Абсолютная жара


77 лет назад в Северной столице был зафиксирован рекорд, который за эти десятилетия так и остался рекордом. Температура воздуха в городе на Неве опустилась до -35,6°С. Это произошло 17 января 1940 года.

Кстати, существуют данные о том, что эта цифра все же была побита веком ранее (11 января 1883 года) и составила разницу в три десятых градуса (-35,9 °С). Однако это доподлинно не подтверждено.

Интересно, что и московский температурный «морозный рекорд» зафиксирован 17 января 1940 года. Правда, в столице столбик термометра и вовсе достиг отметки в -42,2 °С.

SPB.AIF.RU рассказывает о самых интересных погодных рекордах страны и мира.

Российский полюс холода

Если уж говорить о низких температурах, то за звание «полюса холода» в нашей стране борются сразу несколько точек на карте. Так, село Оймякон в Якутии считается одним из самых суровых мест на планете. Данный статус звучит «солиднее» при учете того фактора, что в поселке существует постоянное население! Там проживают порядка 500 человек.


Помимо того, что Оймякон находится на приполярной широте (63,27 градусов), он также расположен в котловине, поэтому зимой сюда стекается холодный воздух. Абсолютный зафиксированный минимум температуры в этом месте составляет −64,3 градуса. А по неофициальным данным в 1938 году в поселке столбик термометра опускался до рекордных для России −77,8 °С. Знаменито это место еще и сильными перепадами температур – среднесуточная разница может составить 20-25 градусов!

Интересно, что в принципе самое резкое похолодание в мире было зафиксировано в Браунинге (штат Монтана, США), когда за ночь в январе 1916 года температура там упала с +6,7 до −48,8 °C.

Люди порой выживают в нечеловеческих условиях. Фото: АиФ

За первенство по самой низкой температуре с поселком Оймякон борется город Верхоянск (население – чуть более тысячи человек), который также находится в Якутии. Здесь официально зарегистрированный минимум −67,8 °C (зафиксирован 15 января 1885 года). И хотя официально статус «полюса холода» сегодня отдан Верхоянску, споры продолжают вестись. Ряд учёных-метеорологов указывают на преимущество Оймякона в битве за «морозное первенство Северного полушария».

Вердикт – смертельно!


Что касается самого холодного места на Земле, то им считается Антарктида. 21 июля 1983 года на этом континенте на станции Восток зафиксирована температура воздуха -89,2 градуса. Кстати, среднегодовая температура на территории Антарктиды составляет -60,2.

Антарктида — самое холодное место на Земле. Фото: Commons.wikimedia.org

Однако в 2004 году ряд источников опубликовали сенсационную весть — 3 августа в районе японской антарктической станции «Купол Фудзи» зарегистрирован новый всемирный температурный рекорд, который составил -91,2 °C . И хотя эти данные сегодня оспариваются, ученые отмечают, что они вполне правдоподобны. Прежде всего, потому что станция расположена на 600 метров выше над уровнем моря, чем «Восток». Метеорологи считают, что температура здесь может падать до -100 градусов и ниже. Подумать только: уже при -78,5 °C  углекислый газ превращается в сухой лед. Человек погибает при таком холоде за считанные минуты – мороз обжигает легкие, гортань, глаза, слизистую.

Не выживут даже бактерии


Однако и жара ничем не лучше. В самом засушливом месте планеты – пустыне Деште-Лут на востоке Ирана не живут даже бактерии! Именно в этом месте зафиксирован абсолютный температурный тепловой рекорд +71 °C. Такой показатель здесь смогли зарегистрировать дважды – в 2004 и в 2005 годах. Правда, ученые после опровергали данные, уверяя, что измерения были сделаны с ошибками.

Официальным же максимумом температуры считают показатель в 56,7 °C, который 10 июля 1913 года зафиксировали метеорологи в Долине Смерти штата Калифорния в Америке. Средняя летняя температура здесь составляет +47 градусов.

При постоянной температуре около +50 градусов гибнет все живое. Фото: Commons.wikimedia.org

В России абсолютный максимум температуры воздуха (+45,4 °C) зарегистрировали в Калмыкии 12 июля 2010 года.

Отличился июль 2010 года и в Москве – 29 числа температура воздуха здесь прогрелась до +38,2 °C. Установив таким образом абсолютный рекорд за все время наблюдений и побив предыдущий от 7 августа 1920 года (+36,8 °C).


В Санкт-Петербурге самая высокая температура, отмеченная за весь период наблюдений, также зафиксирована в 2010 году. 7 августа термометры показывали в Северной столице +37,1 °C.

Кстати, и 2016 год на днях метеорологи назвали одним из самых теплых в городе на Неве. Главный синоптик Гидрометцентра Петербурга Александр Колесов сообщил, что средняя годовая температура оказалась в ушедшем году на уровне  +6,5 °C, и это 12-е значение в ряду самых теплых лет. Однако это мало кто заметил — осадки, выпавшие в 2016-м, стали максимальными за весь ряд наблюдений. А значит, теплая погода была изрядно подпорчена петербургскими дождями.

 

Источник: spb.aif.ru

Что такое абсолютный ноль?

Даже если вы не физик, вы, вероятно, знакомы с понятием температуры. Но если вдруг вам не повезло, вы выросли в лесу или на другой планете, вот краткий обзор.

Температура — это мера измерения количества внутренней случайной энергии материала. Слово «внутренней» очень важно. Бросьте снежок, и хотя основное движение будет достаточно быстрым, снежный ком останется довольно холодным. С другой стороны, если вы посмотрите на молекулы воздуха, летающие по комнате, обычная молекула кислорода жарит со скоростью тысяч километров в час.


Мы обычно умолкаем, когда речь заходит о технических деталях, поэтому специально для экспертов отметим, что температура немного более сложная вещь, чем мы сказали. Истинное определение температуры подразумевает то, сколько энергии вам нужно затратить на каждую единицу энтропии (беспорядка, если хотите более понятное слово; подробнее об энтропии). Но давайте опустим тонкости и просто остановимся на том, что случайные молекулы воздуха или воды в толще льда будут двигаться или вибрировать все медленнее и медленнее, по мере понижения температуры.

Абсолютный ноль — это температура -273,15 градусов Цельсия, -459,67 по Фаренгейту и просто 0 по Кельвину. Это точка, где тепловое движение полностью останавливается.

Когда останавливаются молекулы и атомы?

В классическом рассмотрении вопроса при абсолютном нуле останавливается все, но именно в этот момент из-за угла выглядывает страшная морда квантовой механики. Одним из предсказаний квантовой механики, которое попортило кровь немалому количеству физиков, является то, что вы никогда не можете измерить точное положение или импульс частицы с совершенной определенностью. Это известно как принцип неопределенности Гейзенберга.

Если бы вы могли охладить герметичную комнату до абсолютного нуля, произошли бы странные вещи (об этом чуть позже). Давление воздуха упало бы практически до нуля, и поскольку давление воздуха обычно противостоит гравитации, воздух сколлапсирует в очень тонкий слой на полу.


Но даже в этом случае, если вы сможете измерить отдельные молекулы, вы обнаружите кое-что любопытное: они вибрируют и вращаются, совсем немного — квантовая неопределенность в работе. Чтобы поставить точки над i: если вы измерите вращение молекул углекислого газа при абсолютном нуле, вы обнаружите, что атомы кислорода облетают углерод со скоростью несколько километров в час — куда быстрее, чем вы предполагали.

Разговор заходит в тупик. Когда мы говорим о квантовом мире, движение теряет смысл. В таких масштабах все определяется неопределенностью, поэтому не то чтобы частицы были неподвижными, вы просто никогда не сможете измерить их так, словно они неподвижны.

Можно ли достичь абсолютного нуля градусов?

Стремление к абсолютному нулю по существу встречается с теми же проблемами, что и стремление к скорости света. Чтобы набрать скорость света, понадобится бесконечное количество энергии, а достижение абсолютного нуля требует извлечения бесконечного количества тепла. Оба этих процесса невозможны, если что.

Несмотря на то, что мы пока не добились фактического состояния абсолютного нуля, мы весьма близки к этому (хотя «весьма» в этом случае понятие очень растяжимое; как детская считалочка: два, три, четыре, четыре с половиной, четыре на ниточке, четыре на волоске, пять). Самая низкая температура, когда-либо зарегистрированная на Земле, была зафиксирована в Антарктиде в 1983 году, на отметке -89,15 градусов Цельсия (184K).


Конечно, если вы хотите остыть не по-детски, вам нужно нырнуть в глубины космоса. Вся вселенная залита остатками излучения от Большого Взрыва, в самых пустых регионах космоса — 2,73 градуса по Кельвину, что немногим холоднее, чем температура жидкого гелия, который мы смогли получить на Земле век назад.

Но физики-низкотемпературщики используют замораживающие лучи, чтобы вывести технологию на совершенно новый уровень. Вас может удивить то, что замораживающие лучи принимают форму лазеров. Но как? Лазеры должны сжигать.

Все верно, но у лазеров есть одна особенность — можно даже сказать, ультимативная: весь свет излучается на одной частоте. Обычные нейтральные атомы вообще не взаимодействуют со светом, если частота не настроена точным образом. Если же атом летит к источнику света, свет получает допплеровский сдвиг и выходит на более высокую частоту. Атом поглощает меньшую энергию фотона, чем мог бы. Так что если настроить лазер пониже, быстродвижущиеся атомы будут поглощать свет, а излучая фотон в случайном направлении, будут терять немного энергии в среднем. Если повторять процесс, вы можете охладить газ до температуры меньше одного наноКельвина, миллиардной доли градуса.

Все приобретает более экстремальную окраску. Мировой рекорд самой низкой температуры составляет менее одной десятой миллиарда градуса выше абсолютного нуля. Устройства, которые добиваются этого, захватывают атомы в магнитные поля. «Температура» зависит не столько от самих атомов, сколько от спина атомных ядер.


Теперь, для восстановления справедливости, нам нужно немного пофантазировать. Когда мы обычно представляем себе что-то, замороженной до одной миллиардной доли градуса, вам наверняка рисуется картинка, как даже молекулы воздуха замерзают на месте. Можно даже представить разрушительное апокалиптическое устройство, замораживающее спины атомов.

В конечном счете, если вы действительно хотите испытать низкую температуру, все, что вам нужно, это ждать. Спустя примерно 17 миллиардов лет радиационный фон во Вселенной остынет до 1К. Через 95 миллиардов лет температура составит примерно 0,01К. Через 400 миллиардов лет глубокий космос будет таким же холодным, как самый холодный эксперимент на Земле, и после этого — еще холоднее. Если вам интересно, почему вселенная остывает так быстро, скажите спасибо нашим старым друзьям: энтропии и темной энергии. Вселенная находится в режиме акселерации, вступая в период экспоненциального роста, который будет продолжаться вечно. Вещи буду замерзать очень быстро.

Что происходит при 0 Кельвина?

Все это, конечно, замечательно, да и рекорды побивать тоже приятно. Но в чем смысл? Что ж, есть масса веских причин разбираться в низинах температуры, и не только на правах победителя.


Хорошие ребята из Национального института стандартов и технологий, например, просто хотели бы сделать классные часы. Стандарты времени основаны на таких вещах, как частота атома цезия. Если атом цезия движется слишком много, появляется неопределенность в измерениях, что, в конечном счете, приведет к сбою часов.

Но что более важно, особенно с точки зрения науки, материалы ведут себя безумно на экстремально низких температурах. К примеру, как лазер состоит из фотонов, которые синхронизируются друг с другом — на одной частоте и фазе — так и материал, известный как конденсат Бозе-Эйнштейна, может быть создан. В нем все атомы находятся в одном и том же состоянии. Или представьте себе амальгаму, в которой каждый атом теряет свою индивидуальность, и вся масса реагирует как один нуль-супер-атом.

При очень низких температурах многие материалы становятся сверхтекучими, что означает, что они могут совершенно не обладать вязкостью, укладываться сверхтонкими слоями и даже бросать вызов гравитации в достижении минимума энергии. Также при низких температурах многие материалы становятся сверхпроводящими, что означает отсутствие какого-либо электрического сопротивления. Сверхпроводники способны реагировать на внешние магнитные поля таким образом, чтобы полностью отменять их внутри металла. В результате, вы можете объединить холодную температуру и магнит и получить что-то типа левитации.

Почему есть абсолютный ноль, но нет абсолютного максимума?


Давайте взглянем на другую крайность. Если температура — это просто мера энергии, то можно просто представить атомы, которые подбираются ближе и ближе к скорости света. Не может же это продолжаться бесконечно?

Есть короткий ответ: мы не знаем. Вполне возможно, что буквально существует такая вещь, как бесконечная температура, но если есть абсолютный предел, юная вселенная предоставляет достаточно интересные подсказки относительно того, что это такое. Самая высокая температура, когда-либо существовавшая (как минимум в нашей вселенной), вероятно, случилась в так называемое «время Планка». Это был миг длиной в 10^-43 секунд после Большого Взрыва, когда гравитация отделилась от квантовой механики и физика стала именно такой, какой является сейчас. Температура в то время была примерно 10^32 K. Это в септиллион раз горячее, чем нутро нашего Солнца.

Опять же, мы совсем не уверены, самая ли это горячая температура из всех, что могли быть. Поскольку у нас даже нет большой модели вселенной в момент времени Планка, мы даже не уверены, что Вселенная кипятилась до такого состояния. В любом случае, к абсолютному нулю мы во много раз ближе, чем к абсолютной жаре.

Источник: Hi-News.ru

10. Вади-Хальфа, Судан, 52,8 °C

ukuykrtyЭтот город расположен на берегу озера Насер, и в нем проживают около 15 000 жителей. Исторически это был очень важный торговый пункт из-за местоположения на дороге между Суданом и Египтом.

Город иногда вынужден терпеть бурные пыльные бури. Это явление известно как хабуб и предшествует сильному грозовому ливню.

Самая высокая температура воздуха, зарегистрированная в этой области, составляет 52,8 °C. Она была отмечена в апреле 1967 года. В летний период средняя температура в Вади-Хальфе держится на отметке в 40 °C.

9. Тират-Цви, Израиль, 53,9 °C

btsilreeЭто религиозный кибуц, основанный недалеко от израильско-иорданской границы. Благодаря максимальному показателю температуры, установленному в 1942 году, Тират-Цви стал самым жарким местом в Азии. Однако из-за близости реки Иордан территория кибуца остается плодородной.

Около тысячи человек живут в Тират-Цви, и кибуц считается крупнейшим производителем фиников в стране. В нем насчитывается 18 000 финиковых деревьев.

8. Тимбукту, Мали, 54 °C

c1ewuk01На юге пустыни Сахары находится древний город с одной из самых высоких температур на Земле. Его самый высокий показатель температуры превысил палящие 54 градуса по Цельсию.

Тимбукту был важным центром распространения исламской доктрины в Африке. В нем построены три важные для мусульман мечети и хранится одна из крупнейших коллекций в мире древних рукописей. Благодаря своим архитектурным особенностям город был объявлен объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО.

7. Кебили, Тунис, 55 °C

x2zqypbcЭтот город знаменит своими древними археологическими находками. Самые старые из них были созданы около 200 000 лет назад. Кроме того, Кебили известен своими экстремальными температурами, летний максимум в нем достигает 55 °C. А ночью температура может упасть ниже нуля.

При этом в городе действуют около 10 отелей, один из них — пятизвездочный. Стоит ли предпочесть раскаленное летнее марево Египта вместо самых интересных и необычных мест на Земле — решайте сами.

6. Гадамес, Ливия, 55 °C

dhgt1y2kГород в западной части Ливии, расположенный на границе с Алжиром и Тунисом — там, где когда-то пересекались караванные пути. Он известен как «жемчужина пустыни» и был объявлен объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО.

Одна из главных особенностей старого города — многоэтажные глинобитные постройки. Эти домики имеют вескую причину для существования в Сахаре: в них летом прохладно и тепло зимой. А лето в Гадамесе очень жаркое — температура колеблется от 40 до 55 °С.

В дополнение к защите от солнца пустыни, между соседними первыми этажами и открытыми террасами домов, расположенными на верхних этажах, построены переходы. Они традиционно используются женщинами для перемещения из одной области в другую.

5. Долина Смерти, Калифорния, США, 56,7 °C

nkghh0y1Эту пустынную долину в восточной Калифорнии, на границе с Невадой часто называют самым жарким местом на Земле. И хотя это не совсем так, Долина Смерти — несомненно, самая жаркая и сухая точка в Соединенных Штатах. Летом температура колеблется между 46 и 50 °С, а 16 сентября 1913 года самая высокая температура в области была 56,7 °C.

Чтобы понять происхождение названия долины, нам нужно вернуться во времени, в эпоху золотой лихорадки. Это было между 1849 и 1850 годами. Некоторые золотоискатели пытались пересечь долину, и вместо драгоценного металла нашли свою смерть. Однако долина продолжала манить искателей наживы, так как была очень богата золотом и серебром.

Каждый год Долина Смерти привлекает туристов со всего мира, которые хотят полюбоваться на ее удивительные пейзажи. Одним из самых поразительных мест этой области является Забриски Пойнт, состоящий из отложений древнего озера, соляной грязи и гравия, которые вместе создают красивый, сюрреалистический пейзаж.

4. Эль-Азизия, Ливия, 58,2 °C

3c2qcdxsНа северо-западе Ливии находится город Эль-Азизия. В 1922 году там зафиксировали температуру воздуха в тени 58, 2 С, и долгое время  она оставалась самой высокой температурой в мире. Однако в 2012 году эксперты Всемирной метеорологической организации подвергли эти данные сомнению, поскольку сочли, что при их получении использовались недостаточно надежные средства фиксации температуры. В обычные же дни воздух в Эль-Азизии прогревается, в среднем, до 33 градусов.

Город очень негостеприимен и из-за сильного ветра, который снижает температуру до двадцати градусов за несколько часов. Из-за этого погода варьируется от обжигающе-горячей до некомфортно-холодной за очень короткое время. Несмотря на это, численность населения Эль-Азизии превышает 300 000 человек.

3. Турфан, Китай, 66,7 °C

zmzqsgfsРасположенный в северо-восточной части Китая, городской округ Турфан находится на высоте 154 м ниже уровня моря. Это наиболее жаркое место в Китае, а также третье самое жаркое место на планете.

Несмотря на жару, подземные воды и плодородная почва сделали Турфан настоящим оазисом в пустыне. Водная система данной области состоит из серии вертикальных и горизонтальных скважин, соединенных с подземными каналами. Эта система обеспечивает бесперебойное водоснабжение в течение года.

2. Квинсленд, Австралия, 68,9 °C

1a4mo2nzЭтот штат расположен на северо-востоке австралийского континента. В 2003 году, в год суровой засухи, спутник NASA зафиксировал во внутренней области Квинсленда температуру в 68,9 °C. Эта область может быть столь же опасна, как и увлекательна; это регион родео, тематических парков, пышных тропических лесов и различных туристических достопримечательностей. А «визитной карточкой» Квинсленда считается одно из лучших мест для дайвинга — Большой Барьерный риф.

Источник: basetop.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.