Regionalna Stacja Hydrologiczno-Meteorologiczna (RSHM) w Toruniu podlegająca Oddziałowi Morskiemu IMGW w Gdyni jest najstarszą w Europie. W latach 1751-1759 prowadzono pomiary temperatury za pomocą termometru florentyńskiego, a następnie termometru Reumura. W latach 1760-1767 dwa razy na dobę mierzono ciśnienie, temperaturę powietrza, wysokość opadu, kierunek i prędkość wiatru oraz określano ogólną charakterystykę pogody (co może trochę przypominać współczesne szyfrowanie pogody bieżącej). W latach 1881-1930 prowadzono regularne obserwacje i pomiary. Obserwacje i pomiary na stacji Toruń Wrzosy rozpoczęte przez wojsko radzieckie w październiku 1945, od październiku 1946 były kontynuowane przez Państwowy Instytut Hydrologiczno-Meteorologiczny. W następnych latach zostają zainstalowane m.in. następujące przyrządy: 1948 r.- barograf, 1951 r. – termometr minimalny przy gruncie, 1954 r. – termograf i higrograf, 1956 r. – ewaporometr, 1960 r. – heliograf, 1961 r. – pluwiograf, 1964 r. – anemorumbometr M-47, 1965 r. – termometr gruntowy gł. 5 cm, 1966 r. – śniegomierz wago-wy, 1971 r. – psychrometr wentylowany. Rok 1975 to kolejna bardzo ważna data – Stacja zostaje przemianowana na hydrologiczno-meteorologiczną. W listopadzie 1981 zakończono budowę nowego obiektu przy Storczykowej. W 2001 r. w ramach tworzenia Systemu Detekcji Lokalizacji Wyładowań Atmsferycznych na Stacji zainstalowano ponad 20 m maszt antenowy oraz aparaturę systemu SAFIR 3000. RSHM w Toruniu, oprócz standardowych zadań, wykonuje również pewne prace związane z monitoringiem chemizmu opadów atmosferycznych i depozycji zanieczyszczeń. Prowadzi osłonę przeciwpowodziową prawobrzeżnej części dorzecza dolnej Wisły.
Temperatura powietrza jest to jeden z podstawowych elementów meteorologicznych, określający stan cieplny atmosfery.
Dane o temperaturze powietrza zbierane są przez stacje meteorologiczne. Pomiaru dokonuje się na wysokości 2 m nad gruntem za pomocą termometru, osłoniętego przed bezpośrednim promieniowaniem słonecznym w klatce meteorologicznej. Osobnymi termometrami dokonuje się pomiaru temperatury maksymalnej i minimalnej – odpowiednio termometrem maksymalnym i minimalnym. Temperaturę podaje się w stopniach Celsjusza [°C], Fahrenheita [°F] lub Kelwinach [K]. Różnica między najwyższą a najniższą temperaturą to amplituda temperatury powietrza.
Rozkład temperatury na Ziemi zależy od:
szerokości geograficznej (kąt padania promieni słonecznych)
rozmieszczenia lądów i oceanów
prądów morskich
ukształtowania powierzchni (każde 100 m wyżej to 0,6 °C mniej)
cyrkulacji atmosferycznej
rodzaju podłoża (ciemne podłoże szybciej się nagrzewa)
zachmurzenia
szaty roślinnej (cień)
Podstawowym przebiegiem temperatury, wykazującym zmienność cykliczną, jest przebieg dobowy. Dobowa zmienność temperatury powietrza związana jest z dobowym cyklem dopływu energii słonecznej. Minimum temperatury w cyklu dobowym obserwuje się wtedy przed wschodem Słońca, gdy kończy się okres wypromieniowania ciepła z przyziemnej warstwy powietrza i powierzchni gruntu. Wraz ze świtem, do powierzchni terenu zaczyna dochodzić promieniowanie rozproszone, które hamuje dalszy spadek temperatury. Po wschodzie Słońca do powierzchni zaczyna dochodzić promieniowanie bezpośrednie, które podnosi temperaturę podłoża i ciepło zaczyna być przekazywane do atmosfery, co powoduje wzrost temperatury powietrza. W miarę wzrostu kąta padania promieni słonecznych, ilość dochodzącej do podłoża energii rośnie i następuje wzrost temperatury powietrza. Największa ilość energii do podłoża dochodzi w południe słoneczne, jednak wierzchołek sinusoidy jest stosunkowo płaski i temperatura podłoża osiąga maksimum dopiero nieco później niż w południe około godziny 16. Od chwili osiągnięcia przez Słońce maksymalnej wysokości, natężenie promieniowania się zmniejsza, początkowo powoli, później coraz szybciej. Jednak zakumulowane w godzinach południowych ciepło w podłożu przekazywane jest do atmosfery, co w części rekompensuje zmniejszenie się natężenia promieniowania i powoduje stosunkowo wolniejszy spadek temperatury powietrza. Po zachodzie Słońca do powierzchni ustaje dopływ energii i rozpoczyna się wypromieniowanie energii z podłoża i przyziemnej warstwy.
OBSERWACJE I WNIOSKI:
Obserwacje, do których wykonywane jest ćwiczenie wykonane zostały w dniach 01 – 05. 05. 1994r. na stacji Toruń Wrzosy.
Po wyliczeniu wszystkich danych i wpisaniu ich do tabeli można było wykonać wykresy: średniego dobowego przebiegu temperatury oraz przebiegu dobowego temperatury w określonych dniach (wykresy dołączone do opracowania).
Średnia temperatura z 5 dni wyniosła: 7,8 oC. Maksymalną średnią temperaturę (12,3 oC) uzyskano dla godzin 14:00-15:00, minimalną zaś dla 4:00 (2,1 oC). Widać zatem, że amplituda jest duża, co może wynikać z faktu, iż maj jest miesiącem wiosennym, gdzie nocą temperatury spadają nawet poniżej zera (jak w przypadku dnia 2.05, gdzie wyniosła -1,8 oC), a w ciągu dnia osiągają wartości bliskie 15,2 oC jak w dniu 5,05. Jest to związane głównie z szerokością geograficzną, na jakiej się znajduje i klimatem – umiarkowany, występują cztery pory roku, z których wiosna jest okresem przejściowym pomiędzy zimą a latem. W tym czasie nad Polską przemieszczają się jeszcze chłodne fronty znad północy, które obniżają temperaturę oraz fronty cieplejsze znad południa, które przyczyniają się do wzrostu temperatury danego dnia.
Piątego dnia obserwacji (5.05) mamy najwyższą maksymalna temperaturę ze wszystkich dni a temperatura minimalna tego dnia urosła w porównaniu do dni poprzednich (2-4,05) . Może to być spowodowane tym, że w ciągu dnia znad Toruniem odpływają zimne masy powietrza, niebo było bezchmurne i tym samym to powierzchni ziemi docierało więcej promieni słonecznych i temperatura powietrza była wyższa.
Właściwie można by sądzić, że w dniu 01,05 zaczęły napływać chłodniejsze masy powietrza i niebo było pochmurne, ponieważ temperatura zaczyna mocno spadać w ciągu dnia. W dniach 2,05-3,05 front chłodny utrzymuje się nad Toruniem, a dzień 4.05 jest dniem „przejściowym”, co obrazuje nam wykres. W dniach od 2,05 do 3,05 temperatura minimalna spada poniżej zera, a w ciągu dnia temperatura maksymalna wrasta powyżej 10 oC, po czym można sądzić, że na niebo było bezchmurne, co nie blokowało bezpośredniego dostępu promieni słonecznych do powierzchni ziemi. W dniu 4,05 temperatura minimalna jest bliska 0oC, a temperatura maksymalna wynosi około 14 oC, po czym można sądzić, że Polskę opuszka front chłodny, powodując wzrost temperatury.
LITERATURA:
„Przewodnik do ćwiczeń z meteorologii i klimatologii dla studentów geografii” Warszawa 1981
„Meteorologia i klimatologia” Kossowska – Cezak, Matyn, Olszewski
Skrypt z meteorologii Akademii Morskiej w Gdyni.
Instytut Geografii UMK
Zakład klimatologii i metrologii
Rok akademicki 2011/2012
Ćwiczenie numer 2
Temat: Temperatura powietrza w Toruniu w dniach 1-5,05,1994
Ochrona środowiska rok II
Grupa numer E