Die Hitzewelle im Süden hat alle Eier auf dem Boden gekocht, aber warum sagt mir die Wettervorhersage, dass es heute 37 °C werden soll?

In letzter Zeit haben Freunde im Norden die Kühle des Herbstes voll zu spüren bekommen, aber im Süden hat sich die Sommerhitze noch nicht vollständig verflüchtigt und die Temperatur ist mancherorts im Süden noch relativ hoch. Laut den aktuellen Wetterbedingungen, die vom Zentralen Meteorologischen Observatorium am 10. September um 08:00 Uhr veröffentlicht wurden, traten in Teilen Ost-Sichuans, in weiten Teilen Chongqings, in weiten Teilen Hubeis, in Zentral- und Nord-Hunan, in Zentral- und Nord-Jiangxi, in Zentral- und West-Zhejiang, in Süd-Anhui und in Süd-Henan hohe Temperaturen von 35 bis 39 Grad Celsius auf. In einigen Gebieten von Wuxi, Kaizhou, Fengjie, Yunyang und Wanzhou in Chongqing, Yichang in Hubei und Chizhou in Anhui betrug die Temperatur 40 bis 41,8 Grad Celsius.

Sie haben vielleicht folgende Frage: Bei heißem Wetter kann man auf der heißen Asphaltstraße offensichtlich Eier kochen, aber die vom Wetteramt vorhergesagte Höchsttemperatur beträgt nur 37 °C? Was sind die Temperaturkonzepte in der Meteorologie? Dieser Artikel wird Ihnen helfen, es ein für alle Mal herauszufinden.

Abbildung 1 Nationale Temperaturvorhersagekarte (08:00-20:00, 10. September) (Quelle: Zentrales Meteorologisches Observatorium)

01 Wer hat Unrecht? Tatsächlich liegt niemand falsch!

Obwohl die Temperaturen im Schatten von Bäumen gleich sind, ist es dort niedriger als in der direkten Sonne, und drinnen ist es kühler als draußen. Auch wenn die Lufttemperatur genau gleich ist, kommt es im Süden bei hoher Luftfeuchtigkeit zu Saunagefühlen, während dies im Norden weniger häufig vorkommt. Ebenso ist es bei gleicher Lufttemperatur wärmer, wenn kein Wind weht, und kühler, wenn Wind weht. Natürlich empfinden Menschen, die mehr Kleidung tragen, und solche, die weniger Kleidung tragen, unterschiedliche Temperaturen. Auch das Temperaturempfinden von Alt und Jung ist unterschiedlich...

Daher ist Temperatur ein sehr komplexes Konzept. In unserem täglichen Leben kann es in viele Situationen unterteilt werden. Also, wie viele Arten von Temperaturen gibt es in der Meteorologie? Lassen Sie uns das gleich klarstellen.

01Oberflächentemperatur der Atmosphäre

Mit Lufttemperatur bezeichnet man in der Meteorologie die Lufttemperatur in einer bestimmten Höhe (meist 1,5 Meter) über dem Boden. Es handelt sich um den grundlegendsten Temperaturparameter bei meteorologischen Beobachtungen und wird mithilfe eines Thermometers in einer Jalousiebox gemessen, um Störungen durch externe Faktoren wie Sonneneinstrahlung, Regen, Schnee und Wind zu vermeiden.

Meteorologische Beobachtungen basieren auf der Temperatur in einem Lamellenkasten 1,5 Meter über dem Boden (Bildquelle: vom Autor bereitgestellt)

Thermometer im Lamellenkasten. (Bildquelle: vom Autor bereitgestellt)

Automatisches Aufzeichnungsgerät für Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Lamellenkasten (Bildquelle: vom Autor bereitgestellt)

Echtzeittemperatur: bezieht sich auf die tatsächliche Wettertemperatur zu diesem Zeitpunkt, d. h. die Temperatur in diesem Moment . Es handelt sich um einen klaren und sofortigen Temperaturbericht. Es ist für unser tägliches Leben, unsere Arbeit und unsere Entscheidungsfindung von großer Bedeutung. Es kann uns helfen, die aktuellen Wetterbedingungen zu verstehen und bietet Anhaltspunkte für Reisen, Kleidung, landwirtschaftliche Produktion und andere Aktivitäten.

Tägliche Höchsttemperatur : bezieht sich auf die höchste Temperatur an einem Tag (normalerweise von 20:00 Uhr bis 20:00 Uhr des nächsten Tages, dasselbe gilt unten), die den höchsten Grad an Oberflächenwärme widerspiegelt, der an einem Tag empfangen wurde. Es tritt normalerweise zwischen 14:00 und 17:00 Uhr auf. und 15 Uhr an einem Tag. Dies liegt daran, dass die Sonneneinstrahlung zu dieser Zeit am stärksten ist und die Oberfläche die meiste Wärme absorbiert, wodurch die Temperatur ihren Höhepunkt erreicht. Durch die kontinuierliche Beobachtung der Veränderungen der täglichen Höchsttemperatur können wir die lokalen Klimamerkmale, jahreszeitlichen Veränderungen , extreme Wetterereignisse usw. verstehen. Hochtemperaturwarnungen basieren hauptsächlich auf diesen Daten.

Tägliche Mindesttemperatur : bezieht sich auf die niedrigste Lufttemperatur, die an einem Tag beobachtet wird. Sie gibt den Zeitpunkt wieder, an dem die Wärmeableitung der Erdoberfläche ihr Maximum erreicht, d. h. den Zeitpunkt, an dem die Temperatur auf den niedrigsten Wert fällt. Die niedrigste Tagestemperatur tritt normalerweise am frühen Morgen vor oder nach Sonnenaufgang auf. Dies liegt daran, dass in diesem Zeitraum die Oberflächentemperatur nach einer Nacht der Strahlungswärmeableitung auf ihren niedrigsten Punkt sinkt. Das Ausmaß und die sich ändernde Tendenz der täglichen Mindesttemperatur sind von großer Bedeutung für das Verständnis lokaler Klimamerkmale, die Ausarbeitung landwirtschaftlicher Produktionspläne und die Verhinderung extremer Wetterereignisse . Kältewellenwarnungen basieren hauptsächlich auf Änderungen dieser Daten.

Tagesdurchschnittstemperatur : Unter Tagesdurchschnittstemperatur versteht man den Durchschnitt der Temperaturwerte zu verschiedenen Tageszeiten. Dabei werden die Temperaturveränderungen am Tag und in der Nacht umfassend berücksichtigt. Sie ist ein wichtiger Parameter zur Beurteilung der klimatischen Bedingungen innerhalb eines Tages. Es ist in vielen Bereichen von großer Bedeutung, beispielsweise in der Meteorologie, der landwirtschaftlichen Produktion und der menschlichen Gesundheit .

02Temperatur der oberen Atmosphäre

Mit der Temperatur in der oberen Atmosphäre ist die Temperaturänderung in der Atmosphäre gemeint, die sich mit zunehmender Höhe ändert. Sie ist in der meteorologischen und klimatologischen Forschung von großer Bedeutung, da sie die Bewegung der Luftströmungen, die Wolkenbildung und den Niederschlag in der Atmosphäre direkt beeinflusst. Es hängt auch eng mit Veränderungen der Ionosphäre in der Atmosphäre zusammen. Mit zunehmender Höhe nimmt die Temperatur in der Troposphäre allmählich ab. Im Durchschnitt sinkt die Temperatur pro Höhenkilometer um etwa 6,5 ​​°C (je nach Region und Jahreszeit kann dieser Wert variieren). Die Höhentemperatur wird bei der meteorologischen Erfassung hauptsächlich durch Ballonerkennung, Raketenerkennung und Satellitenfernerkundung ermittelt.

Die Sonden werden zweimal täglich, um 7:15 Uhr und um 19:15 Uhr, ausgesetzt und alle Beobachtungsstationen im ganzen Land setzen sie zu diesen beiden Zeitpunkten frei. (Bildquelle: vom Autor bereitgestellt)

Die Temperatur der 850-hPa-Druckschicht bezieht sich auf die Temperatur der Luftschicht in einer Höhe von etwa 1.500 Metern in der Atmosphäre (diese Höhe kann je nach geografischer Lage, Jahreszeit usw. variieren). Dies ist ein wichtiger Indikator in der Wetterbeobachtung, da er die Temperaturverhältnisse in der unteren Atmosphäre (also der bodennahen Schicht) widerspiegelt. Es hat einen wichtigen Referenzwert für die Vorhersage des Bodenwetters, wie Regen, Schneefall, starker Wind usw.

Die Lufttemperatur der 700-hPa-Druckschicht bezieht sich auf die atmosphärische Temperatur, die dieser bestimmten Schicht entspricht, in der der Luftdruck 700 hPa erreicht. Da sich die 700-hPa-Druckschicht näher am Boden befindet, werden ihre Temperaturänderungen häufig durch Faktoren wie Bodenwärmequellen, Gelände und Ozean beeinflusst. Die Atmosphäre ist relativ aktiv und die Temperatur ändert sich relativ schnell, was Veränderungen im Bodenwettersystem schnell widerspiegeln kann. Durch die Analyse der Temperaturänderungen auf dieser Ebene können wir zukünftige Wetterbedingungen wie Niederschlag, Windrichtung und -geschwindigkeit usw. vorhersagen.

Mit der Temperatur der 500-hPa-Druckschicht ist die Lufttemperatur gemeint, die dem Luftdruck von 500 hPa in der mittleren Troposphäre (ca. 5000 Meter über dem Meeresspiegel) entspricht. Bei der Analyse der Bedingungen in der mittleren Atmosphäre wird die meteorologische Abteilung besonderes Augenmerk auf die meteorologischen Bedingungen auf der 500 hPa-Isobarenoberfläche legen. Veränderungen von Parametern wie Luftdruck, Temperatur und Luftfeuchtigkeit in dieser Schicht sind von großer Bedeutung für die Vorhersage der Bewegung, Entwicklung und Intensität von Wettersystemen .

Die Lufttemperatur der 100 hPa-Druckschicht bezeichnet die atmosphärische Temperatur in dieser Höhenschicht, wenn der Luftdruck in der Atmosphäre 100 hPa beträgt. Es handelt sich um eine relativ hoch gelegene Schicht, die zur Mesosphäre oder höher in der Erdatmosphäre gehört. In dieser Höhe können Temperaturänderungen durch eine Vielzahl komplexer Faktoren beeinflusst werden, darunter atmosphärische Dynamik, Strahlungsprozesse, chemische Reaktionen usw.

03Oberflächentemperatur

Unter Oberflächentemperatur versteht man die Temperatur an der Schnittstelle zwischen Erdoberfläche und Luft. Bei Messungen wird das Bodenthermometer üblicherweise waagerecht auf die Erdoberfläche gelegt, wobei die Hälfte der Kugel im Boden vergraben ist und die andere Hälfte der Luft ausgesetzt ist. Daher ist die gemessene Temperatur tatsächlich der Durchschnitt der Oberflächentemperatur und der Lufttemperatur in Bodennähe . Die mit dieser Messmethode ermittelte Temperatur unterscheidet sich von der Oberflächentemperatur von Zementböden und Straßenoberflächen, von der wir oft sprechen. Letzterer ist bei direkter Sonneneinstrahlung oft höher .

Die Oberflächentemperatur ist die intuitivste Beschreibung der thermischen Bedingungen an der Oberfläche und ergibt sich aus der Energiebilanz der Oberfläche. Es zeigt die Unterschiede in der Oberflächenabsorption von Sonnenstrahlungsenergie in verschiedenen Regionen an und ist ein wichtiger Faktor bei physikalischen und ökologischen Oberflächenprozessen auf regionaler und globaler Ebene. Sie ist von großer Bedeutung für das Verständnis der Energiebilanz, des Klimawandels und der Veränderungen der ökologischen Umwelt auf der Erdoberfläche.

04Temperatur im flachen Boden

Die Bodentemperatur in geringer Tiefe bezieht sich auf die Bodentemperatur in einem bestimmten Tiefenbereich unter der Oberfläche. Dieser Tiefenbereich ist normalerweise gering und wird verwendet, um die thermischen Bedingungen des Bodens in Oberflächennähe widerzuspiegeln, einschließlich verschiedener Schichten, beispielsweise 5 cm, 10 cm, 15 cm und 20 cm über dem Boden. Zur Messung werden üblicherweise spezielle Thermometer verwendet, wie z. B. Bodentemperaturmessgeräte mit gebogenem Rohr, Platin-Widerstandssensoren usw., die entsprechend der Bodentiefe in den Boden eingegraben werden.

Temperaturänderungen im flachen Boden werden von vielen Faktoren beeinflusst, darunter Sonneneinstrahlung, Oberflächenbedeckung, Bodenfeuchtigkeit, Topographie usw. Die Sonneneinstrahlung ist einer der Hauptfaktoren, die Temperaturänderungen im flachen Boden beeinflussen. Die Temperatur im flachen Boden ist einer der wichtigsten Indikatoren zur Bewertung des Klimasystems, zur Vorhersage von Wetteränderungen und zur Beurteilung der Umweltbedingungen . Es ist eines der meteorologischen Elemente, die in der landwirtschaftlichen Produktion genau überwacht werden müssen. Es hat einen wichtigen Referenzwert für Projekte wie den Eisenbahnbau in Hochplateau-Permafrostzonen oder die unterirdische Nutzung von Mineralien und geothermischen Ressourcen .

05Tiefengeothermietemperatur

Mit der tiefen geothermischen Temperatur ist die Temperatur in den tieferen Erdschichten unter der Oberfläche gemeint, wozu üblicherweise auch die Temperatur in der Erdmitte in Tiefen von 40 cm, 80 cm, 160 cm, 320 cm usw. gehört. Die Temperatur im tiefen Boden wird normalerweise mithilfe automatisierter Geräte wie Platin-Widerstandssensoren beobachtet, die in einer bestimmten Bodentiefe installiert werden und Änderungen der Bodentemperatur in Echtzeit messen und aufzeichnen können.

Zur Messung der Bodentemperatur können sie Temperaturen in Tiefen von 5 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm, 40 cm, 80 cm, 160 cm und 320 cm messen. Die Aufzeichnung dieser Temperaturen ist für die Untersuchung von Temperaturänderungen von großem Wert. (Bildquelle: vom Autor bereitgestellt)

Daten aus der Tiefengeothermie sind eine wichtige Grundlage für die Untersuchung der Temperaturverteilung und der thermodynamischen Kreisläufe im Erdinneren und tragen dazu bei, die Geschichte der thermischen Entwicklung und die thermodynamischen Eigenschaften des Erdinneren aufzudecken. Die Temperatur im tiefen Erdreich steht in engem Zusammenhang mit der Nutzung geothermischer Ressourcen und spielt auch eine wichtige Rolle bei der Vorhersage von Naturkatastrophen wie Erdbeben und Vulkanausbrüchen.

Zusammenfassung

Die oben vorgestellten meteorologischen Temperaturen sind nicht alle, aber die wichtigsten Temperaturkonzepte. Wenn Sie diese Konzepte klar verstehen, verfügen Sie über ein relativ umfassendes Verständnis des Temperaturkonzepts in der Meteorologie und können das Temperaturkonzept genau unterscheiden und identifizieren, wenn Sie damit konfrontiert werden.

Autor: Wang Yuanhong, leitender Wetter- und Klimaingenieur

Produziert von: Science Popularization China