第4章温度(2)

1、第四章温度，本章内容，热树脂，地面和土壤的温度，水体的温度，空气的温度，第一节热树脂，热平衡过程，地球表面吸收太阳辐射能量后，通过各种热树脂方式通过能量的转换和运输来平衡，这种物理过程称为热平衡过程。第一，物质的热属性，热容量，定义：一段时间内物体温度变化所需的吸收或释放的热。分类：质量热容量(比热、比热容)，体积热容量，质量热容量：定义：单位质量的物质，温度变化所需的吸收或释放的热量。单位：J/(kg)(或J/(g)，计算：(4-1)，体积热容量：定义：单位体积中的物质，温度变化所需的吸收或释放热量。(4-2)，(4-3)，单位：J/(m3)(或J/(Cm3)，计算：Cm，Cv之间的关系：土

2、壤热容量分析：单位：J/(mS)(或/(m)，热流方程式：(4-4)，导热系数，q:热流；T/Z:温度增减，表示热流方向在高温下指向低温。方程的意义：当其他条件相同时，热导率高的物质，热流大，传热速度快。相反的情况很小。土壤中固体成分的热导率最高，水在中间，空气最小。土壤导热系数分析：土壤导热系数影响因素：土壤含水量，土壤孔隙度，热导率(热导率，热扩散率)，定义和单位：单位：2 /S(或2 /S)，(4-5，)，计算公式：土壤电导率分析：沙的热特性与土壤湿度的关系，土壤湿度低，电导率随土壤湿度的增加而增加。土壤湿度增加到一定程度，土壤导温率反而呈下降趋势。土壤导温率对土壤温度分布的影响：直接决

3、定土壤温度的垂直分布和最高、最低温度的发生时间。2 .热收支(交换)方式，辐射换热，具有绝对零度以上温度的所有物体，通过辐射和吸收的热交换方式。分子传导换热，物质通过分子碰撞发生，是热传导的动能交换方式。流体运动换热，流体向各个方向流动时，根据流体运动传热的热交换方式。根据流体流动的方向，分为对流、二流和湍流。定义：流体在垂直方向上有规律地上升。作用：混合上下空气，产生热交换。定义：水平方向的流体流动。分类：对流：二流：作用：对大规模传热和缓和地区之间、纬度之间的温度差异有很大作用。湍流(湍流):定义：流体在各个方向的不规则运动。湍流交换系数：单位质量的空气涡流中包含的物理属性梯度相同时，湍流

4、作用产生的物理属性的通量。单位：2/S，近地面气层湍流强度的时空变化：陆地比海面强，山地比平原强，白天比夜晚强，夏天比冬天强，潜热交换，物质是在状态变化时发生的热量交换。3，热树脂(平衡)，活动层和活动面，活动层(作用层):定义：可以调节自身内部及相邻其他物质层的辐射、热、水分分布的物质层。其他物质活动层厚度：沙：几毫米，水：几米几十米，雪被和冰区：1/1毫米，松散耕地：几厘米，农田：作物层，活动面(作用面):定义：，农田内部和外部活动面(作物关闭后):外部活动面：作物最密集的部分，内部活动面：地面，地面热量收支，地面表面昼夜热量平衡方程：白天：R-P-B-LE=0，年差：一年中最热的月平均温

5、度和最冷的月平均温度之间的差异。绝对温差很大：啊，每年极端最高气温和极端最低气温的差异。相位：最高温度和最低温度的时间差。1，地面温度和热量收支关系，地面温度变化和地面热收支也是1地面温度的日变化曲线；2地面热支出日变化曲线；3地面热量收入的日变化曲线。Tm:地面最低温度；TM:地面最大温度，一天中地面最大温度，地面最低温度相当于地面热量收支的瞬间。在北半球，一年中地面最热的月温度，通常是月或月，地面最冷的月温度通常出现在月或月。2 .土壤温度的变化，时间的变化，工作的变化，温度层(土壤温日不变的层):土壤温度日差为零时的深度。每日恒温层深度：正常深度约为4080，平均为60。日恒温层的影响因

6、素：纬度、季节、土壤热特性、土壤温度的年变化、年恒温层(年温度不变层):土壤温度的年差为零时的深度。土壤温度相位落后于地面温度，土层越深，相位就越落后。土壤温度相位：土壤温度垂直分布，日垂直分布，日死区(热型):土壤温度垂直分布，图13点辐射型(热型):图01点上午转换型(辐射型到日死区):土壤温度变化的影响因素，土壤太阳辐射可以在水体中传播，不同深度水域的传播情况遵循比尔的规律。即(4-8)水吸收长波，分散短波，水中悬浮物分散长波。SZ: z深度下的太阳辐射通量密度；S0:水表面太阳辐射通量密度；z:测量点深度。水消光系数。水体热平衡特性，热平衡公式，R0HLEQA (4-9)，R0:水体净

7、辐射量，H:水面和大气热交换的热通量密度LE:水的潜热通量密度；问：水热存储变量；答：水流量引起的水平方向传热通量密度。特性，海洋热平衡的主要输出是水体蒸发潜热。海洋可以通过洋流水平传输热量。水体温度的变化，时间的变化，工作的变化：睡眠最高温度出现在下午1516h，最低温度出现在日出后23h内。年变化：水面最高温度通常出现在8月，最低温度出现在23月。相位：啊，一年中最高温度和最低温度出现的时间是60天后每隔一个月左右。垂直变化，非湖泊水温垂直分布，夏季：含水层趋于等温分布。等温层下面是跳跃层。跳跃层下面是等温层。冬天：水温的垂直分布几乎处于等温状态。如果睡眠温度下降到4以下，表层冷水不再下沉

8、，水面下的水温为4左右。4节空气温度，1，大气中的换热方式，交换方式，双流换热，对流换热，湍流换热，潜热换热为主。作用，平流：支配季节更替和天气空调变化。对流：对流降水的主要原因。湍流：对低云和雾的诞生起着重要作用。潜热交换：对气温的上升，大气中水分的三态相变有不可替代的作用。2 .空气温度的时间变化，空气内的变化形式，U=W Q，绝热和非绝热变化，绝热变化：在空气内变化过程中不与外部进行热交换。非热变化：在空气内能量变化过程中与外部进行热交换。随着地层气温的日变化、极端温度出现的时间、影响气温日差异的因素、纬度：纬度的增加而减少。天气条件：近地层气温的年变化，最冷、最热的月份出现的时间，地形：低地平地凸起，季节：夏冬，一年中春季气温最差。气温年际影响因素，纬度：随着纬度的增加而增加。远海距离：远海地区近海地区、地形和气象条件：同一天、低、近地层气温的非周期性变化，出现在大规模空调空气活动引起季节交替的时候。是由气候异常引起的，例如厄尔尼诺效应、拉尼娜效应。3，气温的空间变化，地层气温的水平分布，等温线大部分(尤其是南半球)倾向于接近东西方，气温从赤道逐渐下降到两极。冬季北半球的等温线从大陆向赤道大致凸起，从海洋向极地大大凸起，夏天则相反。最高