1. Понятие температура воздуха нуждается в некоторых пояснениях.
В первую очередь речь идет о температуре воздуха у земной
поверхности. Под этим понимается температура, измеренная в
метеорологической будке, причем резервуары термометров помещаются на
высоте 2 м над поверхностью почвы. Только при специальных
исследованиях состояния приземного слоя воздуха термометры
помещаются на различных уровнях- более низких и более высоких. На
судах термометры также могут помещаться на других уровнях.
Рис. 21. Суточный ход температуры
поверхности моря (1) и температуры воздуха на высоте 6 м (2) а
тропической Атлантике.
Будка нужна для того, чтобы защитить термометр от прямой
солнечной радиации, а также от эффективного излучения земной
поверхности и окружающих предметов (зданий, деревьев). Только в этом
случае может произойти выравнивание температуры самого
измерительного прибора - термометра - с температурой окружающего
воздуха. Термометр, открытый для солнечной радиации, будет
нагреваться сильнее, чем окружающий воздух, и температуру, которую
он будет показывать, нельзя отождествлять с температурой воздуха.
Понятие температура <на солнце> не относится к истинной температуре
воздуха и не имеет метеорологического значения.
Будку делают из дерева и окрашивают в белый цвет, чтобы она
максимально отражала солнечные лучи и как можно меньше нагревалась.
Будка должна обеспечивать и вентиляцию: мимо резервуаров термометров
должен проходить все новый воздух, не застаиваясь в будке. Для этого
стенки будки делают в виде жалюзи: они состоят из отдельных планок,
помещенных так, чтобы лучи солнца не проникали в глубь будки, но
воздух в ней мог бы свободно циркулировать. Однако при прохождении
воздуха между планками крупные турбулентные вихри в нем
раздробляются и пульсации температуры внутри будки уменьшаются.
В экспедиционных условиях и при нестандартных наблюдениях вместо
установок в будках применяют для измерения температуры (а также
влажности) портативный прибор - аспирационный психрометр Ассмана.
Кроме срочных термометров, по которым отсчитывается температура
воздуха в сроки наблюдений, применяются экстремальные термометры -
максимальный и минимальный, показывающие наивысшую и наинизшую
температуру за промежуток времени между двумя сроками наблюдений.
Эти термометры также помещаются в будке. При стандартных
метеорологических наблюдениях применяют жидкостные термометры: для
срочных наблюдений и для измерения максимальной температуры -
ртутные, а для минимальной температуры - спиртовый.
Спиртовый термометр приходится применять и для срочных наблюдений
при температурах ниже точки замерзания ртути (-40 °С).
Для специальных измерений температуры на различных уровнях с
последующей передачей показаний на расстояние применяются
электрические термометры сопротивления и термоэлементы.
Для непрерывной регистрации изменений температуры применяют
самопишущие приборы разной конструкции - термографы. Деформация
приемной части прибора, зависящая от изменений температуры,
передается на пишущую часть, которая оставляет след на ленте,
укрепленной на вращающемся барабане.
Измерения температуры в высоких слоях атмосферы производятся при
помощи автоматических приборов. В радиозондах зарегистрированные
изменения передаются с помощью радиосигналов и принимаются приемной
станцией на земной поверхности.
2. Температура воздуха испытывает постоянные микроколебания, периоды
которых исчисляются секундами и минутами. Эти колебания связаны с
турбулентным состоянием воздуха: мимо приемника термометра все время
проходят то более теплые, то более холодные струйки воздуха.
Исследование таких микроколебаний температуры интересно само по себе
и в целях изучения атмосферной турбулентности. Для этого особенно
удобны малоинерционные электрические термометры. Но для изучения
условий погоды и климата такие мелкие колебания температуры не имеют
значения. Гораздо важнее знать общее, выровненное тепловое состояние
воздуха, чем очень точно измеренное, но случайное значение
температуры в тот или иной момент: ведь через очень короткое время
это значение уже изменится. Поэтому термометры для стандартных
метеорологических наблюдений обладают большой инерцией. Они
сравнительно медленно выравнивают свою температуру с температурой
окружающего воздуха и не реагируют на быстрые колебания последней.
На метеорологических станциях Советского Союза отсчеты по
термометрам делают с точностью до десятых долей градуса. В
метеорологических телеграммах значения температуры округляются до
целого градуса.
