气温的时空变化规律.docx
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气温的时空变化规律
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,地面热量山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,并山低纬向高纬递减。
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。
山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,主要是山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。
@)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°C左右;温带
地区气温日较差为8.0、9.0C;极圈内气温日较差为3.0~4.0°C。
(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,口天温度高,但山于中
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,凸出地形上部山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]。
乂因(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,而交换来自山大气中较暖的空气(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,乂处于周围山坡的围绕之中,口天在强烈阳光下,地温急剧增高,影响下层气温,夜间地面散热快,乂因冷气流的
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,口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,
所以山地气温日较差就小于附近平原气温日较差。
大尺度地形区为什么乂会“温度的日较差与高度成正比,海拔越高,日较差越大”呢?
青藏高原由于海拔高,空气密度小,受大气热力状况的影响,口天大气对太阳辐射的削弱作用低,晚上大气对地面辐射的保温作用差,因此口天升温快,夜晚降温快。
所以气温的日较差就大。
高原大于平原:
如青藏高原,海拔高,空气稀薄,大气质量、水汽、杂质相对较少。
白天,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射量大,晚上大气逆辐射弱,所以气温日较差较大;
长江中下游平原,地势低平,水域面积大,大气质量、水汽、杂质集中在对流层底部。
口天,大气对太阳辐射的削弱作用强,晚上大气逆辐射强,所以气温日较差较小。
山地气温的日较差比附近的平原小,而年较差也小。
原因:
地形对气温日变化和年变化的影响
1凸出地形,如山顶,空气与地面空气接触面积小,地气之间热量交换减少,受到地面日间增温、夜间冷却的影响较小。
另,山顶风速大,空气湍流交换较强,因此气温日较差、较小。
2平原,受地面日间增温、夜间冷却的影响大。
温差较附近的山地大。
3谷地则是因气流不畅通,气温受自山大气影响小,口天因受热急剧增温,夜间因四周山坡散热快,冷空气下沉盘踞谷地,气温明显下降。
因此,谷地气温日较差和年较差大于四周高地。
(d)下垫面性质:
山于下垫面的比热特性和对太阳辐射吸收能力的不同,气温日较差也不同。
气温日较差与海陆的关系:
沿海比内陆日较差小。
陆地上气温日较差大于海洋,且距海越远,日较差越大。
沙土、深色土、干松土壤上的气温日较差分别比粘土、浅色土和潮湿紧密土壤大,旱地比水田大。
(e)天气:
晴天气温日较差大于阴(雨)天的气温日较差,因为晴天时,口天太阳辐射强烈,
地面增温强烈,夜晚地面有效辐射强降温强烈。
大风天的气温日较差较小。
气温日较差与天气的关系:
阴天比晴天日较差小。
2、气温的年变化
气温的年变化和日变化一样,在一年中月平均气温有一个最高值和一个最低值。
气温年较差:
一年中月平均气温的最高值和最低值之差,称为气温年较差,或称气温年振幅。
气温年较差的大小因纬度、海陆分布、地形等而异。
(1)影响气温年较差的因素有:
@)纬度气温年较差一般随纬度的升高而增大;纬度越高,年较差越大。
原因:
纬度越高,正午太阳高度的年变化越大,太阳辐射能的年变化也增大;昼
夜长短的年变化也越大,因而气温的年较差越大;低纬相反。
低纬度地区气温年较差很小,仅r2°c;中纬度地区气温年较差增大,一般可达10"20°C;高纬度地区可达30°C以上。
低纬度地区,一年中昼夜长短儿乎相等,正午太阳高度角的变化也很小,各月热量的收支相差不大,故气温年较差很小。
中高纬度,夏季正午太阳高度角大,口昼时间长;冬季则相反。
因此,冬夏获得的热量其差别很大,故气温年较差则大。
纬度变化:
山低纬度向中、高纬度递增。
原因:
是低纬度太阳辐射季节变化小,中纬度变化大;
低纬度昼夜长短季节变化小;中、高纬度昼夜长短季节变化大。
(b)海陆山于海陆热特性不同,对于同一纬度的海陆相比,大陆地区冬夏两季热
量收入的
差值比海洋大,所以大陆上气温年较差比海洋大得多,一般悄况下,温带海洋上年较差为ire,大陆上年较差可达20飞o°c。
中纬度的内陆,气温年较差可达30〜40°C,海洋上仅10"15°Co为海陆物理性质不同,致使海洋增温和冷却缓慢的缘故。
气温年较差与海陆的关系:
离海越远,年较差越大。
原因:
陆地比海洋的热容量小,夏季升温快,温度比海洋高;冬季降温快,温度比海洋低,因而气温年较差比海洋大。
沿海受海洋的影响较大,比内陆年较差小。
(c)距海远近山于水的热特性,使海洋升温和降温都比较缓和,距海洋越近,受
海洋的影
响越大,气温年较差越小,越远离海洋,受海洋的影响越小,气温年较差越
大。
经度变化:
山沿海向内陆递增。
原因是海陆热力性质的差异。
(我国是山南向北递增;山东向西递增)
(d)地势因陆地上气温年较差乂随地形和地面状况而不同。
一般来说,气温年较差凸形地小于凹形地;植被覆盖地区小于裸地。
青藏高原气温年较差与我国同纬度平原、盆地比较,气温年较差小。
这是因为:
青藏高原属于中低纬的大高原,夏季因其海拔高,气温不太高;冬季因纬度低,且受高大地形的影响,南下的寒冷气流影响不到,气温不太低。
此外,地形及天气等对气温年较差的影响与对气温日较差的影响相同。
3、中国的日较差与年较差惜况
气温分布的一般规律:
受纬度影响等温线与纬线大致平行,从低纬向高纬递减;受季节影响,夏季陆地气温高,等温线向高纬凸出,海洋气温低,等温线向低纬凸出,冬季相反;受地形地势影响,等温线与等高线平行或与山脉走向一致,地势越高气温越低,等温线弯曲或出现闭合,向低温弯曲为山谷,向高温弯曲为山脊,闭合中心气温值低为洼地或盆地,中心气温值高为山地;受洋流影响,沿岸地区等温线向洋流流向处弯曲,大洋中洋流流向与等温线凸出方向一致;受海陆分布影响,等温线与海岸线平行
1我国冬季比同纬度其它地区温度低的原因是:
受强大的蒙古一西伯利亚冷高压影响(或受冬季风的影响)。
2印度比同纬度我国气温高的原因是:
高山屏障(高大的喜马拉雅山脉阻挡了南下的冷气流)。
3气温的年较差纬度越高越拓,
原因是:
纬度越高正午太阳高度的年变化越大,昼夜长短的年变化越大,
因而气温的年较差越大;低纬相反。
离海越远气温年较差越大,原因是:
陆地比海洋的热容量小,夏季升温快,温度比海洋高,冬季降温快,温度比海洋低,因而气温年较差比海洋大,沿海受海洋的影响较大,比内陆年较差小。
4气温的日较差:
纬度越高越小,原因是:
主要是太阳高度的日变化小。
气温日较差与天气的关系为:
阴天比晴天日较差小
气温日较差与海陆的关系为:
内陆比沿海日较差大,
山顶的气温日较差比山下平原:
小,年较差也小。
5青藏高原比我国同纬平原、盆地比较:
气温年较差小,原因:
低纬的大高原,夏季因其海拔高较凉;冬季因纬度低,且受高大地形的影响南下的寒冷气流影响不到,气温不太低;
日较差大,原因:
海拔高大气密度小,大气的保温作用及削弱作用低,
因此口天升温快,夜晚降温快。