Zeme ir vienīgā planēta mūsu Saules sistēmā, kur, kā zināms, pastāv dzīvība. Tomēr no visām novērojamajām norādēm Zeme ir vienīgā vieta mūsu Saules sistēmā, kur dzīvība var un var pastāvēt uz virsmas.
Tas ir saistīts ar vairākiem faktoriem, kas ietver Zemes stāvokli attiecībā pret Sauli. Atrodoties “Goldilocks zonā” (pazīstams arī kā apdzīvojamā zona) un atmosfēras (un magnetosfēras) esamībā, Zeme spēj uz tās virsmas uzturēt stabilu vidējo temperatūru, kas ļauj uz tās virsmas pastāvēt siltam, plūstošam ūdenim , un dzīvībai labvēlīgus apstākļus.
Variācijas:
Vidējā temperatūra uz Zemes virsmas ir atkarīga no vairākiem faktoriem. Tajos ietilpst dienas laiks, gada laiks un vietas, kur tiek veikti temperatūras mērījumi. Ņemot vērā to, ka Zeme piedzīvo aptuveni 24 stundu garu sānvirziena pagriezienu - tas nozīmē, ka viena puse nekad nav vērsta pret Sauli - dienā temperatūra paaugstinās un vakarā pazeminās, dažreiz ievērojami.
Un, ņemot vērā to, ka Zemei ir slīpa ass (aptuveni 23 ° pret Saules ekvatoru), Zemes ziemeļu un dienvidu puslodes ir attiecīgi noliektas pret Sauli vai prom no tās vasaras un ziemas sezonās. Un, ņemot vērā to, ka Zemes ekvatoriālie reģioni atrodas tuvāk Saulei un dažās pasaules daļās ir vairāk saules gaismas un mazāk mākoņu pārklājuma, temperatūra visā planētā svārstās plaši.
Tomēr ne katrs planētas reģions piedzīvo četrus gadalaikus. Pie ekvatora temperatūra ir vidēji augstāka, un reģionā nav auksto un karsto sezonu tāpat kā ziemeļu un dienvidu puslodē. Tas ir tāpēc, ka saules gaismas daudzums, kas sasniedz ekvatoru, mainās ļoti maz, lai gan lietainā sezonā temperatūra nedaudz atšķiras.
Mērīšana:
Vidējā virsmas temperatūra uz Zemes ir aptuveni 14 ° C; bet kā jau minēts, tas atšķiras. Piemēram, karstākā temperatūra, kāda jebkad reģistrēta uz Zemes, bija 70,7 ° C (159 ° F), kas tika uzņemta Irānas Lut tuksnesī. Šie mērījumi bija daļa no globālās temperatūras apsekojuma, ko NASA Zemes observatorijas zinātnieki veica no 2003. līdz 2009. gada vasarai. Piecos no septiņiem aptaujātajiem gadiem (2004., 2005., 2006., 2007. un 2009. gadā) karstākā vieta bija Luta tuksnesis. uz Zemes.
Tomēr tā nebija karstākā vieta katru gadu aptaujā. Satelīti 2003. gadā Austrālijas Kvīnslendas krūmājos reģistrēja 69,3 ° C (156,7 ° F) - otro augstāko septiņu gadu analīzē - temperatūru. Un 2008. gadā bija sasniedzis liesmojošo kalnu ar gada maksimālo temperatūru 66,8 ° C (152,2 ° F), kas tika reģistrēta tuvējā Turpānas baseinā Ķīnas rietumos.
Tikmēr aukstākā temperatūra, kāda jebkad reģistrēta uz Zemes, tika mērīta Padomju Vostokas stacijā Antarktikas plato. Izmantojot uz zemes bāzētus mērījumus, 1983. gada 21. jūlijā temperatūra sasniedza vēsturiski zemāko –89,2 ° C (-129 ° F). Satelītu datu analīze parādīja iespējamo temperatūru ap -93,2 ° C (-135,8 ° F; 180,0). K), arī Antarktīdā, 2010. gada 10. augustā. Tomēr šo nolasījumu neapstiprināja zemes mērījumi, un līdz ar to saglabājas iepriekšējais ieraksts.
Visi šie mērījumi tika veikti, pamatojoties uz temperatūras nolasījumiem, kas tika veikti saskaņā ar Pasaules meteoroloģiskās organizācijas standartu. Saskaņā ar šiem noteikumiem gaisa temperatūru mēra no tiešiem saules stariem - jo termometrā un ap to esošie materiāli var absorbēt starojumu un ietekmēt siltuma jutīgumu - un termometriem jāatrodas 1,2–2 metrus no zemes.
Salīdzinājums ar citām planētām:
Neskatoties uz temperatūras svārstībām atkarībā no diennakts laika, gadalaika un atrašanās vietas, Zemes temperatūra ir ievērojami stabila salīdzinājumā ar citām Saules sistēmas planētām. Piemēram, dzīvsudraba temperatūras svārstās no karstas līdz ļoti aukstai, pateicoties tā tuvumam Saulei, atmosfēras trūkumam un lēnai rotācijai. Īsāk sakot, temperatūra var sasniegt līdz 465 ° C pusē, kas vērsta pret Sauli, un pazemināties līdz -184 ° C pusē, kas vērsta pret to.
Pateicoties biezai oglekļa dioksīda un sēra dioksīda atmosfērai, Venera ir karstākā planēta mūsu Saules sistēmā. Karstākajā laikā tā regulāri var sasniegt temperatūru līdz 460 ° C. Tikmēr Marsa vidējā virsmas temperatūra ir -55 ° C, taču arī Sarkanā planēta piedzīvo zināmas izmaiņas - pusdienlaikā temperatūra svārstās no 20 ° C līdz ekvatoram līdz pat -153 ° C pie poliem.
Vidēji tas ir daudz aukstāks nekā Zeme, jo atrodas tikai apdzīvojamās zonas ārējā malā un ir plānas atmosfēras dēļ - kas nav pietiekams, lai saglabātu siltumu. Turklāt tā virsmas temperatūra var mainīties pat par 20 ° C, pateicoties Marsa ekscentriskajai orbītai ap Sauli (tas nozīmē, ka noteiktos orbītas punktos tā ir tuvāk Saulei nekā citās).
Tā kā Jupiters ir gāzes gigants un tam nav cietas virsmas, precīzi novērtēt tā “virsmas temperatūru” nav iespējams. Bet mērījumi, kas veikti no Jupitera mākoņu augšpuses, norāda temperatūru aptuveni -145 ° C. Tāpat Saturns ir diezgan aukstu gāzu milzu planēta, kuras vidējā temperatūra ir -178 ° C. Bet Saturna slīpuma dēļ dienvidu un ziemeļu puslodes tiek uzkarsētas atšķirīgi, izraisot sezonālās temperatūras svārstības.
Urāns ir aukstākā planēta mūsu Saules sistēmā ar zemāko reģistrēto temperatūru –224 ° C, savukārt temperatūra Neptūna augšējā atmosfērā sasniedz pat -218 ° C. Īsāk sakot, Saules sistēma darbojas gambitā no ārkārtīgi auksta līdz ārkārtīgi karstam, ar lielu dispersiju un tikai dažās vietās, kas ir pietiekami mērenas, lai uzturētu dzīvību. Un no visiem tiem šķiet, ka tikai planēta Zeme atrod rūpīgu līdzsvaru, kas nepieciešams, lai to mūžīgi uzturētu.
Variācijas visā vēsturē:
Aplēses par Zemes vidējo virsmas temperatūru ir nedaudz ierobežotas, jo temperatūras reģistrētas tikai pēdējos divsimt gadus. Tādējādi vēsturē reģistrētie augstākie un zemākie rādītāji ir ievērojami atšķīries. Tāds ekstrēms piemērs varētu būt Saules sistēmas agrīnajā vēsturē, apmēram pirms 3,75 miljardiem gadu.
Šajā laikā Saule bija par aptuveni 25% lēnāka nekā šobrīd, un Zemes atmosfēra vēl bija veidošanās procesā. Neskatoties uz to, saskaņā ar dažiem pētījumiem tiek uzskatīts, ka Zemes pirmatnējā atmosfēra - pateicoties metāna un oglekļa dioksīda koncentrācijai - varētu uzturēt virsmas temperatūru virs sasalšanas.
Zeme ir piedzīvojusi periodiskas klimata izmaiņas arī pēdējos 2,4 miljardos gadu, ieskaitot piecus lielākos ledus laikmetus - attiecīgi pazīstamus kā Huronian, Cryogenian, Andu-Saharas, Karoo un Pliocene-Quaternary. Tie sastāvēja no ledus periodiem, kad sniega un ledus uzkrāšanās palielināja virsmas albedo, vairāk Saules enerģijas tika atspoguļota kosmosā, un planēta uzturēja zemāku atmosfēras un vidējo virsmas temperatūru.
Šos periodus atdalīja ar “starpledus periodiem”, kad siltumnīcefekta gāzu, piemēram, tādu, kuras izdalās vulkāniskās aktivitātes dēļ, palielināšanās paaugstināja globālo temperatūru un radīja atkusni. Šis process, kas pazīstams arī kā “globālā sasilšana”, mūsdienu laikmetā ir kļuvis par diskutablu avotu, kad cilvēku darbība ir kļuvusi par dominējošo faktoru klimata izmaiņās. Tāpēc daži ģeologi, lai atsauktos uz šo periodu, izmanto terminu “Antropocēns”.
Pateicoties pieaugošajai CO 2 un citu siltumnīcefekta gāzu koncentrācijai, ko rada cilvēku darbība, vidējā virsmas temperatūra kopš 20. gadsimta vidus ir nepārtraukti pieaugusi. Pēdējās desmitgadēs NASA caur Zemes observatoriju ir noteikusi vidējās virsmas temperatūras pieauguma diagrammas.
Iekšējā temperatūra:
Runājot par planētu temperatūru, pastāv liela atšķirība starp to, ko mēra uz virsmas, un to, kādi apstākļi pastāv planētas iekšienē. Būtībā temperatūra kļūst vēsāka, jo tālāk tiek izvadīts no serdes, kas ir saistīts ar planētas iekšējo spiedienu, nepārtraukti samazinoties tēvam. Un, lai gan zinātnieki nekad nav nosūtījuši zondi uz mūsu planētas kodolu, lai iegūtu precīzus mērījumus, ir veikti dažādi aprēķini.
Piemēram, tiek uzskatīts, ka Zemes iekšējā serdeņa temperatūra ir pat 7000 ° C, turpretī ārējā serde tiek uzskatīta par starp 4000 un 6000 ° C. Tikmēr tiek lēsts, ka apvalks, kas atrodas tieši zem Zemes garozas, ir aptuveni 870 ° C. Un, protams, temperatūra turpina vienmērīgi atdzist, paaugstinoties atmosfērā.
Galu galā daudzu faktoru dēļ temperatūra uz katras mūsu Saules sistēmas planētas ievērojami atšķiras. Bet no tā, ko mēs varam pateikt, Zeme ir viena pati ar to, ka tā temperatūras svārstības piedzīvo pietiekami mazas, lai sasniegtu stabilitātes pakāpi. Būtībā tā ir vienīgā vieta, par kuru mēs zinām, ka tā ir gan pietiekami silta, gan pietiekami vēsa, lai uzturētu dzīvību. Visur citur ir pārāk ekstrēmi!
Žurnālā Space ir raksti par Zemes un planētu temperatūru. Šeit ir daži interesanti fakti par planētu Zeme, un šeit ir raksts par to, kāpēc Zemei ir gadalaiki.
Ja vēlaties iegūt vairāk informācijas par Zemes, iepazīstieties ar NASA Saules sistēmas izpētes rokasgrāmatu uz Zemes. Un šeit ir saite uz NASA Zemes novērošanas centru.
Lai iegūtu papildinformāciju, izmēģiniet Zemes temperatūras izsekotāju un sezonālos temperatūras ciklus.
Mēs esam ierakstījuši arī epizodi no astronomijas, kas stāsta par visu planētu Zeme. Klausieties šeit, epizode 51: Zeme.
