מה הטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ?

כדור הארץ הוא כוכב הלכת היחיד במערכת השמש שלנו שידוע כי חיים קיימים. עם זאת, מכל הסימנים הנצפים, כדור הארץ הוא המקום היחיד במערכת השמש שלנו בו חיים יכולים להתקיים על פני השטח.

זה נובע ממספר גורמים, הכוללים את מיקום כדור הארץ ביחס לשמש. כשהוא נמצא ב"אזור הזהב "(שכונה גם אזור ראוי למגורים), וקיום האטמוספרה (והמגנטוספירה), כדור הארץ מסוגל לשמור על טמפרטורה ממוצעת יציבה על פני השטח המאפשרת קיום של מים חמים וזורמים על פני השטח שלו , ותנאים חיוביים לחיים.

וריאציות:

הטמפרטורה הממוצעת על פני כדור הארץ תלויה במספר גורמים. אלה כוללים את השעה ביום, את השעה בשנה, והיכן נלקחות מדידות הטמפרטורות. בהתחשב בכך שכדור הארץ חווה סיבוב צדדי של בערך 24 שעות - מה שאומר שצד אחד לעולם אינו פונה תמיד לעבר השמש - הטמפרטורות עולות ביום ויורדות בערב, לעיתים באופן מהותי.

ובהתחשב בכך שלכדור הארץ יש ציר נוטה (כ- 23 ° לכיוון קו המשווה של השמש), חצי הכדור הצפוני והדרומי של כדור הארץ נוטים לכיוון או מהשמש לעבר הרחוק בעונות הקיץ והחורף, בהתאמה. ובהתחשב בכך שאזורים משווים של כדור הארץ קרובים יותר לשמש, ואזורים מסוימים בעולם חווים יותר אור שמש וכיסוי עננים פחות, הטמפרטורות נעות ברחבי כדור הארץ.

עם זאת, לא כל אזור על פני כדור הארץ חווה ארבע עונות. בקו המשווה הטמפרטורה בממוצע גבוהה יותר והאזור אינו חווה עונות קרות וחמות באותה צורה של חצי הכדור הצפוני והדרומי. הסיבה לכך היא שכמות אור השמש שמגיעה לקו המשווה משתנה מעט מאוד, אם כי הטמפרטורות אכן משתנות מעט במהלך העונה הגשומה.

מדידה:

טמפרטורת השטח הממוצעת בכדור הארץ היא כ- 14 ° C; אך כאמור, זה משתנה. למשל, הטמפרטורה החמה ביותר שנרשמה אי פעם על כדור הארץ הייתה 70.7 ° C (159 ° F), שצולמה במדבר לוט של איראן. מדידות אלה היו חלק מסקר טמפרטורות עולמי שערכו מדענים במצפה הכוכבים של נאס"א בקיץ 2003 עד 2009. במשך חמש מתוך שבע השנים שנבדקו (2004, 2005, 2006, 2007, ו- 2009) מדבר לוט היה המקום החם ביותר על פני כדור הארץ.

עם זאת, זה לא היה המקום החם ביותר בכל שנה אחת בסקר. בשנת 2003 רשמו הלוויינים טמפרטורה של 69.3 ° C (156.7 מעלות צלזיוס) - השנייה בגובהה בניתוח של שבע שנים - בשפלה של קווינסלנד, אוסטרליה. ובשנת 2008, הגיע לו ההר הבוהק, עם טמפרטורה מקסימאלית שנתית של 66.8 מעלות צלזיוס שנרשמה באגן הטורפנים הסמוך במערב סין.

בינתיים, הטמפרטורה הקרה ביותר שנרשמה אי פעם על פני כדור הארץ נמדדה בתחנת ווסטוק הסובייטית במישור האנטארקטי. בעזרת מדידות על בסיס קרקע הגיעה הטמפרטורה לשפל היסטורי של -89.2 מעלות צלזיוס ב -21 ביולי 1983. ניתוח נתוני לוויין הצביע על טמפרטורה סבירה של סביב -93.2 ° C (-135.8 ° F; 180.0) K), גם באנטארקטיקה, ב -10 באוגוסט 2010. עם זאת, קריאה זו לא אושרה על ידי מדידות קרקעיות, וכך נותר השיא הקודם.

כל המדידות הללו התבססו על קריאות טמפרטורה שבוצעו בתקן הארגון המטאורולוגי העולמי. על פי תקנות אלה, טמפרטורת האוויר נמדדת לאור שמש ישיר - מכיוון שהחומרים במדחום ובסביבתו יכולים לספוג קרינה ולהשפיע על חישת החום - והמטרומטרים אמורים להיות ממוקמים במרחק של 1.2 עד 2 מטרים מהקרקע.

השוואה לכוכבי לכת אחרים:

למרות השונות בטמפרטורה בהתאם לשעה ביום, לעונה ולמיקום, הטמפרטורות של כדור הארץ יציבות להפליא בהשוואה לכוכבי לכת אחרים במערכת השמש. לדוגמה, בכספית, הטמפרטורות נעות בין חם מותך לקור במיוחד, בגלל קרבתה לשמש, חוסר אווירה והסיבוב האיטי שלה. בקיצור, הטמפרטורות יכולות להגיע עד 465 מעלות צלזיוס בצד הפונה לשמש, וליפול ל -184 מעלות צלזיוס בצד הפונה ממנה.

ונוס, בזכות האטמוספירה העבה של פחמן דו חמצני וגופרית דו-חמצנית, היא הכוכב החם ביותר במערכת השמש שלנו. בלוהט ביותר הוא יכול להגיע לטמפרטורות של עד 460 מעלות צלזיוס על בסיס קבוע. בינתיים, טמפרטורת פני השטח הממוצעת של מאדים היא -55 מעלות צלזיוס, אך הכוכב האדום גם חווה שונות מסוימת, כאשר טמפרטורות נעות עד 20 מעלות צלזיוס בקו המשווה במהלך הצהריים, עד לנמוך עד -153 מעלות צלזיוס בקטבים.

עם זאת, בממוצע הוא הרבה יותר קר מכדור הארץ, נמצא ממש בקצה החיצוני של האזור המגורים, ובגלל האווירה הדקה שלו - שאינה מספיקה כדי לשמור על חום. בנוסף, טמפרטורת פני השטח שלו יכולה להשתנות עד 20 מעלות צלזיוס בגלל מסלולו האקסצנטרי של מאדים סביב השמש (כלומר הוא קרוב יותר לשמש בנקודות מסוימות במסלולו מאשר באחרים).

מכיוון שיופיטר הוא ענק גז, ואין לו משטח יציב, הערכה מדויקת של "טמפרטורת פני השטח" שלו היא בלתי אפשרית. אולם מדידות שנערכו מראש ענני צדק מצביעות על טמפרטורה של -145 מעלות צלזיוס. באופן דומה, סטורן הוא כוכב לכת ענקי למדי של גז, עם טמפרטורה ממוצעת של -178 מעלות צלזיוס. אך בגלל הטיה של שבתאי, ההמיספרות הדרומיות והצפוניות מחוממות בצורה שונה, וגורמות לשונות טמפרטורה עונתית.

אוראנוס הוא הכוכב הקר ביותר במערכת השמש שלנו, עם הטמפרטורה הנרשמת הנמוכה ביותר של -224 מעלות צלזיוס, ואילו הטמפרטורות באטמוספירה העליונה של נפטון מגיעות עד -218 מעלות צלזיוס. בקיצור, מערכת השמש מריצה את הגמביט מקור עז לחם קיצוני, עם הרבה שונות ורק מקומות מעטים מספיק ממוזגים כדי לקיים חיים. ומכל אלה, רק כוכב הלכת כדור הארץ הוא זה שמקבל את האיזון הקפדני הנדרש כדי לקיים אותו תמיד.

וריאציות לאורך ההיסטוריה:

הערכות לגבי טמפרטורת פני השטח הממוצעת של כדור הארץ מוגבלות במידה מסוימת בגלל העובדה שהטמפרטורות נרשמו רק במאתיים השנים האחרונות. לפיכך, לאורך ההיסטוריה השיאים והמורידות הרשומים השתנו במידה ניכרת. דוגמה קיצונית לכך הייתה במהלך ההיסטוריה המוקדמת של מערכת השמש, לפני כ- 3.75 מיליארד שנה.

נכון לעכשיו, השמש מתארכת בכ- 25% מכפי שהיא כיום, והאווירה של כדור הארץ הייתה עדיין בתהליך היווצרותה. עם זאת, על פי כמה מחקרים, ההערכה היא כי האטמוספרה הקדומה של כדור הארץ - בגלל ריכוזי המתאן והפחמן הדו-חמצני שלה - הייתה יכולה להתמיד בטמפרטורות פני השטח מעל הקפוא.

כדור הארץ עבר גם שינויי אקלים תקופתיים במהלך 2.4 מיליארד השנים האחרונות, כולל חמש עידני קרח עיקריים - הידועים בכינויו חורוני, קריוגני, אנדיאה-סהרה, קארו ופלואזן-רבעון, בהתאמה. אלה כללו תקופות קרחוניות בהן הצטברות שלג וקרח הגדילו את אלבדו לפני השטח, יותר מהאנרגיה של השמש השתקפה בחלל, וכוכב הלכת שמר על טמפרטורת שטח אטמוספרי נמוכה וממוצע.

תקופות אלה הופרדו על ידי "תקופות בין-קרחוניות", בהן עלייה בגזי החממה - כמו אלה שמשתחררים מפעילות וולקנית - העלתה את הטמפרטורה העולמית והניבה הפשרה. תהליך זה, המכונה גם "התחממות כדור הארץ", הפך למקור של מחלוקת בעידן המודרני, שם הסוכנות האנושית הפכה לגורם דומיננטי בשינויי האקלים. מכאן מדוע ישנם גיאולוגים המשתמשים במונח "אנתרופוקן" כדי להתייחס לתקופה זו.

הודות לעלייה בריכוז של CO² וגזי חממות אחרים, הנוצרים על ידי פעילות אנושית, טמפרטורות השטח הממוצעות עלו בהתמדה מאז אמצע המאה העשרים. בעשורים האחרונים מציגה נאס"א עליית טמפרטורת פני השטח הממוצעת דרך מצפה הכוכבים.

טמפרטורות פנימיות:

כשמדברים על הטמפרטורות של כוכבי לכת, יש הבדל משמעותי בין מה שנמדד לפני השטח לבין התנאים הקיימים בפנים הפלנטה. בעיקרו של דבר, הטמפרטורה הולכת ומתקררת ככל שמתרחקים מהליבה, והיא נובעת מהלחץ הפנימי של כדור הארץ שמוריד בהתמדה את האב החוצה. ובעוד שמדענים מעולם לא שלחו בדיקה לליבת כדור הארץ שלנו כדי להשיג מדידות מדויקות, נערכו הערכות שונות.

לדוגמה, מאמינים כי הטמפרטורה של הליבה הפנימית של כדור הארץ גבוהה כמו 7000 מעלות צלזיוס, ואילו הגרעין החיצוני נחשב בין 4000 ל 6000 מעלות צלזיוס. בינתיים, הערכה של המעטפת, האזור שנמצא ממש מתחת לקרום החיצוני של כדור הארץ, היא בערך 870 מעלות צלזיוס. וכמובן, הטמפרטורה ממשיכה להתקרר בהתמדה כשאתה עולה באווירה.

בסופו של דבר הטמפרטורות משתנות במידה ניכרת בכל כדור הארץ במערכת השמש שלנו, בשל ריבוי גורמים. אך ממה שאנו יכולים לדעת, כדור הארץ הוא לבד בכך שהוא חווה וריאציות טמפרטורות קטנות מספיק בכדי להשיג מידה של יציבות. בעיקרון, זה המקום היחיד שאנחנו יודעים עליו שהוא גם מספיק חם וגם קריר מספיק כדי לתמוך בחיים. בכל מקום אחר הוא פשוט קיצוני מדי!

במגזין החלל מאמרים על טמפרטורת כדור הארץ וטמפרטורת כוכבי הלכת. הנה כמה עובדות מעניינות על כדור הארץ, והנה מאמר על הסיבות לכך שכדור הארץ עונות השנה.

אם תרצה לקבל מידע נוסף על כדור הארץ, עיין במדריך לחקר מערכות השמש של נאס"א על ​​כדור הארץ. והנה קישור למצפה הכוכבים של נאס"א.

למידע נוסף, נסה את מעקב הטמפרטורות של כדור הארץ ומחזורי הטמפרטורה העונתיים.

הקלטנו גם פרק של אסטרונומיה יצוקה שכולל כדור הארץ. האזינו כאן, פרק 51: כדור הארץ.