Prin temperatură se înțelege starea de încălzire a un ui corp (re spectiv starea de încă lzire a aerului). Căldura este o formă de energie. Dacă un corp primește căldură el se încălzește, iar când pierde căldură el se ră cește. În natură, schimbu l de energie se face astfel încât corpurile mai calde cedează căldură celor mai reci. Transmiterea căldurii se face prin: a. radiație (raze); b. conducție sau conductibilitate (contact); c. convecție (curenți ascendenți și descendenți) Fiecare corp are o că ldură specifică și în funcție de aceasta el se va încalzi mai ușor sau mai greu.
Prin căldură specifică a unui corp înț elegem cantitate a de căldură necesară pentru a încălzi cu 1°C un gram din acel corp. Corpurile, având că lduri specifice diferite, se vor î ncălzi de la aceeași sursă, Soarele de exemplu, în mod diferit. Fig. 2.7 Încalzirea atmosferei Sursa principală de încă lzire a aerului este Soarele, dar în mod direct de la acesta doar o cantitate foarte mică de caldură prin radiație. Aerul, fiind transparent, razele solare ajung la suprafaț a terestră și aceasta se înc ălzește.
Încălzirea este inegală deoarece structura solului fiind difer ită (apă, nisip, piatră, vegetație, terenuri arate), căldura specifică este și ea diferită; încălzirea suprafeț ei terestre depinde, de asemenea, de unghiul sub care cad razele solare. Suprafața terestră, încalzindu-se de la S oare, cedează prin conducție o cantitate de că ldură aerului din apropierea lui, pe un strat sub țire. Stratul acesta de aer încă lzit devine tot mai puțin dens, mai uș or și se ridică; se nasc curenții de convecție, datorită cărora aerul se poate încălzi până la înălțimi mari. Aceș ti curenți sunt curenți verticali și determină mișcarea de jos în sus a aerului.
Aerul dintr-un loc oarecare se mai poate încălzi sau ră ci prin curenți turbulenți, prin transport advectiv. Uneori, prin efecte dinam ice de comprimare, aerul se încălze ște, pe câ nd prin dilatare (destindere), el se răcește. În timpul nopț ii, suprafața terestră se răcește treptat, nemaiprimind căldură de la Soare; la rândul său, aerul din apropierea solului se va răci și el treptat prin contact. Norii joacă un rol important în încălzirea și ră cirea aerului, fiind un ecran împotriva radiațiilor solare în timpul zilei și o pătură protectoare noaptea (Fig 2.8.). Fig 2.8.
Influența norilor asupra încălzirii și răcirii aerului Trebuie reținut că o parte din radiațiile care vin de la S oare sunt reflectate de sol și transformate în caldură, constituind o altă sursă de încălzire a aerului. Temperatura aerului se măsoară cu ajutorul termometrelor, care în majoritatea cazurilor sunt termometre cu mercur sau alcool. Înregistrarea variației în timp a temperaturii se face cu ajutorul termografului (termometru inregistrator-Fig 2.9.). Fig 2.9. Termograf Unități de măsură folosite: a. gradul Celsius: °C b. gradul Fahrenheit: °F (țările anglo-saxone) c. gradul Kelvin: K °F = (°C x 1.8) + 32; K = °C + 273.
În cursul a 24 de ore, tempera tura variază (Fig 2.10.), atingând un minim la aproximativ 1 oră de la răsăritul S oarelui și un maxim la 2-3 ore după ce S oarele a trecut de verticala locului. Diferența dintre temperatu ra maximă și cea minimă se numeș te amplitudine termică și prezintă valori maxime atunci câ nd este cer senin. Cerul acoperit reduce amplitudinea termică. Alți factori care influenț ează amplitudinea termică sunt: vâ nturile, mările, oceanele și tipurile de soluri. Fig2.10 Variația diurnă a temperaturii În afară de variația diurnă mai există și o variație anuală sau sezonieră (Fig 2.11.) Fig 2.11 Variația anuală a temperaturii pe Pământ.
Temperatura aerului la suprafața solului scade cu latitudinea, fiind maximă în zona Ecuatorului și minimă la Poli (Fig 2.12.). Fig 2.12. Radiația solară loveș te zonele tropicale perpendicular (sau aproape perpendicul ar). În tot timpul anului aici căldură este cea mai intensă; prin contrast, în regiunile polare razele Soarelui ating suprafața terestră sub un unghi oblic și pe durata iernii acestea pot să nu atingă regiunile polare deloc. Privind dist ribuția temperaturii pe suprafața terestră, pe hă rțile sinoptice se trasează izoterme, uzual, din 5 în 5°C. Izotermele sunt liniile curbe c e unesc toate punctele cu aceeaș i temperatură.
Izotermele au trasee mai uniforme pe oceane decât pe continente. În general t emperatura aerului scade cu creșterea înălțimii din cauză că ne depărtăm de suprafața terestră și aerul este un slab conducător de căldură. Uneori, pentru acelaș i punct, între sol și 10 m înalțime se constată, vara, diferențe de temperatură între 5 și 10°C. Scăderea de temperatură pentru o diferenț ă de nivel de 100 m se numește gradient termic vertical. În aviație s-a adoptat o valoare medie a gr adientului termic vertical de 0.65°C/ 100 m. Cu ajutorul gradientului termic se poate estima temperatura la înălțime.
În cazul în care temperatura aerului rămâne constantă cu creșterea înălț imii spunem că avem un strat izoterm, iar dacă temperatura aerului crește cu creșterea înălțimii spunem că avem inversiune termică.