中华学生百科全书—天气与气候

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1、大气温度三种温标一般说，温度表示物体冷热的程度，这只是从现象上说。从科学意义上讲，温度实际上是表示物体分子运动的速度，它反映物体内能的大小。当物体获得热量时内能增加，温度就升高；当物体失去热量时，内能减少，温度就降低。所以，物体温度的升降取决于外来热量的多少。物体的温度条件，还取决于该物体的比热大小。以同样多的热量给予比热大的物体，它的温度升高得少；而给予比热小的物体，它的温度升高就大。用来测量温度的单位是度。经常使用的有三种温标，一是摄氏温标。它把在标准压力下纯水溶解和纯水沸腾的温度作为基点，把两个基点

2、之间的距离分成100等分。纯水溶解的温度定为0℃，而纯水沸腾的温度定为100℃，它们之间每一等分称1℃。水的溶解点相当于32°F，而沸腾点相当于212°F。所以华氏温标基点间的距离分成为180等分。恺氏温标又称为绝对温标。在这个温标上，把干空气体积变成零的温度取为0°K，它相当于-273℃，水的融解点相当于273°K，而沸腾相当于373°K。在气象学和人们的生活中，常用摄氏温标。但是在说英语的国家，如英国、美国、加拿大、澳大利亚和印度等国，多采用华氏温标。而在科学研究中，最好使用恺氏温标。三种温标之间的关

3、系是：如果要从一种温标换算成另一种温标。则可按下面的公式进行。其中，t、x、T分别表示摄氏温标、华氏温标和恺氏温标的数值。气温、地温和水温的关系人们通常用大气温度来表示大气的冷热程度，称为大气温度或气温。这是为了区别于土壤温度（土温）和水体温度（水温）来说的。如果不是为了这种区别，我们说温度，就是指气温，也不会造成人们误解。因为大气的热量主要要来自地面，地面的性质和状况又有很大差别，海洋和陆地，高山和平原，沙漠和森林，潮湿地区和干燥地区等等，不同的地面情况对大气温度的影响也不相同。海洋和陆地的差别最有代表

4、意义。例如，在某一纬度上到达地面的太阳辐射能量相同，可是结果并不一样。陆地上剧烈升温，海洋上升温却十分和缓，为什么呢？仔细分析，至少有以下原因：第一，陆地的反射率大于海洋水面。导致陆地实际吸收的太阳辐射比海洋少10％～20％，由于这个原因，陆地升温应比海洋大，而冷却则比海洋快。第二，陆地对各种波长的太阳辐射都不透明，吸收的太阳辐射都用在加热很薄的陆地表面。水面虽然对红色光和红外线不透明，但对可见光其余部分和达到水面的紫外线都是透明的，这一部分辐射能量可以达到海洋的深层。第三，岩石和土壤都是不良导体，传导到

5、土壤下层的热量很少。水却相反，有很高的传导本领，得到的太阳辐射能很快地向下层传导。第四，岩石和土壤不能上下左右流动，海洋上却有波浪、洋流和对流进行热量的水平输送和垂直交换。第五，岩石和土壤的比热，小于水体的比热。岩石的比热约为0.8368焦／克·度；水比热是4.184焦／克·度。如果将4.184焦热量给1克水，温度可升高1℃；如果将4.184焦热量给1克岩石，温度可升高5℃。第二到第五个原因，使陆地得到的太阳辐射只集中于表层，导致地面迅速而剧烈地升温，从而加强了地面和大气的感热交换。而水面则将太阳辐射的一

6、部分向下层传播，使水温不断升高，传给大气的感热自然减少。第六，海面有充足的水源供应，蒸发强烈，消耗了水面很多热量，使水温升不高，减少了空气的感热交换，但是热量多以潜热形式被带到大气中。感热是可以感觉到的热量，能立即使气温升高；潜热暂时不能升温，只有当水汽凝结时，才能释放潜热，加热大气。由此可见，即使在同样太阳辐射条件下，地温和水温之间仍有很大差别。它们的大气热量交换方式（是感热还是游热）和数量都不相同，从而产生天气和气候的差异。地球上天气和气候的差异，并不仅仅发生在海洋和陆地之间，即使都在陆地上，沙漠和森

7、林，荒地和农田，干燥地区和潮湿地区，山脉的向风坡和背风坡，阳坡和阴坡等等，天气和气候也不相同。但是，在一定程度上都与地面干燥或潮湿情况有关。相对干燥的地面更接近一般陆地表面情况，相对潮湿的地面更接近水面的情况，只是差别没有陆地和海洋对比那样突出罢了。从赤道到极地由于太阳辐射是随纬度增加而减少的，所以，就整个地球来说，气温是从赤道向两极递减的。不过这个规律往往受到其他因素干扰，在同一纬度上，温度并不一定相等。特别是在高纬度地区，海陆间的温度相差很大。为了说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

8、，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