Paul ja Liisa olid pannud tähele, et inimesed räägivad sageli ilmast. Ikka seda, kas päike paistab või on pilves, kas sajab või on kuiv ilm, mis on hetketemperatuurid või millised on tulemas. Isegi igapäevased raadiouudised lõppevad ilmateatega. Aga kust õhutemperatuur tuleb ja miks ta nii palju muutub?
- Millistest asjaoludest sõltub õhutemperatuur?
Kuidas õhk soojeneb?
Päike on Maa soojus- ja valgusallikas. Päike kiirgab soojust ja valgust, sest selle temperatuur on tohutult kõrge. Päikese pinnal on temperatuur 6000 kraadi, tema tuumas koguni 16 miljonit kraadi. Päikesekiirgus läbib maailmaruumi ja jõuab Maale. Osa päikesekiirgusest peegeldub tagasi maailmaruumi, osa neeldub maismaas ja veekogude pinnas. See osa kiirgusest, mis tagasi peegeldub, maakera ei soojenda. Neeldunud kiirguse toimel soojenevad aga vesi ja maapind ning soojendavad enda kohal olevat õhku samamoodi, nagu küttekeha soojendab toa õhku. Looduses soojeneb õhk soojenenud aluspinna – maa- ja veepinna toimel.
a – umbes pool neeldub vee- ja maapinnas ning soojendab selle kohal olevat õhku;
b – ligi veerand neeldub atmosfääris, peamiselt pilvedes;
c – pisut üle veerandi peegeldub maailmaruumi ega soojenda Maad.
Päikesekiirte langemisnurk
Aluspinna soojenemine sõltub suuresti päikesekiirte langemisnurgast. Mida kõrgemal on päike taevas, seda rohkem aluspind soojeneb. Suvel käib Eestis päike palju kõrgemalt kui talvel. Veelgi kõrgemalt käib päike ekvaatori ümbruses, kus päikesekiired võivad langeda maapinnaga risti. Seetõttu on seal aasta läbi väga soe.
Päev ja öö, suvi ja talv
Proovi järele
Aseta lamp gloobuse kõrvale. Üks pool gloobusest on valgustatud, teine mitte. Kus on öö ja kus on päev? Kuidas see asjaolu mõjutab õhutemperatuuri?
Soojust saab Maa pind ainult Päikese poolt valgustatud poolel. Järelikult soojendab Päike teatud ajal maakera pinnast üksnes seda osa, kus on päev. Mis toimub öösel? Öösel maa- ja veepind jahtuvad, nii nagu ka toas jahtub küttekeha, kui seda enam ei köeta.
Eestis on talvel päevad lühikesed ja ööd pikad. Aluspind jõuab päeval soojeneda ainult lühikest aega. Suvel on vastupidi: ööd lühikesed ja päevad pikad. See on üks põhjustest, miks on talvel külm, aga suvel soe.
- Maa telg on kaldu.
- Maa tiirleb ümber Päikese.
- Päike pöörleb ümber oma telje.
- Maa pöörleb ümber oma telje.
Liiva ja vee erinevus
Õhutemperatuuri erinevused on tingitud ka aluspinna (mullapind, vesi, kivimid jm) omadustest. Näiteks kulub 1 cm3 vee soojenemiseks kolm korda rohkem soojust kui sama suure koguse liiva soojenemiseks, mistõttu liiv soojeneb ja jahtub kiiremini kui vesi. Liiva ja vee soojenemisest või jahtumisest sõltub nende kohal oleva õhu temperatuur.
Eesti asukoht Läänemere ääres mõjutab suuresti õhutemperatuuride aastast käiku maa eri osades. Suve jooksul soojenenud merevesi jahtub sügisel ilmade jahenedes palju aeglasemalt kui maismaa. Seetõttu on mereäärsetes piirkondades sügisel ilmad soojemad kui sisemaal. Kevadel seevastu on õhk jahedam mere ääres, sest talve jooksul jahtunud merevesi püsib veel kaua külmana.
Klimaatilised aastaajad
Astronoomiliste aastaaegade algus on määratud Maa asukohaga teel ümber Päikese. Klimaatilise aastaaja alguseks loetakse seda, kui ilmad muutuvad vastavale aastaajale omaseks.
- Kevade algus: kui ööpäeva keskmine õhutemperatuur on püsivalt üle +5 °C.
- Suve algus: kui ööpäeva keskmine õhutemperatuur on püsivalt üle +13 °C.
- Sügise algus: kui ööpäeva keskmine õhutemperatuur jääb püsivalt alla +13 °C.
- Talve algus: püsiva lumikatte teke (igal aastal seda ei pruugi toimuda, siis jääb kestma nn eeltalv, kui keskmine õhutemperatuur on alla 0 °C).
Klimaatilised aastaajad algavad igal aastal erineval ajal. Joonisel on näidatud keskmine alguse kuupäev.
Mis veel mõjutab temperatuuri?
Oluline on samuti aluspinna tumeduse aste. Mida heledam on aluspind, seda rohkem see peegeldab. Lõunamaades kannavad inimesed enamasti valgeid rõivaid, sest need peegeldavad päikesekiirgust rohkem ja seetõttu ei hakka liiga palav. Tume asfalt neelab suvel päikesekiiri nii hästi ja kuumeneb sedavõrd, et võib lausa sulada. Ka teised tumedad pinnad, näiteks muld, soojenevad hästi. Tumedad kehad soojenevad kiiremini kui heledad kehad. Krobelised pinnad soojenevad rohkem kui siledad pinnad. Polaaralade jää- ja lumikatte vähenemine ning pinna muutumine tumedamaks võib võimendada kliimasoojenemist.
Õhutemperatuuri mõjutavad ka pilved. Pilvisel päeval jõuab maapinnale vähem päikesekiirgust. Öösel takistavad pilved soojuse hajumist maapinnalt kosmosesse. Pilvisel ööl ei lange temperatuur nii madalale kui selge taeva korral.
Kummal juhul muutub õhutemperatuur ööpäeva jooksul rohkem? | |
Kummal juhul on temperatuur ööpäeva jooksul ühtlasem? |
Kuna õhutemperatuur on maakera eri osades erinev ja õhk liigub pidevalt, võib külma õhu pealetungiga kaasneda õhutemperatuuri järsk langus näiteks keskpäeval või sooja õhu päralejõudmisega temperatuuri tõus südaööl.
Pean meeles
Õhku soojendab peamiselt aluspind, mis omakorda soojeneb päikesekiirguse mõjul.
Õhutemperatuur sõltub sellest, millise nurga all päikesekiired maapinnale langevad, ning päikesepaiste kestusest.
Õhutemperatuuri erinevused on tingitud ka aluspinna omadustest.
Küsimusi ja ülesandeid
- Miks võime öelda, et õhu „küttekeha“ on maakera pind?
- Millised aluspinna omadused on õhutemperatuuri kujunemisel olulised?
- Mis on looduses maa- ja veepinna soojenemise põhjus, mis tagajärg?
- Miks sügisel õhutemperatuur langeb?
Päikesekiirgus soojendabja see omakorda selleolevat
Aluspind ja õhk soojenevad seda rohkem, midaon päike taevas.
Midaon päevad, seda rohkem jõuab aluspind soojeneda.
Veekogud soojenevad ja jahtuvadkui maismaa.
Heledad pinnad soojenevadkui tumedad, krobelised pinnad soojenevadkui siledad.
Edasimõtlemiseks ja uurimiseks
- Milliseid muutusi looduses võib märgata seoses õhutemperatuuri muutusega?
- Milliseid muutusi inimeste elukorralduses võib märgata seoses õhutemperatuuri muutusega?
