अध्याय ०८ सौर किरणोत्सर्ग, उष्णता संतुलन आणि तापमान

तुम्हाला आजूबाजूला असलेली हवा जाणवते का? आपण प्रचंड प्रमाणात हवेच्या थराच्या तळाशी राहतो हे तुम्हाला माहीत आहे का? आपण श्वास घेतो आणि सोडतो पण हवा जेव्हा गतिमान असते तेव्हाच ती आपल्याला जाणवते. याचा अर्थ गतिमान हवा म्हणजे वारा. पृथ्वी सर्व बाजूंनी हवेने वेढलेली आहे हे तथ्य तुम्ही आधीच शिकलात. ही हवेची आवरण म्हणजे वातावरण जे असंख्य वायूंनी बनलेले आहे. हे वायू पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर जीवनासाठी आधार देतात.

पृथ्वीला जवळपास सर्व उर्जा सूर्यापासून मिळते. पृथ्वी सूर्यापासून मिळालेली उर्जा परत अवकाशात प्रसारित करते. याचा परिणाम म्हणून पृथ्वी कालांतराने ना ती उष्ण होते आणि ना थंड होते. अशाप्रकारे, पृथ्वीच्या विविध भागांना मिळणाऱ्या उष्णतेचे प्रमाण सारखे नसते. हे विषमता वातावरणात दाबातील फरक निर्माण करते. यामुळे वाऱ्याद्वारे उष्णता एका प्रदेशातून दुसऱ्या प्रदेशात हस्तांतरित होते. हा अध्याय वातावरणाचे उष्ण होणे आणि थंड होणे या प्रक्रियेचे आणि त्यामुळे पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर होणारे तापमान वितरण स्पष्ट करतो.

सौर किरणोत्सर्ग

पृथ्वीच्या पृष्ठभागाला त्याची बहुतेक उर्जा लहान तरंगलांबीमध्ये मिळते. पृथ्वीला मिळणाऱ्या या उर्जेला आपत्कालीन सौर किरणोत्सर्ग म्हणतात ज्याला थोडक्यात ‘इन्सोलेशन’ म्हणतात.

पृथ्वी ही गोलाकारासारखी भूआकार असल्यामुळे, सूर्याच्या किरण वातावरणाच्या शिखरावर तिरपे पडतात आणि पृथ्वी सूर्याच्या उर्जेचा फारच लहान भाग अडवून घेते. सरासरीने पृथ्वीला त्याच्या वातावरणाच्या शिखरावर दर चौरस $\mathrm{cm}$ प्रति मिनिटाला १.९४ कॅलरी उर्जा मिळते. पृथ्वी आणि सूर्य यांच्यातील अंतरातील बदलांमुळे वातावरणाच्या शिखरावर मिळणारे सौर उत्पादन वर्षभरात किंचित बदलते. सूर्याभोवती फिरताना, पृथ्वी सूर्यापासून सर्वात दूर (१५२ दशलक्ष $\mathrm{km})$) ४ जुलै रोजी असते. पृथ्वीच्या या स्थितीला ‘अपहेलियन’ म्हणतात. ३ जानेवारी रोजी, पृथ्वी सूर्याच्या सर्वात जवळ (१४७ दशलक्ष $\mathrm{km}$) असते. या स्थितीला ‘पेरीहेलियन’ म्हणतात. म्हणून, ३ जानेवारी रोजी पृथ्वीला मिळणारे वार्षिक इन्सोलेशन ४ जुलै रोजी मिळणाऱ्या प्रमाणापेक्षा किंचित जास्त असते. तथापि, सौर उत्पादनातील या बदलाचा परिणाम इतर घटक जसे की भूभाग आणि समुद्राचे वितरण आणि वातावरणीय परिसंचरण यांमुळे लपून जातो. म्हणून, सौर उत्पादनातील हा बदल पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील दैनंदिन हवामान बदलांवर मोठा परिणाम करत नाही.

पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर इन्सोलेशनची चलता

इन्सोलेशनचे प्रमाण आणि तीव्रता दरम्यान, ऋतूत आणि वर्षात बदलते. इन्सोलेशनमध्ये हे बदल घडवून आणणारे घटक आहेत : (i) पृथ्वीचा स्वतःच्या अक्षाभोवती फिरणे; (ii) सूर्यकिरणांच्या झुकावाचा कोन; (iii) दिवसाची लांबी; (iv) वातावरणाची पारदर्शकता; (v) भूभागाच्या स्वरूपाच्या संदर्भात भूप्रदेशाची रचना. तथापि, शेवटच्या दोन घटकांचा कमी प्रभाव असतो.

पृथ्वीचा अक्ष सूर्याभोवतीच्या त्याच्या कक्षेच्या समतलाशी $66^{1 / 2}$ चा कोन करतो या तथ्याचा विविध अक्षांशांवर मिळणाऱ्या इन्सोलेशनच्या प्रमाणावर मोठा प्रभाव असतो.

इन्सोलेशनचे प्रमाण ठरवणारा दुसरा घटक म्हणजे किरणांच्या झुकावाचा कोन. हे ठिकाणाच्या अक्षांशावर अवलंबून असते. अक्षांश जितका जास्त तितका ते पृथ्वीच्या पृष्ठभागाशी करतात तो कोन कमी असतो ज्यामुळे तिरकस सूर्यकिरण होतात. उभ्या किरणांनी व्यापलेले क्षेत्र नेहमीच तिरकस किरणांपेक्षा कमी असते. जर जास्त क्षेत्र व्यापले गेले तर उर्जा वितरित होते आणि प्रति एकक क्षेत्रफळाला मिळणारी निव्वळ उर्जा कमी होते. शिवाय, तिरकस किरणांना वातावरणाच्या जास्त खोलीतून जावे लागते ज्यामुळे अधिक शोषण, विखुरणे आणि प्रसार होतो.

आकृती 8.1 : उन्हाळी अयनदिन

वातावरणातून सौर किरणोत्सर्गाचा मार्ग

वातावरण हे लहान तरंगलांबीच्या सौर किरणोत्सर्गासाठी मोठ्या प्रमाणात पारदर्शक असते. आपत्कालीन सौर किरणोत्सर्ग पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर आदळण्यापूर्वी वातावरणातून जातो. क्षोभमंडलातील पाण्याची वाफ, ओझोन आणि इतर वायू जवळजवळच्या अवरक्त किरणोत्सर्गाचा बराच भाग शोषून घेतात.

क्षोभमंडलातील अतिशय लहान निलंबित कण दृश्यमान वर्णपटाला अवकाश आणि पृथ्वीच्या पृष्ठभागाकडे दोन्हीकडे विखुरतात. या प्रक्रियेमुळे आकाशाला रंग येतो. उगवत्या आणि मावळत्या सूर्याचा लाल रंग आणि आकाशाचा निळा रंग हे वातावरणातील प्रकाशाच्या विखुरण्याचे परिणाम आहेत.

पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर इन्सोलेशनचे प्रादेशिक वितरण

पृष्ठभागावर मिळणारे इन्सोलेशन उष्णकटिबंधातील सुमारे $320 \mathrm{Watt} / \mathrm{m}^{2}$ ते ध्रुवांवरील सुमारे 70 वॅट $/ \mathrm{m}^{2}$ पर्यंत बदलते. उपोष्णकटिबंधीय वाळवंटांवर सर्वात जास्त इन्सोलेशन मिळते, जेथे ढगाळपणा सर्वात कमी असतो. विषुववृत्ताला उष्णकटिबंधापेक्षा तुलनेने कमी इन्सोलेशन मिळते. साधारणपणे, समान अक्षांशावर महासागरांपेक्षा खंडावर इन्सोलेशन जास्त असते. हिवाळ्यात, मध्यम आणि उच्च अक्षांशांना उन्हाळ्यापेक्षा कमी किरणोत्सर्ग मिळतो.

वातावरणाचे उष्ण होणे आणि थंड होणे

वातावरणाचे उष्ण होणे आणि थंड होणे याचे विविध मार्ग आहेत.

इन्सोलेशनद्वारे उष्ण झाल्यानंतर पृथ्वी दीर्घ तरंगलांबीच्या रूपात उष्णता पृथ्वीजवळच्या वातावरणीय थरांकडे प्रसारित करते. जमिनीशी संपर्कात असलेली हवा हळूहळू उष्ण होते आणि खालच्या थरांशी संपर्कात असलेले वरचे थर देखील उष्ण होतात. या प्रक्रियेस ‘वहन’ म्हणतात. जेव्हा असमान तापमानाचे दोन पदार्थ एकमेकांशी संपर्कात असतात तेव्हा वहन होते, तेथे उष्ण ते थंड पदार्थाकडे उर्जेचा प्रवाह होतो. दोन्ही पदार्थ समान तापमानापर्यंत पोहोचेपर्यंत किंवा संपर्क तुटेपर्यंत उष्णतेचे हस्तांतरण चालू राहते. वातावरणाच्या खालच्या थरांना उष्ण करण्यात वहन महत्त्वाचे आहे.

पृथ्वीशी संपर्कात असलेली हवा उष्ण झाल्यावर उभ्या प्रवाहाच्या रूपात वर येते आणि वातावरणाची उष्णता पुढे प्रसारित करते. वातावरणाच्या उभ्या उष्णीकरणाच्या या प्रक्रियेस ‘संवहन’ म्हणतात. उर्जेचे संवहनीय हस्तांतरण केवळ क्षोभमंडलापुरते मर्यादित असते.

हवेच्या आडव्या हालचालीद्वारे उष्णतेचे हस्तांतरण याला ‘अभिवहन’ म्हणतात. हवेची आडवी हालचाल ही उभ्या हालचालीपेक्षा तुलनेने अधिक महत्त्वाची असते. मध्यम अक्षांशांमध्ये, दैनंदिन हवामानातील बहुतेक दिवसा-रात्री बदल केवळ अभिवहनामुळे होतात. उष्णकटिबंधीय प्रदेशात विशेषतः उन्हाळ्याच्या हंगामात उत्तर भारतात ‘लू’ म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या स्थानिक वाऱ्यांची निर्मिती अभिवहन प्रक्रियेचा परिणाम असते.

भूकिरणोत्सर्ग

पृथ्वीला मिळणारे इन्सोलेशन लहान तरंगलांबीच्या स्वरूपात असते आणि त्यामुळे तिचा पृष्ठभाग उष्ण होतो. उष्ण झाल्यानंतर पृथ्वी स्वतः एक किरणोत्सर्गी पदार्थ बनते आणि ती दीर्घ तरंगलांबीच्या स्वरूपात वातावरणाकडे उर्जा प्रसारित करते. ही उर्जा वातावरणाला खालून उष्ण करते. या प्रक्रियेस ‘भूकिरणोत्सर्ग’ म्हणतात.

दीर्घ तरंगलांबीचा किरणोत्सर्ग वातावरणीय वायूंद्वारे विशेषतः कार्बन डायऑक्साइड आणि इतर हरितगृह वायूंद्वारे शोषला जातो. अशाप्रकारे, वातावरण अप्रत्यक्षपणे पृथ्वीच्या किरणोत्सर्गाद्वारे उष्ण होते.

वातावरण परत किरणोत्सर्ग करते आणि उष्णता अवकाशाकडे प्रसारित करते. शेवटी सूर्यापासून मिळालेल्या उष्णतेचे प्रमाण अवकाशाकडे परत केले जाते, त्यामुळे पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर आणि वातावरणात स्थिर तापमान राखले जाते.

ग्रह पृथ्वीचे उष्णता संतुलन

आकृती 9.2 ग्रह पृथ्वीचे उष्णता संतुलन दर्शवते. पृथ्वी एकूणच उष्णता जमा करत नाही किंवा गमावत नाही. ती आपले तापमान राखून ठेवते. इन्सोलेशनच्या रूपात मिळालेल्या उष्णतेचे प्रमाण भूकिरणोत्सर्गाद्वारे पृथ्वीने गमावलेल्या उष्णतेच्या प्रमाणाइतकेच असेल तरच हे शक्य आहे.

वातावरणाच्या शिखरावर मिळणारे इन्सोलेशन १०० टक्के आहे असे समजा. वातावरणातून जाताना काही प्रमाणात उर्जा परावर्तित, विखुरली जाते आणि शोषली जाते. फक्त उरलेला भाग पृथ्वीच्या पृष्ठभागापर्यंत पोहोचतो. अंदाजे ३५ एकके पृथ्वीच्या पृष्ठभागापर्यंत पोहोचण्यापूर्वीच अवकाशात परावर्तित होतात. यापैकी, २७ एकके ढगांच्या शिखरावरून परावर्तित होतात आणि २ एकके पृथ्वीच्या बर्फ आणि हिमाने झाकलेल्या भागातून परावर्तित होतात. परावर्तित झालेल्या किरणोत्सर्गाच्या प्रमाणास पृथ्वीचे ‘अल्बेडो’ म्हणतात.

उर्वरित ६५ एकके शोषली जातात, त्यापैकी १४ एकके वातावरणात आणि ५१ एकके पृथ्वीच्या पृष्ठभागाद्वारे. पृथ्वी ५१ एकके भूकिरणोत्सर्गाच्या रूपात परत प्रसारित करते. यापैकी, १७ एकके थेट अवकाशात प्रसारित केली जातात आणि उर्वरित ३४ एकके वातावरणाद्वारे शोषली जातात (६ एकके थेट वातावरणाद्वारे शोषली जातात, ९ एकके संवहन आणि अशांततेद्वारे आणि १९ एकके संघननाच्या गुप्त उष्णतेद्वारे). वातावरणाद्वारे शोषलेली ४८ एकके (इन्सोलेशनमधील १४ एकके + भूकिरणोत्सर्गातील ३४ एकके) देखील अवकाशात परत प्रसारित केली जातात. अशाप्रकारे, पृथ्वी आणि वातावरणातून परत येणारा एकूण किरणोत्सर्ग अनुक्रमे $17+48=65$ एकके आहे जे सूर्यापासून मिळालेल्या ६५ एककांच्या एकूण प्रमाणाशी संतुलित होतो. याला पृथ्वीचे उष्णता संतुलन म्हणतात.

यामुळे हे स्पष्ट होते की, प्रचंड प्रमाणात उष्णता हस्तांतरण होत असूनही पृथ्वी का ना उष्ण होते आणि ना थंड होते.

आकृती 8.2 : पृथ्वीचे उष्णता संतुलन

पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर निव्वळ उष्णता संतुलनातील बदल

आधी स्पष्ट केल्याप्रमाणे, पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर मिळणाऱ्या किरणोत्सर्गाच्या प्रमाणात बदल असतात. पृथ्वीच्या काही भागात किरणोत्सर्ग संतुलन अधिशेष असते तर दुसऱ्या भागात तो तूट असते.

आकृती 8.3 पृथ्वी-वातावरण यंत्रणेच्या निव्वळ किरणोत्सर्ग संतुलनातील अक्षांशीय बदल दर्शवते. आकृती दर्शवते की ४० अंश उत्तर आणि दक्षिण यांच्यामध्ये निव्वळ किरणोत्सर्ग संतुलन अधिशेष असते आणि ध्रुवांजवळील प्रदेशांमध्ये तूट असते. उष्णकटिबंधातील अधिशेष उष्णता उर्जा ध्रुवांकडे पुनर्वितरित केली जाते आणि त्यामुळे अतिरिक्त उष्णतेच्या साठ्यामुळे उष्णकटिबंध हळूहळू उष्ण होत नाहीत किंवा अतिरिक्त तुटीमुळे उच्च अक्षांश कायमस्वरूपी गोठलेले राहत नाहीत.

आकृती 8.3 : निव्वळ किरणोत्सर्ग संतुलनातील अक्षांशीय बदल

तापमान

इन्सोलेशनचा वातावरण आणि पृथ्वीच्या पृष्ठभागाशी होणारा परस्परसंवाद उष्णता निर्माण करतो ज्याचे मोजमाप तापमानाच्या दृष्टीने केले जाते. उष्णता ही एखाद्या पदार्थाचे बनलेल्या कणांची आण्विक हालचाल दर्शवते, तर तापमान हे एखादी वस्तू (किंवा ठिकाण) किती गरम (किंवा थंड) आहे याचे अंशांमध्ये मोजमाप आहे.

तापमान वितरणावर नियंत्रण ठेवणारे घटक

कोणत्याही ठिकाणच्या हवेचे तापमान यावर प्रभावित होते: (i) त्या ठिकाणाचा अक्षांश; (ii) त्या ठिकाणाची उंची; (iii) समुद्रापासूनचे अंतर, हवाराशीचे परिसंचरण; (iv) उष्ण आणि थंड समुद्री प्रवाहांची उपस्थिती; (v) स्थानिक पैलू.

अक्षांश : ठिकाणाचे तापमान मिळणाऱ्या इन्सोलेशनवर अवलंबून असते. आधी स्पष्ट केले आहे की इन्सोलेशन अक्षांशानुसार बदलते म्हणून तापमान देखील त्यानुसार बदलते.

उंची : वातावरण अप्रत्यक्षपणे खालून येणाऱ्या भूकिरणोत्सर्गाद्वारे उष्ण होते. म्हणून, समुद्रसपाटीजवळील ठिकाणे उच्च उंचीवर स्थित ठिकाणांपेक्षा जास्त तापमान नोंदवतात. दुसऱ्या शब्दांत, तापमान साधारणपणे उंची वाढल्याने कमी होते. उंचीसह तापमान कमी होण्याच्या दरास ‘सामान्य क्षय दर’ म्हणतात. तो $6.5 \mathrm{C}$ प्रति $1,000 \mathrm{~m}$ आहे.

समुद्रापासूनचे अंतर : तापमानावर परिणाम करणारा दुसरा घटक म्हणजे समुद्राच्या संदर्भात ठिकाणाचे स्थान. जमिनीच्या तुलनेत समुद्र हळूहळू उष्ण होतो आणि उष्णता हळूहळू गमावतो. जमीन लवकर उष्ण होते आणि थंड होते. म्हणून, जमिनीच्या तुलनेत समुद्रावरील तापमानातील बदल कमी असतो. समुद्राजवळ स्थित ठिकाणे समुद्राच्या आणि जमिनीच्या वाऱ्यांच्या मध्यम प्रभावाखाली येतात जे तापमान मध्यम करतात.

हवाराशी आणि समुद्री प्रवाह : जमिनी आणि समुद्राच्या वाऱ्यांप्रमाणेच, हवाराशींच्या मार्गक्रमणाचाही तापमानावर परिणाम होतो. उष्ण हवाराशींच्या प्रभावाखाली येणाऱ्या ठिकाणांना जास्त तापमान अनुभवायला मिळते आणि थंड हवाराशींच्या प्रभावाखाली येणाऱ्या ठिकाणांना कमी तापमान अनुभवायला मिळते. त्याचप्रमाणे, उष्ण समुद्री प्रवाह वाहत असलेल्या किनाऱ्यावर स्थित ठिकाणे थंड प्रवाह वाहत असलेल्या किनाऱ्यावर स्थित ठिकाणांपेक्षा जास्त तापमान नोंदवतात.

तापमानाचे वितरण

जानेवारी आणि जुलैमधील तापमान वितरणाचा अभ्यास करून जागतिक तापमान वितरण चांगल्या प्रकारे समजू शकते. तापमान वितरण साधारणपणे समताप रेषांच्या मदतीने नकाशावर दाखवले जाते. समताप रेषा म्हणजे समान तापमान असलेल्या ठिकाणांना जोडणाऱ्या रेषा. आकृती 8.4 (a) आणि (b) जानेवारी आणि जुलै महिन्यातील पृष्ठभागाच्या हवेच्या तापमानाचे वितरण दर्शवतात.

साधारणपणे तापमानावर अक्षांशाचा परिणाम नकाशावर चांगल्या प्रकारे दिसून येतो, कारण समताप रेषा साधारणपणे अक्षांशाला समांतर असतात. या सामान्य कलापासूनचे विचलन जुलैपेक्षा जानेवारीत अधिक स्पष्ट असते, विशेषतः उत्तरी गोलार्धात. उत्तरी गोलार्धात दक्षिणी गोलार्धापेक्षा भूभागाचे क्षेत्रफळ खूप मोठे आहे. म्हणून, भूभाग आणि समुद्री प्रवाहांचे परिणाम चांगल्या प्रकारे दिसून येतात. जानेवारीत समताप रेषा महासागरावर उत्तरेकडे आणि खंडावर दक्षिणेकडे विचलित होतात. हे उत्तर अटलांटिक महासागरावर पाहिले जाऊ शकते. उष्ण समुद्री प्रवाह, गल्फ स्ट्रीम आणि उत्तर अटलांटिक ड्रिफ्ट यांची उपस्थिती उत्तर अटलांटिक महासागराला उष्ण करते आणि समताप रेषा उत्तरेकडे वाकतात. जमिनीवर तापमान तीव्रतेने कमी होते आणि युरोपमध्ये समताप रेषा दक्षिणेकडे वाकतात.

हे सायबेरियन मैदानात अधिक स्पष्ट आहे. $60 \mathrm{E}$ रेखांशावरील सरासरी जानेवारी तापमान $80 \mathrm{~N}$ आणि $50 \mathrm{~N}$ अक्षांशांवर वजा $20 \mathrm{C}$ आहे. जानेवारीसाठी सरासरी मासिक तापमान विषुववृत्तीय महासागरांवर २७ अंश सेल्सिअसपेक्षा जास्त, उष्णकटिबंधात $24 \mathrm{C}$ आणि मध्यम अक्षांशांवर $2 \mathrm{C}-0 \mathrm{C}$ आणि युरेशियन खंडाच्या आतल्या भागात $-18 \mathrm{C}$ ते $-48 \mathrm{C}$ आहे.

दक्षिणी गोलार्धात समुद्राचा परिणाम चांगल्या प्रकारे दिसून येतो. येथे समताप रेषा अक्षांशांना बहुतेक समांतर असतात आणि उत्तरी गोलार्धापेक्षा तापमानातील बदल अधिक हळूहळू होतो. $20 \mathrm{C}, 10 \mathrm{C}$, आणि $0 \mathrm{C}$ च्या समताप रेषा अनुक्रमे ३५ $\mathrm{S}, 45 \mathrm{~S}$ आणि $60 \mathrm{~S}$ अक्षांशांना समांतर धावतात.

जुलैमध्ये समताप रेषा साधारणपणे अक्षांशाला समांतर धावतात. विषुववृत्तीय महासागरांवर उष्ण तापमान, $27 \mathrm{C}$ पेक्षा जास्त नोंदवले जाते.

आकृती 8.4 (a) : जानेवारी महिन्यातील पृष्ठभागाच्या हवेच्या तापमानाचे वितरण

आकृती 8.4 (b) : जुलै महिन्यातील पृष्ठभागाच्या हवेच्या तापमानाचे वितरण

आकृती 8.5 : जानेवारी आणि जुलै दरम्यानचे तापमान श्रेणी

जमिनीवर $30 \mathrm{C}$ पेक्षा जास्त आशियाच्या उपोष्णकटिबंधीय खंडीय प्रदेशात, $30 \mathrm{~N}$ अक्षांशावर दिसून येते. $40 \mathrm{~N}$ बाजूने $10 \mathrm{C}$ ची समताप रेषा धावते आणि $40 \mathrm{~S}$ बाजूने तापमान $10 \mathrm{C}$ आहे.

आकृती 8.5 जानेवारी आणि जुलै दरम्यानचे तापमान श्रेणी दर्शवते. युरेशियन खंडाच्या ईशान्य भागावर सर्वात जास्त तापमान श्रेणी ६० अंश सेल्सिअसपेक्षा जास्त आहे. हे खंडीयतेमुळे आहे. सर्वात कमी तापमान श्रेणी, $3 \mathrm{C}$, $20 \mathrm{~S}$ आणि $15 \mathrm{~N}$ यांच्यामध्ये आढळते.

तापमानाची व्युत्क्रमता

साधारणपणे, उंची वाढल्याने तापमान कमी होते. याला सामान्य क्षय दर म्हणतात. कधीकधी, परिस्थिती उलटी होते आणि सामान्य क्षय दर उलटा होतो. याला तापमानाची व्युत्क्रमता म्हणतात. व्युत्क्रमता सहसा अल्प कालावधीची असते परंतु तरीही अगदी सामान्य असते. स्वच्छ आकाश आणि शांत हवा असलेली लांब हिवाळ्याची रात्र ही व्युत्क्रमतेसाठी आदर्श परिस्थिती असते. दिवसाची उष्णता रात्री दरम्यान प्रसारित केली जाते आणि पहाटेच्या तासांपर्यंत, पृथ्वी वरच्या हवेपेक्षा थंड असते. ध्रुवीय भागांवर, तापमान व्युत्क्रमता संपूर्ण वर्षभर सामान्य असते