Da bismo razumeli šta je temperatura, moramo pre toga razumeti toplotnu energiju. Još iz škole pamtimo da je Sunce osnovni pokretač života na Zemlji. Sunce svojim zračenjem emituje veliku količinu toplotne energije. Mali deo te energije dolazi do naše planete i obezbedjuje život biljnom i životinjskom svetu.
Upravo ta energija koja dospeva do naše planete može da se opiše temperaturom. Prema tome, temperatura nekog tela predstavlja meru njegovog toplotnog stanja! Temperatura se u fizici izražava u Kelvinima (K), a promena temperature je posledica promene toplotnog stanja nekog tela.
Instrument za merenje temperature se zove termometar. U meteorologiji se za merenje temperature vazduha koristi živin termometar, a temperatura je obično izražena u stepenima Celzijusa (℃). Ukoliko ste na telefonu ili TV-u naisli na prikaz temperature sa slovom ℉, to nije greška, već se ponegde, npr. u Sjedinjenim Američkim Državama temperatura izražava u stepenima Farenhajta. Više detalja o tome kako je nastao termometar koji se danas koristi za merenje temperature pogledajte u videu:
Postoji još nekoliko bitnih stvari koje vredi pomenuti kada govorimo o temperaturi, ali i bilo kom parametru koji se meri u meteorologiji. Kao što je pomenuto u članku o vetru, meteorologija kao nauka poštuje pravila propisana od strane Svetske Meteorološke Organizacije (WMO). Izmedju ostalog, vrlo jasna i stroga pravila se odnose na merenja svih meteoroloških parametara!
Na primer, jedan od tih propisa podrazumeva da se termometri koji služe za merenje temperature vazduha smeštaju na visinu od dva metra, kao i da su okruženi zaklonom koji je obično bele boje sa prorezima, što omogućava vazduhu da slobodno struji oko instrumenta - meteorološki zaklon. Još jedan od zahteva je da se takav termometar postavlja iznad travnate površine.
Ovakvi zahtevi možda deluju zastarelo i neobično s obzirom na to da smo u gradovima često okruženi betonom. Ali meteorolozi vrlo dobro razumeju da je u pitanju standardizovano merenje, koje se u realnom vremenu prosledjuje u medjunarodnu razmenu podataka. Ti podaci se neprestano skupljaju, prenose izmedju meteoroloških centara na celom svetu i svakodnevno bivaju unošeni kao početni uslovi za izradu numeričkih prognoza vremena.
Mali eksperiment, koji može uraditi svaki čitalac tokom toplog letnjeg dana može pomoći u razumevanju razloga za merenje temperature vazduha baš na ovaj način. Potrebno je da u podne nadjemo prostor sa hladovinom. Ostanemo nekoliko minuta u hladovini, a onda iskoračimo na deo koji je u potpunosti izložen Suncu. Ostanemo na suncu nekoliko minuta, pa se opet vratimo u hladovinu.
Svi ćemo primetiti da je izloženost direktnom Suncu neprijatnjije nego stajanje u hladovini. To je upravo zato što pored toplote okolnog vazduha osećamo i toplotno zračenje Sunca direktno na našoj koži. Tako možemo shvatiti i zašto se termometri smeštaju u prostor koji je u hladovini, tj u goreopisani meteorološki zaklon - to je zato što nam je potrebno da on izmeri temperaturu vazduha a ne temperaturu materijala od kojih je sačinjen!
Meteorolozi su odavno uočili pojavu koju nazivaju hodom temperature. Najčešće spominjani su
Dnevni hod temperature
Godišnji hod temperature
Dnevni hod temperature predstavlja promenu temperature u toku dana koje je uzrokovana razmenom energije zračenja izmedju Sunca i Zemlje, kao i Zemlje i atmosfere. Od izlaska Sunca temperatura raste i sat-dva posle nakon dostizanja maksimuma na Zemljinoj površini, temperatura atmosfere je takodje na svom maksimumu. Nakon toga, temperatura vazduha opada do zalaska Sunca, a pad temperature se nastavlja i tokom noći.
Često se dešava da se sloj vazduha koji je blizu Zemljine površine, u donjih 50-100m, ohladi tokom noći više nego slojevi vazduha koji se nalaze na većoj visini. Ova pojava se naziva temperaturna inverzija. Temperaturna inverzija se vrlo često formira u zimskim mesecima i za posledicu neretko ima formiranje magle i zadržavanje zagadjenja u prizemnom sloju atmosfere.
Godišnji hod temperature se u Srbiji može lepo uočiti, s obzirom da se tokom godine smenjuju sva četiri godišnja doba. Ovaj hod je ustvari posledica godišnje promene temperature tla i promene u temperaturi velikih vodenih površina. Tako znamo da zimi možemo očekivati temperaturu vazduha koja je u minusu ili se kreće oko nule, dok su u proleće dnevne temperature znatno prijatnije. Isto tako, temperaturni ekstremi u pogledu maksimalne temperature su karakteristični za letnje mesece.
Ovde će biti opisani neki od primera na koji način meteorološki parametri utiču jedni na druge.
Opisani će biti nastanak
Vetra sa mora - poznatiji kao “sea breeze” i
Fenski efekat
Interesantna je pojava kao što je “sea breeze”, koja se dešava pored morske obale u popodnevnim časovima. To je jedan od primera kako su meteorološki parametri povezani i promene jednog parametara neretko dovode promena ostalih.
Na primer, see breeze nastaje tako što se kopnena i vodena površina tokom letnjeg dana zagrevaju u različitoj meri. Iz fizike nam je poznato da se kopno zagreva brže od mora. Intenzivno zagrevanje kopna dovodi do kretanja vazduha u vertikalnom pravcu, poznato kao konvekcija. Kao posledica tog kretanja dešava se pad pritiska iznad kopna. U jednom momentu razlika u pritiscima vazduha koji se nalazi iznad mora i iznad kopna postane dovoljna da se generiše kretanje vazduha od mora prema kopnu. Ovo se u primorskim mestima javlja najčešće u poslepodnevnim satima i stanovnici vole da ga osete na svojoj koži, pošto sa sobom donosi svežiji i prijatniji vazduh sa mora.
Drugi primer uticaja kretanja vazduha (vetra) na temperaturu je pojava fena. Pored postojanja vetra, obično je potrebno da se na posmatranom prostoru nalazi i neka prepreka, kao što je planina ili obronci planine. Takav slučaj se u Srbiji često oseti u gradu Loznici. Kada duva jugozapadni vetar u prizemlju i u višim slojevima atmosfere, on obično povećava temperaturu iznad svih mesta u Srbiji. Kada jugozapadni vetar duva preko planina Gučevo, nedaleko od Loznice, kako prelazi prepreku tj planinu vazduh počinje da se spušta prema gradu. Kada se vazduh spušta sa veće visine, tom prilikom se i dodatno zagreva. Ovaj princip obično dovodi do dodatno povišenih izmerenih temperatura u Loznici pri opisanoj meteorološkoj situaciji.
Apsolutni temperaturni minimum zabeležen je 13.01.1985. godine u Karajukića Bunarima na Pešterskoj visoravni i iznosi -39,5℃.
Temperatura vazduha utiče na naše živote svakodnevno. Tokom godine postoje sezonske promene temperature vaduha koje uglavnom slede sezonske promene temperature tla.
O temperaturi obično ne razmišljamo puno, sem ako ne proživljavamo period kada se merenja tokom dana približe ekstremnim vrednostima. Ekstremne vrednosti temperature obično izazivaju neprijatan osećaj u telu zato što ljudsko telo tada preživljava stres. Leti se javljau toplotni talasi, a zimi takozvani ledeni dani. O ovim temama biće reči u nekim od narednih članaka.
Maksimalna temperatura u Beogradu izmerena je 24.07.2007. i iznosila je 43,6℃.
Minimalna temperatura u Beogradu je izmerena dva puta, i to 08.01.1947. i 10.01.1893. Godine i iznosila je -26,2℃.
Da! Merenje temperature se vrši na isti način iz sata u sat tokom cele godine.
Tvrdnja da temperatura sa visinom opada na prvi pogled može zaista delovati čudno. Odgovor na ovo pitanje stoji u načinu na koji se tačno vazduh zagreva. Naime, Sunce emituje kratkotalasno zračenje koje u najvećem obimu prolazi kroz atmosferu i zagreva direktno Zemljinu površinu. Zatim, tako zagrejana Zemlja emituje nazad dugotalasno zračenje, koje potom zagreva atmosferu iznad nje. Prema tome, slojevi vazduha koji su bliži Zemlji se zagreju najviše i kako idemo u visinu, efekat zagrevanja je sve slabiji i slabiji.