李玉潔
關(guān)鍵詞:氣溫日較差;氣溫年較差
溫差一詞在地理教學中經(jīng)常遇到,既有氣溫日較差(也稱日溫差或晝夜溫差),又有氣溫年較差(也稱年溫差)。一天當中,氣溫最高值一般出現(xiàn)在午后兩點左右,最低溫出現(xiàn)在日出前,最高溫與最低溫的差值稱為氣溫日較差。氣溫日較差的大小與緯度、海拔、地形、天氣狀況、下墊面性質(zhì)等因素密切相關(guān)。
一、緯度和氣溫日較差
氣溫日較差隨著緯度的增加而減少,主要受太陽高度日變化的影響。不管高低緯度,日出和日落時太陽高度都是0度;而正午太陽高度則差別很大,低緯度地區(qū)正午太陽高度大,高緯度地區(qū)正午太高度小。這樣低緯度地區(qū)太陽高度的日變化大,導致一天中不同時間獲得太陽輻射差別大,氣溫日較差大;高緯度地區(qū)太陽高度的日變化小,導致一天中不同時間獲得太陽輻射差別小,氣溫日較差小。
二、海拔高度與氣溫日較差
(一)在大尺度地形單元中,海拔高氣溫日較差大,如青藏高原上氣溫日較差大于周圍的低地,這是因為對流層大氣的熱量來自于青藏高原表面,受青藏高原大氣稀薄、透明度好,白天地面接受到的太陽輻射多使近地面氣溫上升較快,溫度較高;而夜晚大氣稀薄,保溫作用弱,近地面氣溫下降快,溫度低,形成了較大的晝夜溫差。藏族人穿的藏袍,就是適應了這一天氣特征。白天氣溫高把一只或兩只袖子拉下來,反系在身后,到了晚上穿上袖子系上帶子特別暖和,抗寒。青藏高原上種植的青稞、春小麥,顆粒飽滿,格?;ùT大艷麗,均和晝夜溫差大密切相關(guān)。因為白天光照充足,氣溫較高,光合作用強,產(chǎn)生的有機質(zhì)多,夜晚氣溫低,生物呼吸作用弱,分解的有機質(zhì)少,有機質(zhì)積累多,使花果碩大艷麗。
(二)在小尺度地形單元中,海拔高氣溫日較差小,如泰山氣溫日較差小于山麓地帶的濟南。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方面:第一,受對流層大氣的熱量來源影響。對流層大氣的主要熱源直接來自下墊面,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,平均氣溫越低,氣溫的日變化幅度越小。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,白天對太陽輻射的反射率大。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,空氣流動性好,利于與周圍“自由大氣”進行交換。
(三)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,白天空氣與地面接觸面積大,通風不良,熱量不易散失,溫度較高;在夜間常為冷空氣沿山坡下沉匯合之處,加上輻射冷卻,谷底或盆底溫度低,故氣溫日較差大。而凸出地形上部由于海拔高和面積小的關(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氣溫日較差小。
三、天氣狀況與氣溫日較差
晴朗天氣,氣溫日較差大。其原因是晴朗天氣,大氣透明度好,水汽雜質(zhì)少,白天大氣對太陽輻射的削弱作用弱,增溫快,氣溫高;夜晚由于大氣逆輻射弱,散熱快,氣溫低,溫差大。很多天氣現(xiàn)象的出現(xiàn)都和晝夜溫差大有關(guān),如霧、露、霜、霧凇等。簡單說一下霧的形成: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,因此一部分水汽會凝結(jié)成霧。特別是秋冬季節(jié),由于夜長,而且出現(xiàn)無云風小的機會較多,地面散熱較夏天更迅速,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,便是霧最濃的時刻。山谷比山頂水汽更易凝結(jié)形成霧,因為溫差更大,水汽更足。而露霜霧凇的形成同樣需要近地面氣溫低,水汽較足,晴朗無風的天氣。
陰雨天氣氣溫日較差小,原因是陰雨天氣,大氣中水汽雜質(zhì)多,白天大氣對太陽輻射的削弱作用強,增溫慢,氣溫低;夜晩由于大氣逆輻射強,散熱慢,氣溫相對較高,溫差小。
四、下墊面與氣溫日較差
最大的下墊面差異就是海洋和陸地,海洋的比熱容大,近海地區(qū)氣溫的升降速度都較慢,日溫差小,而內(nèi)陸地區(qū)比熱容小,升降溫速度都較快,日溫差大;其他下墊面差異還有裸地和林地,沙地和草地,城市和郊區(qū)等。
氣溫日較差在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用較多:沙漠氣候或大陸性氣候區(qū),降水少,氣候干旱,日照充足,光合作用強,產(chǎn)生有機質(zhì)。夜間低溫,有利于抑制植物呼吸作用能有效減少植物養(yǎng)分的消耗,晝夜溫差大,有利于瓜果糖分積累,有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量(在我國新疆種植著世界聞名的長絨棉、哈密瓜和葡萄,現(xiàn)在又發(fā)展成為世界上最主要的番茄產(chǎn)區(qū)就是得益于該地夏季日照時間長,晝夜溫差大的氣候條件);氣溫日較差大,夜間氣溫較低,害蟲的生存和繁殖困難,病蟲害少。這個點在教學中一定要突出。日較差大對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有有利之處,同樣也有不利影響,在春季和深秋晝夜溫差過大可能出現(xiàn)霜凍現(xiàn)象,這時還需要措施來預防霜凍。
氣溫年較差:一年中,北半球氣溫通常大陸上七月最高一月最低,海洋上八月最高二月最低,一年內(nèi)的最高月平均氣溫與最低月平均氣溫的差,叫做氣溫年較差。氣溫年較差受緯度和氣候狀況影響較大。
(一)緯度與氣溫年較差
緯度高,氣溫年較差大。這是因為緯度高,夏季雖然正午太陽高度小,但晝長,獲得熱量相對較多,氣溫高;冬季不僅正午太陽高度角小,而且晝長也短,獲得的光熱相當少,氣溫低;同時,緯度高的地區(qū),距離冬季風的源地近,容易受到冷空氣侵襲,氣溫低,氣溫年較差大;緯度低,氣溫年較差小。這是因為緯度低,夏季正午太陽高度大,晝長,獲得熱量相對較多,氣溫高;冬季正午太陽高度雖有減小,晝長也會變短,但二者變化幅度都小,獲得的光熱減少不多;同時,緯度低的地區(qū),距離冬季風的源地遠,不容易受到冷空氣侵襲,氣溫高,所以氣溫年較差小。
(二)氣候和氣溫年較差
大陸性氣候,降水少,冬冷夏熱,氣溫年較差大,大陸性強,這是大陸增溫與降溫速度都快造成的;海洋性氣候,降水多,全年溫和,氣溫年較差小,這是海洋的增溫與降溫速度都慢造成的。
氣溫年較差大小對農(nóng)作物生長影響不大,但是會影響到作物的生長期長短,低緯地區(qū)全年高溫,年溫差小,作物可以隨時種植,一年多熟;但在中高緯地區(qū)冬寒夏熱,年溫差大,無霜期短,作物只能春種秋收,一年一熟。
搞清了氣溫日較差和氣溫年較差的基本概念,理解各自的影響因素,在地理學習中遇到溫差的問題時我們就能夠游刃有余了。
參考資料:
《高中地理核心概念應用手冊》陳國 雷衛(wèi)偉編