7.5. Географско разпределение на температурата на въздуха в близост до земната повърхност
Основният модел на разпределение на топлината на Земята е зонирането - намаляване на температурата от екватора към полюсите. В обобщен вид това е ясно изразено на картата на годишните изотерми (фиг. 32). Като цяло планетарният хоризонтален температурен градиент - намаляване на температурата на въздуха на 100 km разстояние - е насочен от екватора към полюсите. Въпреки това, намаляването на температурата в този случай се случва неравномерно. В екваториално-тропичните ширини е много бавно, тук хоризонталният температурен градиент е малък, а изотермите са оскъдни. В умерените ширини, особено при 40 - 60 °, температурата спада доста бързо. Тук хоризонталният температурен градиент е значителен; следователно изотермите се събират и кондензират. На високи географски ширини температурата на въздуха отново намалява бавно, поради което изотермите се разреждат. Поради големия хоризонтален температурен градиент в умерените и близките ширини там често се срещат топли и студени въздушни маси, развива се активна фронтална дейност и се наблюдава най-голямата атмосферна нестабилност на Земята.
Сравнението на действителните повърхностни температури на въздуха със слънчевите показва, че ако не беше преразпределението на топлината между ниски и високи географски ширини в процеса на планетарна циркулация на въздушни и водни маси, годишната температура на въздуха на екватора би била много по-висока, а на полюсите, напротив, по-ниска.
Ориз. 32. Разпределение на средногодишната температура на въздуха на морското равнище (°С)
През лятото и на двете полукълба хоризонталните температурни градиенти на всички географски ширини са малки, така че изотермите са оскъдни. Поради намаляването на температурните контрасти между географските ширини се намалява меридионалното пренасяне на въздушните маси и отслабва циклоналната активност.
Анализът на летните и особено зимните изотерми показва, че наред с температурната зоналност на Земята има регионалност (секторалност), която е по-ясно изразена в екстратропичните ширини на северното полукълбо. Основната причина за отклонението на изотермите от зоналната тенденция е неравномерното разпределение на сушата и морето с техните неравномерни условия на нагряване и охлаждане. Максималното отклонение на изотермите се наблюдава при прехода от океан към суша. Допълнителни причини, които усложняват широчинската промяна на изотермите, са океанските течения и атмосферната циркулация, които извършват адвекция на топлина или студ. И така, в субтропичните и тропическите ширини, близо до западните брегове на континентите над студените течения в двете полукълба, изотермите се отклоняват към екватора, близо до източните брегове над топлите течения - към полюсите. В умерените и субполярните ширини на северното полукълбо, над студените течения близо до източните брегове на континентите (Лабрадор, Курил-Камчатка), изотермите се огъват на юг, а близо до западните брегове над топлите течения - на север. Особено грандиозно е влиянието на Северния Атлантик и продължаващото го Норвежко течение, чиито води директно пренасят топлина отвъд Арктическия кръг, нагрявайки въздуха над тях. Сега е установено, че половината от общия адвективен пренос на топлина от ниски географски ширини към високи географски ширини се извършва чрез атмосферна циркулация, а половината - чрез морски течения. В обратната посока се осъществява не по-малко мощна студена адвекция със студени течения.
Когато се анализира хода на изотермите над сушата, трябва да се вземе предвид височината и орографията на планините (предимно слънчеви и сенчести склонове), както и влиянието на снежната покривка и ледниците.
Абсолютните температурни максимуми се отбелязват в северната част на Африка, в Либия, в Ел-Азизия. -+58,0 °С през 1922 г. (полюс на топлина), а в югозападната част на САЩ, в пустинята Мохаве, в Долината на смъртта, - +56,7 °С през 1913 г. Това са най-високите температури в северното полукълбо. В южното полукълбо най-горещото място в Австралия, в средното течение на река Дарлинг, е +52,8 ° С. Абсолютната минимална температура от –89,2 °C е регистрирана в Източна Антарктида, във вътрешната станция Восток, през 1982 г. на височина 3488 m над морското равнище; в северното полукълбо минималната температура от –71,0 °C е регистрирана в Източен Сибир, в село Оймякон, разположено в котловина сред планините, където тече плътен студен въздух. На леденото плато на Гренландия температурата през зимата е -55 ° C.