Mapa temperatur

Temperatura jest wielkością fizyczną opisującą ciepło i zimno i jest proporcjonalna do średniej energii kinetycznej masy. Do pomiaru temperatury służą termometry. Można je ustandaryzować do jednej z trzech skal:

– skala Fahrenheita (° F), która jest szczególnie popularna w USA
– skala Celsjusza (°C), która jest najczęściej stosowana
– skala Kelvina (K), która reprezentuje jednostkę SI temperatury.

Skale Kelvina i Celsjusza mają dokładnie takie same odstępy dla różnicy temperatur 1 °, różnią się tylko punktem zerowym.

W meteorologii temperaturę dzieli się na temperaturę powietrza, temperaturę powierzchni, temperaturę gleby, temperaturę wody i temperaturę na wysokości. Często podaje się temperatury dzienne lub nocne, aby opisać pogodę w ciągu dnia.

Ponadto należy zauważyć, że temperatura jest silnie uzależniona od wysokości. Oznacza to, że powietrze schładza się o około 1°C na 100m wzrostu wysokości. Dlatego ważne jest, aby wiedzieć, na jakiej wysokości znajduje się stacja pomiarowa i na jakiej wysokości zamontowany jest czujnik temperatury, aby wysokość, a tym samym również różnicę temperatur w stosunku do innych czujników lub stacji, można było prawidłowo uwzględnić.

Wszystkie termometry wykorzystują do pomiarów właściwości fizyczne ciał stałych lub cieczy, które zmieniają się wraz ze zmianami temperatury. Może to być na przykład wzrost objętości cieczy, rezystancja elektryczna metalu lub zmiana objętości metalu.

Według WMO (Światowej Organizacji Meteorologicznej) stacje pogodowe do pomiaru temperatury powietrza są najczęściej używanymi urządzeniami z oporem elektrycznym. Temperatura jest mierzona w odstępie kilku sekund, z którego następnie tworzy się 5-minutowa średnia. O pełnej godzinie te 5-minutowe średnie są następnie agregowane do średniej godzinowej. W przypadku stacji niezautomatyzowanych – w większości prywatnych – interwał pomiaru może również wynosić jedną godzinę lub nawet jeden dzień.

Krajowe służby meteorologiczne najczęściej używają jednego z dwóch następujących urządzeń do pomiaru temperatury:

– Przyrząd z miedzianą termoparą konstantanową
– Przyrząd z platynowym termometrem oporowym (PT100)

Urządzenie z czujnikiem PT100 jest nowsze i powoli wypiera miedzianą termoparę konstantanową. Czujnik PT100 reaguje na zmianę przewodności platyny. Z kolei element miedziano-konstantanowy generuje bardzo małe napięcie, proporcjonalne do temperatury złącza lutowniczego elementu ze względu na efekt Seebecka.

Największe błędy pomiarowe wynikają z niewłaściwej instalacji przyrządów. Jeśli przyrządy pomiarowe są przymocowane zbyt blisko ziemi, mierzą nie tylko temperaturę powietrza, ale także ciepło emitowane przez ziemię. Gdy urządzenie jest napromieniowane bezpośrednio ze słońca, pomiary tej jednostki są zdecydowanie za wysokie. Wentylacji również nie wolno zaniedbywać, ponieważ stojące powietrze nagrzewa się znacznie szybciej niż ruchome powietrze. Tak więc, jeśli w pudełku przyrządu pomiarowego panuje całkowity spokój, zmierzone wartości są zawsze zbyt wysokie w przypadku nasłonecznienia.

Jeśli czujnik temperatury zostanie zainstalowany na powierzchni smoły lub asfaltu, wyniki pomiarów również zostaną zafałszowane, ponieważ powierzchnie te (w przeciwieństwie do trawy) będą się bardzo nagrzewać w wyniku promieniowania słonecznego. Aby uzyskać jednolite, a tym samym porównywalne wyniki pomiarów, konieczne jest przestrzeganie zasad WMO.