Temperatur

Du trodde kanskje at det absolutte nullpunkt var -273,15 °C? Det gjelder bare i verdensrommet. På jorden følger temperaturen andre regler.

Absolutt minimum

Den laveste temperaturen som noen gang er målt er -89,2 °C, målt 21. juli 1983. Denne temperaturen ble målt på Vostok forskningsstasjon i Antarktis. Denne temperaturen er veldig nær det teoretisk laveste mulige temperaturen på jorden. Temperaturen er varmest ved Ekvator fordi solinnstrålingen er størst der. Mot polene synker temperaturen, men siden jorden er en kule, vil temperaturen ikke kunne komme under -90 °C ved polene.

Den teoretisk laveste temperaturen på et gitt punkt på jorden kan beregnes etter formelen \(T_{min}=-90 ^\circ\;\mathrm{sin}^2\alpha\), der α er breddegraden. Dette er vist grafisk i figuren under.

<lines title="Laveste teoretiske temperatur ved ulike breddegrader" ymin=-90 ymax=0 colors=000000 ylabel=6 xlabel legend grid=y size=400x200>

  ,T [°C]

-90, -90 , -87.29 , -79.47 -60, -67.5 , -52.81 , -37.19 -30, -22.5 , -10.35 , -2.71 0, 0 , -2.71 , -10.35 30, -22.5 , -37.19 , -52.81 60, -67.5 , -79.47 , -87.29 90, -90 </lines>

Som formelen og figuren viser, kan temperaturen ikke komme under 0 °C ved Ekvator.

Absolutt maksimum

Tilsvarende som for minimumstemperaturen kan man finne teoretisk maksimumstemperatur etter formelen \(T_{max}=90 ^\circ\left(1-\mathrm{sin}^2\alpha\right)\), som vist grafisk i figuren under.

<lines title="Høyeste teoretiske temperatur ved ulike breddegrader" ymin=0 ymax=90 colors=000000 ylabel=6 xlabel legend grid=y size=400x200>

  ,T [°C]

-90, 0 , 2.71 , 10.53 -60, 22.5 , 37.19 , 52.81 -30, 67.5 , 79.47 , 87.29 0, 90 , 87.29 , 79.47 30, 67.5 , 52.81 , 37.19 60, 22.5 , 10.53 , 2.71 90, 0 </lines>

Den høyeste temperaturen som noen gang er målt er 56,7 °C, målt 10. juli 1913. Denne temperaturen ble målt i Death Valley i USA. Stedet ligger på 36° N, der maksimal temperatur ifølge formelen er 58,9 °C. Den høyeste temperaturen som er målt i Antarktis er 17,5 °C, målt 24. mars 2015 ved Esperanza Base, som ligger på 63 °S, der maksimal teoretisk temperatur er 18,5 °C.

Forvanskende elementer

Høyde

Formlene over angir laveste og høyeste temperatur ved havnivå. For høytliggende fjellområder vil minimumstemperaturen være lavere enn angitt av formelen fordi områdene er høyere i jordens atmosfære. Når man kommer tilstrekkelig langt ut, vil jorden ikke lenger ha noen påvirkning på temperaturen, og minimumstemperaturen er det absolutte nullpunktet i verdensrommet. Den laveste målte temperaturen på -89,2 °C ble målt på 78 °S, der laveste teoretiske temperatur ved havoverflaten er -86,1 °C, men den lave temperaturen kan forklares av at målestasjonen ligger på 3488 moh.

Jordens form

I virkeligheten er ikke jorden en perfekt kule, men en rotasjonsellipsoide. I praksis medfører dette at det er lenger fra jordens senter til et punkt på Ekvator enn til polene. På det nåværende tidspunkt er det uvisst hvordan dette påvirker de teoretiske temperaturgrensene på jorden, siden man ikke vet om nullpunktet for høydekorreksjonene skal være en konstant avstand fra jordens sentrum eller ekvipotensialflaten, der tyngdeakselerasjon er konstant.

Empiriske målinger

Figuren under viser et plott av de høyeste og laveste målte temperaturene målt i ulike land i verden, sammenstilt med kurvene for de teoretiske yttergrensene.

Vi kan se følgende tendenser:

• Sør for Ekvator føyer datapunktene seg innenfor de teoretiske begrensningene, med unntak av et par måleunøyaktigheter.
• I beltet 45-70 N ligger en del maksimumstemperaturer over den øvre begrensningen. Det skyldes at punktene ligger øverst på jordkloden, og varme stiger som kjent oppover. I tillegg ligger mange av målestasjonene på den nordlige halvkule nær universiteter, og er derfor i virkeligheten målt i universitetsgrader.
• I beltet 30 S-30 N når maksimumstemperaturen aldri opp til den øvre grensen. Det er denne varmen som har forskjøvet seg oppover som forklart i punktet over.
• I beltet 15 S-45 N ligger noen minimumstemperaturer under den nedre begrensningen. I stor grad kommer dette av at målingene er gjort ved høytliggende målestasjoner, der temperaturen er lavere enn ved havoverflaten.