氣溫日較差與年較差規(guī)律總結(jié)
氣溫日較差亦稱氣溫日振幅,是一天中氣溫最高值與最低值之差。其大小與緯度、季節(jié)、天氣情況及地表性質(zhì)等有關(guān)。
1.氣溫日較差與緯度的關(guān)系:緯度越高,日較差越小。
原因:緯度越高,太陽(yáng)高度的日變化越小。
2.氣溫日較差與天氣的關(guān)系:陰天比晴天日較差小。
3.氣溫日較差與海陸的關(guān)系:沿海比內(nèi)陸日較差小。
4.氣溫日較差與海拔的關(guān)系:山頂?shù)臍鉁厝蛰^差比山下平原小;大尺度的高原山地地區(qū),則海拔越高,日較差越大。
氣溫年較差: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,或稱氣溫年振幅。其大小與緯度、海陸分布等因素有關(guān)?!?/p>
1.氣溫年較差與緯度的關(guān)系:緯度越高,年較差越大。
原因:緯度越高正午太陽(yáng)高度的年變化越大,晝夜長(zhǎng)短的年變化越大,因而氣溫的年較差越大;低緯相反。
2.氣溫年較差與海陸的關(guān)系:離海越遠(yuǎn),年較差越大。
原因:陸地比海洋的熱容量小,夏季升溫快,溫度比海洋高;冬季降溫快,溫度比海洋低,因而氣溫年較差比海洋大。沿海受海洋的影響較大,比內(nèi)陸年較差小。
這里需要說(shuō)明的是,青藏高原氣溫年較差與我國(guó)同緯度平原、盆地比較,氣溫年較差小。這是因?yàn)椋呵嗖馗咴瓕儆谥械途暤拇蟾咴?,夏季因其海拔高,氣溫不太高;冬季因緯度低,且受高大地形的影響,南下的寒冷氣流影響不到,氣溫不太低?/b>
影響氣溫日較差的因素有:
(1)緯度 氣溫日較差隨緯度的升高而減小。這是因?yàn)橐惶熘刑?yáng)高度的變化是隨緯度的增高而減小的。一般熱帶地區(qū)氣溫日較差為12℃左右;溫帶地區(qū)氣溫日較差為8.0~9.0℃;極圈內(nèi)氣溫日較差為3.0~4.0℃。
(2)季節(jié) 一般夏季氣溫日較差大于冬季,但在中高緯度地區(qū),一年中氣溫日較差最大值卻出現(xiàn)在春季。因?yàn)殡m然夏季太陽(yáng)高度角大,日照時(shí)間長(zhǎng),白天溫度高,但由于中高緯度地區(qū)晝長(zhǎng)夜短,冷卻時(shí)間不長(zhǎng),使夜間溫度也較高,所以夏季氣溫日較差不如春季大。
(3)地形 低凹地(如盆地、谷地)的氣溫日較差大于平地,平地大于凸地(如小山丘)的氣溫日較差。低凹地形,空氣與地面接觸面積大,通風(fēng)不良,熱量不易散失,并且在夜間常為冷空氣沿山坡下沉匯合之處,加上輻射冷卻,故氣溫日較差大。而凸出地形上部由于海拔高和方圓面積小的關(guān)系,氣溫受地表影響小而主要受周圍空氣的調(diào)節(jié),白天不易升高,夜晚也不容易降低.氣溫日較差通常比同緯度的平地小氣溫日較差小,平地則介于兩者之間,山谷大于山峰;高原大于平原:如青藏高原,海拔高,空氣稀薄,大氣質(zhì)量、水汽、雜質(zhì)相對(duì)較少。白天,大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用弱,到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射量大,晚上大氣逆輻射弱,所以氣溫日較差較大;長(zhǎng)江中下游平原,地勢(shì)低平,水域面積大,大氣質(zhì)量、水汽、雜質(zhì)集中在對(duì)流層底部。白天,大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用強(qiáng),晚上大氣逆輻射強(qiáng),所以氣溫日較差較小。
(4)下墊面性質(zhì) 由于下墊面的比熱特性和對(duì)太陽(yáng)輻射吸收能力的不同,氣溫日較差也不同。陸地上氣溫日較差大于海洋,且距海越遠(yuǎn),日較差越大。沙土、深色土、干松土壤上的氣溫日較差分別比粘土、淺色土和潮濕緊密土壤大,旱地比水田大。
(5)天氣 晴天氣溫日較差大于陰(雨)天的氣溫日較差,因?yàn)榍缣鞎r(shí),白天太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈,地面增溫強(qiáng)烈,夜晚地面有效輻射強(qiáng)降溫強(qiáng)烈。大風(fēng)天的氣溫日較差較小。
(6)地勢(shì)不論什么地方,都是離地面越近,日較差越大,因?yàn)榇髿獾闹苯訜嵩词堑孛骈L(zhǎng)波輻射

不能一概而論盆地日溫差大于山地。
干旱盆地日溫差可能大于山地,濕潤(rùn)盆地日溫差可能小于山地。
濕潤(rùn)盆地夜間雖有山地下沉冷空氣,但中部有上升氣流,促使水汽多而使保溫作用增強(qiáng),同時(shí)白天云霧多,對(duì)陽(yáng)光發(fā)射作用強(qiáng)。因而日溫差小于山地。
我認(rèn)為盆地日溫差大小還要看具體位置,如盆地邊緣的山麓大于盆地中心地區(qū)。
緯度越高,太陽(yáng)運(yùn)行軌跡面與地面的夾角越小,在一天內(nèi)太陽(yáng)高度角的變化比緯度低的地區(qū)小,所以低緯度的氣溫日較差大于高緯度的氣溫日較差
低緯度與高緯度都從晚上24點(diǎn)開始計(jì)算,這時(shí)候太陽(yáng)高度都沒有,都在喪失熱量,在不考慮晝夜長(zhǎng)短和天氣狀況的前提下,喪失的熱量相差不大,但是等太陽(yáng)出來(lái)的時(shí)候,低緯地區(qū)正午太陽(yáng)高度角大于高緯度地區(qū),由此可以知道白天獲得的熱量是低緯度更多。這樣低緯度氣溫上升更快,形成了晝夜溫差大的情況。
以上解釋僅從太陽(yáng)高度這個(gè)角度考慮,完全未考慮晝夜長(zhǎng)短、天氣狀況、下墊面狀況等其他情況,實(shí)際情況復(fù)雜得多
如何解釋"氣溫日較差低緯大于高緯,凹地大于高地"
因?yàn)榈途暤貐^(qū)的太陽(yáng)高度的日變化大于高緯地區(qū)
凹地:
1、氣流不通暢,湍流交換弱,局地大氣受下墊面影響更大
2、地處周圍山坡的圍繞之中,與大陸接觸面積大,而陸地的增熱與冷卻都快,所以凹地氣溫的日變化大于山頂
3、夜間吹較冷的山風(fēng)
一、“高處不勝寒”的三種原因
經(jīng)常在教學(xué)中遇到學(xué)生對(duì)青藏高原等山地氣溫低的原因就簡(jiǎn)單回答:地勢(shì)高。甚至有的參考書也如此講解,其實(shí)這很易對(duì)學(xué)生產(chǎn)生誤導(dǎo)。同樣是海拔較高,而產(chǎn)生的“高處不勝寒”卻應(yīng)該分為三種情況來(lái)分析:
1.平原高空的“高處不勝寒”
這應(yīng)該是較簡(jiǎn)單,學(xué)生易解釋清楚的一種情況。由于地面是大氣熱量的主要直接熱源,在平原的上空,由于離地較遠(yuǎn),所以,高空氣溫較低。另外,高空湍流也使其氣溫不高。
2.山地的“高處不勝寒”
在高山上,海拔增加,山地近地面大氣比同緯度平原近地面大氣稀薄,對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱少,太陽(yáng)輻射因此很強(qiáng)??墒且?yàn)樯降卦谕0蔚貐^(qū)地面面積較平原地區(qū)小,所以即使太陽(yáng)輻射強(qiáng),可地面小,使地面吸收熱量,發(fā)出的長(zhǎng)波輻射有限。因此也就導(dǎo)致山地大氣得到的來(lái)自山地的地面輻射較少,使得氣溫不高。此外,山地的地形復(fù)雜,植被較多,并且云霧較多也削弱了一定高度下的太陽(yáng)輻射。另外,山地海拔較高,也使山地的湍流交換作用較強(qiáng),風(fēng)力較大,使氣溫不會(huì)太高。因而“高處不勝寒”。
3.高原地區(qū)的“高處不勝寒”
高原地區(qū)同樣有著高海拔,空氣稀薄的特點(diǎn),因此太陽(yáng)輻射很強(qiáng)。然而高原地區(qū)與山地不同,大氣與陸面接觸面積比山地大,地面輻射較多。在強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射下,廣闊的地面增溫并產(chǎn)生了比山地多的地面輻射??傻孛孑椛涞脑龆嗖]形成平原地區(qū)那樣的較高氣溫,原因仍然在于其稀薄的大氣,由于大氣稀薄,水汽、二氧化碳較少,使大氣吸收地面長(zhǎng)波輻射的能力很弱,即大氣的保溫作用弱,使整個(gè)地氣系統(tǒng)的熱量流失很快。這樣,大氣的氣溫也就不會(huì)很高了,同樣導(dǎo)致了“高處不勝寒”。比較起來(lái),同緯度平原地區(qū)近地面空氣密度大等因素,使其對(duì)大氣的保溫作用強(qiáng),地氣系統(tǒng)的熱量流失慢,故氣溫較高。
由此可見,同樣是“高處不勝寒”,不同地形下,原因不同。簡(jiǎn)單總結(jié),平原高空大氣是離地面這熱源太遠(yuǎn)而“供熱不足”;高山地區(qū)的大氣是地面小而“供熱不足”和高空風(fēng)力的影響;而高原上的大氣是太陽(yáng)輻射和地面輻射強(qiáng)而大氣保溫作用弱使氣溫不高。青藏高原的氣溫低的根本原因應(yīng)該是空氣稀薄,且水汽和二氧化碳等含量少、大氣的保溫作用弱
二、地形與氣溫較差的關(guān)系及原因
在人教版教材高一上里有個(gè)表格比較了濟(jì)南和泰山的氣溫日較差,引起了很多學(xué)生關(guān)于地形與氣溫較差關(guān)系與原因的討論。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,我們?nèi)詰?yīng)該分情況來(lái)進(jìn)行對(duì)比分析。
1.山地與同緯度平原地區(qū)氣溫較差的差異
地形凹凸和形態(tài)的不同,對(duì)氣溫也有明顯的影響。在凸起地形如山頂,因大氣與陸面接觸面積小,受到地面日間增熱、夜間冷卻的影響較小,又因風(fēng)速較大,湍流交換強(qiáng),再加上夜間地面附近的冷空氣可以沿坡下沉,而交換來(lái)自由大氣中較暖的空氣,因此氣溫日較差、年較差皆較??;凹陷地形則相反,氣流不通暢,湍流交換弱,又處于周圍山坡的圍繞之中,白天在強(qiáng)烈陽(yáng)光下,地溫急劇增高,影響下層氣溫,夜間地面散熱快,又因冷氣流的下沉,谷底和盆地底部特別寒冷,因此氣溫日較差很大。
以山地為例,不同的地形條件在山地氣溫日變化中的作用也不同。山頂處的氣溫日較差最小,山谷的氣溫日較差最大,而山坡平地介于二者之間。如黃山全年平均氣溫較低,只有7.9℃,年較差也偏小,僅為20.3℃。說(shuō)明山頂?shù)臍夂驙顩r與山下地區(qū)的氣候狀況相比較,更接近于海洋性氣候的特征,夏涼冬溫,年較差不大,適宜于人們生活。冬季山谷帶出現(xiàn)臨時(shí)性逆溫現(xiàn)象,即冬季夜晚冷空氣密度大,沿山坡流入山谷底部,在一定高度的山坡地帶,溫度反而比谷底高。與同緯度平原區(qū)相比,除谷地外,山區(qū)的氣溫日變化一般較小。
2.同緯度地區(qū)高原與平原氣溫較差的比較
與同緯度地區(qū)的平原相比,高原的氣候資源一般具有氣溫日較差大而年較差較小的特點(diǎn)。高原與山地不同,大氣與陸面接觸面積比山地大,地面輻射較多。由于白天大量吸收太陽(yáng)輻射,地面溫度急劇升高,加速了近地面空氣的升溫作用;夜間,地面以長(zhǎng)波輻射迅速散熱降溫,由于高原大氣保溫作用弱,熱量大量向空中散失,使近地面氣溫迅速下降,因而高原上各地日較差大。形成高原年較差小的原因是,由于受海拔高度的影響大大超過(guò)了緯度的影響,使年內(nèi)氣溫變化有所減緩,年振幅相對(duì)較小。夏季溫度比較低,而冬季的溫度不太低,導(dǎo)致氣溫年變化較小。
(1)日較差 以青藏高原為例,在我國(guó),青藏高原氣溫因?yàn)樘?yáng)輻射強(qiáng)烈,日出后地表升溫快,即使在冬季,在陽(yáng)光下也會(huì)感到溫和如春;日落后,由于空氣稀薄、水汽含雜質(zhì)少,地表容易散熱等項(xiàng)原因,降溫迅速;所以青藏高原日較差比同緯度東部地區(qū)大,表明這里具有大陸性氣候的特征。如拉薩、日喀則等地年平均日較差均在14~16℃。與此相比較,北京、西安為10~12℃,成都、武漢、南京為 7~8.5℃。阿里地區(qū)、藏北高原、柴達(dá)木盆地等地的日較差約17℃左右,即使日較差較小地區(qū)如班戈湖、申扎、三江河谷、青海東部等地區(qū)其日較差也多為14℃左右。另外高原地區(qū)內(nèi)部日較差也還有差異,其具體差異的大小與地形、植被、干濕程度等有關(guān),如柴達(dá)木盆地干燥,多晴少雨,白天日曬增溫急劇,夜間地面輻射強(qiáng),降溫快,其日較差就比較大。而在多陰雨的藏東南地區(qū),白天增溫不高,夜間云層低,地面輻射相對(duì)較弱,降溫少,所以晝夜溫差較小。
(2)年較差 青藏高原與同緯度中國(guó)東部地區(qū)相比,氣溫年較差稍?。ò刺卣鱽?lái)說(shuō),也算是大的),年較差比同緯度東部地區(qū)要小4~6℃以上。主要的原因是由于受海拔高度的影響大大超過(guò)了緯度的影響:海拔高,本身氣溫就很低;夏季云量增多、太陽(yáng)輻射減弱,加上高原上空的空氣又不斷向四周散發(fā)熱量,所以夏季氣溫不高;而冬季,東西走向的高大山脈,阻擋了北來(lái)冷空氣的入侵,沒有“象東部平原地區(qū)受近地層緯寒冷的冬季風(fēng)的影響”這樣的強(qiáng)降溫因素,而且冬季晴朗而海拔高的優(yōu)勢(shì)也更使其能受到較多太陽(yáng)輻射,所以氣溫下降不甚劇烈。這樣夏季溫度比較低,而冬季的溫度不太低,使年內(nèi)氣溫變化有所減緩,年振幅相對(duì)較小。如青海大部分地區(qū)氣溫年較差在26℃以下,其中班瑪縣和囊謙縣氣溫年較差均在20℃以下,較中國(guó)相近緯度的華東、華中、華北地區(qū)都小。西藏自治區(qū)南部拉薩、昌都、日喀則等地的年較差為18-20℃,而緯度相近的武漢、南京是26℃;西藏北部的氣溫年較差略大,一般達(dá)26~30℃,但比起來(lái)緯度接近的蘭州氣溫年較差也達(dá)到了 30~31℃。
此外,青藏高原氣溫變化由于受多種因素的影響,使得內(nèi)部各地氣溫年較差也不一樣。一般來(lái)說(shuō),青藏高原氣溫年較差是北部大南部小,西部大東部小。東南部氣溫年變化較小是由于所處的地理緯度較低,冬季干燥,冬季接受的太陽(yáng)輻射較多。局部地區(qū)增溫比較明顯,所以,冬季相對(duì)而言不太冷,導(dǎo)致氣溫年變化較小。可見,氣溫年較差的大小與緯度有關(guān),南部較差小,往北逐漸增加;其次是與水分狀況密切相聯(lián),隨大陸性加強(qiáng)而增大,呈現(xiàn)東南小、西北大的趨勢(shì)。
由上可知,山地和高原的氣溫較差和同緯度的平原地區(qū)比較,有明顯區(qū)別:山地氣溫年較差和日較差一般比同緯度平原較小,而高原則比同緯度平原日較差較大而年較差較小,不可混為一談。
(霧的形成:白天氣溫高,空氣可容納較多的水汽,到了夜間,溫度下降,空氣中可容納的水汽含量減少了,因此一部分水汽會(huì)凝結(jié)成霧。特別是秋冬季節(jié),由于夜長(zhǎng),而且出現(xiàn)無(wú)云風(fēng)小的機(jī)會(huì)較多,地面山熱較夏天更迅速,以至地面溫度急劇下降,這樣使得近地面空氣中的水汽,容易在后半夜到早晨達(dá)到飽和而凝結(jié)成小水珠,形成霧。秋冬清晨的氣溫最低,便是霧最濃的時(shí)刻?!焦缺壬巾斔啄Y(jié)形成霧)
在大尺度地形區(qū),海拔越高,日較差越大(如青藏高原,海拔高,日較差大)在中小尺度地形區(qū),海拔越高,日較差越?。ɡ缣┥饺蛰^差一年四季總地域附近平原上的濟(jì)南)
為什么山地比附近平原氣溫日較差小呢?。主要原因有以下三個(gè)方面:第一,受對(duì)流層大氣的熱量來(lái)源影響。對(duì)流層大氣的主要熱源直接來(lái)自下墊面,所以氣溫隨下墊面溫度的變化而變化。受下墊面溫度變化的影響,對(duì)流層大氣越靠近下墊面,平均氣溫越高,氣溫的日變化幅度越大;離下墊面越遠(yuǎn),平均氣溫越低,氣溫的日變化幅度越小。(山頂與大陸接觸的面積小)第二,受山地云霧熱力狀況作用的影響。泰山海拔高,氣溫低,大氣中云霧多,白天對(duì)太陽(yáng)輻射的反射率大。第三,山地氣溫受周圍“自由大氣”的調(diào)節(jié)作用的影響。山地海拔高,空氣流動(dòng)性好,利于與周圍“自由大氣”進(jìn)行交換。白天山地氣溫升高時(shí),由于氣溫低、日較差小,同一高度的“自由大氣”對(duì)其起到一定的降溫作用。夜晚,由于山地上空大氣稀薄,保溫作用弱,氣溫下降快,同一高度的“自由大氣”減小了山地氣溫的下降幅度,所以山地氣溫日較差就小于附近平原氣溫日較差。
(低凹地(如盆地、谷地)大于平地,平地大于凸地(如小山丘)的氣溫日較差。低凹地形,空氣與地面接觸面積大,通風(fēng)不良,熱量不易散失,并且在夜間常為冷空氣沿山坡下沉匯合之處,加上輻射冷卻,故氣溫日較差大。而凸出地形上部由于海拔高和方圓面積小的關(guān)系,氣溫受地表影響小而主要受周圍空氣的調(diào)節(jié),白天不易升高,夜晚也不容易降低.氣溫日較差通常比同緯度的平地小氣溫日較差小,平地則介于兩者之間,山谷大于山峰;高原大于平原:如青藏高原,海拔高,空氣稀薄,大氣質(zhì)量、水汽、雜質(zhì)相對(duì)較少。白天,大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用弱,到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射量大,晚上大氣逆輻射弱,所以氣溫日較差較大;
那么大尺度地形區(qū)為什么又會(huì)“溫度的日較差與高度成正比,海拔越高,日較差越大”呢?青藏高原由于海拔高,空氣密度小,受大氣熱力狀況的影響,白天大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用低,晚上大氣對(duì)地面輻射的保溫作用差,因此白天升溫快,夜晚降溫快。所以氣溫的日較差就大。長(zhǎng)江中下游平原,地勢(shì)低平,水域面積大,大氣質(zhì)量、水汽、雜質(zhì)集中在對(duì)流層底部。白天,大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用強(qiáng),晚上大氣逆輻射強(qiáng),所以氣溫日較差較小。
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