气温的时空变化规律资料
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气温的时空变化规律
1.气温的日变化规律
一天中气温变化规律,主要由大气得到热量(地面辐射)和失去热量(大气辐射)的差值决定。
地面的热量主要来自太阳辐射;大气(对流层)的热量直接来着地面。
(1)太阳辐射:最强时为当地地方时12时。
(2)地面辐射:当地地方时为12点时,地面获得的太阳辐射热量大于地面损失的辐射热量,地面热量盈余,地面温度仍在升高。当地地方时大约午后1点左右,地面热量由盈余转为亏损,地面温度为一天中最高值。
(3)大气温度:当地地方时大约午后2点左右,地面已经通过辐射、对流、湍流等方式把热量传给大气,此时气温达到最高值。随后,太阳辐射继续减弱,地面热量持续亏损,地面温度不断降低,气温随之也不断下降。至日出后,地面热量由亏损转为盈余的时刻,地面温度达到最低值,气温也随后达到最低值。因此气温最低值总是出现在日出前后。
2.气温的年变化规律
由于地面吸收、储存、传递热量的原因,气温在一年中的最高、最低值,也并不出现在辐射最强、最弱的月份,而是有所滞后。
3.全球气温水平分布规律
(1)气温从低纬向各纬递减。太阳辐射是地面热量的根本来源,并由低纬向高纬递减。受太阳辐射、大气运动、地面状况等因素影响,等温线并不完全与纬线平行。
(2)南半球的等温线比北半球平直。南半球物理性质比较均一的海洋比北半球广阔,气温变化和缓。
(3)北半球1月份大陆等温线向南(低纬)凸出,海洋上则向(高纬)凸出;7月份正好相反。在同一纬度上,冬季大陆比海洋冷,夏季大陆比海洋热。同一纬度的陆地与海洋,热的地方等温线向高纬凸出,冷的地方等温线向低纬凸出,即“热高冷低”。
(4)7月份,世界值热的地方是北纬20-30大陆上的沙漠地区,撒哈拉沙漠是全球炎热中心,1月份,西伯利亚是全球的寒冷中心,世界极端最低气温出现在南极洲大陆上。
二、等温差线
1、气温的日变化
(1)气温的日变化
一天中气温随时间的连续变化,称气温的日变化。在一天中空气温度有一个最高值和一个最低值,两者之差为气温日较差。通常最高温度出现在14~15时,最低温度出现在日出前后。
由于季节和天气的影响,出现时间可能提前也可能落后。比如,夏季最高温度大多出现在14~15时;冬季则在13~14时。由于纬度不同日出时间也不同,最低温度出现时间随纬度的不同也会产生差异。气温日较差小于地表面土温日较差,并且气温日较差离地面越远则越小,最高、最低气温出现时间也越滞后。
(2) 气温的日变化与农业生产
在农业生产上有时需要较大的气温日较差,这样有利于作物获得高产。因为,日较差大就意味着,白天温度较高,而夜间温度较低,这样白天叶片光合作用强,制造碳水化合物较多,而夜间呼吸消耗少,积累较多,作物产量高,品质好。
(3)影响气温日较差的因素有:
气温的日变化规律,主要是由太阳辐射在地表面上有规律的日变化引起的,同时也受纬度、季节、地形、下垫面性质、天气状况和海拔高度等因素的影响。
所以,气温的日较差是低纬地区大于高纬地区;夏季大于冬季;凹地(如盆地、山谷)大于凸地(如小丘、山顶);陆地大于海洋;晴天大于阴天;高原大于海拔低的平原。
(a)纬度:纬度越高,日较差越小。原因:纬度越高,太阳高度的日变化越小。[无论冬夏
昼夜长度之差也是低纬大于高纬]。一般热带地区气温日较差为12℃左右;温带
地区气温日较差为8.0~9.0℃;极圈内气温日较差为3.0~4.0℃。
(b)季节:一般夏季气温日较差大于冬季,但在中高纬度地区,一年中气温日较差最大值却
出现在春季。因为虽然夏季太阳高度角大,日照时间长,白天温度高,但由于中
高纬度地区昼长夜短,冷却时间不长,使夜间温度也较高,所以夏季气温日较差
不如春季大。
(c)地形:地形凹凸和形态的不同,对气温也有明显的影响。
低凹地(如盆地、谷地)的气温日较差大于平地,平地大于凸地(如小山丘)的气温日较差。
原因:低凹地形,空气与地面接触面积大,通风不良,并且在夜间常为冷空气下沉汇合之处,加上辐射冷却,故气温日较差大。
在凸起地形如山顶,凸出地形上部由于海拔高和方圆面积小(与陆面接触面积小)的关系,气温受地表影响小(受到地面日间增热、夜间冷却的影响较小),而主要受周围空气的调节,白天不易升高,夜晚也不容易降低。[编者:山顶由于与地面接触
面积小,不易与地面形成频繁的热交换;空气流动性强等原因而日较差较小] 。
又因(凸出地形)风速较大,湍流作用较强,再加上夜间地面附近的冷空气可以沿坡下沉,而交换来自由大气中较暖的空气(热量交换迅速),因此气温日较差、年
较差皆较小;
凹陷地形则相反,气流不通畅,湍流交换弱,又处于周围山坡的围绕之中,白天在强烈阳光下,地温急剧增高,影响下层气温,夜间地面散热快,又因冷气流的
下沉,谷底和盆地底部特别寒冷,因此气温日较差很大。
且山顶>陡崖>谷地。气温年较差也有类似现象。在低纬度高原,气温日变化虽较大,但年变化却较小。
气温日较差与海拔的关系:山顶的气温日较差比山下平原小;大尺度的高原山地地区,则海拔越高,日较差越大。
在大尺度地形区,气温的日较差与高度成正比,海拔越高,日较差越大(如青藏高原,海拔高,日较差大);
在中小尺度地形区,海拔越高,日较差越小(如泰山日较差一年四季总是低于附近平原上的济南)。
为什么山地比附近平原气温日较差小呢?
主要原因有以下三个方面:
第一,受对流层大气的热量来源影响。对流层大气的主要热源直接来自下垫面,所以气温随下垫面温度的变化而变化。受下垫面温度变化的影响,对流层大气越靠近下垫面,平均气温越高,气温的日变化幅度越大;离下垫面越远,平均气温越低,气温的日变化幅度越小。
第二,受山地云雾热力状况作用的影响。泰山海拔高,气温低,大气中云雾多,白天对太阳辐射的反射率大。
第三,山地气温受周围“自由大气”的调节作用的影响。山地海拔高,空气流动性好,利于与周围“自由大气”进行交换。白天山地气温升高时,由于气温低、日较差小,同一高度的“自由大气”对其起到一定的降温作用。夜晚,由于山地上空大气稀薄,保温作用弱,气温下降快,同一高度的“自由大气”减小了山地气温的下降幅度,