Земля - єдина планета в нашій Сонячній системі, де, як відомо, існує життя. Однак за всіма спостережуваними ознаками Земля - це єдине місце в нашій Сонячній системі, де життя може - і є - існує на поверхні.
Це пояснюється рядом факторів, серед яких положення Землі щодо Сонця. Перебуваючи в зоні Золотооловок (ака. Заселена зона) та існуванні атмосфери (та магнітосфери), Земля здатна підтримувати стабільну середню температуру на своїй поверхні, що дозволяє існувати на її теплій течій воді. та сприятливі для життя умови.
Варіації:
Середня температура на поверхні Землі залежить від ряду факторів. Сюди входять час доби, час року та місце вимірювань температури. З огляду на те, що Земля відчуває бічне обертання приблизно 24 години - це означає, що одна сторона ніколи не завжди звернена до Сонця - температура вдень піднімається і падає ввечері, іноді суттєво.
А враховуючи, що Земля має похилу вісь (приблизно до 23 ° у напрямку до екватора Сонця), Північна та Південна півкулі Землі або в літній, і в зимовий сезони відповідно нахиляються до Сонця або від них. А враховуючи, що екваторіальні райони Землі ближче до Сонця, а певні частини світу відчувають більше сонячного світла та менше хмарного покриву, температура коливається в широкій мірі по всій планеті.
Однак не кожен регіон планети переживає чотири сезони. На екваторі температура в середньому вище, і регіон не переживає холодних та спекотних сезонів так само, як це робить Північна та Південна півкулі. Це пов’язано з тим, що кількість сонячного світла, що досягає екватора, змінюється дуже мало, хоча температури дещо змінюються під час сезону дощів.
Вимірювання:
Середня температура поверхні на Землі приблизно 14 ° C; але, як уже зазначалося, це змінюється. Наприклад, найгарячіша температура, яка коли-небудь зафіксована на Землі, була 70,7 ° C (159 ° F), яку взяли в Іранській пустелі Лут. Ці вимірювання були частиною глобального обстеження температури, проведеного вченими в обсерваторії Землі НАСА влітку 2003 по 2009 рік. Протягом п'яти з семи років (2004, 2005, 2006, 2007 та 2009 рр.) Пустеля Лут була найгарячішим місцем на землі.
Однак це було не найгарячіше місце за кожен рік опитування. У 2003 році супутники зафіксували температуру 69,3 ° C (156,7 ° F) - другий за висотою в семирічному аналізі - в чагарниках штату Квінсленд, Австралія. І в 2008 році Пламтяна гора отримала належне, із щорічною максимальною температурою 66,8 ° C (152,2 ° F), зафіксованою в сусідньому басейні Турпан на заході Китаю.
Тим часом найбільш холодну температуру, яку коли-небудь зафіксували на Землі, вимірювали на радянській станції "Восток" на Антарктичному плато. Використовуючи наземні вимірювання, температура 21 липня 1983 року досягла історичного мінімуму -89,2 ° C (-129 ° F). Аналіз супутникових даних показав ймовірну температуру близько -93,2 ° C (-135,8 ° F; 180,0 K), також в Антарктиді, 10 серпня 2010 року. Однак це показання не було підтверджено наземними вимірами, і тому попередній запис залишається.
Усі ці вимірювання ґрунтувалися на показаннях температури, які проводилися відповідно до стандарту Всесвітньої метеорологічної організації. За цими правилами температура повітря вимірюється від прямого сонячного світла - оскільки матеріали в термометрі та навколо нього можуть поглинати випромінювання та впливати на чутливість тепла - і термометри повинні розташовуватися від 1,2 до 2 метрів від землі.
Порівняння з іншими планетами:
Незважаючи на зміни температури залежно від часу доби, сезону та місця розташування, температура Землі надзвичайно стабільна порівняно з іншими планетами Сонячної системи. Наприклад, на Меркурії температура коливається від розплавленого гарячого до надзвичайно холодного, через близькість до Сонця, відсутність атмосфери та повільне обертання. Коротше кажучи, температура може доходити до 465 ° С на стороні, що виходить до Сонця, і опускатися до -184 ° С на стороні, зверненій від неї.
Венера, завдяки своїй густій атмосфері вуглекислого газу та сірчистого газу, є найгарячішою планетою нашої Сонячної системи. У найгарячіші періоди він може регулярно досягати температури до 460 ° C. Тим часом середня температура поверхні Марса становить -55 ° C, але Червона планета також відчуває певну мінливість: температура в екваторі складає від 20 ° C вдень, до -153 ° C на полюсах.
У середньому він набагато холодніший за Землю, опинившись лише на зовнішньому краю зони для проживання та через свою тонку атмосферу - що недостатньо для утримання тепла. Крім того, температура його поверхні може змінюватися на цілих 20 ° C через ексцентричну орбіту Марса навколо Сонця (мається на увазі, що в певних точках своєї орбіти вона ближче до Сонця, ніж в інших).
Оскільки Юпітер є газовим гігантом і не має твердої поверхні, точна оцінка його "поверхневої температури" неможлива. Але вимірювання, зроблені вгорі хмар Юпітера, вказують на температуру приблизно -145 ° C. Так само Сатурн є досить холодною газовою гігантською планетою, із середньою температурою -178 ° Цельсія. Але через нахилу Сатурна південна і північна півкулі нагріваються по-різному, викликаючи сезонні зміни температури.
Уран - найхолодніша планета нашої Сонячної системи, з найнижчою зареєстрованою температурою -224 ° C, тоді як температура у верхній атмосфері Нептуна досягає -218 ° C. Коротше кажучи, Сонячна система управляє гамбітом від сильного холоду до надзвичайно жаркого, з великою кількістю дисперсії та лише в кількох місцях, достатньо помірних, щоб підтримувати життя. І з усіх тих, що здається, тільки планета Земля досягає ретельного балансу, необхідного для її постійного підтримання.
Варіації протягом історії:
Оцінки середньої температури поверхні Землі дещо обмежені через те, що температури зафіксовані лише протягом останніх двохсот років. Таким чином, протягом історії зафіксовані максимуми та мінімуми значно відрізнялися. Крайній приклад цього був би на початку ранньої історії Сонячної системи, близько 3,75 мільярда років тому.
У цей час Сонце приблизно на 25% слабше, ніж сьогодні, і атмосфера Землі ще була в процесі формування. Проте, згідно з деякими дослідженнями, вважається, що споконвічна атмосфера Землі - завдяки концентрації метану та вуглекислого газу - могла підтримувати поверхневі температури вище замерзання.
Земля також зазнала періодичних змін клімату протягом останніх 2,4 мільярдів років, включаючи п'ять основних льодових епох - відомих як гуронський, кріогенський, андсько-сахарський, кару та пліоцен-четвертинний відповідно. Вони складалися з льодовикових періодів, коли скупчення снігу та льоду збільшувало поверхневий альбедо, більше енергії Сонця відбивалося в космосі, а планета підтримувала нижчу атмосферну та середню поверхневу температуру.
Ці періоди були розділені "міжльодовиковими періодами", коли збільшення парникових газів - таких, як викиди вулканічної активності - підвищило глобальну температуру та призвело до відлиги. Цей процес, який також відомий як "глобальне потепління", став джерелом суперечок в сучасну епоху, коли людська агенція стала домінуючим фактором зміни клімату. Отже, чому деякі геологи використовують термін «антропоцен» для позначення цього періоду.
Завдяки зростаючій концентрації СО2 та інших парникових газів, які утворюються людською діяльністю, середня температура поверхні постійно зростає з середини 20 століття. Протягом останніх десятиліть НАСА проводить графік підвищення середньої температури поверхні через Обсерваторію Землі.
Внутрішні температури:
Говорячи про температуру планет, існує велика різниця між тим, що вимірюється на поверхні, та якими умовами існують у внутрішніх просторах планети. По суті, температура стає більш холодною, чим далі від ядра, що пояснюється внутрішнім тиском планети, що постійно зменшує рівень виходу батька. І хоча вчені ніколи не відправляли зонд до ядра нашої планети, щоб отримати точні вимірювання, були зроблені різні оцінки.
Наприклад, вважається, що температура внутрішнього ядра Землі досягає 7000 ° C, тоді як зовнішнє ядро вважається між 4000 і 6000 ° C. Тим часом мантія, область, яка лежить трохи нижче зовнішньої кори Землі, оцінюється приблизно в 870 ° С. І звичайно, температура під час підвищення атмосфери продовжує стабільно охолоджуватися.
Зрештою, температура значно варіюється на кожній планеті нашої Сонячної системи, через безліч факторів. Але з того, що ми можемо сказати, Земля одна в тому, що вона зазнає перепадів температур, досить малих, щоб досягти ступеня стійкості. В основному, це єдине місце, про яке ми знаємо, що воно і досить тепло, і досить прохолодно, щоб підтримувати життя. Скрізь ще просто занадто екстремально!
Космічний журнал має статті про температуру Землі та температуру планет. Ось кілька цікавих фактів про планету Земля, і ось стаття про те, чому Земля має сезони.
Якщо вам потрібна додаткова інформація про Землю, перегляньте Посібник з дослідження сонячної системи НАСА на Землі. Ось посилання на обсерваторію Землі НАСА
Для отримання додаткової інформації спробуйте відстежувати температуру Землі та сезонні температурні цикли.
Ми також записали епізод Астрономічної ролі про планету Земля. Слухайте тут, Епізод 51: Земля.
