Мы знаем, что минимально возможная температура составляет -273.15 °C. При такой температуре движение частиц прекращается, и выделяемая ими тепловая энергия становится равна нулю. Вероятно, должна существовать и такая точка, выше которой частицы уже не смогут выделять больше тепловой энергии, достигнув своего максимума.

Современная физика считает, что эта точка находится на уровне 1.41679 × 10 32 K (Кельвинов) и называется Планковской температурой. Именно такой была температура Вселенной в первые доли секунд после Большого взрыва.

Как Кельвины перевести в Цельсии?

В физике удобно измерять температуру в Кельвинах, которые не подразумевают наличие шкалы отрицательной температуры, то есть абсолютный ноль здесь равен нулю. Чтобы представить температуру в более привычных нам градусах Цельсия, достаточно знать формулу, по которой вычисляется температура в Кельвинах. T K (темп. В Кельвинах)= T C (температура в Цельсиях) + T 0 (константа, равная 273.15). Иными словами, чтобы перевести кельвины в Цельсии, достаточно вычесть из Кельвинов число 273.15. например, 1000 К = 1000 — 273.15 = 726.85 °C.

Учитывая формулу по переводу Кельвинов в градусы Цельсия, мы можем представить планковскую температуру в градусах Цельсия как 1.41679 * 10(32)-273.15 °C. Конечно, данная оценка вычислена теоретически и основана на том, что если материи, разогретой до Планковской температуры, придать ещё энергии, то это не приведет к увеличению скорости частиц и, как следствие, повышению температуры. Зато вызовет появление новых частиц во время хаотических столкновений уже существующих, что приведет к росту массы материи. Но представим, что материи, разогретой до планковской температуры, всё-таки придать ещё энергии, чтобы попытаться нагреть её ещё больше. В таком случае, всю Вселенную ждет… а что ждет Вселенную после прохождения точки планковской температуры, не знает никто. Вероятно, гравитационное взаимодействие между частицыми разогретой материи станет настолько сильным, что сравняется с тремя другими взаимодействиями: электромагнитным, сильным и слабым. Описать физику нашего мира а таких не может ни одна существующая на сегодняшний день физическая теория.

Но вернемся от дел космических к делам земным. В своих попытках достичь максимально возможной температуры в пределах лабораторий человек установил температурный рекорд на уровне около 5.5 триллионов Кельвинов, что можно записать как 5*10 12 К. Конечно, ученые не разогревали кусок железа до этой немыслимой температуры — на это просто не хватило бы энергии. Данная температура была зафиксирована во время эксперимента в Большом адронном коллайдере во время столкновения ионов свинца при околосветовых скоростях.

Россия – самая большая страна в мире, занимает 1/8 часть суши Земли и чрезвычайно богата природными рекордами. Здесь расположено самое глубокое в мире озеро – Байкал, самая высокая горная вершина – Эльбрус, Земля Франца Иосифа, самый северный архипелаг на планете, самая длинна европейская река – Волга. Перечислять можно еще очень долго.

Кроме географических рекордов, России принадлежит еще один – погодный. Дело в том, что именно на территории самой большой страны в мире зафиксирована самая низкая температура.

На правобережной стороне речки Яна расположился самый северный город Якутии – Верхоянск. Его и городом назвать трудно. Скорее, небольшой поселок городского типа с населением 1150 человек, по данным переписи 2015 года.

В России морозы не редкость, но городок прославился своими экстремальными погодными условиями. Именно здесь 15 января 1885 года температура опустилась до -67,8 0 С, что на сегодняшний день является самой низкой официально зарегистрированной температурой в мире на территории постоянно населенного пункта. Такой жуткий холод очень непросто пережить и сегодня. А тогда в Верхоянске не было централизованного отопления, и людям самим приходилось поддерживать тепло в домах с помощью дров. В ту суровую зиму замерзло много диких зверей, птиц и бродячих собак.

Свой рекорд городок подтвердил в феврале 1892 года, а зимой 1933 года на улице трещал мороз -67,7 0 С.

Интересно, что коротким летом здесь поднимается температура до 30 0 С. Абсолютный максимум зарегистрирован в июле 1988 года, когда воздух в Верхоянске прогрелся до +37,3 0 С. Таким образом, России принадлежит еще один рекорд – самая большая разница максимальных и минимальных температур.

В 2005 году горожане присутствовали на торжественном открытии мемориальной доски в честь 120-летнего рекорда – абсолютного температурного минимума на Земле в населенном пункте. Верхоянску официально присвоен статус самого холодного города на планете и Полюс холода Северного полушария Земли.

Оймякон, Якутия

В Якутии есть еще один населенный пункт, который отстаивает право называться самым холодным городом в мире. Жители села Оймякона утверждают, что именно здесь была зарегистрирована самая низкая температура -82 0 С в январе 1916 года. В доказательство того, что Оймякон – наиболее суровое место с постоянным населением не только в России, но и на всем земном шаре, приводятся такие температурные данные:

• 1892 год – минус 67,8 0 С,
• в 1924 и 1926 гг. – минус 71,2 0 С,
• 1933 год – «всего» минус 67,7 0 С и минус 69,6 0 С,
• 1938 год –77,8 0 С ниже нуля.

В данный момент эта информация проверяется, и если официально подтвердится, что в Оймяконской долине, действительно, наблюдались такие жуткие морозы, то Верхоянск потеряет свое первенство как самое холодное место на Земле и Полюс холода, и эти звания получит Оймякон.

Верхоянск и Оймякон – города, принадлежащие азиатской части России. В европейской части страны самая низкая температура наблюдалась в селе Усть-Щугер (Республика Коми) 31 декабря 1978 года – -58,1 0 С.

Станция «Восток»

Выше рассматривались населенные пункты, в которых самые суровые зимы на планете. Если говорить о точках земной поверхности, где не проживает постоянное население, то самая низкая температура в мире – -89,2 0 С – была зарегистрирована 21 июля 1983 года в координатах 78 0 27’ южной широты и 106 0 50’восточной долготы. Самое интересное, что эти координаты принадлежат арктической российской научной станции «Восток». Опять же, рекорд принадлежит России…

Температурой в физике называют величину, которая количественно выражает степень нагретости различных тел. Учитывая, что в область изучения часто попадают не только твердые тела, но жидкости и газы, то существует более общее понятие температуры, как степень кинетической энергии частиц.

Системной единицей измерения температуры является Кельвин (сокращено К), в которой за точку отчета берется абсолютный нуль — состояние вещества с нулевой кинетической энергией частиц. В быту чаще всего используются градусы Цельсия (сокращено °С), для которых точка отчета соответствует точке замерзания воды. Один градус Цельсия равен Кельвину, и соответствует 1/100 части температурной разницы между точкой замерзания и точкой кипения воды. Абсолютный нуль равен −273,15 градусов Цельсия.

С точки зрения квантовой физики и при абсолютном нуле температуры существуют нулевые колебания, которые обусловлены квантовыми свойствами частиц и их окружающего физического вакуума.

Среднегодовая температура

Наша планета находится в зоне жизни своей звезды. Зоной жизни называется пространство достаточно удаленное от своей звезды, в котором на поверхности планеты возможно существование воды в жидкой форме. Современные метеорологи (специалисты по земному климату и погоде) чаще всего используют температурные измерения приземного воздуха с помощью ртутных или спиртовых термометров (температура замерзания ртути и спирта равна -38.9°C и -114,1°C соответственно).

По международной методике измерения должны происходить на двухметровой высоте от поверхности земли в специальной метеорологической будке, удаленной от антропогенного ландшафта. Среднегодовая температура приземного воздуха на поверхности Земли равна +14°С. В то же время в отдельных частях планеты температура приземного воздуха сильно отличается от этого значения по причине разного времени года или суток, различной географической широты, удаления от океана, высоты над средним уровнем моря и близости к вулканическим областям.

Диапазон температур Земли

Самый небольшой температурный перепад приземного воздуха наблюдается в экваториальных районах Мирового океана. Так на острове Рождества, который находится в центральной экваториальной части Тихого океана сезонные температурные перепады ограничены диапазоном 19-34 градусов Цельсия. Впрочем, считается, что самый ровный климат наблюдается в местечке Гарапан на острове Сайпан (Мариинские острова). В течение 9 лет с 1927 по 1935 г. самая низкая температура здесь была зарегистрирована 30 января 1934 г. (+19.6°С), а самая высокая - 9 сентября 1931 г. (+31,4°С), что дает перепад 11,8°С.

Континенты характеризуются значительно более высокими температурными перепадами. В долине Смерти (Калифорния) 10 июля 1913 года было зарегистрировано +56.7°C, а 13 июля 1922 года регистрировалось +57.8° C (позже это значение было оспорено). На российской станции Восток, 21 июля 1983 года, наблюдалось -89,2° C. Самый большой перепад температур зарегистрирован в российском Верхоянске — 106,7° C: от -70° C до +36.7°С. Самая низкая среднегодовая температура зарегистрирована в 1958 году на Южном полюсе (-57,8°С). Самая высокая среднегодовая температура зафиксирована в местечке Феранди (Эфиопия) в 60-х годах 20 века (+34°С).

Поверхностная температура Земли отличается ещё экстремальными значениями в связи с тем, что темная поверхность днем может прогреваться до значительно более высоких температур по сравнению с воздухом. В долине Смерти (Калифорния) 15 июля 1972 года регистрировалось +93.9°C. Вероятно такие высокие поверхностные температуры могут вызывать в условиях сильного ветра аномальные кратковременные всплески температуры воздуха (в июле 1967 году в иранском Абадане был зарегистрирован резкий рост температуры воздуха до +87.7°С).

Распределение годовых максимальных температур Земли

Поверхность нашей планеты является источником теплового электромагнитного излучения, максимум которого находится в инфракрасной области спектра (согласно закону смещения Вина).

Благодаря этому свойству околоземные спутники могут измерять температуру любой точки поверхности Земли в отличие от наземных метеостанций.

Анализ снимков спутника “Aqua“ за 2009-2013 годы позволил определить, что максимальная поверхностная температура в иранской пустыне в 2005 году достигала +70.7 °C.

Статистическое распределение годовых максимальных температур поверхности на планете показывает четыре кластера (ледники, леса, саванны/степи и пустыни).

Другой анализ спутниковых снимков за 1982-2013 годы показал, что минимальные температуры в Антарктиде могут достигать -93.2 °C.

Несмотря на то, что земная поверхность в среднем получает от Солнца в 30 тысяч раз больше энергии, чем от земных недр, геотермальная энергетика является важным элементом экономики некоторых стран (к примеру, Исландии).

Бурение рекордной Кольской скважины показало, что на глубине 12 км температура достигает +220°С.

Изотерма +20 °C в земной коре проходит на глубинах от 1500-2000 м (районы многолетней мерзлоты) до 100 м и менее (субтропики), а в тропиках выходит на поверхность. В горных районах термальные источники имеют температуру до +50…+90 °C, а в артезианских бассейнах на глубинах 2000-3000 м вода с температурой +70…+100 °C и более.

Точка, где наблюдалась минимальная температура, не является самой высокой частью ледника: её высота составляет около 3900 метров против 4093 метров у Плато А (Аргус).

Более ранний анализ снимков спутника “Aqua“ за 2004-2007 годы подтверждает, что самые холодные зимние температуры наблюдаются на хребте B, который соединяет плато А и плато F (Фуджи).

В районах активного вулканизма термальные источники проявляются в виде гейзеров и струй пара, выносящих на поверхность пароводяные смеси и пары с глубин 500-1000 м, где вода находится в перегретом состоянии (+150…+200 °C). В подводных гидротермальных источниках (“черных курильщиках”) наблюдаются температуры до +400 °C. В вулканах температура лавы может повышаться до +1500°C.

На основе лабораторных экспериментов, данных сейсмологии и теоретических расчетов считается, что в недрах планеты температуры могут превышать 7 тысяч градусов. Несколько вариантов теоретической температуры глубинных слоев планеты.

Если бы наша планета не обладала атмосферой, то согласно закону Стефана-Больцмана её средняя температура равнялась бы не +14 °C, а -18 °С. Различие объясняется тем, что земная атмосфера поглощает часть теплового излучения поверхности (парниковый эффект). Это во многом объясняет, почему с ростом высоты над поверхностью планеты падает не только давление, но и температура.

Температурный максимум в стратосфере (на высоте примерно 50 км) объясняется взаимодействием озонового слоя с ультрафиолетовым излучением Солнца. Температурный пик в экзосфере (ионосфере) связан с ионизацией молекул внешних разреженных слоев атмосферы под действием солнечного излучения. Суточные колебания в этом слое могут достигать нескольких сотен градусов. В экзосфере происходит улетучивание земной атмосферы в космос.

Температурные колебания у других планет Солнечной системы

Хорошим примером температурных колебаний в случае, если бы у Земли не было атмосферы, является . По наблюдениям спутника LRO температура поверхности нашего спутника изменяется от +140°C в небольших экваториальных кратерах до -245 °C на дне полярного кратера Hermite (Эрмита). Последнее значение даже меньше, чем измеренная температура поверхности Плутона -245 °C или любого другого небесного тела Солнечной Системы, для которого были проведены температурные измерения. Тем самым температурные колебания на Луне достигают 385 градусов. По этому показателю Луна занимает второе место в Солнечной Системе после .

Измерения приборов, оставленных экипажами миссий Аполон-15 и Аполон-17, показали, что на глубине 35 см, температуры в среднем на 40-45 градусов теплее, чем на поверхности. На глубине 80 см сезонные колебания температуры исчезают, и постоянная температура близка к -35 °С. Оценивается, что температура ядра Луны равна 1600–1700 K. Куда более высокие температуры могут появляться во время падения астероидов.

Так в древних земных кратерах обнаружены фианиты, для образования которых из циркона требуются температуры, превышающие 2640 Кельвинов. Достижение таких температур невозможно при земном вулканизме.

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

А что погода? И в +50°C и в -50°C, и даже в большем диапазоне жить, в принципе, можно. Кондиционеры, вентиляторы и куртки нам в этом помогут. Ну кто-то, конечно, умрет и ничего не поделаешь с этим, потому что не в террариуме живем.

Какая самая низкая температура воздуха была зарегистрирована на Земле?

Самая низкая температура воздуха на Земле была зарегистрирована на советской антарктической станции «Восток» 21 июля 1983 года, когда платиновый термометр на метеоплощадке показал -89,2°С. Это самая низкая температура за всю историю метеорологических наблюдений.

Самая низкая температура, зарегистрированная на территории нашей страны, -78°С. Невероятный мороз имел место в верховьях реки Индигирки.

Самая низкая температура воздуха в обитаемых районах планеты была зарегистрирована в 1964 году в Якутии в селении Оймякон - -71,1°С. Все междуречье верховьев рек Яны и Индигирки принято считать районом полюса холода Северного полушария.

Какая самая высокая температура воздуха была зарегистрирована на Земле?

Самая высокая температура на Земле зарегистрированная в Ливии в 1922 году - +57,8°С.

Самая высокая температура почвы зарегистрирована на станции Шурчи в Узбекистане. Температура орошаемых светлых сероземов здесь доходит до 79°С. На станции Репетек в Туркмении песок нагревается до 77°С.

Какую максимальную температуру наружного воздуха способен выдержать человек?

В течение короткого времени человек может находиться в сухом воздухе при очень высокой температуре. Человек может перенести температуру 160°С. Это было доказано английскими физиками Благденом и Чентри, которые провели эксперимент над собой. Температуру 104°С человек может терпеть 26 мин., 93°С - 33 мин., 82°С - 49 мин., а 71°С - 1 ч; установлено это в ходе экспериментов со здоровыми людьми-добровольцами.

Какую минимальную температуру наружного воздуха способен выдержать человек?

Это зависит от состояния его здоровья и одежды, но главное - от скорости ветра. В Якутии зимой люди часами находятся на морозе, при температуре воздуха ниже -50°С, но они при этом соответствующим образом одеты, а в условиях центральной части сибирского антициклона обычно наблюдается безветрие. В Антарктиде зимовщикам континентальных станций также довольно длительное время приходится бывать вне помещений, но там сильные морозы нередко сопровождаются сильным ветром. Поэтому теплой ветронепроницаемой одежды там недостаточно, и люди вынуждены надевать маску или закрывать лицо капюшоном меховой куртки («парки»). Персонал научных станций в Арктике и Антарктике, по роду своих занятий вынужденный систематически бывать на открытом воздухе, иногда пользуется электрообогреваемой одеждой, имеющей меньший вес, чем обычная теплая одежда, и менее громоздкой, менее стесняющей движения. Минимальная температура, при которой люди кратковременно бывали на воздухе, составляет -88°С.


И еще два факта

Максимальная температура твердых предметов, с которой люди могут долго контактировать - около 50 градусов Цельсия (при более высокой температуре возникает ожог).

При постоянной температуре тела более 42°C человек погибает.

Таковая была отмечена специалистами на протяжении 6 лет – с 1960г. по 1966г. на вулканическом кратере Даллол, расположенном в Эфиопии. Температура на кратере держалась в среднем примерно на уровне +34 градусов. Но это место и отличается тем, что почти целый год здесь температурный режим составляет примерно 34 градуса выше ноля. Диаметр данного равняется около 1,5 м, а располагаются «Врата ада» (как их называют местные жители) над уровнем моря на сорока восьми метрах.

Оставаться здесь длительное время почти невозможно. Но поблизости проживают коренные жители, которые не слишком многословны, а к тому же еще и невероятно агрессивны.

Высочайшие отметки на градуснике в 20 столетии

В 1917 году Долина Смерти в Америке «радовала» невероятно высокой температурой в течение сорока трех дней подряд. Прогревание воздуха доходило до отметки почти в 49 градусов выше ноля.

Целых шесть месяцев с 1923г по 1924г. в Западной Австралии жители жили при средней температуре воздуха в +32 градуса. А максимальная отметка на градуснике составила тоже почти +49 градусов.

Самая высокая температура в мире зарегистрирована учеными в 1922г. в Эль-Азизии (Ливия). Город, в котором в сентябрьской тени было +58 выше ноля, располагается над уровнем моря на высоте в одиннадцать метров. Такая же температурная отметка была в тот же день и в Саудовской Аравии. Именно поэтому оба этих места на планете признаны наиболее .

Высочайшие отметки на градуснике в нашем веке

Невероятно «порадовала» высочайшей температурой ливийская пустыня Дашти-Лут, где в 2005г. на термометрах была отметка в 70 градусов выше ноля. В совершенно естественных условиях такую температуру удалось зафиксировать лишь в этот раз и данном месте.

При такой температуре воздуха предметы раскаляются настолько, что можно без каких-либо приспособлений готовить еду. Например, на капоте автомобиля, который просто заменит собой плиту. А в тени при такой температуре воздух прогревается до +60 градусов. Поэтому ходить босиком вряд ли кому-то захочется, да и сделать это просто невозможно, иначе можно получить сильные ожоги.

Несмотря на невероятно высокую отметку на градуснике, которую здесь можно зафиксировать, в пустыню едет огромное число туристов, желающих увидеть полукилометровые в высоту дюны.

Самая высокая температура в России была зафиксирована в 2010г., когда по всей стране стояла аномальная жара. В Волгограде и Тамбове средняя температура летом составила 41 градус выше ноля.

Высочайшая искусственно созданная температура

Самая высокая температура во Вселенной, созданная руками человека, равняется десяти триллионам градусов. Именно такая температура, по предположениям ученых, сопровождала процесс создания нашей Вселенной. А в наше время получили такую невероятнейшую температуру в Большом Адронном Коллайдере в 2010г. Увидеть рекордную отметку на градуснике ученым удалось за счет того, что столкнулись ионы свинца, ускорившиеся до околосветовой скорости.

Высочайший температурный показатель искусственного плана также удалось получить американцам, которые ставили эксперименты на столкновение ионов золота. В этом испытании ученые получили температуру, которая составила четыре триллиона градусов.

Чтобы понять, насколько высока эта температура, можно просто узнать, какова температура ядра Солнца – а равна она пятидесяти миллионам градусов. Вот и можно сделать вывод, что полученное американскими учеными вещество, поддерживающее высочайшую температуру лишь несколько секунд, обладает в несколько десятков раз более высокой температурой, чем естественная температура на солнечном ядре.

Высочайшее значение температуры у человека

Высочайшей температура бывает не только в различных местах нашей планеты, но и у человека. Температура свыше сорока двух градусов приводит к летальному исходу человека. Но в 1980г. у одного 52-летнего американца температура подскочила до 46,5 градусов. Однако он вовсе не умер – медики его успешно вылечили и выписали из больницы после 24-дневного курса лечения.