Země je jediná planeta naší sluneční soustavy, kde je známo, že existuje život. Ze všech pozorovatelných indikací je však Země jediným místem v naší Sluneční soustavě, kde může život existovat na povrchu.
Důvodem je řada faktorů, mezi něž patří poloha Země vzhledem ke Slunci. Být v „Goldilocks Zone“ (aka. Obyvatelná zóna) a existenci atmosféry (a magnetosféry), Země je schopna udržovat stabilní průměrnou teplotu na svém povrchu, která umožňuje existenci teplé, tekoucí vody na jejím povrchu a podmínky příznivé pro život.
Varianty:
Průměrná teplota na povrchu Země závisí na řadě faktorů. Patří sem denní doba, roční období a místo měření teploty. Vzhledem k tomu, že Země zažívá hvězdnou rotaci přibližně 24 hodin - což znamená, že jedna strana není vždy obrácena ke Slunci - teploty stoupají ve dne a klesají večer, někdy podstatně.
A vzhledem k tomu, že Země má nakloněnou osu (přibližně 23 ° směrem k rovníku Slunce), jsou severní a jižní polokoule Země buď nakloněny směrem nebo od Slunce během letních a zimních sezón. A vzhledem k tomu, že rovníkové oblasti Země jsou blíže ke Slunci a určité části světa zažívají více slunečního světla a méně oblačnosti, teploty se pohybují po celé planetě.
Ne každý region na této planetě však zažívá čtyři roční období. Na rovníku je teplota v průměru vyšší a oblast nezažívá studená a horká období stejným způsobem jako severní a jižní polokoule. Je to proto, že množství slunečního světla, které dosáhne rovník, se mění velmi málo, i když se teploty během deštivého období poněkud liší.
Měření:
Průměrná povrchová teplota na Zemi je přibližně 14 ° C; ale jak již bylo uvedeno, toto se liší. Například nejteplejší teplota, jaká kdy byla na Zemi zaznamenána, byla 70,7 ° C (159 ° F), která byla odebrána v Íránské poušti Lut. Tato měření byla součástí globálního průzkumu teploty prováděného vědci na observatoři Země NASA během let 2003 až 2009. Po pět ze sedmi zkoumaných let (2004, 2005, 2006, 2007 a 2009) byla Lutská poušť nejteplejším místem na Zemi.
Nebylo to však nejžhavější místo pro každý rok v průzkumu. V roce 2003 satelity zaznamenaly teplotu 69,3 ° C (156,7 ° F) - druhou nejvyšší v sedmileté analýze - v keřech v Queenslandu v Austrálii. A v roce 2008 se Flaming Mountain dostala na své místo, s roční maximální teplotou 66,8 ° C (152,2 ° F) zaznamenanou v nedaleké Turpanské pánvi v západní Číně.
Mezitím byla nejchladnější teplota zaznamenaná na Zemi měřena na sovětské stanici Vostok na antarktické plošině. Použitím pozemních měření dosáhla teplota dne 21. července 1983 historické minimum -89,2 ° C (-129 ° F). Analýza satelitních dat ukázala pravděpodobnou teplotu kolem -93,2 ° C (-135,8 ° F; 180,0); K), také v Antarktidě, 10. srpna 2010. Toto čtení však nebylo potvrzeno pozemními měřeními, a proto předchozí záznam zůstává.
Všechna tato měření byla založena na měření teploty, které bylo provedeno v souladu se standardem Světové meteorologické organizace. Podle těchto předpisů se teplota vzduchu měří mimo přímé sluneční světlo - protože materiály uvnitř teploměru a kolem něj mohou absorbovat záření a ovlivňovat snímání tepla - a teploměry musí být umístěny 1,2 až 2 metry nad zemí.
Porovnání s jinými planetami:
Přes kolísání teploty v závislosti na denní době, ročním období a poloze jsou teploty Země ve srovnání s jinými planetami sluneční soustavy pozoruhodně stabilní. Například, na Merkuru, teploty se pohybují od roztaveného horkého k extrémně chladnému, kvůli jeho blízkosti ke slunci, nedostatku atmosféry a jeho pomalé rotaci. Stručně řečeno, teploty mohou dosáhnout až 465 ° C na straně obrácené ke Slunci a na -184 ° C na straně odvrácené od ní.
Venuše je díky své silné atmosféře oxidu uhličitého a oxidu siřičitého nejteplejší planetou naší sluneční soustavy. Ve své nejteplejší teplotě může pravidelně dosahovat teploty až 460 ° C. Mezitím je průměrná povrchová teplota na Marsu -55 ° C, ale Rudá planeta také zažívá určitou variabilitu, s teplotami pohybujícími se na rovníku během poledne až 20 ° C, na pólech až -153 ° C.
V průměru je však mnohem chladnější než Země, protože je jen na vnějším okraji obytné zóny a kvůli své tenké atmosféře - což nestačí k udržení tepla. Kromě toho se jeho povrchová teplota může lišit až o 20 ° C díky excentrické oběžné dráze Marsu kolem Slunce (což znamená, že je v určitých bodech na své oběžné dráze blíže ke Slunci než v jiných).
Protože Jupiter je plynový gigant a nemá pevný povrch, není možné přesné vyhodnocení jeho „povrchové teploty“. Měření prováděná z horní části Jupiterových mraků však ukazují teplotu přibližně -145 ° C. Podobně je Saturn spíše studená plynná obří planeta s průměrnou teplotou -178 ° C. Ale kvůli Saturnovu náklonu se jižní a severní polokoule zahřívají jinak, což způsobuje sezónní kolísání teploty.
Uran je nejchladnější planeta naší sluneční soustavy s nejnižší zaznamenanou teplotou -224 ° C, zatímco teploty v Neptunově horní atmosféře dosahují až -218 ° C. Stručně řečeno, sluneční soustava provozuje gambit od extrémně chladného po extrémně horký, se spoustou rozptylů a pouze na několika místech, která jsou dostatečně mírná, aby udržovala život. A ze všeho, to je jen planeta Země, která vypadá, že udeří pečlivou rovnováhu potřebnou k trvalému udržení.
Variace v celé historii:
Odhady průměrné povrchové teploty Země jsou poněkud omezené v důsledku skutečnosti, že teploty byly zaznamenány pouze za posledních dvě stě let. V průběhu historie se tedy zaznamenané maxima a minima značně lišily. Extrémním příkladem by bylo během rané historie Sluneční soustavy, asi před 3,75 miliardami let.
V této době Slunce zhruba o 25% slabší, než je dnes, a atmosféra Země byla stále ve formaci. Přesto se podle některých výzkumů předpokládá, že prapůvodní atmosféra Země - díky koncentracím metanu a oxidu uhličitého - mohla udržovat povrchové teploty nad bodem mrazu.
V posledních 2,4 miliardách let také Země prošla pravidelnými změnami klimatu, včetně pěti hlavních ledových dob - známých jako Huronian, Cryogenian, Andean-Saharan, Karoo a Pliocene-Quaternary. Jednalo se o období ledovců, kde hromadění sněhu a ledu zvýšilo povrch albedo, více sluneční energie se odrazilo do vesmíru a planeta udržovala nižší atmosférickou a průměrnou povrchovou teplotu.
Tato období byla oddělena „interglaciálními obdobími“, kdy nárůsty skleníkových plynů - jako jsou ty, které se uvolňují sopečnou aktivitou - zvýšily globální teplotu a způsobily tání. Tento proces, známý také jako „globální oteplování“, se v moderním věku stal zdrojem diskuse, kdy se lidská agentura stala dominantním faktorem změny klimatu. Proto někteří geologové používají termín „antropocen“ k označení tohoto období.
Díky zvyšujícím se koncentracím CO2 a dalších skleníkových plynů, které jsou vytvářeny lidskou činností, se průměrné povrchové teploty od poloviny 20. století neustále zvyšují. V posledních několika desetiletích mapuje NASA průměrné zvýšení povrchové teploty prostřednictvím observatoře Země.
Vnitřní teploty:
Když mluvíme o teplotách planet, je hlavní rozdíl mezi tím, co se měří na povrchu, a tím, jaké podmínky existují uvnitř vnitřku planety. Teplota se v podstatě chladí, čím dál se od jádra odvádí, což je způsobeno vnitřním tlakem planety, který otce neustále klesá. A zatímco vědci nikdy neposlali sondu do jádra naší planety, aby získali přesná měření, byly provedeny různé odhady.
Například se má za to, že teplota vnitřního jádra Země je až 7000 ° C, zatímco vnější jádro se považuje za 4000 až 6000 ° C. Mezitím se plášť, který leží těsně pod vnější kůží Země, odhaduje na přibližně 870 ° C. A samozřejmě, když teplota stoupá v atmosféře, teplota se neustále chladí.
Nakonec se teploty na každé planetě naší sluneční soustavy značně liší v důsledku mnoha faktorů. Ale z toho, co můžeme říct, je Země sama v tom, že zažívá změny teploty dostatečně malé, aby dosáhly určitého stupně stability. V zásadě je to jediné místo, o kterém víme, že je dostatečně teplo a dost chladno, aby podporovalo život. Všude jinde je prostě příliš extrémní!
Space Magazine obsahuje články o teplotě Země a teplotě planet. Zde je několik zajímavých faktů o planetě Zemi a zde je článek o tom, proč má Země roční období.
Pokud byste chtěli získat více informací o Zemi, podívejte se na Průvodce průzkumem sluneční soustavy NASA na Zemi. A tady je odkaz na observatoř Země NASA.
Další informace můžete vyzkoušet pomocí teplotního měřiče Země a sezónních teplotních cyklů.
Zaznamenali jsme také epizodu obsazení astronomie Cast o planetě Zemi. Poslouchejte zde, Epizoda 51: Země.
