максимальная температура должна приходиться также на 12:00. Однако если исследовать суточный ход температуры воздуха, то становится понятным, что наиболее жаркое время – период с 14:00 до 15:00. Связано это с тем, что солнце пригревает не воздух, а поверхность земли, которая в свою очередь уже пробивает воздух. На это нужно время. Поэтому в любых географических изучение нужно понимать, что между прогреванием/охлаждением земной поверхности и прогреванием/охлаждением температуры воздуха должно пройти некоторое время. Также одним из примеров этого – наиболее прохладное время суток приходится на период с 5:00 до 6:00 утра. Летом это время рассвета, но несмотря на то, что солнце уже светит и прогревает земную поверхность, температура воздуха всё ещё прохладная.
Амплитуда температуры
Одним из важнейших метеорологических показателей при исследовании температуры воздуха является амплитуда. В простейшем смысле амплитуда представляет собой разницу между самой высокой и самой низкой суточной температурой воздуха. Максимальная температура замеряется в 14:00 дня, а минимальная в 6:00 утра. Связанно это с тем, о чем мы говорили выше.
В приведённом примере очевидно, что амплитуда суточной температуры воздуха составляет на третьем рисунке 18 градусов.
Среднесуточная температура
Выше уже отмечалось, что на метеорологических станциях температура воздуха измеряется 8 раз в сутки. Поэтому сравнение различных дней по температуре воздуха между собой достаточно трудоемкий процесс. Чтобы упростить, в географии используются такое понять как средняя температура воздуха. Простейшие выражение заключается в определении среднесуточной температурой воздуха. В основе определения этого показателя лежит простое арифметическое среднее. Расчеты производятся на основании входных параметров, которые могут быть двух типов:
- С разными знаками. Это означает, что максимальная температура выше нуля, а минимальная температура ниже нуля. В этом случае отдельно суммируются плюсовые показатели температуры и отдельно суммируются минусовые показателе температуры по абсолютному значению. Затем от наибольшего числа отнимается меньше, и происходит деление на количество замеров.
- С одним знаком. В данном случае и максимальная и минимальная температура находится обоюдно либо выше нуля либо ниже нуля. В этом случае все показатели суточной температуры суммируются и делится на количество замеров.
По опыту известно, что на начальном этапе обучения географии, наибольшие проблемы вызывает определение среднесуточной температурой воздуха по показателям с разными знаками. Давайте рассмотрим пример. За сутки было произведено 8 изомеров и известны следующие их показатели: -2, +3, +6, +9, +7, +2, -3, -4. Нужно произвести следующие действия:
- Находим сумму всех температуру, которые выше нуля. В данном случае это 27 градусов (3 + 6 + 9 + 7 + 2).
- Находим сумму всех температур с отрицательным знаком, но по абсолютному значению. В данном случае это 9 градусов (2 + 3 + 4).
- От большего значения вычитаемое меньшее и делим на количество замеров. Следовательно 27 – 9 = 18 / 8 = 2,25. Значит среднесуточная температура воздуха по приведенным данным составляет +2,25 градусов.
Если большую сумму дают показатели выше нуля, то конечная среднесуточная температура воздуха будет положительной. Если большую сумму дают показатели ниже нуля, только конечный результат будет отрицательным.
Аналогичным образом происходит измерение среднемесячной и среднегодовой температуры воздуха.
Как происходит измерение
Каждый из нас знает, что для определения температуры воздуха используют термометр. Это, наверное, один из самых распространённых метеорологических приборов, который используется активно в повседневной жизни. При работе с этим прибором очень важно правильно определить место его установки, поскольку в противном случае прибор будет определять не температуру воздуха, а показывать насколько прогрелся сам прибор. Правильная установка термометров прослеживается по тому, как они устанавливаются на метеорологических станциях. Там для этого используются специальные будки, которые устанавливаются на высоте 2м от земли.
Эти будки являются неотложными, выполнены из дерева и продуваются со всех сторон. В результате воздух может проникать свободно со всех сторон.
Таблица: Температура воздуха в различных регионах Земли
| Тип | Количество сезонов | MAX температуры | MIN температуры |
|---|---|---|---|
| Экваториальный | 1 | положит. | положит. |
| Тропический | 1 | положит. | положит. |
| Умеренный | 4 | положит. | отрицат. |
| Полярный | 1 | отрицат. | отрицат. |
Годовое изменение температуры воздуха на прямую зависит от географического положения региона. Например, если мы говорим о странах с экваториальным климатом, то здесь наблюдается одно время, а колебание амплитуды температуры воздуха незначительная. Тоже самое можно говорить и про полярные области, однако, здесь будет не тепло, а холодно. Если рассматривать амплитуду колебания температуры, то, например, на экваторе для большинства регионов она не превышает 2 градусов. Для умеренных широт Северного полушария, к которым относится в том числе наша страна, амплитуда будет составлять порядка 28-30 градусов. Также большое влияние оказывают ветры, морские течения, рельеф местности и так далее. Все эти факторы в совокупности формируют климат, которые в том числе выражается и температуре воздуха. В результате многолетних наблюдений за температурой воздуха в каждом регионе, мы понимаем, какая примерно погода будет в тот или иной месяц.
Похожие статьи
Источник
Таблица 13
Температура
окружающего воздуха при сварке сосудов
Материал | Температура окружающего воздуха при сварке металла толщиной | |
не более 16 мм | более 16 мм | |
Углеродистая сталь с содержанием углерода менее 0,24%, низколегированные марганцовистые и марганцевокремнистые стали и основной слой из этих сталей в двухслойной стали | Ниже 0 °С до минус 20 °С сварка без подогрева. При температуре ниже минус 20 °С сварка с подогревом до 100 – 200 °С | Ниже 0 °С до минус 20 °С <*> сварка с подогревом до 100 – 200 °С |
Углеродистая сталь с содержанием углерода от 0,24 до 0,28% | Ниже 0 °С до минус 10 °С <*> сварка без подогрева | Ниже 0 °С до минус 10 °С <*> сварка с подогревом до 100 – 200 °С |
Низколегированные хромомолибденовые стали (марок 12МХ, 12ХМ, 15ХМ) и основной слой этих сталей в двухслойной стали | Ниже 0 °С до минус 10 °С <*> сварка с подогревом до 250 – 350 °С | |
Стали марок 15Х5, 15Х5М, 15Х5ВФ, Х8, Х9М, 12Х8ВФ и т.п. | Не ниже 0 °С | |
Высоколегированные, хромоникельмолибденовые и хромоникелевые стали аустенистого класса и коррозионно-стойкого слоя из этих сталей в двухслойной стали | Ниже 0 °С до минус 20 °С <*> сварка без подогрева | |
——————————–
<*> При температуре ниже указанной сварка не допускается.
4.8.6. Форма подготовки кромок должна соответствовать требованиям проекта.
Кромки подготовленных под сварку элементов сосудов следует зачищать на ширину не менее 20 мм, а для электрошлаковой сварки – на ширину не менее 50 мм. Кромки не должны иметь следов ржавчины, окалины, масла и прочих загрязнений. Кромки проверяются визуальным осмотром для выявления пороков металла. Не допускаются расслоения, закаты, трещины, а для двухслойной стали – также и отслоения коррозионно-стойкого слоя.
При толщине листового проката более 36 мм зону, прилегающую к кромкам, дополнительно следует контролировать ультразвуковым методом на ширине не менее 50 мм для выявления трещин, расслоений и т.д.
Не допускаются дефекты площадью более 1000 мм2 при чувствительности контроля Д5Э. На 1 м длины контролируемой кромки допускается не более трех зафиксированных дефектов при минимальном расстоянии между ними 100 мм.
В случае обнаружения недопустимых дефектов исправления производятся в установленном порядке.
4.8.7. Все сварные швы подлежат клеймению, позволяющему установить сварщика, выполнявшего эти швы.
Клеймо наносится на расстоянии 20 – 50 мм от кромки сварного шва с наружной стороны. Если шов с наружной и внутренней сторон заваривается разными сварщиками, клейма ставятся только с наружной стороны через дробь: в числителе клеймо сварщика с наружной стороны шва, в знаменателе – клеймо сварщика с внутренней стороны. Если сварные соединения сосуда выполняются одним сварщиком, то допускается клеймо ставить около таблички или на другом открытом участке.
У продольных швов клеймо следует располагать в начале и в конце шва на расстоянии 100 мм от кольцевого шва. На обечайке с продольным швом длиной менее 400 мм допускается ставить одно клеймо. Для кольцевого шва клеймо выбивается в месте пересечения кольцевого шва с продольным и далее через каждые 2 м, но при этом должно быть не менее двух клейм на каждом шве. На кольцевой шов сосуда диаметром не более 700 мм допускается ставить одно клеймо. Клеймение продольных и кольцевых швов сосудов с толщиной стенки менее 4 мм допускается производить электрографом или несмываемой краской.
Место клеймения заключается в хорошо видимую рамку, выполняемую несмываемой краской.
4.8.8. Допускается вместо клеймения сварных швов прилагать к паспорту сосуда схему расположения швов с указанием и росписью исполнителей.
4.8.9. Устранение дефектов в сварных швах следует производить в установленном порядке.
Источник