大氣溫度隨時間的變化

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1、第四節(jié)大氣溫度隨時間的變化地表從太陽輻射得到大量熱量，同時又以長波輻射、顯熱和潛熱的形式將部分熱量傳輸給大氣，從而失去熱量。從長時間平均看，熱量得失總和應該平衡，因此地面的平均溫度維持不變。但在某一段時間內(nèi)，可能得多于失，地面有熱量累積而升溫，從而導致支出增加，趨于新的平衡。反之，當失多于得時，地面將伴隨著降溫過程。由于在這種熱量收支平衡過程中，太陽輻射處于主導地位，因此隨著日夜、冬夏的交替，地面的溫度也會相應地出現(xiàn)日變化和年變化，且變化的幅度與緯度、天氣及地表性質(zhì)等影響熱量平衡的控制因子有關。此外地面溫度的變化也會通

2、過非絕熱因子傳遞給大氣，大氣溫度也會相應出現(xiàn)變化。一、氣溫的周期性變化（一）氣溫的日變化近地層氣溫日變化的特征是：1、在一日內(nèi)有一個最高值，一般出現(xiàn)在午后14時左右，一個最低值，一般出現(xiàn)在日出前后。2、變化原因：一天中正午太陽高度角最大，太陽輻射最強，但最高氣溫卻出現(xiàn)在午后兩點鐘左右。（為什么？）這是因為大氣的熱量主要來源于地面。地面一方面吸收太陽的短波輻射而得熱，一方面又向大氣輸送熱量而失熱。若凈得熱量，則溫度升高。若凈失熱量，則溫度降低。這就是說地溫的高低并不直接決定于地面當時吸收太陽輻射的多少，而決定于地面儲存熱

3、量的多少。從圖2?30中看出，早晨日出以后隨著太陽輻射的增強，地面凈得熱量，溫度升高。此時地面放出的熱量隨著溫度升高而增強，大氣吸收了地面放出的熱量，氣溫也跟著上升。到了正午太陽輻射達到最強。正午以后，地面太陽輻射強度雖然開始減弱，但得到的熱量比失去的熱量還是多些，地面儲存的熱量仍在增加，所以地溫繼續(xù)升高，長波輻射繼續(xù)加強，氣溫也隨著不斷升高。到午后一定時間，地面得到的熱量因太陽輻射的進一步減弱而少于失去的熱量，這時地溫開始下降。地溫的最高值就出現(xiàn)在地面熱量由儲存轉(zhuǎn)為損失，地溫由上升轉(zhuǎn)為下降的時刻。這個時刻通常在午后1

4、3時左右。由于地面的熱量傳遞給空氣需要一定的時間，所以最高氣溫出現(xiàn)在午后14時左右。隨后氣溫便逐漸下降，一直下降到清晨日出之前地面儲存的熱量減至最少為止。所以最低氣溫出現(xiàn)在清晨日出前后，而不是在半夜。3、影響因子①緯度：低緯正午太陽高度角最大，高緯正午太陽高度角最小；所以低緯氣溫日較差最大，中緯次之，高緯最小。據(jù)統(tǒng)計熱帶地區(qū)的平均日較差約為12℃，溫帶約為8—9℃，極圈內(nèi)為3—4℃。②季節(jié)：在一年中，夏季太陽高度最大，冬季最小所以夏季日較差最大冬季最小，這一變化在中緯地區(qū)最明顯。但最大值并不出現(xiàn)在夏至日。這是因為氣溫日

5、較差不僅與白天的最高溫度值有關，還取決于夜間的最低溫度值。夏至日，中午太陽高度角雖最高，但夜間持續(xù)時間短，地表面來不及劇烈降溫而冷卻，最低溫度不夠低。所以，中緯度地區(qū)日較差最大值出現(xiàn)在初夏，最小值出現(xiàn)在冬季。③地形：凹下的地形（盆地和谷地），在白天空氣與地面的接觸面比平地大，因而空氣增溫強烈，再加上地形閉塞，通風不良，熱量不易擴散，所以白天凹地比平地氣溫高；夜間冷空氣在凹地內(nèi)堆積，氣溫低。因此，凹地氣溫日較差最大，平地要小。在春秋兩季凹地很容易受霜凍的危害（俗語：霜打洼地）由于坡度及空氣很少流動之故，白天增熱與夜間冷卻

6、都較大，日較差大。而小山峰等凸出地形區(qū)，地表面對氣溫影響不大，日較差小。④下墊面的性質(zhì)：海洋上日較差小于大陸。⑤天氣情況：有云層存在，則白天地面得到的太陽輻射少，最高氣溫比晴天低。而在夜間，云層覆蓋又不易使地面熱量散失，最低氣溫反而比晴天高。所以陰天的氣溫日較差比晴天?。▓D2·31）。?由此可見，在任何地點，每一天的氣溫日變化，既有一定的規(guī)律性，又不是前一天氣溫日變化的簡單重復，而是要考慮上述諸因素的綜合影響。氣溫日變化的極值出現(xiàn)時間隨離地面的高度增大而后延，振幅隨離地高度的增大而減小。冬季約在0.5km高度處日振動已

7、不明顯，但夏季日振動可擴展到1.5km到2km高度處。（二）氣溫的年變化1、氣溫年較差氣溫的年變化和日變化類似，如地球上絕大部分地區(qū)，在一年中月平均氣溫有一個最高值和一個最低值。一年中月平均氣溫的最高值和最低值之差，稱為氣溫年較差。由于地面儲存熱量的原因，使氣溫最高和最低值出現(xiàn)的時間，不是在太陽輻射最強和最弱的一天（北半球夏至和冬至），也不是在太陽輻射最強和最弱一天所在的月份（北半球6月和12月），而是比這一時段要落后1—2個月。大體而論，海洋上落后較多，陸地上落后較少。沿海落后較多，內(nèi)陸落后較少。2、就北半球來說，中

8、、高緯度內(nèi)陸的氣溫以7月為最高，1月為最低。海洋上的氣溫以8月為最高，2月為最低。3、氣溫年較差的影響因素①緯度隨緯度變化的情況是：低緯最小，高緯最大。即高緯地區(qū)氣溫年較差大于低緯地區(qū)。同一緯度，海上氣溫年較差小，陸上的年較差大。同一緯度的海陸相比，大陸區(qū)域冬夏兩季熱量收支的差值比海洋大，所以陸上氣溫年較差比海洋大得多。在一般情況