Что такое амплитуда в географии. Признаки изменения погоды. Главные причины, определяющие величину суточной ам¬плитуды

Термин "амплитуда" применяется в разных науках для описания колебаний каких-либо значений (температура, скорость, вибрация и т.д.).

Значение термина "амплитуда"

Амплитуда высчитывается, когда физическое значение нестабильно (т.е. есть больший показатель и меньший). Таким образом, это понятие можно применить для тех явлений, у которых наблюдаются волновые скачки за конкретный период времени. Амплитуду можно высчитать при помощи различных формул в зависимости от типа колебаний.

Термин "амплитуда" в географии

В географии понятие "амплитуда" применяется в двух случаях:

Амплитуда высот;
амплитуда температур.

Амплитуда высот используется для подсчета высотных колебаний и используется, в основном, при составлении карт. Понятие может быть применено как к небольшому региону, так и к целому материку. Например, самая высокая точка Евразии - гора Эверест (8848 м выше уровня моря), а самое низкое место на континенте - долина Мертвого моря (430 м ниже уровня моря). Чтобы высчитать амплитуду высот, используем следующую формулу:

Максимальная высота - минимальная высота

В случае с Евразией получаем: 8848 - (430) = 9278 (м). Такова амплитуда высот материка, самая большая среди всех прочих континентов.

Чаще применяется понятие "амплитуда температур", поскольку метеорологические сводки составляются ежедневно. Оно высчитывается за следующие промежутки времени:

Месяц;
сезон;

Например, в городе Москва днем температура доходит до 26°C, а ночью падает до 12°C. Амплитуда за день будет средним показателем и составит 14°C.

Если амплитуда высот величина примерно постоянная, то суточная амплитуда температур может зависеть от разных факторов, в частности, от типа рельефа. На годовую амплитуду температур оказывает наибольшее влияние климатический пояс и географическая широта. Так, известно, что в экваториальной зоне амплитуда будет величиной незначительной, поскольку колебаний там почти нет, а в умеренном поясе ее значение увеличится, поскольку разница температур будет большой и даст в итоге больший показатель.

Вам понадобится

- термометр;
- данные о максимальных и минимальных температурах:
- калькулятор;
- часы;
- бумага и карандаш.

Инструкция

Для определения амплитуды суточных температур наружного возьмите самый обычный уличный термометр. В России в качестве термометров обычно применяются спиртовые со шкалой Цельсия. В других странах используется также шкала Фаренгейта или Реомюра. Нередко можно встретить двушкальные . В этой ситуации важно снимать показания по одной и той же шкале.

Решите, через какой промежуток времени вы будете снимать показания. Метеорологи обычно это через каждые три часа. Первое измерение проводится в 0 часов, затем в 3 часа ночи, 6 и 9 часов утра, в полдень, в 15, 18 и 21 час. Лучше вести отсчет по астрономическому времени. Снимите и запишите показания.

Найдите показатели самой высокой и самой низкой температур. Вычтите из максимального значения минимальное. Это и есть амплитуда суточных температур наружного воздуха.

Точно так же определите месячную и годовую амплитуды температур. Снимайте показания постоянно, через равные промежутки времени. Очень удобно использовать для этого специальный календарь. Разделите лист бумаги так, как это обычно делается в карманном календарике. Ячейку, отведенную для каждого дня, разделите на количество временных интервалов. Заносите показания систематически, отмечая каждый день самую высокую и самую низкую температуры.

По окончании месяца выпишите все экстремальные значения. Найдите самую высокую температуру за весь период, затем - самую низкую. Вычислите разность между ними. Если вам приходится оперировать с отрицательными числами, выполняйте арифметические действия с ними точно так же, как и при решении обычных математических задач. Например, если +10°, а минимальная - тоже 10°, но ниже нуля, вычислите амплитуду по формуле А=Тmax-Tmin=10-(-10)=10+10=20°,

Амплитуду температур можно наглядно пронаблюдать на графике. Горизонтальную ось разделите на равные отрезки, отметьте на каждой время измерений. Выберите длину отрезка вертикальной оси - например, 1°. Напротив каждой отметки времени проставьте значения температур. Соедините точки кривой. Найдите самую высокую и самую низкую точки. Расстояние между ними по оси ординат и будет амплитудой - в данном случае температур наружного воздуха.

Для определения амплитуды среднесуточных температур найдите сначала сами средние значения. Чтобы найти среднесуточную температуру, сложите все показания и разделите сумму на число измерений. Проведите эту процедуру для всех дней недели или месяца. Найдите максимальное и минимальное значения. Вычтите из второго первое.

Источники:

амплитуда температуры воздуха

Для нахождения амплитуды необходимо взять линейку или другое приспособление для измерения расстояний и измерить наибольшее отклонение от положения равновесия. В случае с математическим маятником нужно измерить его длину и высоту подъема. Для измерения амплитудных значений напряжения и силы переменного тока нужно будет получить показания вольтметра и амперметра.

Вам понадобится

линейка, рулетка, вольтметр и амперметр для переменного тока

Инструкция

Измерение амплитуды напряжения и силы тока Для сети переменного тока наибольший интерес представляют максимальные значения силы тока и напряжения (амплитудные значения) на данном потребителе или участке цепи. Для этого возьмите и вольтметр, переключите их на измерение переменного тока. После этого включите амперметр в цепь последовательно, а вольтметр параллельно, присоединив его клеммы к концам участка цепи, куда подключен потребитель. Снимите показания с . Это действующие или эффективные значения силы тока (амперметр) и напряжения (вольтметр). Для того чтобы получить амплитудные значения напряжения и силы тока, умножьте каждое из них на 1,4.

Источники:

как уменьшить амплитуду

Амплитудой называется разница между экстремальными значениями той или иной величины, в данном случае температуры . Это важная характеристика климата той или иной местности. Умение вычислять этот показатель необходимо также медикам, поскольку сильные колебания температуры в течение суток могут указывать на наличие определенных заболеваний. С подобной задачей постоянно сталкиваются биологи, химики, физики-ядерщики и представители многих других отраслей науки и техники.

Вам понадобится

- термометр либо термограф;
- календарь наблюдений;
- часы с секундомером.

Инструкция

Определите интервал времени, в котором будут проводиться измерения. Он зависит от цели исследования. Например, для определения колебания температуры наружного воздуха необходимо измерять ее в течение 24 часов. На метеостанциях наблюдения обычно записывают через каждые 3 часа. Наиболее точными будут измерения, если проводить их по астрономическому времени.

В других используется иная периодичность. При исследовании работы сгорания требуется измерение температуры в интервалах, равных времени такта работы двигателя, а это тысячные доли секунды. В этих случаях либо применяют электронные регистраторы, либо температурные изменения определяются по амплитуде инфракрасного излучения. Для палеонтологов и геологов важен разброс температур на протяжении целых геологических эпох, а это миллионы лет.

Разность температур можно определить либо методом проб, либо термографическим способом. В первом случае необходимый промежуток времени разделите на равные отрезки. Измеряйте температуру в эти моменты и записывайте результаты. Этот способ хорош, когда счет идет на годы, месяцы или часы.

В течение суток температура воздуха меняется. Самая низкая температура наблюдается перед восходом Солнца, самая высокая — в 14-15 часов.

Чтобы определить среднесуточную температуру, надо измерять температуру четыре раза в сутки: в 1 час ночи, в 7 часов утра, в 1 час дня, в 7 часов вечера. Среднее арифметическое этих измерений и является среднесуточной температурой.

Температура воздуха меняется не только в течение суток, но и в течение года (рис. 138).

Рис. 138. Головой ход температуры воздуха на широте 62° с. ш.: 1 — Торсхавн Дания (морской тин), средняя годовая температура 6,3 °С; 2- Якутск (континентальный тип) — 10.7 °С

Среднегодовая температура — это среднее арифметическое температур за все месяцы года. Она зависит от географической широты, характера подстилающей поверхности и переноса тепла из низких широт в высокие.

Южное полушарие в целом холоднее Северного из-за покрытой льдом и снегом Антарктиды.

Самый теплый месяц в году в Северном полушарии — это июль, а самый холодный — январь.

Линии на картах, соединяющие пункты с одинаковой температурой воздуха, называются изотермами (от греч. isos — равный и therme — тепло). Об их сложном расположении можно судить по картам январских, июльских и годовых изотерм.

Климат на соответствующих параллелях Северного полушария теплее аналогичных параллелей Южного полушария.

Самые высокие годовые температуры на Земле наблюдаются на так называемом термическом экваторе. Он не совпадает с географическим экватором и находится на 10° с. ш. Это объясняется тем, что в Северном полушарии большую площадь занимает суша, а в Южном полушарии, наоборот, — океаны, которые затрачивают тепло на испарение, а кроме этого, сказывается влияние покрытой льдом Антарктиды. Среднегодовая температура на параллели 10° с. ш. составляет 27 °С.

Изотермы не совпадают с параллелями несмотря на то, что солнечная радиация распределяется зонально. Они изгибаются, переходя с материка на океан, и наоборот. Так, в Северном полушарии в январе над материком изотермы отклоняются к югу, а в июле — к северу. Это связано с неодинаковыми условиями нагревания суши и воды. Зимой суша охлаждается, а летом нагревается быстрее, чем вода.

Если анализировать изотермы в Южном полушарии, то в умеренных широтах их ход очень близок к параллелям, поскольку там мало суши.

В январе самая высокая температура воздуха наблюдается на экваторе — 27 °С, в Австралии, Южной Америке, центральной и южной частях Африки. Самая низкая температура января отмечена на северо-востоке Азии (Оймякон, -71 °С) и на Северном полюсе -41 °С.

Самой «теплой параллелью июля» является параллель 20° с.ш. с температурой 28 °С, а самое холодное место в июле — южный полюс со средней месячной температурой -48 °С.

Абсолютный максимум температуры воздуха зарегистрирован в Северной Америке (+58,1 °С). Абсолютный минимум температуры воздуха (-89,2 °С) был отмечен на станции «Восток» в Антарктиде.

Наблюдения выявили существование суточных и годовых колебаний температуры воздуха. Разность между наибольшими и наименьшими значениями температуры воздуха в течение суток называется суточной амплитудой, а в течение года - годовой амплитудой температуры.

Суточная амплитуда температуры зависит от ряда факторов:

широты местности — уменьшается при движении из низких в высокие широты;
характера подстилающей поверхности — она выше на суше, чем над океаном: над океанами и морями суточная амплитуда температуры равна всего 1-2 °С, а над степями и пустынями достигает 15-20 °С, так как вода нагревается и остывает медленнее, чем суша; кроме этого, она возрастает в районах с оголенной почвой;
рельефа местности — вследствие опускания в долину холодного воздуха со склонов;
облачности — с ее увеличением суточная амплитуда температуры уменьшается, так как облака не позволяют земной поверхности сильно нагреваться днем и остывать ночью.

Величина суточной амплитуды температуры воздуха — один из показателей континентальности климата: в пустынях ее значение намного больше, чем в районах с морским климатом.

Годовая амплитуда температуры имеет закономерности, сходные с суточной амплитудой температуры. Она зависит главным образом от широты местности и близости океана. Над океанами годовая амплитуда температуры чаще всего не больше 5-10 °С, а над внутренними районами Евразии — до 50-60 °С. Вблизи экватора средние месячные температуры воздуха мало отличаются друг от друга на протяжении года. В более высоких широтах годовая амплитуда температур возрастает, и в районе Москвы она составляет 29 °С. На одной и той же широте годовая амплитуда температуры увеличивается с удалением от океана. В зоне экватора над океаном годовая амплитуда температуры равна всего Г, а над континентами — 5-10°.

Различные условия нагревания воды и суши объясняются тем, что теплоемкость воды в два раза больше, чем суши, и при одинаковом количестве тепла суша нагревается вдвое быстрее воды. При охлаждении происходит обратное. Кроме этого, вода при нагревании испаряется, при этом расходуется значительное количество тепла. Немаловажным является и то, что на суше тепло распространяется практически только в верхнем слое почвы, а в глубину передастся лишь небольшая его часть. В морях и океанах же идет нагрев значительной толщи. Этому способствует вертикальное перемешивание воды. В результате океаны накапливают тепла гораздо больше, чем суша, удерживают его дольше и расходуют более равномерно, чем суша. Океаны медленнее нагреваются и медленнее охлаждаются.

Годовая амплитуда температуры в Северном полушарии составляет 14 °С, а в Южном — 7 °С. Для земного шара средняя годовая температура воздуха у земной поверхности составляет 14 °С.

Тепловые пояса

Неравномерность распределения тепла на Земле в зависимости от широты места позволяет выделить следующие тепловые пояса, границами которых являются изотермы (рис. 139):

тропический (жаркий) пояс расположен между годовыми изотермами + 20 °С;
умеренные пояса Северного и Южного полушарий — между годовыми изотермами +20 °С и изотермой самого теплого месяца +10 °С;
полярные (холодные) пояса обоих полушарий расположены между изотермами самого теплого месяца +10 °С и О °С;
пояса вечного мороза ограничены изотермой 0 °С самого теплого месяца. Это царство вечных снегов и льдов.

Рис. 139. Тепловые пояса Земли

Воздух, как стекло, пропускает солнечные лучи к поверхнос-ти Земли и при этом не нагревается. Потрогай оконное стекло в солнечный день. Ты убедишься, что оно холодное, а подокон-ник тёплый. Воздух в тропосфере нагревается от земной повер-хности, нагретой Солнцем. Поэтому чем дальше (выше) от Зем-ли, тем оно холоднее.

Температуру воздуха на метеорологических станциях опре-деляют с помощью термометра каждые три часа. Термометр должен быть в тени, куда на протяжении дня не проникают солнечные лучи. Иначе будем иметь не температуру воздуха, а температуру нагретой Солнцем стеклянной трубки.

От чего зависит температура воздуха? Почему она выше все-го в полдень и ниже всего — утром, до восхода Солнца? Почему вблизи экватора температуры на протяжении года всегда вы-сокие, а около полюсов — низкие? Почему летом в наших ши-ротах всегда теплее, чем зимой?

Солнечные лучи нагревают Землю неравномерно. Чем выше Солнце над горизонтом, тем выше температура. Следователь-но, температура воздуха зависит от угла падения солнечных лучей. А угол падения — от широты местности и от времени суток. Между экватором и тропиками угол падения лучей самый большой (до 90°), возле полюсов — самый маленький.

В Северном полушарии угол падения солнечных лучей самый большой 22 июня. Поэтому летом всегда теплее, а зимой — холоднее.

Ежедневно составляют прогнозы погоды. Измерения, в частности температуры воздуха, делают каж-дые три часа, а в прогнозе называют лишь одну цифру, т.е. среднюю суточную температуру .

Разницу между самой высокой и самой низкой температу-рами называют амплитудой колебаний температуры .

Различают суточную амплитуду — разницу между самой высокой и самой низкой температурами в продолжение дня, месячную — разницу между самой высокой и самой низ-кой среднесуточными температурами в продолжение месяца, годовую — разницу между средними температурами самого тёплого и самого холодного месяцами года.

Годовые амплитуды колебания температуры увеличивают-ся от экватора к полюсам. На экваторе они составляют около 1 °С, на широте Киева — 27,7 °С.

По данным, полученным во время наблюдений за измене-ниями температуры воздуха, составляют графики хода темпе-ратур: суточные, месячные, годовые (рис. 57).

Географическая широта и соответственно угол падения солнеч-ных лучей — главные причины изменения температуры воздуха . Кроме этого, на неё влияют прозрачность атмосферы, облач-ность, направление ветра, осадки и др. Материал с сайта

Рис. 57. Графики изменения температур: а - суточный; б - годовой

Воздух получает тепло от земной поверхности, нагретой солнечными лучами.
Степень нагревания земной поверхности зависит от угла падения солнечных лучей на её поверхность. Чем больше этот угол, тем нагревание больше.
Угол падения солнечных лучей зависит от времени суток, широты местнос-ти, положения Земли относительно Солнца (в течение года).
Разницу между максимальной и минимальной температурами называют ампли-тудой колебаний температуры. Она может определиться за сутки, месяц, год.

На этой странице материал по темам:

Изменение температурыво время суток года ипричины
Как меняется температура воздуха с изменением высоты
1. главная причина изменения температуры воздуха в течение дня?
Главные причины, определяющие величину суточной ам¬плитуды
От чего зависят годовые колебания температуры воздуха

Вопросы по этому материалу:

Вы можете вычислить самостоятельно. Проведите необходимые измерения. На метеостанциях обычно замеряют температуру наружного воздуха 8 раз в сутки, то есть через каждые три часа, начиная с полуночи.

Найдите максимальное и минимальное значения. Вычтите из большего меньшее. Если вы проводите измерения летом, то оба значения будут положительными. Например, самая высокая температура у вас +25°С, самая низкая - +10°С. Отняв от первого числа второе, вы получите 15°С. Это и есть амплитуда суточной температуры в конкретный день.

Для вычисления амплитуд в и зимний период пользуйтесь теми же способами, которые вы применяете при решении математических задач с положительными и числами. Например, если у вас днем температура 10°С, а ночью опускается до -10°С, действия будут аналогичны тем, что описаны в первом случае. Из 10° вычтите -10, то есть А=10-(-10)=10+10=20.

Амплитуда месячных или годовых температур высчитывается таким же способом. Среди всех значений найдите максимальное или минимальное, а затем вычтите из первого второе.

Можно посчитать и амплитуду среднесуточных температур. Сначала вычислите средние значения, например за каждые сутки. Чтобы найти среднесуточную температуру, необходимо сложить все значения и разделить полученную сумму на количество измерений. Чем чаще вы смотрите на термометр, тем выше будет точность результата. Хотя обычно для вычисления среднесуточной температуры бывает достаточно 8 измерений, как и для определения амплитуды.

Выпишите все среднесуточные температуры за месяц. Найдите самое большое значение и самое маленькое. Вычтите из первого второе. Годовая амплитуда рассчитывается так же.

Полезный совет

Для определения амплитуды температур желательно пользоваться одним и тем же термометром. Это может быть как обычный уличный спиртовой градусник, так и домашняя цифровая метеостанция. Такое устройство сочетает в себе сразу несколько приборов. По нему вы можете рассчитать и разные другие амплитуды, например влажности и давления.

Если вы не очень уверенно оперируете с положительными и отрицательными числами, сделайте себе шкалу, наподобие числовой линейки. Отметьте на ней точку 0. Поделите правую и левую части на отрезки равной длины. В правой части у каждой отметки проставьте положительные числа, в левой - отрицательные в зеркальном отображении. Откложите вправо количество градусов выше нуля, влево - ниже. Посчитайте, сколько отрезков находится между этими точками.

Источники:

как рассчитать амплитуду

Вам понадобится

- термометр либо термограф;
- календарь наблюдений;
- часы с секундомером.

Инструкция

По отмеченным данным найдите самую высокую температуру и самую низкую. Вычтите из второй первую. Вы получите числовое значение амплитуды. Необходимо проводить измерения одним и тем же поверенным термометром.

Очень часто требуется определить амплитуду не только абсолютных значений, но и средних величин. Для этого необходимы длительные наблюдения и вычисления средних температур за или год. Для определения температуры наружного воздуха проведите ряд наблюдений, запишите результаты, сложите их и разделите на количество наблюдений. Точно так же вычисляйте среднесуточную температуру весь месяц. Найдите самое большое и ее значения, вычтите из первого второе. Таким образом, вы получите амплитуду среднесуточных температур за данный период.

Если период составляет доли секунды, необходимо использовать термограф. Он должен быть в школьном кабинете физики либо . В этом случае в механическом приборе происходит непрерывная запись данных о температуре на движущуюся ленту или вращающийся барабан. На ленте механического термографа есть координатная сетка, на которой отображаются как времени, так и численные значения температур. В электронных приборах запись идет на различные носители, в том числе цифровые.

В обоих случаях колебания температуры графически выглядят как кривая с пиками и впадинами, расположенными поперек временной оси. На этой кривой можно взять любой интервал и вычислить в нем амплитуду . Электронные приборы позволяют достичь большего быстродействия при измерениях, а следовательно и большей точности. Кроме того, цифровые данные могут быть непосредственно использованы программой обработки, которая автоматически вычисляет амплитудные значения. Такой метод применяется на долговременных автоматических метеостанциях, а также для измерений в условиях, непригодных для пребывания . Например, при измерениях в активной зоне ядерного реактора. Вне зависимости от того, сами ли вы проводите вычисления или это за вас прибор, способ остается тем же самым, что и в случае с дискретным вариантом измерений.