地面温度的日变化
气温的日变化和年变化
①
地面性质 北半球大陆 北半球海洋 气温最高月 7月 月 8月 月 气温最低月 1月 月 2月 月
②年较差及其影响因素 年较差及其影响因素: 其影响因素 （1）纬度（太阳高度变化） ）纬度（太阳高度变化） （2）海陆 ） （3）气候（天气） ）气候（天气） （4）地形 ） （5）植被 ） 随纬度增高而增大 陆地大于海洋 晴天大于阴天 平原大于山区 裸地大于绿地
影响日较差的因素 （1）纬度（太阳高度变化） 随纬度增高而减小 ）纬度（太阳高度变化） （2）海陆 ） 陆地大于海洋 （3）气候（天气） ）气候（天气） 晴天大于阴天 （4）地形 ） 平原大于山区 （5）植被 ） 裸地大于绿地
日较差问题分析： 日较差问题分析： 天气（云层）或大气密度， 天气（云层）或大气密度，白天大气对太阳辐射的削弱 作用，晚上大气逆辐射。 作用，晚上大气逆辐射。 如青藏高原日较差大分析
例：读北半球某地近地面大气多年平均热量收入和 支出年内变化示意图，回答： 支出年内变化示意图，回答：
热量收入
1)曲线A表明了_____年内变 1)曲线A表明了_____年内变 曲线 _____ 化，这种变化趋势与____ 这种变化趋势与____ 的变化一致； 的变化一致；正午太阳高度
热量支出 气温 2)曲线B表明了_____年内变化，这种变化趋势与______ 2)曲线B表明了_____年内变化，这种变化趋势与______ 曲线 _____年内变化 的变化一致； 的变化一致； 盈余 3)阴影 反映了近地面空气热量_____ 阴影C _____， 3)阴影C反映了近地面空气热量_____，所以此时段内平 均气温呈_______趋势； _______趋势 均气温呈_______趋势； 上升 亏损 4)阴影 反映了近地面空气热量___________ 阴影D ___________， 4)阴影D反映了近地面空气热量___________，所以此时 段内平均气温呈__________趋势； __________趋势 段内平均气温呈__________趋势； 下降 5)曲线 曲线A 的两个交点E 5)曲线A、B的两个交点E、F表明当地近地面空气的热量 ____， ______、_____出现的时候 ____ 它们分别是一年内______ 最高温出现的时候。 最低温 收支平衡，它们分别是一年内______、___温年较差图” ，回答: ．（16分 北美洲平均气温年较差图” 回答: 16
地面温度的日变化
地面温度的日变化在正常的天气条件下，一日内，土壤表面最高温度显现在13时左右，最低温度显现在将近日出的时刻。
土壤表面的最高温度之因此显现在午后而不是正午，是由于太阳辐射虽在正午以后己逐步减弱，但土壤表面吸取的太阳辐射能仍大于其由于放射长波辐射和分子传导、蒸发等方式所支出的热量，即现在土壤表面吸取和放出的热量差额仍为正值，因此，其温度仍连续上升，直到13时左右，土壤表面的热量吸放达到平稳时，其温度才达到最高值。
此后，因热量的支出大于收入，温度才逐步下降。
同理，在日出前，土壤表面由于通过一整夜的辐射冷却，温度越来越低，放射长波辐射的能量也越来越少，几乎完全为其吸取的由分子传导、水相变化输送来的热量所补偿，现在热量达到收支平稳，显现最低温度。
日出后由于吸取的太阳辐射能逐步增加，温度又逐步升高。
阻碍土壤表面温度日较差大小的要紧因子是太阳高度角。
正午时刻太阳高度角大的季节和地区，一日内太阳高度角的变化就大，太阳辐射的日变化也大，因而土壤表面温度的日较差就大。
一样，正午太阳高度角随纬度的增高是减小的，因此土壤表面温度的日较差也随纬度的增高而减小。
中纬度地区正午太阳高度角随季节的变化比较大，因此，中纬度地区土壤表面温度的日较差随季节的变化也较大。
土壤表面温度的日较差的大小，还与土壤的热性质有关。
例如，导热率大或容积比例大的土壤其温度日较差都小。
另外，土壤的颜色、土壤的湿度以及地势，斜坡的方位对温度的日较差都有阻碍。
深色土壤表面的温度日较差比浅色土大，这是由于两种不同的土壤对太阳辐射的反射率不同而引起的。
湿度大的土壤表面温度日较差小。
地势要紧阻碍乱流热交换。
与平地相比，凸地由于通风良好，乱流交换旺盛，白天温度不易升高，夜间温度不易降低，因而温度日较差比平地小。
凹地由于乱流交换弱，白天热量不易散失，夜间热量不易补充，夜间除辐射冷却外，冷空气沿坡下滑聚拢到凹地，更加剧了地面的冷却，故凹地土壤温度日较差大于平地。
向阳坡比背阳坡日较差大。
深圳地区夏季气温日变化时空分布特征
深圳地区夏季气温日变化时空分布特征郑易飞;陈默;白云鹤;伍永康;钟朋呈;苏桂鑫【摘要】利用连续在线监测气象监测数据,统计分析深圳地区夏季气温日平均变化特征及时空分布,气温日平均变化中城市建成区地表气温的上升率和冷却率均低于城市郊区,气温日变化的水平分布直接受城市不同地表热容量差异分布、地理地形以及局地风环流等影响.深圳地区夏季的热岛现象在日最高气温和日最低气温两种情形均会出现,最低气温和最高气温时热岛强度相差2倍.地表热容量较高的城市建成区,容易产生地面气温上升的延迟效应和累积效应,导致居民的体感温度增加同时降低生活舒适度.【期刊名称】《东莞理工学院学报》【年(卷),期】2018(025)001【总页数】7页(P92-98)【关键词】夏季气温;日变化特征;时空分布【作者】郑易飞;陈默;白云鹤;伍永康;钟朋呈;苏桂鑫【作者单位】东莞理工学院生态环境与建筑工程学院,广东东莞 523808;东莞理工学院生态环境与建筑工程学院,广东东莞 523808;东莞理工学院生态环境与建筑工程学院,广东东莞 523808;东莞理工学院生态环境与建筑工程学院,广东东莞523808;东莞理工学院生态环境与建筑工程学院,广东东莞 523808;东莞理工学院生态环境与建筑工程学院,广东东莞 523808【正文语种】中文【中图分类】P423深圳市作为经济特区其城市化率已属于全国前列，至2015年末常住人口有1 137.89万人，达到超大城市规模。
快速的城市化带来城市局部气候的改变，城市热岛效应便是其中之一，它是人为因素主导的气候现象，表现为城市中心区与周边郊区之间的温度差大于1 ℃的情形。
造成热岛效应的原因有多种，如城市下垫面的差异、污染物的排放以及人类活动等[1-2] 。
在全球气候变化和城市热岛效应的相互促进作用下，城市区域极容易出现局地短时暴雨，给脆弱的城市灾害防御体系带来诸多风险；城市热岛效应已严重影响城市地区居民生活的舒适度，为缓解城市热岛效应该采取正确的措施，建设城市气象监测网为长期监测城市气候变化显得非常重要。
气温的时间变化
气温的时间变化午热晨凉、冬寒夏暑，这是气温随时间变化的一般规律。
随着地球以一日为周期的绕轴自转和以一年为周期的绕太阳公转，某一地区所接受的太阳辐射的数量就出现以日、年为周期的变化，从而导致气温的昼夜（日）和季节（年）变化。
气温昼夜变化它是指气温以一日为周期的有规律变化。
气温日变化的特点是，一天当中有一个最高值和一个最低值，最高值出现在午后两点钟左右，最低值出现在清晨日出前后。
一天当中气温的最高值和最低值之差，称为气温日较差。
它的大小反映了气温日变化的程度。
日出以后，随着太阳辐射的增强，地面净得热量，温度升高。
此时，地面放出的长波辐射也随着温度的升高而增强，大气吸收了地面的长波辐射，气温也上升。
到了正午，太阳辐射达到最强，气温也随之上升。
此后，太阳辐射强度虽然开始减弱，但地面得到的热量仍比地面长波辐射推动的热量还要多，地面储存的热量仍在增加，所以地温继续升高，气温也随着升高。
到午后一定时间，由于太阳辐射的进一步减弱，使地面得到的热量开始少于推动的热量，地温开始下降。
地温的最高值就出现在地面热量由储存转为亏损、地温由上升转为下降的时刻。
这一时刻通常在午后一小时左右。
随后，由于地面热量不断地亏损，气温便逐渐下降，一直下降到清晨日出之前地面储存的热量减至最少为止。
所以，最低气温出现在清晨日出前后，而不是在半夜。
由此看来，一昼夜间气温的高低不仅取决于接受太阳辐射数量的多少，取决于地面的热量收支，即地面接收的太阳辐射的数量和向外放射的地面有效辐射的数量之差。
如收入多于支出，则地面储存的热量增加；反之，则减少。
同时还可以看出，任何一个地方，每一天的气温日变化都有一定的规律性。
但由于受众多因素的影响，又不是前一天的简单重复。
因此，需要全面考虑各种因素的综合影响。
气温季节变化它是指气温以一年为周期的有规律的变化。
地球上绝大部分地区，一年中有一个最高值和一个最低值。
由于气温的高低取决于地面储存热量的多少，地面储存热量最多的时期，就是气温最高值出现的时间；储存热量最少的时期，也就是气温最低值出现的时间。
气温的日变化与年变化
气温的日变化与年变化大气的温度叫气温。
从长时间平均看，地面和大气系统热量得失的总和平衡，因此，地面和大气的平均温度保持不变。
但是，在不同时间、不同地域，太阳辐射、下垫面性质和大气条件等是有变化的，因此，气温具有时间上的变化差异。
气温的日变化由于大气中的热量累计相对于太阳辐射有一定的滞后性，因此，一天内，气温的最高值一般出现在午后2点左右，比中午太阳高度角最大、太阳辐射最强的时间落后2小时左右（如图8—4）。
由于夜晚地面在没有太阳辐射热能补充的情况下，不断放出长波辐射热能，日出前地表储存的热能达到最少，随之气温也达到最低值。
一天中的气温最高值和最低值之差称为气温日较差。
不同地理纬度、季节变化、地表性质、天气状况等，日较差的变化是有差异的。
一般而言，低纬大于高纬（低纬地带的平均日较差为12℃、中纬地带为8℃—9℃、高纬地带为2℃—4℃），夏季大于冬季（在中纬度地区尤其明显，但最大值并不出现在夏至日，而是在初夏），陆地大于海洋（一般海上的气温日较差只有1—2℃，而内陆地区可达15℃以上，有些地方甚至达20℃—30℃），晴天大于阴天；高原大于同纬度平原；谷地和盆地大于山地上部（这是因为受地形影响，谷地和盆地区白天不易散热，晚上冷空气沿山坡下滑聚集在底部，因此较差大，特别容易遭受霜冻的危害）。
气温的年变化一年中气温的最高值和最低值出现的时间分别比太阳辐射最强和最弱的时间落后1—2个月，大陆上的最高气温出现在7月份（海洋上为8月份），最低气温出现在1月份（海洋上为2份月）。
一年中月平均温度的最高值与最低值的差值称为气温年较差。
年较差大小也随纬度、地面性质、地形等条件的变化而变化。
不同纬度气温的年变化情况是：在赤道附近，在春分和秋分后气温最高，夏至和冬至后最低，年较差最小，全年气温都高；随纬度的升高，冬夏季节变化明显，而且气温的年较差越来越大。
例如，西沙群岛的气温年较差为6℃，南京为26℃，海拉尔达℃；海洋的热容量大，因而气温年较差小，愈向内陆年较差愈大；谷地或盆地大于山地上部；高原大于周围自由大气，但低纬度高原上气温年变化特别小，形成四季如春的景色。
农林气象学 第二章温度
（夜间或冬季）
图2.1 地表层热量收支示意图
箭头指向地面的是 收入项，表示地面得到 热量，为正值；箭头离 开地面是支出项，表示 地面损失热量，为负值。
白天：ΔQs=R-P-B-LE
夜间： -ΔQs = -R+P+B′+LE
2020/4/4 6
二、地面热量平衡方程 R-P-B′-LE=ΔQs -R+P+B′+LE= -ΔQs 由此二式推出： R=(B′+Δ Qs)+P+LE
进行的热量交换方式。是地面和大气热量交换的主要方式。 二、分子热传导
物质通过分子热运动，传导热量的方式。土壤中热量 交换的主要方式。
? 土壤表面与下层土壤间以分子热传导形式进行交换的
热量以土壤热通量B来表示。
2020/4/4 2
三 对流热交换：低层大气与高层大气热交换的主要方式 ?空气在垂直方向上有规律的升降运动称为对流。根 据其形成原因，分为两种：热力对流和动力对流。 ? 作用：使上下层空气混合，产生热量交换。 四 平流热交换：水平方向上热量交换的主要方式 ? 大规模空气在水平方向上的运动称为平流。 ? 作用：缓和地区之间、纬度之间温度的差异有很大作用。
有：
2 2
A0 ?
?5
A0 e
? ??
1 2
A0
?
? Z1
A0 e
? ??
求得Z1＝10cm ，则可得 到年振幅为地面1/2 的深 度为191cm 。
2020/4/4 24
四、土壤温度的垂直分布：
? 日射型：土壤温度随深度的增加而降低 。 ? 辐射型：土壤温度随深度
的增加而增加。
图2.4土壤温度垂直分布
温度的地理和时间变化
2.冻害：温度降到冰点以下，植物组织发生冰冻而引起的伤害。
`
？原因：
冰点以下，细胞间隙形成冰晶，导致细胞失水而死亡。
东北林业大学森林资源与环境学院 *2024年3月14日
三、温度对植物的影响
温度与伤害
❖ 低温危害
3.冻举：又称冻拔。土壤反复冻融，使树苗被完全拔出土壤。
是寒冷地区更新造林的危害之一。
林内雨量=滴落量+径流量+穿透雨量 林外雨量：在连续降雨的一段时间内，林冠上部或旷地雨量。 树冠截留雨量=林外雨量-林内雨量
影响林冠截留雨量的因素：
树种特性，森林层次结构，降雨强度
入渗土壤的水
初渗率：在水分渗入土壤中时，在初期入渗速率很大，即初渗率。
终渗率：初渗率在短时间内即急剧下降，最后趋于稳定，即终渗率。
森林 森林草原 荒漠
湿润度（P/E）：年平均降水量（mm）与潜在蒸发量之比
干燥度（K）：可能蒸发量与同期降水量之比。
我国采用大于10℃的活动积温乘以0.16倍作为可能蒸发量。
`
计算公式： K=0.16∑t/r （100页表6-4）
干燥度
水份状况
自然植被
≤0.99
湿润
森林
1-1.49
半湿润
森林草原
1.50-3.99
东北林业大学森林资源与环境学院 *2024年3月14日
Water in the air vapor, cloud and mist
◆ It is in common use that denote the vapor in the air via relative humidity :A/B * 100%
东北林业大学森林资源与环境学院 *2024年3月14日
高中地理之气温
气温一、气温气温：指空气的温度，常用摄氏度(℃))表示。
二、气温的时空变化1、气温的时间变化（1）日变化①最高：地方时14时左右。
（因为太阳辐射把热量给地面，地面辐射把热量给大气需要一个过程。
）最低：日出前后。
②日均温：把一天中8时、14时、20时、2时测得的气温相加再除以4。
③气温日较差及其影响因素气温日较差：一天中最高气温与最低气温的差。
影响因素：1)天气(晴天气温日较差>阴天气温日较差)。
2)地形(凹地气温日较差>凸地气温日较差)，如山谷气温日较差高于山顶气温日较差。
原因：低凹地形，通风不良，夜间常为冷空气下沉汇合处，且受地面影响较大。
凸地因风速较大，且与四周大气接触广，受地面影响小，温差小。
特殊：大尺度高原山地，海拔越高，日较差越大。
海拔高，空气密度小，对太阳辐射削弱作用降低，晚上保温作用弱。
3)海陆即下垫面比热容(陆地气温日较差>海洋气温日较差)。
4)纬度(低纬度地区气温日较差>高纬度地区气温日较差)。
原因：纬度越高，太阳高度角日变化越小，日较差越小。
5)季节(中纬地区：夏季气温日较差>冬季气温日较差)。
原因：太阳辐射日变化夏季比冬季大得多。
低纬地区太阳辐射日变化随季节变化很小，极地地区冬有极夜、夏有极昼，两地太阳辐射日变化随季节影响变化不大，日较差不大。
6)植被(裸地气温日较差>绿地气温日较差；沙土日较差>粘土日较差；深色土日较差>浅色土日较差）。
（2）年变化①气温最高与最低月份温馨提示1)地面储热，因此年内气温最高和最低值落后太阳辐射最强和最弱的月份1~2个月。
2)南半球相反。
3)海洋延后一个月。
（海洋热容量大，增温降温慢）②气温年较差：一年中月均温最高值与月均温最低值之差。
1)随纬度升高年较差变大，因为太阳辐射年变化随纬度增大而增大。
赤道附近，昼夜几乎相等，最冷月和最热月热量收支相差不大，年较差很小。
极地地区，昼夜长短变化大，冬寒夏凉，年较差大。
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地面温度的日变化
在正常的天气条件下，一日内，土壤表面最高温度出现在13时左右，最低温度出现在将近日出的时刻。
土壤表面的最高温度之所以出现在午后而不是正午，是由于太阳辐射虽在正午以后己逐渐减弱，但土壤表面吸收的太阳辐射能仍大于其由于放射长波辐射和分子传导、蒸发等方式所支出的热量，即此时土壤表面吸收和放出的热量差额仍为正值，所以，其温度仍继续上升，直到13时左右，土壤表面的热量吸放达到平衡时，其温度才达到最高值。
此后，因热量的支出大于收入，温度才逐渐下降。
同理，在日出前，土壤表面由于经过一整夜的辐射冷却，温度越来越低，放射长波辐射的能量也越来越少，几乎完全为其吸收的由分子传导、水相变化输送来的热量所补偿，此时热量达到收支平衡，出现最低温度。
日出后由于吸收的太阳辐射能逐渐增加，温度又逐渐升高。
影响土壤表面温度日较差大小的主要因子是太阳高度角。
正午时刻太阳高度角大的季节和地区，一日内太阳高度角的变化就大，太阳辐射的日变化也大，因而土壤表面温度的日较差就大。
一般，正午太阳高度角随纬度的增高是减小的，所以土壤表面温度的日较差也随纬度的增高而减小。
中纬度地区正午太阳高度角随季节的变化比较大，所以，中纬度地区土壤表面温度的日较差随季节的变化也较大。
土壤表面温度的日较差的大小，还与土壤的热性质有关。
例如，导热率大或容积比例大的土壤其温度日较差都小。
另外，土壤的颜色、土壤的湿度以及地形，斜坡的方位对温度的日较差都有影响。
深色土壤表面的温度日较差比浅色土大，这是由于两种不同的土壤对太阳辐射的反射率不同而引起的。
湿度大的土壤表面温度日较差小。
地形主要影响乱流热交换。
与平地相比，凸地由于通风良好，乱流交换旺盛，白天温度不易升高，夜间温度不易降低，因而温度日较差比平地小。
凹地由于乱流交换弱，白天热量不易散失，夜间热量不易补充，夜间除辐射冷却外，冷空气沿坡下滑汇集到凹地，更加剧了地面的冷却，故凹地土壤温度日较差大于平地。
向阳坡比背阳坡日较差大。
实际上土壤温度的日较差是由上述各种因子综合影响的结果，但是，其中太阳高度角的影响是主要的。
土壤温度的日较差在土壤表面最大，随深度的增大其值很快减小，至25厘米深度处日变化值已经很小。
与日较差减小的同时最高温度和最低温度出现的时间也随深度的增大而落后。
水面，由于其容积比热和导热率等热用性与土壤不同，加上水体可通过水平流动和对流、乱流使温度不相同的水发生混合，又因水面能将太阳辐射的能量透射到水的深层，因此，水面温度的日较差要比土壤表面小得的多。
而日最高温度出现在15～16时，最低温度出现在太阳升起后不久，落后于土壤温度最高、最低出现的时刻。