全球气温每天都在变化吗(天冷天热)?

Question

地球当前的全球平均温度(即包括热沙漠和冷极帽)据报道温度在14°C到16°C之间(取决于资料来源和方法)．

由于气候变化，这个温度会长期变化。

但它也有所不同吗(本质上)每天?
例如，在那里天冷天热(全球)吗?
或是不是正好相反，也就是a零和游戏例如，澳大利亚比平均温度高的一天，不可避免地会伴随着地球上其他地方比正常温度低的一天，以弥补这种差异，因此全球气温从一天到下一天保持不变(因为能源不是这样创建但只有转移从一个地区到另一个地区)?

例如，以下是2014年2月3日的相对温度(即比预期/平均温度更冷/更热)。温度较高和较低的区域是否会相互抵消，从而使得2014年2月3日的全球温度与2014年2月2日和2月4日的全球温度相同?

来源:https://robertscribbler.com/2014/02/03/arctic-heat-in-winter-february-2-temperature-anomaly-hits-13-f-for-entire-arctic

(请注意:这张照片并没有完全说明我的问题，因为它没有描绘2014年2月3日与前一天之间的气温差异，而是描绘了2014年2月3日与1979-2000年(我假设是2月3日)平均值之间的气温差异。因此，由于全球变暖，2014年2月3日明显比前几十年的2月3日要暖和——准确地说，比前几十年的2月3日高出0.45°C北半球+南半球= -0.01℃+0.45℃= +0.45℃．但我的问题不是关于全球变暖或长期趋势，而是每天的变化。我只是找不到类似的热图来描述一天和第二天之间的温差，所以我只是为了说明而拍了这张照片，尽管它与所问的问题并不完全相关。

作为地球表面温度不一定对应空气温度(见下文)，请在回答中区分这两种情况，即:

• 可以全球平均地表温度每天都不一样吗?
• 可以全球平均气温每天都不一样吗?

俄勒冈州立大学Andreas Schmittner:“报告的不是地球的平均温度，而是地球表面(2米)附近的平均空气温度。”
来源:researchgate.net/post/It_it_misleading_to_report_the_average_temperature_of_the_Earth

如果你的回答包括你的说法的来源和一个解释(即为什么全球温度可以或不能每天变化)，我会很感激。

最好的答案应该包括任何给定月份的全球平均空气和地球表面温度的图表或表格，因为这是无可辩驳的。

例子:

+-----------+--------------------------------+----------------------+ | | 全球平均地表温度|全球平均空气温度  | +-----------+--------------------------------+----------------------+ | 01 2月14 | 15.1°C | 15.2°C | | 02年2月14日| 15.1°C | 15.3°C | | 03年2月14日| 15.1°C | 15.7°C | | 04年2月14日| 15.1°C | 15.2°C | | 05年2月14日| 15.1°C | 15.1°C | |…|……|……| +-----------+--------------------------------+----------------------+

标签:热力学

Answer 1

这个网站http://www.karstenhaustein.com/climate.php更接近于用每日异常图回答你的主要问题:

事实上，这仍然不是实际的平均温度……我也很想知道全球平均温度本身是否存在年度全球波动。(令人惊讶的是，对异常的关注如此之多，但大多数网站对平均温度本身的关注却很少。)但最终我发现国家海洋和大气管理局的全球气候月度报告，并能够将每个月的“全球陆地和海洋表面平均温度”组合在一起，并组合成这张图表:

(指出像这样的全球总量的一个麻烦是，它们需要整个地球……所以对整个遥远地区的观察…但是我们仍然有一个有限表面观测网络,每个卫星只能看到一部分全球一次(甚至更多,地球同步卫星看不到两极],然后全部是由不同的数据同化方法,所以将会有一些局限性\变化在任何全球估计(稍后您可以看到,卡斯滕Haustein页面的部分比较CFSR-GFS, NCEP再分析,和GISS温度结果))

但上面Karsten的图表和他们网站上的所有其他图表都很有用，可以显示实时和过去，每天都有一些真实的振荡……但也确实存在相当大的整体稳定性，即大范围的高温地区将倾向于在相当程度上与其他地方的降温相平衡。

这在概念上对我来说似乎是有意义的，因为最终的指导框架将是，投入地球系统的能量(通过太阳辐射)必须等于从长期来看产生的能量。(相关的例子:如果你把食物放在烤箱里，它会吸收一些能量，辐射比接收的能量少，而且从而获得温度直到达到温度)。
这种平衡本身并不能防止辐射到太空的温度/能量的波动。

这是我认为全球平均温度作为一个整体在一年中确实会发生一些变化的原因之一:因为水的温度变化比陆地慢，而且北半球和南半球的覆盖范围不同，温度和能量吸收/排放可能会有差异/滞后，这取决于地球的哪一部分接受了更多的阳光。此外，虽然太阳的能量是非常恒定的，而且倾斜只改变了接收能量的区域，而不是接收能量的总量，但实际上，由于能量的变化，我们每天和更长的时间内进入大气层较低部分/地球表面的能量会有一些整体变化雪、云层和气溶胶在到达接近地表之前吸收/反射一些能量。

总的来说，在7月(北半球夏季)看到全球峰值似乎是有道理的，那时:更多的“温暖半球”正在接收更多的能量，陆地加热得更快……在“寒冷的半球”，很少有土地容易暂时被反射性很强的雪覆盖。

当涉及到地球系统中的任何特定层时，无论是地面/水，还是地面以上2米的大气，或者任何其他高度，除了地球内部的深度(它与表面能量的变化绝缘)，我预计答案可能是相同的:每天和季节都有一些波动。这确实不是一个零和游戏，因为全球构成的变化。但是，由于最重要的原则是地球的净能量平衡，这些每日/季节的变化可能在短期内保持在零点几度，而在每年内部保持在几度。
地面/海洋是地面附近空气的主要热源(空气本身不吸收太多太阳能)。因此，一般来说，全球平均气温(2米)的波动应该与全球平均近地表地面/水温度的变化有很好的联系……虽然空气/土壤/水等之间的热容量和吸收光谱的差异可能导致尺寸不同，同步性也可能存在微小差异。但总的来说，它们应该有非常相似的模式?

但他们为全球计算的平均异常值尽了最大努力来获得一个真正的全球区域平均值。虽然不同物质在相同温度下所储存的能量是不同的，但我相信这些不同的物质在辐射方面仍然是在相同的温度下释放出相同的能量，所以这样的全球平均温度和异常温度确实有一些合理的用途……当然对我们也很重要。