В какое время суток обычно наблюдается максимальная и минимальная температура воздуха? Почему?

Обычно минимальная температура воздуха наблюдается под утро, незадолго до восхода Солнца (часто в интервале примерно от 4–6 утра, но точное время зависит от сезона и погоды).
А максимальная температура чаще всего бывает во второй половине дня, после полудня (примерно с 14:00 до 17:00).

Почему минимум — перед восходом

Ночью поверхность Земли не получает солнечного тепла, зато постоянно теряет энергию:

• Земля и предметы на поверхности излучают тепло в виде инфракрасного излучения (радиационное охлаждение).

• Воздух у поверхности охлаждается от земли (тепло уходит от воздуха к более холодной поверхности).

• Если небо ясное и ветер слабый, охлаждение сильнее: облака и перемешивание воздуха обычно “мешают” быстро остывать.

Пока ночь продолжается, охлаждение идет непрерывно, и температура падает. Даже на рассвете Солнце сначала низко, его лучи слабо прогревают поверхность, поэтому остывание по инерции продолжается. В результате самый холодный момент наступает не в полночь, а перед восходом, когда ночное охлаждение длилось максимально долго и дневной прогрев еще не успел компенсировать потери.

Почему максимум — после полудня

Кажется логичным ожидать максимум ровно в полдень, когда Солнце выше всего. Но температура воздуха зависит не только от высоты Солнца, а от баланса энергии:

• После полудня Солнце уже начинает “слабеть”, но поверхность Земли всё еще получает больше тепла, чем теряет (в течение некоторого времени).

• Земля и нижние слои воздуха обладают тепловой инерцией: они не нагреваются мгновенно, а “накапливают” тепло.

• Пока приход солнечной энергии превышает потери (излучение, испарение, теплообмен с более прохладными слоями), температура продолжает расти.

Максимум наступает тогда, когда потери тепла сравниваются с поступлением и затем начинают его превышать. Это чаще всего происходит через несколько часов после истинного полудня, поэтому пик обычно во второй половине дня.

Что может сдвигать время минимума и максимума

• Облачность: облака ночью удерживают тепло → минимум выше и может наступать чуть раньше; днем уменьшают прогрев → максимум ниже.

• Ветер: перемешивание воздуха уменьшает ночное выхолаживание и может сглаживать суточный ход.

• Влажность и испарение: при влажной почве и активном испарении днем больше энергии уходит на испарение → максимум ниже и иногда смещается.

• Рельеф и застройка: в городе из-за “острова тепла” ночной минимум выше; в низинах холодный воздух скапливается, и минимум может быть сильнее.

• Фронты и смена воздушных масс: могут “ломать” типичный суточный ход — например, резкое похолодание днем или потепление ночью.

Итого: минимум — обычно перед восходом, потому что ночь дает длительное радиационное охлаждение; максимум — обычно после полудня, потому что поверхность и воздух нагреваются с запаздыванием из-за тепловой инерции и пока приход энергии превышает потери.