中华学生百科全书-第699部分
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明单纯的纬度对温度的影响,人们就以纬度平均气温来比较,办法是从各月
与年等温线图上,求取每隔 10°纬度圈上等距 36 点的温度,然后加以平均,
就可以得到各纬度的纬度平均气温。通常是计算 0°、10°、20°、30°直
到 80°的纬度平均气温。这样做的好处就是把纬度以外的影响互相抵消掉
了,只剩下纬度的影响。从纬度平均气温看,气温随纬度增加而降低的规律
就十分明显。例如,全年纬度平均气温(见下表),无论在南北半球,都是
从赤道向两极逐渐降低的。赤道是 26.2℃,到纬度 55°附近变成负值,到极
地都在…20℃以下。不过有趣的是,地球最热的纬度并不是赤道,而是在北半
球纬度 10°的地方,这个纬度被称为“热赤道”。赤道只有在北半球冬季才
是最热的纬度,到 7 月份,最热的平均气温已经移到北纬 20°。在南半球,
因为海洋面积大,纬度平均气温随纬度增加而降低的规律更加明显。
各纬度的年平均气温和年较差
纬度 0 10 20 30 40 50 60 70 80
气温
26。2 26。7 25。3 20。3 14。0 5。7 …1。0 …10。0 …16。7
(℃)
北半球
年较差
0。8 1。1 6。4 12。7 19。1 25。1 29。8 33。0 35。3
(℃)
气温差
26。2 25。3 23。0 18。4 12。0 5。6 …2。0 …11。5 …19。8
(℃)
南半球
年较差
0。8 2。4 5。4 7。2 6。6 5。4 10。8 21。4 25。0
(℃)
气温的年较差是一年中最热月平均气温与最冷月平均气温的差值。从热
赤道向两极年较差是增加的。西沙(北纬 16°50′)年较差只有 6.0℃,漠
河(北纬 53°28′)却高达 50。0℃。这个特点与冬夏季太阳辐射的差值向
极地增加有直接关系。不过南半球各纬度的年较差都比北半球小,这与南半
球海洋面积远远大于陆地面积的情况有很大关系。
冬暖夏凉与冬冷夏热的秘密
我们已经知道海洋和陆地温度有很大差别。海洋对温度有很大的调节功
能,当太阳辐射强的时候,海洋能吸收大部分辐射热。并通过海水内部的热
量交换,将大量热量储存起来。当太阳辐射减弱的时候,海洋又能将储存的
热量释放出来。所以,海洋与陆地相比,有冬暖夏凉的特点,陆地则是冬冷
夏热,地球表面海陆分布很不均匀,北半球陆地面积比南半球约大一倍,海
洋面积则比南半球小,所以,北半球夏季比南半球热,冬季比南半球冷。北
半球夏季平均温度 22.4℃,南半球只有 17.1℃,北半球冬季平均温度 8.1℃,
南半球却有 9.7℃。
在高纬度,大陆的影响冬季比夏季显著,冬季大陆降温剧烈,而夏季升
温却不很大。例如,在北纬 40°附近,沿海的天津 1 月为…4.0℃,向内陆到
呼和浩特降到…8.1℃(订正到海平面),共降低了 4.1℃,而在 7 月天津是
26.4℃,到呼和浩特升到 27.9℃,只升高 1.5℃。
在低纬度,大陆的影响夏季比冬季显著,夏季大陆升温剧烈,而冬季降
温却不大。例如,在北纬 30°附近,7 月杭州气温 28.4℃,武汉 28.8℃,共
升高了 0.4℃,而 1 月都是 4.1℃。海陆影响在各个纬度之间有不同效果,说
明海洋对气温的调节作用,在不同纬度不同季节都不相同。
高处不胜寒
大气的主要热源是在地球表面,距离地面越远,气温就越低,气温随着
高度增加而降低。难怪,宋朝苏东坡也发出感叹:“高处不胜寒”。在山地,
不同海拔高度地点的气温也是随海拔高度降低的,不过在山地的测点与低处
平原的测点都接近地面热原。为什么也会有这种温度差别呢?原因是山地凸
出于自由大气中,高山上的温度除了受本身的地面热原影响外,还受到自由
大气温度的调节作用。山越高,山地地面温度与自由大气温度的差值就越大,
自由大气对山地气温的调节作用就越明显。例如,庐山比九江高出 1132 米,
冬季 1 月平均温度却从 4.2℃降到…0.2℃;夏季 7 月从 29.4℃降到 22.5℃。
冬季降低了 4.4℃,夏季降低 6.9℃。我们把两个地点的温度差除以它们的高
度差(以 100 米为单位),就得到它们之间气温的温度梯度,九江与庐山的
温度梯度 1 月是…0.39℃/100 米,7 月是…0.61℃/100 米。
温度梯度不仅随季节变化,而且随地形具体情况也有很大差异,例如,
在秦岭北坡就小于南坡,北坡年平均温度梯度…0.45℃/100 米,南坡却有…
0.54℃/100 米。主要原因是在冬季,北坡有冷空气经常聚集,减少了盆地
与高山的温度差值。北坡冬季 1 月温度梯度只有…0.34℃/100 米,而南坡处
在冷气流的北风位置,1 月仍有…0.54℃/100 米,但在夏季这种情况并不存
在,南北坡温度梯度都是…0.55℃/100 米。
另外,由于自由大气的调节作用,高山上的温度年变化和日变化也是随
高度的增加而减少的,用最热月温度减去最冷月的温度的差值表示年变化,
称为年较差。九江的年较差为 25.2℃,到庐山就降到 22.7℃,年较差不仅随
高度减少也可因坡向不同而有差别。秦岭以北的西安年较差达 27.6℃,到华
山降到 24.2℃,可是在秦岭以南的安康年较差只有 24.2℃,与华山几乎没有
差别。当然,这与安康纬度偏南,云、雾及降水较多也有很大关系。
气温的周期性变化
气温的日变化与年变化,是与太阳辐射日变化与年变化相联系的,是一
种周期性变化。
从一天来说,气温一天中有一个最高值和最低值。日出后,随着太阳辐
射增强,温度升高,由于地面热量传递给空气需要一定时间,所以气温的最
高值出现在午后两点钟左右,随后气温逐渐下降,一直下降到清晨,在日出
之前达到最低温度。最高温度与最低温度的差值,称为日较差,日较差也随
纬度和季节有很大变化。这主要与正午太阳高度有关。在低纬度正午太阳高
度大,太阳辐射日变化大,所以气温日较差也大,平均在 12℃左右,而在高
纬度只有 3~4℃,夏季正午太阳高度比冬季大,所以夏季气温日较差也大于
冬季。例如,长沙 7 月日较差为 9.0℃,冬季 1 月只有 5.7℃。地表性质对温
度日变化影响很大,在热带,海洋上的气温日较差 1~2℃,而在内陆常可达
15℃以上,沙漠上常可达 25~30℃,山谷的气温日较差大于山峰,凹地的日
较差大于高山,干燥地区大于潮湿地区。雨天和阴天气温日较差明显小于晴
天,而且很不规则。
从一年来说、气温的年变化也有一个最高值和最低值,但出现时间并不
与太阳高度最高和最低值的时间(夏至与冬至)对应,而是要落后 1~2 个月。
陆地落后较少,海洋落后较多。在内陆地区,7 月最热,1 月最冷;在海洋上
或沿海地区,最热月是 8 月,最冷月是 2 月。最热月与最冷月的差值称为年
较差。气温年较差是随纬度而增大的。海洋上冬暖夏凉,年较差比内陆小。
沿海的天津年较差 30℃,到内陆的呼和浩特增加到 35℃。
气温的非周期性变化
气温的非周期性变化是指日与日之间的不规则变化,主要是由于天气变
化引起的。寒潮暴发、冷空气活动、锋面移动、气旋活动等等,都可以引起
气温的非周期性变化。“二、八月乱穿衣”,就是因为春、秋过渡季节,气
温非周期性变化大的缘故。
气温的地理分布
气温在地球上的分布,以纬度、海陆分布和高度的影响最为突出。在纬
度的影响下,气温随纬度升高而降低,同一纬度上的气温基本上是相同的。
在海陆分布影响下,海洋性强的地方,冬天比同纬度温暖,夏天比同纬度凉
爽;大陆影响强的地方,冬天可以把寒冷扩展到较低的纬度,夏天可以使炎
热向较高的纬度延伸。大陆面积的大小,距海远近,盛行气流是离岸风还是
向岸风,海洋洋流的性质,都可以决定海陆分布影响的程度。例如,欧洲处
于大西洋的东岸,沿岸有墨西哥暖流经过,又处在西风位置,所以冬季很温
暖,夏季温度也不高。随着深入内陆,海洋影响逐渐减弱,而大陆影响逐渐
增强。世界上的绝对最高温度(63℃)出现在索马里境内;北半球最冷的地
方出现在东西伯利亚身米亚康(…73℃),虽然距海都不远,但是不利的气流
条件,使这些地方得不到海洋的调节,导致温度十分极端。世界最低温度…90
℃,出现在南极大陆内部。我国漠河冬季最低温度…52.3℃,吐鲁番夏季最高
温度 49.8℃,都是在大陆内部地区。
在高度的影响下,山地和高原温度低于四周平原地区。例如,青藏高原
冬季显得特别寒冷,1 月温度都在…10.0℃以下,所以人们都称青藏高原为仅
次于南极和北极的世界第三极。即使在夏季,青藏高原内部7月温度仍在10.0
℃以下。
空气湿度
水汽压和相对湿度
大气中水汽的含量虽然不多,却是大气中极其活跃的成分,在天气和气
候中扮演重要角色。大气中的水汽含量有很多种测度方法,日常生活中人们
最关心的是水汽压。绝对湿度和相对湿度。
水汽压(e)是大气压力中水汽的分压力,和气压一样是用百帕来度量的,
以前气压和水汽压也常常以水银柱的毫米数来测度,这时,1 百帕=0.75008
毫米水银柱。在一定温度下空气中水汽达到饱和时的分压力,称为饱和水汽
压(E)。饱和水汽压随着气温的升高而迅速增加。
绝对湿度(a)是指单位体积湿空气中含有的水汽质量,也就是空气中的
水汽密度,单位为克/厘米 或千克/米 。绝对湿度不容易直接测量,实际
3 3
使用比较少。如果水汽压的单位为百帕,绝对湿度的单位取千克/米 ,则
3
两者关系为:
a = 2。167e 千克 / 米3
T
其中 T 是绝对湿度。我国过去称水汽压为绝对湿度,无疑是不精确的,
现在已经不这样称呼了。
相对湿度(f)是指空气的水汽压 e 与同一温度下的饱和水汽压 E 之比,
以百分数表示是:
f = %
e
E
相对温度的大小表示空气接近饱和的程度,不难明白,当 f=100%时,
空气已经达到饱和,未饱和时,f<100%,过饱和时 f>100%。相对湿度的
大小不仅与大气中水汽含量有关,而且也随气温升高而降低。
湿度的月变化和年变化
在日常生活中,与人们关系最密切的是水汽压和相对湿度,绝对湿度用
得较少。
水汽压的大小与蒸发的快慢有密切关系,而蒸发的快慢在水分供应一定
的条件下,主要受温度控制。白天温度高,蒸发快,进入大气的水汽多,水
汽压就大;夜间出现相反的情况,温度低,蒸发慢,水汽压较小。所以水汽
压在一天的变化,基本上由温度决定。每天有一个最高值出现在午后,一个
最低值出现在清晨。在海洋上,或在大陆上的冬季,多属于这种情况。但是
在大陆上的夏季,水汽压有两个最大值,一个出现在早晨 9~10 时,另一个
出现在 21~22 时。这种情况与 9~10 时后,