第四章 气温(21世纪2003.ppt

1、第 四章 温度,第一节 热量收支 第二节 地面和土壤的温度 第三节 空气的温度,空气的绝热变化,大气稳定度,大气稳定度,大气的稳定性 大气稳定度的概念 大气稳定度的判断,结 论,1. 愈大，大气愈不稳定； 愈小，大气愈稳定。 2. 当 d 时，必然 m ，无论空气是否达到饱和，大气总是处于不稳定状态，因而称为绝对不稳定。 3.当 d m时，对于饱和空气来说，大气是处于不稳定状态的；对于未饱和空气来说，大气是处于稳定状态的。这种情况称为条件不稳定。,第一节 热量收支,物质的热属性 热量收支（交换）方式 热量收支（平衡）,平流 (流体水平方向上的流动),对流 (流体垂直方向上的流动),辐射,流体在

2、加速地作水平流动时，它的内部将发生无规则的湍动，称湍流。当流体加速地流经不平的下垫面时，在起伏物体的两方形成涡流。湍流和涡流统称为乱流。,流体的各向流动,热量收支的方式,分子传导,乱流,潜热交换,物质的热属性,热容量,导热率,导温率,导热率与容积热容量之比可作为物质发生温度变化的指标，称导温率(K)，即： K /C单位：厘米2 秒-1,一克物质温度升高(或降低)一度所吸收(或放出)的热量，称为质量热容量(焦克-1 度-1 )， 又称比热或比热容。1立方厘米的物质温度升高(或降低)一度所吸收(或放出)的热量，称为容积热容量(焦厘米-3 度-1 )。 容积热容量( Cv )与质量热容量(S)的关系

3、：Cv = Cm ,单位厚度间、保持单位温度差时，其相对的两个面在单位时间中通过单位面积的热量，称为导热率(焦厘米-1度-1 秒-1 )。导热率( )表示物质输送热量的能力。,容积热容量,土壤温度的变化,潮湿 or 干燥,导热率,导温率,湿度（潮湿 or 干燥）,孔隙度(紧密粘重 or 疏松),12%（ /C ）,土壤温度的时间变化,影响土温变化的因素及调控,土壤温度的垂直分布,返回,日变化,土壤温度的时间变化,年变化,一天中，土表最高温度出现在13时左右，最低值出现在日出前。 一天中土壤最高温度与最低温度之差称为土温日较差。土表日较差最大，越向深层，较差越小，至一定深度后较差为零。,中高纬度

4、，土表温度年变化特点：最热月出现在7、8月，最冷月出现在1、2月；低纬度受云量、降水的影响较大。 土温年较差随深度的增加而减小，直至一定深度时年较差为零，这个深度以下的层次叫土温不变层（如图）。,放热型：,受热型：,清晨转变型：,傍晚转变型：,影响土温变化的因素 调控措施,土壤湿度,土壤颜色,土壤机械组成和有机质,地面覆盖物,地形和天气条件,返回,三、热量收支（平衡）,（一）活动层和活动面 （二）地面热量收支 （三）地表层的热量收支,R P B LE Q,是指能够调节自身内部及相邻其他物质的辐射、热量、水分分布完全吸收的物质层。凡是辐射能、热能和水分交换最活跃，从而能调节邻近气层（或土层）的辐

5、射收支、温度 高低或湿度大小的物质面，称 活动面。,辐射差额( R ),地面热量收支,地面与下层的热量交换( B ),潜热( LE ),地面与近地气层的热量交换( P ),R P B LE0,空气的温度变化,大气中的热量交换方式（了解） 空气温度的变化（时间变化、空间分布） 空气绝热变化 大气静力稳定度 大气中的逆温,近地层气温的日变化,空气温度的时间变化,近地层气温的年变化,一天中，最高气温出现在14时左右，最低值出现在日出前后。 气温日较差随纬度（增高而减小）、季节（夏季冬季，春季最大）、地形（凸地平地凹地）、下垫面性质（海洋陆地）和天气状况（晴阴）。,大陆性气候区和季风性气候区，一年中最

6、热月出现在7月，最冷月出现在1月；海洋性气候区分别出现在8月和2月。 影响年较差的因子有纬度(增高而增大）、距海远近及地形和天气状况等。,近地层气温的非周期性变化,三、气温的空间分布,(一)近地层气温的水平分布 (二)对流层气温的垂直变化 (三)近地层气温的垂直分布,近地层气温的垂直分布,日射型 气温随高度增加而降低，以12时为代表。 辐射型 气温随高度增加而增加，以0时为代表。 上午转变型 下部为日射型，上部为辐射型， 以6时为代表。 傍晚转变型 下层为辐射型，上层为日射型， 以18时为代表。,近地层气温的水平分布,等温线大部分（尤其是南半球）趋向于接近东西向排列，赤道地区气温高，向两极逐渐降低。 冬季北半球的等温线在大陆上大致凸向赤道，在海洋上大致凸向极地,而夏季相反。 最高温度带并不位于赤道上，而是冬季在510N处，夏季位于20N附近。 冷极出现在南极，为-90；热极出现在索马里境内，为63。,大气中的逆温,在一定条件下，