Zemlja je jedini planet u našem Sunčevom sustavu za koji se zna da postoji život. Međutim, prema svim zapaženim pokazateljima, Zemlja je jedino mjesto u našem Sunčevom sustavu gdje život može - i postoji - na površini.
To je zbog niza faktora, koji uključuju položaj Zemlje u odnosu na Sunce. Budući da se nalazi u zoni zlatokosa (aka. Naseljena zona) i postojanju atmosfere (i magnetosfere), Zemlja je u stanju održavati stabilnu prosječnu temperaturu na svojoj površini koja omogućava postojanje tople vode koja teče na njenoj površini i uvjeti povoljni za život.
Varijacije:
Prosječna temperatura na površini Zemlje ovisi o brojnim čimbenicima. Oni uključuju doba dana, doba godine i mjesto mjerenja temperatura. S obzirom na to da Zemlja doživljava bočnu rotaciju od otprilike 24 sata - što znači da jedna strana nikad nije okrenuta prema Suncu - temperature rastu i danju, a uveče padaju.
A s obzirom na to da Zemlja ima nagnutu os (oko 23 ° prema Sunčevom ekvatoru), sjeverna i južna Zemljina hemisfera Zemlje su u ljetnim i zimskim sezonama nagnute prema Suncu ili dalje od njega. A s obzirom da su ekvatorijalne regije Zemlje bliže Suncu, a određeni dijelovi svijeta imaju više sunčeve svjetlosti i manje oblačnog pokrivača, temperature se uvelike kreću u cijelom planetu.
Međutim, nije svaka regija na planeti doživljava četiri godišnja doba. Na ekvatoru je temperatura prosječno viša i regija ne doživljava hladne i vruće sezone na isti način kao što to čine sjeverna i južna hemisfera. To je zato što se količina sunčeve svjetlosti koja doseže ekvator mijenja vrlo malo, iako se temperature pomalo razlikuju tijekom kišne sezone.
Mjerenje:
Prosječna temperatura na Zemlji je otprilike 14 ° C; ali kao što je već napomenuto, to varira. Na primjer, najtoplija temperatura ikad zabilježena na Zemlji bila je 70,7 ° C (159 ° F), zabilježeno u pustinji Lut u Iranu. Ta su mjerenja bila dio globalnog istraživanja temperature koju su proveli znanstvenici u NASA-inoj opservatoriju Zemlje tijekom ljeta od 2003. do 2009. godine. Za pet od sedam godina anketiranih (2004., 2005., 2006., 2007. i 2009.) pustinja Lut bila je najtoplije mjesto na zemlji.
Međutim, to nije bilo najtoplije mjesto za svaku godinu u anketi. 2003. godine sateliti su zabilježili temperaturu od 69,3 ° C (156,7 ° F) - što je drugo najviše u sedmogodišnjoj analizi - u grmovima Queenslanda u Australiji. A 2008. godine plamena planina je dospjela s godišnjom maksimalnom temperaturom od 66,8 ° C (152,2 ° F) zabilježenom u obližnjem slivu Turpan na zapadu Kine.
U međuvremenu, najhladnija temperatura ikad zabilježena na Zemlji izmjerena je na sovjetskoj stanici Vostok na antarktičkoj visoravni. Koristeći zemaljska mjerenja, temperatura je 21. srpnja 1983. dosegla povijesni minimum od -89,2 ° C (-129 ° F). Analiza satelitskih podataka pokazala je vjerojatnu temperaturu od oko -93,2 ° C (-135,8 ° F; 180,0 K), također na Antarktici, 10. kolovoza 2010. Međutim, ovo očitanje nije potvrđeno zemaljskim mjerenjima, pa je tako ostao raniji zapis.
Sva ta mjerenja temeljila su se na očitanju temperature koja su provedena u skladu sa standardom Svjetske meteorološke organizacije. Po ovim propisima temperatura zraka mjeri se izravnom sunčevom svjetlošću - jer materijali u termometru i oko njega mogu apsorbirati zračenje i utjecati na osjetljivost topline - a termometri trebaju biti smješteni 1,2 do 2 metra od zemlje.
Usporedba s drugim planetima:
Unatoč promjenama temperature u odnosu na doba dana, godišnje doba i mjesto, temperature Zemlje su izuzetno stabilne u usporedbi s drugim planetima Sunčevog sustava. Na primjer, na Merkuru temperature se kreću od rastaljenog vrućeg do izuzetno hladnog, zbog blizine Sunca, nedostatka atmosfere i sporog okretanja. Ukratko, temperature mogu doseći i do 465 ° C na strani koja je okrenuta Suncu, a padaju do -184 ° C na strani koja je okrenuta od nje.
Venera je zahvaljujući svojoj gustoj atmosferi ugljičnog dioksida i sumpornog dioksida najtoplija planeta u našem Sunčevom sustavu. U svom najtoplijem stanju može redovito dostići temperaturu do 460 ° C. U međuvremenu, prosječna temperatura Marsa iznosi -55 ° C, ali Crvena planeta također ima izvjesne varijabilnosti, pri čemu se temperature na području ekvatora u podne pojavljuju čak do 20 ° C, na polovima do -153 ° C.
U prosjeku je mnogo hladnije od Zemlje, samo na vanjskom rubu nastanjene zone, i zbog svoje tanke atmosfere - što nije dovoljno za zadržavanje topline. Pored toga, njegova temperatura na površini može varirati do 20 ° C zbog Marsove ekscentrične orbite oko Sunca (što znači da je ona u određenim točkama njegove orbite bliža Suncu nego na drugim).
Budući da je Jupiter plinski div, a nema čvrstu površinu, točna procjena njegove "površinske temperature" nije moguća. Ali mjerenja s vrha Jupiterovih oblaka pokazuju temperaturu od oko -145 ° C. Slično tome, Saturn je prilično hladan plinski div, s prosječnom temperaturom od -178 ° Celzijevih. Ali zbog Saturnovog nagiba, južna i sjeverna polutka zagrijavaju se različito, što izaziva sezonske promjene temperature.
Uran je najhladniji planet u našem Sunčevom sustavu, s najnižom zabilježenom temperaturom od -224 ° C, dok temperature u Neptunovoj gornjoj atmosferi dosežu do -218 ° C. Ukratko, Sunčev sustav pokreće gambit od ekstremne hladne do ekstremno vruće, s puno varijance i na samo nekoliko mjesta koja su dovoljno umjerena za održavanje života. A od svih tih, čini se da samo planeta Zemlja čini pažljivu ravnotežu potrebnu za stalno održavanje.
Varijacije kroz povijest:
Procjene prosječne površinske temperature Zemlje donekle su ograničene zbog činjenice da su temperature zabilježene u posljednjih dvjesto godina. Dakle, zabilježeni usponi i padovi tijekom povijesti znatno su varirali. Ekstremni primjer toga bio bi tijekom rane povijesti Sunčevog sustava prije nekih 3,75 milijardi godina.
U to je vrijeme Sunce otprilike 25% bliže nego što je danas, a Zemljina je atmosfera bila još u procesu formiranja. Ipak, prema nekim istraživanjima, vjeruje se da bi primordijalna atmosfera na Zemlji - zbog svojih koncentracija metana i ugljičnog dioksida - mogla održati površinske temperature iznad smrzavanja.
Zemlja je također pretrpjela periodične klimatske promjene u posljednjih 2,4 milijarde godina, uključujući pet glavnih ledenih doba - poznatih kao Huronsko, Kriogenijsko, Andsko-Saharsko, Karoo i Pliocensko-kvartarno. Oni su se sastojali od ledenjačkih razdoblja u kojima je nakupljanje snijega i leda povećavalo površinski albedo, više sunčeve energije odrazilo se u svemir, a planet je održavao nižu atmosfersku i prosječnu površinsku temperaturu.
Ta su razdoblja razdvojena „međuglacijalnim razdobljima“, gdje je porast stakleničkih plinova - poput onih koji se oslobađaju vulkanskom aktivnošću - povećao globalnu temperaturu i proizveo odmrzavanje. Ovaj proces, također poznat kao "globalno zagrijavanje", postao je izvor kontroverze tijekom modernog doba, u kojem je ljudska agencija postala dominantan čimbenik klimatskih promjena. Otuda zašto neki geolozi koriste izraz „antropocen“ za označavanje ovog razdoblja.
Zahvaljujući povećanoj koncentraciji CO² i drugih stakleničkih plinova, nastalih ljudskom aktivnošću, prosječne površinske temperature neprestano rastu od sredine 20. stoljeća. Posljednjih nekoliko desetljeća NASA bilježi prosječne povećanja temperature na površini kroz Zemaljski opservatorij.
Unutarnje temperature:
Kada govorimo o temperaturama planeta, postoji velika razlika između onoga što se mjeri na površini i uvjeta koji postoje u unutrašnjosti planeta. U osnovi, temperatura postaje hladnija kako bi se izlazili iz jezgre, a to je zbog unutarnjeg pritiska planete koji neprestano smanjuje oca. I dok znanstvenici nikada nisu poslali sondu u jezgru našeg planeta za dobivanje točnih mjerenja, napravljene su različite procjene.
Na primjer, vjeruje se da je temperatura unutrašnje jezgre Zemlje čak 7000 ° C, dok se vanjska jezgra smatra između 4000 i 6000 ° C. U međuvremenu, plašt, područje koje se nalazi odmah ispod Zemljine vanjske kore, procjenjuje se na oko 870 ° C. I naravno, temperatura se i dalje hladi kako se dižete u atmosferi.
Na kraju, temperature se značajno razlikuju na svakom planetu u našem Sunčevom sustavu, zbog mnoštva faktora. Ali prema onome što možemo reći, Zemlja je sama u tome što doživljava temperaturne razlike dovoljno malene da postigne stupanj stabilnosti. U osnovi, to je jedino mjesto za koje znamo da je i dovoljno toplo i hladno da podržava život. Svugdje drugdje je jednostavno previše ekstremno!
Space Magazine ima članke o temperaturi Zemlje i temperaturi planeta. Evo nekoliko zanimljivih činjenica o planeti Zemlji, a ovdje je članak o tome zašto na Zemlji postoje godišnja doba.
Ako želite više informacija o Zemlji, pogledajte NASA-in vodič za istraživanje solarnog sustava na Zemlji. A ovdje je veza do NASA-inog opservatorija.
Za više informacija isprobajte temperaturu Zemlje i sezonske temperaturne cikluse.
Također smo snimili epizodu Astronomy Cast-a o planeti Zemlji. Slušajte ovdje, epizoda 51: Zemlja.
