Maa on aurinkokunnan järjestelmämme ainoa planeetta, jossa elämän tiedetään olevan olemassa. Kaikista havaittavissa olevista merkinnöistä Maa on kuitenkin aurinkokunnan järjestelmämme ainoa paikka, jossa elämä voi - ja tapahtuu - pinnalla.
Tämä johtuu useista tekijöistä, joihin sisältyy Maan sijainti aurinkoon nähden. Maapallolla on "Goldilocks-vyöhyke" (alias. Asuttava alue) ja ilmakehän (ja magnetosfäärin) olemassaolo pystyy ylläpitämään vakaan keskilämpötilansa pinnallaan, mikä mahdollistaa lämpimän, virtaavan veden olemassaolon sen pinnalla , ja elämän kannalta suotuisat olosuhteet.
Muunnelmat:
Keskimääräinen lämpötila maan pinnalla riippuu monista tekijöistä. Näitä ovat kellonaika, vuodenaika ja lämpötilan mittaukset. Koska maapallolla on noin 24 tunnin sivusuuntainen kierto - mikä tarkoittaa sitä, että toinen puoli ei ole aina päin päin aurinkoa -, lämpötilat nousevat päivällä ja laskevat illalla, joskus huomattavasti.
Ja ottaen huomioon, että maapallolla on kalteva akseli (suunnilleen 23 ° auringon päiväntasaajaa kohti), maapallon pohjoinen ja eteläinen pallonpuolisko ovat joko kallistuneet kohti aurinkoa tai poispäin kesä- ja talvikausien aikana. Ja ottaen huomioon, että maapallon päiväntasaajan alueet ovat lähempänä aurinkoa ja tietyissä maailman osissa kohoaa enemmän auringonvaloa ja vähemmän pilvien peittävyyttä, lämpötilat vaihtelevat suuresti ympäri planeettaa.
Kaikilla planeetan alueilla ei kuitenkaan ole neljä vuodenaikaa. Päiväntasaajalla lämpötila on keskimäärin korkeampi eikä alueella ole kovia kylmiä ja kuumia vuodenaikoja samalla tavalla kuin pohjoisessa ja etelässä pallonpuoliskolla. Tämä johtuu siitä, että päiväntasaajan päästävän auringonvalon määrä muuttuu hyvin vähän, vaikka lämpötilat vaihtelevatkin hieman sadekauden aikana.
Mittaus:
Keskimääräinen pintalämpötila maapallolla on noin 14 ° C; mutta kuten jo todettiin, tämä vaihtelee. Esimerkiksi kaikkien aikojen kuumin lämpötila maan päälle oli 70,7 ° C (159 ° F), joka otettiin Iranin Lut-autiomaassa. Nämä mittaukset olivat osa NASA: n maan observatorion tutkijoiden suorittamaa maailmanlaajuista lämpötilatutkimusta kesien 2003-2009 aikana. Viidestä tutkituista seitsemästä vuodesta (2004, 2005, 2006, 2007 ja 2009) Lut-autiomaa oli kuumin paikka. maan päällä.
Se ei kuitenkaan ollut tutkimuksen jokaisen vuoden kuumin kohta. Vuonna 2003 satelliittien lämpötila oli 69,3 ° C (156,7 ° F) - seitsemän vuoden analyysin toiseksi korkein - Queenslandin pensaikoissa, Australiassa. Ja vuonna 2008 Flaming Mountain saavutti eräpäivän, jonka vuotuinen maksimilämpötila oli 66,8 ° C (152,2 ° F), joka kirjattiin lähellä olevaan Turpanin vesistöalueeseen Länsi-Kiinassa.
Sillä välin kylmä lämpötila, joka koskaan on ollut maan päällä, mitattiin Neuvostoliiton Vostok-asemalla Antarktiksen tasangolla. Maaperusteisia mittauksia käyttämällä lämpötila saavutti historiallisen alhaisimman -89,2 ° C (-129 ° F) 21. heinäkuuta 1983. Satelliittitietojen analyysi osoitti todennäköisen lämpötilan olevan noin -93,2 ° C (-135,8 ° F; 180,0). K), myös Etelämantereella, 10. elokuuta 2010. Maanmittaukset eivät kuitenkaan vahvistaneet tätä lukemaa, joten aiempi ennätys säilyy.
Kaikki nämä mittaukset perustuivat lämpötilalukemiin, jotka suoritettiin Maailman meteorologisen järjestön standardin mukaisesti. Näillä määräyksillä ilman lämpötila mitataan suorasta auringonvalosta - koska lämpömittarissa ja sen ympäristössä olevat materiaalit voivat absorboida säteilyä ja vaikuttaa lämmön havaitsemiseen - ja lämpömittarien on oltava 1,2 - 2 metrin päässä maasta.
Vertailu muihin planeettoihin:
Huolimatta lämpötilan vaihteluista vuorokauden ajan, vuodenajan ja sijainnin mukaan, Maan lämpötilat ovat huomattavan vakaat verrattuna muihin aurinkojärjestelmän planeettoihin. Esimerkiksi elohopeassa lämpötilat vaihtelevat sulasta kuumasta erittäin kylmään johtuen läheisyydestä aurinkoon, ilmakehän puutteesta ja sen hitaasta pyörimisestä. Lyhyesti sanottuna lämpötilat voivat nousta jopa 465 ° C: seen auringonpuoleisella puolella ja laskea -184 ° C: seen aurinkoa osoittavalta puolelta.
Paksu hiilidioksidin ja rikkidioksidin ilmakehän ansiosta Venus on aurinkokunnan kuumin planeetta. Kuumimmalla lämpötila voi saavuttaa säännöllisesti jopa 460 ° C: n lämpötilan. Sillä välin Marsin keskimääräinen pintalämpötila on -55 ° C, mutta Punaisella planeetalla on myös jonkin verran vaihtelua: lämpötilat vaihtelevat päiväntasaajan kohdalla jopa 20 ° C: sta keskipisteeseen -153 ° C.
Keskimäärin se on kuitenkin paljon kylmempi kuin maapallo, koska se on vain asutettavan alueen ulkoreunalla ja sen ohuen ilmakehän takia - mikä ei riitä lämmön pitämiseen. Lisäksi sen pintalämpötila voi vaihdella jopa 20 ° C johtuen Marsin epäkeskeisestä kiertoradasta Auringon ympärillä (tarkoittaen, että se on lähempänä aurinkoa tietyillä kiertoradallaan kuin toisissa).
Koska Jupiter on kaasu jättiläinen eikä sillä ole kiinteää pintaa, sen ”pintalämpötilan” tarkka arviointi on mahdotonta. Mutta Jupiterin pilvien yläosasta otetut mittaukset osoittavat lämpötilan olevan noin -145 ° C. Samoin Saturnus on melko kylmän kaasun jättiläinen planeetta, jonka keskilämpötila on -178 ° C. Mutta Saturnuksen kallistumisen vuoksi eteläinen ja pohjoinen pallonpuolisko lämmitetään eri tavalla, aiheuttaen vuodenajan lämpötilan vaihtelut.
Uranus on aurinkokunnan kylmäin planeetta, jonka alin matala lämpötila on -224 ° C, kun taas Neptunuksen yläilmakehän lämpötilat saavuttavat niinkin alhaisen kuin -218 ° C. Lyhyesti sanottuna, aurinkokunta johtaa gambitia erittäin kylmästä erittäin kuumaan, runsaalla varianssilla ja vain muutamassa paikassa, jotka ovat riittävän maltilliset elämän ylläpitämiseksi. Ja kaikista näistä vain planeetta Maa näyttää löytävän huolellisen tasapainon, jota tarvitaan sen pysyvään ylläpitämiseen.
Muunnelmat läpi historian:
Arviot maapallon keskimääräisestä pintalämpötilasta ovat jonkin verran rajalliset, koska lämpötiloja on kirjattu vasta viimeisen kahdensadan vuoden ajan. Siten historian aikana ennätyskorkeudet ovat olleet huomattavasti vaihtelevia. Äärimmäinen esimerkki tästä olisi aurinkokunnan varhaisen historian aikana, noin 3,75 miljardia vuotta sitten.
Tällä hetkellä aurinko oli noin 25% heikompi kuin nykyään, ja maapallon ilmapiiri oli vielä muodostumisprosessissa. Joidenkin tutkimusten mukaan uskotaan kuitenkin, että maapallon ensisijainen ilmapiiri - metaani- ja hiilidioksidipitoisuuksiensa vuoksi - olisi voinut ylläpitää pinnan lämpötiloja jäätymisen yläpuolella.
Maa on myös käynyt läpi määräajoin ilmastonmuutokset viimeisen 2,4 miljardin vuoden aikana, mukaan lukien viisi suurta jääkautta - tunnetaan vastaavasti nimellä Huronian, Kryogenian, Andien-Saharan, Karoo ja Plioseeni-Kvaternäärin. Ne koostuivat jäätiköistä, jolloin lumen ja jään kerääntyminen lisäsi pinta-albedoa, enemmän Auringon energiasta heijastui avaruuteen ja planeetta ylläpitää matalampaa ilmakehän ja pinnan keskilämpötilaa.
Nämä ajanjaksot erotettiin ”jäätikköjen välisillä jaksoilla”, joissa kasvihuonekaasujen - kuten vulkaanisen toiminnan aiheuttamien vapautumisten - lisääntyminen nosti maailman lämpötilaa ja tuotti sulaa. Tästä prosessista, joka tunnetaan myös nimellä ”ilmaston lämpeneminen”, on tullut kiistanalaisuuksia nykyaikana, jolloin ihmisten välityksestä on tullut hallitseva tekijä ilmastomuutoksessa. Siksi miksi jotkut geologit käyttävät termiä "antroposeeni" viitaten tähän ajanjaksoon.
Ihmisen toiminnan aiheuttamien hiilidioksidin ja muiden kasvihuonekaasujen kasvavien pitoisuuksien ansiosta keskimääräiset pintalämpötilat ovat nousseet tasaisesti 1900-luvun puolivälistä lähtien. Viime vuosikymmeninä NASA on kartoittanut keskimääräisiä pintalämpötilan nousuja Maan observatorion kautta.
Sisäiset lämpötilat:
Kun puhutaan planeettojen lämpötiloista, pinnalla mitattavien ja planeetan sisätilojen olosuhteiden välillä on suuri ero. Lämpötila on pohjimmiltaan viileämpi, mitä kauempana pääsee ytimestä, mikä johtuu siitä, että planeetan sisäinen paine vähenee tasaisesti, kun isä menee ulos. Ja vaikka tutkijat eivät ole koskaan lähettäneet koetinta planeettamme ytimeen saadakseen tarkkoja mittauksia, erilaisia arvioita on tehty.
Esimerkiksi uskotaan, että maan sisäisen ytimen lämpötilan on peräti 7000 ° C, kun taas ulkoisen ytimen ajatellaan olevan välillä 4000 - 6000 ° C. Samaan aikaan vaipan, alueen, joka sijaitsee hieman maan ulkopinnan kuoren alapuolella, arvioidaan olevan noin 870 ° C. Ja tietysti lämpötila jatkuu tasaisesti viileässä noustessa ilmakehään.
Loppujen lopuksi lämpötilat vaihtelevat huomattavasti kaikilla aurinkokunnan planeetoilla monien tekijöiden vuoksi. Mutta sen perusteella, mitä voimme kertoa, Maa on yksin siinä, että se kokee lämpötilan vaihtelut niin pienet saavuttaakseen jonkinasteisen vakauden. Periaatteessa se on ainoa paikka, josta tiedämme, että se on sekä tarpeeksi lämmin että viileä tukemaan elämää. Kaikkialla muualla on aivan liian äärimmäinen!
Space Magazine -lehdessä on artikkeleita maan lämpötilasta ja planeettojen lämpötilasta. Tässä on mielenkiintoisia faktoja maapallosta ja tästä on artikkeli siitä, miksi maapallolla on vuodenajat.
Jos haluat lisätietoja maapallolta, tutustu NASA: n aurinkokunnan tutkimusoppaan maan päällä. Ja tässä on linkki NASAn Earth Observatoryyn.
Kokeile lisätietoja maan lämpötilanseurannasta ja vuodenaikojen lämpötilasykleistä.
Olemme myös nauhoittaneet jakson tähtitiede-näyttelijöistä, jotka ovat kaikki maapallosta. Kuuntele täältä, Jakso 51: Maa.
