地貌学课件概要.ppt

1、 温度是下垫面和大气热量变化的表征值，温度是下垫面和大气热量变化的表征值，地面温度和空气温度的变化对天气、气候以及地面温度和空气温度的变化对天气、气候以及植物的生长发育有重要的影响。植物的生长发育有重要的影响。本章将讨论温本章将讨论温度的变化特点、变化规律及其温度对农林生产度的变化特点、变化规律及其温度对农林生产的影响。的影响。第二章第二章 温度（温度（5 5学时）学时）内容提要内容提要 ：1 1、热量交换方式；、热量交换方式；2 2、土壤的热特性和土壤的热量平衡方程；、土壤的热特性和土壤的热量平衡方程；3 3、土温的变化规律及影响因子；土温的变化规律及影响因子；4 4、气温的变化规律及影响因

2、子；气温的变化规律及影响因子；5 5、大气稳定度的判断依据；、大气稳定度的判断依据；6 6、积温的种类及计算；积温的种类及计算；7 7、温度与农林生产。、温度与农林生产。重点和难点：重点和难点：1 1、土壤的热量收支平衡方程式，影响土温、土壤的热量收支平衡方程式，影响土温变化的因子；变化的因子；2 2、气温的时空变化，大气稳定度的判定、气温的时空变化，大气稳定度的判定第一节第一节 土壤、空气及其之间的热量交换方式土壤、空气及其之间的热量交换方式 地球表面接受太阳辐射能，在地球表面接受太阳辐射能，在下垫面本身、下垫面本身、下垫面和空气，空气层下垫面和空气，空气层之间，进行多种形式的热之间，进行多

3、种形式的热量交换，使地面温度、下层土壤温度、大气温度量交换，使地面温度、下层土壤温度、大气温度发生变化。发生变化。分子热传导是土壤中热量交换的主要方式。分子热传导是土壤中热量交换的主要方式。分子热传导过程的强弱对土壤层内热状况的形成有分子热传导过程的强弱对土壤层内热状况的形成有着重要意义。着重要意义。一、分子热传导一、分子热传导 土层土层 土层土层二、辐射二、辐射 地面地面 空气空气 辐射热交换是地面和空气之间进行热交换的主辐射热交换是地面和空气之间进行热交换的主要方式，要方式，不同空气层之间也可以进行辐射交换。不同空气层之间也可以进行辐射交换。三、对流三、对流 低层空气低层空气 高层空气高层

4、空气空气在垂直方向上大规模的，有空气在垂直方向上大规模的，有规律的升降运动规律的升降运动称为对称为对流，根据其流，根据其形成原因形成原因可分为如下两种：可分为如下两种：1 1、热力对流（自由对流）、热力对流（自由对流）发生在低层气温剧烈增高发生在低层气温剧烈增高或或高层空气冷却时，高层空气冷却时，上下层气温差异加大，低层空气密度小，高层空气上下层气温差异加大，低层空气密度小，高层空气密度大，因而产生了密度大，因而产生了垂直方向垂直方向的运动。的运动。空气空气升降速度快升降速度快，多在，多在10m/s左右，左右，水平尺度水平尺度小，小，多在多在0.150km之间，之间，是中低纬度温暖季节经是中低

5、纬度温暖季节经常发生的空气运动现象。常发生的空气运动现象。2 2、动力对流（强迫对流）、动力对流（强迫对流）常发生在空气水平流动遇到山脉，或其它外力作用下引常发生在空气水平流动遇到山脉，或其它外力作用下引起的起的垂直运动垂直运动。动力对流的动力对流的升降速度慢升降速度慢，一般在，一般在0.110cm/s0.110cm/s之间，但之间，但水平范围广水平范围广，可达到几百，可达到几百kmkm至几千至几千kmkm。大气中的对流多数是由热力原因和动力原因共同引起大气中的对流多数是由热力原因和动力原因共同引起的。的。对流运动是地面和低层大气的热量向高层传递的对流运动是地面和低层大气的热量向高层传递的重要

6、方式。重要方式。四、平流四、平流 地区地区 地区地区大规模空气的大规模空气的水平运动水平运动称为平流。称为平流。平流运动是水平方向上热量交换的主要方式。平流运动是水平方向上热量交换的主要方式。对缓和对缓和地地区之间区之间和和纬度之间的温度差异纬度之间的温度差异有很大作用。有很大作用。五、乱流（湍流）五、乱流（湍流）地面地面 近地气层近地气层因为地面受热不均匀，或者空气沿一粗糙不平的下因为地面受热不均匀，或者空气沿一粗糙不平的下垫面移动时，常出现一种小规模的、无规则的升降垫面移动时，常出现一种小规模的、无规则的升降气流或空气的涡旋运动，这种空气的气流或空气的涡旋运动，这种空气的不规则运动不规则运

7、动称称为湍流，习惯上常叫乱流。为湍流，习惯上常叫乱流。乱流可使空气在各个方向得到充分混合，并伴乱流可使空气在各个方向得到充分混合，并伴随着热量的交换。随着热量的交换。乱流是地面和空气、空气和空气之间热量交换乱流是地面和空气、空气和空气之间热量交换的重要方式之一。的重要方式之一。对对缓和贴地气层的温度变化缓和贴地气层的温度变化，起，起着十分重要的作用。着十分重要的作用。六、潜热六、潜热 地面地面 空气空气 水的相态变化（温度不变）引起的热量转移称水的相态变化（温度不变）引起的热量转移称为潜热。为潜热。潜热交换不仅在地面和空气之间进行，空气之间也有。潜热交换不仅在地面和空气之间进行，空气之间也有。

8、第二节第二节 土壤温度土壤温度一、影响地面温度变化的因子一、影响地面温度变化的因子(一）地表面热量平衡一）地表面热量平衡 地球表面温度的升高和降低，均是由地表面热地球表面温度的升高和降低，均是由地表面热量收支状况决定的，量收支状况决定的，白天，白天，地表面收入的能量多于地表面收入的能量多于支出的能量，地表面温度支出的能量，地表面温度升高升高；夜间夜间，地表面释放，地表面释放的热量多于吸收的热量，地表面温度的热量多于吸收的热量，地表面温度降低降低；若；若收支收支平衡，则地表面温度保持不变。平衡，则地表面温度保持不变。根据能量守恒原理：根据能量守恒原理：地表面热量收支差额（热量平衡）=地面热量收入

9、 地面热量支出综合考虑，地表面的热量收入和支出项有：综合考虑，地表面的热量收入和支出项有：R R：土壤表面与空气层间以土壤表面与空气层间以辐射形式辐射形式进行交换的热通量进行交换的热通量 项（辐射差额）项（辐射差额）P P：土壤表面与空气间以土壤表面与空气间以湍流形式湍流形式进行交换的热通量项进行交换的热通量项B B：土壤表面与下层土壤间以土壤表面与下层土壤间以分子传导分子传导形式进行交换的形式进行交换的 热通量项热通量项LELE：土壤表面与空气层间以土壤表面与空气层间以潜热形式潜热形式进行交换的热通量进行交换的热通量 项项 土壤和空气，土壤和下层土壤之间的能量交换是土壤和空气，土壤和下层土壤

10、之间的能量交换是在在一定厚度的土壤间一定厚度的土壤间进行的，且土壤有存储热量的能进行的，且土壤有存储热量的能力。力。地面层热量收支示意图地面层热量收支示意图 白天与夜间的各项热量收入和支出正好相反的，白天与夜间的各项热量收入和支出正好相反的，若规定：若规定：地面得到热量为正，失去热量为负。地面得到热量为正，失去热量为负。则地面热量平衡方程式可写成：则地面热量平衡方程式可写成：QS=R P B LE 式中：式中：Q QS S为正值时为正值时，土壤表层得热大于失热，土壤表层得热大于失热，地地面温度上升；面温度上升；Q QS S为负值时为负值时，土壤表层得热小于失热，土壤表层得热小于失热，地地面温度

11、下降；面温度下降；Q QS S=0=0时，时，土壤表层得热等于失热，土壤表层得热等于失热，地面温地面温度最高或最低。度最高或最低。Q QS-S-可理解为热量的净积累可理解为热量的净积累(变化量变化量)不同的下垫面性质，地面热量差额各项大小不同。不同的下垫面性质，地面热量差额各项大小不同。例如，干燥疏松的沙质与潮湿紧密的粘质土壤相比，沙例如，干燥疏松的沙质与潮湿紧密的粘质土壤相比，沙质土壤的质土壤的 LE LE 项几乎为零，项几乎为零，B B 也很小，地面净得辐射能也很小，地面净得辐射能 R R 后，主要用于后，主要用于 Q QS S 和和 P P 的昼夜交换，使地面和空气的昼夜交换，使地面和空

12、气温度变化剧烈，相对而言，潮湿粘性土壤的温度变化表温度变化剧烈，相对而言，潮湿粘性土壤的温度变化表现的和缓些。现的和缓些。（二）土壤的热力学特性（二）土壤的热力学特性 土壤温度的升高和降低不但受地面热量收入多少的土壤温度的升高和降低不但受地面热量收入多少的支配，还将受到土壤本身的热力学特性的影响。支配，还将受到土壤本身的热力学特性的影响。土壤的热土壤的热力学特性包括：热容量、导热率、导温率等。力学特性包括：热容量、导热率、导温率等。（一）热容量（一）热容量-表示土壤容纳热量的能力表示土壤容纳热量的能力 容积热容量容积热容量（CV）：）：J/mJ/m3 3（焦耳（焦耳/米米3 3.度）度）重量热

13、容量：重量热容量：J/gJ/g （焦耳（焦耳/克克.度）度）当土壤获得或失去当土壤获得或失去相等相等的热量时，的热量时，热容量越热容量越大的土壤，升温或降温的幅度越小。大的土壤，升温或降温的幅度越小。土壤热容量的大小主要决定于土壤的组成成份和组成土壤热容量的大小主要决定于土壤的组成成份和组成比例：比例：土壤空气土壤空气-热容量最小热容量最小土壤水分土壤水分-热容量最大热容量最大土壤固体部分土壤固体部分-热容量居中热容量居中 一般来说，改变土壤热容量的主要因素是土壤水分一般来说，改变土壤热容量的主要因素是土壤水分与土壤孔隙度的大小。与土壤孔隙度的大小。土壤的热容量随着土壤湿度的增土壤的热容量随着

14、土壤湿度的增加而增大，随着土壤孔隙度增加而减少。加而增大，随着土壤孔隙度增加而减少。在自然情况下，在自然情况下，单位体积土壤孔隙的变化并不很大，单位体积土壤孔隙的变化并不很大，所以热容量的改变，所以热容量的改变，主要决定于土壤孔隙中水分的改变，主要决定于土壤孔隙中水分的改变，也就是说主要决定于土壤湿度。也就是说主要决定于土壤湿度。土壤的孔隙度可以人为地改变。土壤的孔隙度可以人为地改变。例如，翻犁中耕后的土例如，翻犁中耕后的土壤，孔隙度增大，若是土壤水分含量没有显著的增加，则土壤，孔隙度增大，若是土壤水分含量没有显著的增加，则土壤热容量必然减小。镇压以后的土壤，孔隙度减小，热容量壤热容量必然减小

15、。镇压以后的土壤，孔隙度减小，热容量增加。增加。春季时，干燥的沙质土壤，由于迅速升温，春季时，干燥的沙质土壤，由于迅速升温，农农事活动事活动可以相应可以相应提早提早九天至十几天。九天至十几天。（二）导热率（二）导热率（）-表示土壤传递热量的能力。表示土壤传递热量的能力。-单位：单位：J/J/m.sm.s.（焦耳（焦耳/米米.秒秒.度）度）导热率的大小，也决定于土壤的组分及其比例：导热率的大小，也决定于土壤的组分及其比例：土壤空气土壤空气-导热率最小导热率最小土壤固体成分土壤固体成分-导热率最大导热率最大土壤水分土壤水分-导热率居中导热率居中 土壤湿度增加时，使土壤导热率变大；土壤湿度增加时，使

16、土壤导热率变大；土壤空气多孔隙度大，使土壤导热率变小。土壤空气多孔隙度大，使土壤导热率变小。另外，土壤中有机质含量也影响导热率，有机质含量多，另外，土壤中有机质含量也影响导热率，有机质含量多，导热率变小。导热率变小。（三）导温率（三）导温率（K K）表示土壤传递温度和消除层次间温度差异的能力。表示土壤传递温度和消除层次间温度差异的能力。其其定义定义为：单位体积的土壤，由于流入（或流出）数为：单位体积的土壤，由于流入（或流出）数量为量为的热量后，温度升高（或降低）的数值。的热量后，温度升高（或降低）的数值。可用此式表达：可用此式表达：K=/CVK=/CV 据研究，干土起初因湿度上升，导温率是据研

17、究，干土起初因湿度上升，导温率是增大的，当土壤湿度增大的，当土壤湿度202030%30%土壤的导温性能土壤的导温性能最好，土壤湿度再增加导温率反而减少，所以最好，土壤湿度再增加导温率反而减少，所以土壤太干或太湿导温率都不好。土壤太干或太湿导温率都不好。在其他条件相同时，导温率越大，其表面在其他条件相同时，导温率越大，其表面温度变化越小，而土壤内温度变化则越大。温度变化越小，而土壤内温度变化则越大。二、土壤中热量的传递二、土壤中热量的传递白天，土壤表面热量白天，土壤表面热量-土壤深层土壤深层夜间，土壤深层热量夜间，土壤深层热量-土壤表面土壤表面土壤温度的变化首先从土壤表面开始，然后逐渐影土壤温度

18、的变化首先从土壤表面开始，然后逐渐影响深层土壤温度的变化，其变化随深度的增加而减响深层土壤温度的变化，其变化随深度的增加而减少，而且最高，最低温度出现的时间也随土壤深度少，而且最高，最低温度出现的时间也随土壤深度增加愈来愈推后。增加愈来愈推后。三、土壤温度的日、年变化三、土壤温度的日、年变化 由于地球的由于地球的自转和公转自转和公转，使到达地面的太阳辐，使到达地面的太阳辐射能有周期性的日年变化，因而引起土壤温度也有相射能有周期性的日年变化，因而引起土壤温度也有相应的日年周期性的变化。应的日年周期性的变化。温度日、年变化的特征通常是用温度日、年变化的特征通常是用“时相时相”和和“较差较差”来描述

19、。来描述。“时相时相”即即“极值出现时刻极值出现时刻”，是指最高温度或最低温度出现的时刻；是指最高温度或最低温度出现的时刻；“较差较差”即即“振幅振幅”，是指最高值和最低值之差。，是指最高值和最低值之差。（一）土壤表面温度的日变化（一）土壤表面温度的日变化1 1、时相：、时相：最高温度最高温度-13-13时左右时左右 最低温度最低温度-将近日出的时候将近日出的时候2 2、日较差：、日较差：一天中，土壤的一天中，土壤的最高温度最高温度与与最低温度之差最低温度之差，称土，称土壤温度日较差。壤温度日较差。影响土温日较差的因素：影响土温日较差的因素：A A、太阳高度角、太阳高度角-h-h 决定地面接收

20、太阳辐射的多少决定地面接收太阳辐射的多少 纬度：随纬度的增高，土温日较差减小。纬度：随纬度的增高，土温日较差减小。季节：夏季冬季，但春季最大。季节：夏季冬季，但春季最大。B B、地形、地形-地形主要是影响乱流热交换地形主要是影响乱流热交换 凹地平地凸地。凹地平地凸地。C C、下垫面颜色、下垫面颜色-主要影响土壤的反射率主要影响土壤的反射率 深色浅色深色浅色D D、导热率、导热率 导热率导热率小小的导热率的导热率大大的的E E、热容量、热容量 热容量热容量小小的热容量的热容量大大的的F F、天气、天气 晴天阴天晴天阴天 云层白天能削弱太阳辐射同时减小地面有效辐射，云层白天能削弱太阳辐射同时减小地

21、面有效辐射，结果白天使地面增温少，而夜间又大大减少地面的有结果白天使地面增温少，而夜间又大大减少地面的有效辐射，效辐射，所以，阴天土壤温度日较差较小。所以，阴天土壤温度日较差较小。G G、地表覆盖物、地表覆盖物-能减少地面有效辐射能减少地面有效辐射 无覆盖物有覆盖物无覆盖物有覆盖物 上述因子中，上述因子中，太阳高度角是影响土壤温度日变化太阳高度角是影响土壤温度日变化的主要的也是基本因子。的主要的也是基本因子。地表状况（地表状况（导热率、热容量、地形和土壤颜色等）导热率、热容量、地形和土壤颜色等）的影响使温度日变化带有的影响使温度日变化带有地方性特点地方性特点。天气条件的影响，一般都是使地面温度

22、产生不规则天气条件的影响，一般都是使地面温度产生不规则的变化。的变化。任何时间和任意地方的温度日较差，都是在上述任何时间和任意地方的温度日较差，都是在上述诸因子的综合作用下产生的。诸因子的综合作用下产生的。随着土壤深度增加，土壤温度日较差也很快减小，到随着土壤深度增加，土壤温度日较差也很快减小，到达某一深度土壤温度日较差为零，这个深度叫达某一深度土壤温度日较差为零，这个深度叫日变消日变消失层。失层。日变消失层随深度的变化规律：日变消失层随深度的变化规律：凡是热量收入多的地区和季节，向下传递的热量也凡是热量收入多的地区和季节，向下传递的热量也多多，日变消失层就，日变消失层就深深；导热率导热率大大

23、，热容量，热容量小小的土壤日变消失层的土壤日变消失层深深。（二）土壤表面温度的年变化（二）土壤表面温度的年变化土壤表面温度的年变化主要与地面接受的太阳辐射年变土壤表面温度的年变化主要与地面接受的太阳辐射年变化有关。化有关。1 1、时相：、时相：北半球的中、高纬度地区：北半球的中、高纬度地区：月平均最高温度月平均最高温度-7-7（8 8月）月）月平均最低温度月平均最低温度-1-1（2 2月）月）赤道附近：赤道附近：一年中太阳直射两次，因此土壤表面的温度年变化也有两个起伏，一年中太阳直射两次，因此土壤表面的温度年变化也有两个起伏，月平均最高温度分别出现在春分和秋分之后；月平均最高温度分别出现在春分

24、和秋分之后；月平均最低温度分别出现在夏至和冬至以后。月平均最低温度分别出现在夏至和冬至以后。2 2、年较差：、年较差：一年中，土壤最高月平均温度与最低一年中，土壤最高月平均温度与最低月平均温度之差，称为土温年较差。月平均温度之差，称为土温年较差。420140820820420140802当天前天日平均温度月内天数和本月内各日平均温度之月平均温度 土壤温度年较差的大小与纬度、地表状况、天气等土壤温度年较差的大小与纬度、地表状况、天气等因子密切相关。因子密切相关。A A、土壤温度的年较差、土壤温度的年较差随纬度增高而增大；随纬度增高而增大；B B、其它因子对年较差的影响与、其它因子对年较差的影响与

25、日较差大体相同日较差大体相同。影响土温年较差的因素：影响土温年较差的因素：四、土壤温度随着土壤深度的变化规律四、土壤温度随着土壤深度的变化规律1 1、随着土壤深度增加，土壤温度极值出现的时间逐渐落、随着土壤深度增加，土壤温度极值出现的时间逐渐落后。后。（1 1）日变化：）日变化：土壤深度每增加土壤深度每增加1010厘米，温度最大值、最厘米，温度最大值、最小值出现的时间落后小值出现的时间落后2.5-3.52.5-3.5小时。小时。（2 2）年变化：）年变化：土壤深度每增加土壤深度每增加1 1米，月平均温度最大值、米，月平均温度最大值、最小值出现的时间落后最小值出现的时间落后20302030天。天

26、。2 2、随着土壤深度增加，土壤温度的较差逐渐减小。、随着土壤深度增加，土壤温度的较差逐渐减小。（1 1）日较差：）日较差：土壤深度土壤深度4040厘米以下，温度日变化基本消厘米以下，温度日变化基本消失失 。（2 2）年较差：）年较差：1010米以下的土壤，已为常温层。米以下的土壤，已为常温层。五、土壤温度的垂直分布类型五、土壤温度的垂直分布类型 由于土壤中各层热量在太阳辐射的作用由于土壤中各层热量在太阳辐射的作用下，昼夜不停地进行交换，使得土壤温度的垂下，昼夜不停地进行交换，使得土壤温度的垂直分布具有特点，根据土温观测资料，土壤温直分布具有特点，根据土温观测资料，土壤温度的垂直分布可归纳为三

27、种类型：度的垂直分布可归纳为三种类型：日射型、辐日射型、辐射型、过渡型。射型、过渡型。（一）日射型（一）日射型(受热型）受热型）土壤温度随深度的增加而降低的类型。土壤温度随深度的增加而降低的类型。一般出现在一般出现在白天和夏季。是由土壤表面首先增热造成的，白天和夏季。是由土壤表面首先增热造成的，热量由地热量由地表向下层传递。表向下层传递。以一日中以一日中1313时和一年中的时和一年中的7 7月份的土壤温月份的土壤温度垂直分布为代表。度垂直分布为代表。(图示）图示）（二）辐射型（放热型）（二）辐射型（放热型）土壤温度随深度的增加而增加的类型。土壤温度随深度的增加而增加的类型。一一般出现在夜间和冬

28、季，是由土壤表面首先冷却般出现在夜间和冬季，是由土壤表面首先冷却造成的，造成的，热量由下层向地表传递。热量由下层向地表传递。以一日中以一日中0101时和一年中的时和一年中的1 1月份的土壤温度垂直分布为代月份的土壤温度垂直分布为代表。（图示）表。（图示）（三）过渡型（图示）（三）过渡型（图示）土壤上、下层温度的垂直分布分别具有日射型土壤上、下层温度的垂直分布分别具有日射型和辐射型的特征。和辐射型的特征。清晨过渡型、春季过渡型清晨过渡型、春季过渡型-辐射型辐射型日射型日射型傍晚过渡型、秋季过渡型傍晚过渡型、秋季过渡型-日射型日射型辐射型辐射型无论何种转变，都是无论何种转变，都是从地面开始逐渐向较

29、深的土层从地面开始逐渐向较深的土层渗透的。渗透的。六、土壤的冻结和解冻六、土壤的冻结和解冻（一）土壤冻结（一）土壤冻结（二）土壤解冻（二）土壤解冻（三）我国各地区土壤冻结的情况（三）我国各地区土壤冻结的情况依据我国的冻土资料分析，可粗略地认为依据我国的冻土资料分析，可粗略地认为日平均气日平均气温温-3-3-5-5为为10cm10cm土层开始冻结的温度指标。土层开始冻结的温度指标。七、土温对植物的影响七、土温对植物的影响1 1、土温影响植物根系对水分和养分的吸收、土温影响植物根系对水分和养分的吸收 2 2、土温影响植物块根、块茎的形成、土温影响植物块根、块茎的形成 3 3、土温影响种子发芽、出苗

30、、土温影响种子发芽、出苗 4 4、土温影响昆虫的发生、土温影响昆虫的发生 第三节第三节 水层的温度水层的温度一、影响水层温度变化的因子一、影响水层温度变化的因子1 1、热容量热容量 当土壤和水体的吸热量或放热量相等时，当土壤和水体的吸热量或放热量相等时，水面升温或降温幅度应比土壤小一倍。水面升温或降温幅度应比土壤小一倍。2 2、水为一半透明体水为一半透明体 太阳辐射可透入相当深的水层太阳辐射可透入相当深的水层（几十米的水层）中，约只一半的能量为（几十米的水层）中，约只一半的能量为10cm10cm以上的以上的水层所吸收，另一半能量则为水层所吸收，另一半能量则为10cm10cm以下直到以下直到10

31、0m100m深左深左右的水层所吸收，所以水面温度的升高，要比地面小右的水层所吸收，所以水面温度的升高，要比地面小得多。得多。3 3、蒸发、蒸发 水面蒸发多，因蒸发耗热使其增温缓和。水面蒸发多，因蒸发耗热使其增温缓和。4 4、水中的、水中的热量传递方式热量传递方式与土壤完全不同。主要是乱流与土壤完全不同。主要是乱流混合和对流作用，这种传热方式比分子传热快得多，混合和对流作用，这种传热方式比分子传热快得多，能使水面的升温降温减慢几十倍。能使水面的升温降温减慢几十倍。二、水面温度的变化特点二、水面温度的变化特点1 1、日变化：、日变化：最高温度最高温度:1516:1516时时 最低温度最低温度:日出

32、后的日出后的23h23h后后 最高、最低温度出现的时间都比土壤的极值迟最高、最低温度出现的时间都比土壤的极值迟后后23h23h。水面的温度日较差也很小。随着水水面的温度日较差也很小。随着水 层深度的增加，水温日较差变小层深度的增加，水温日较差变小。2 2、年变化：、年变化：北半球中，高纬度地区北半球中，高纬度地区 月最高温度月最高温度:8:8月份月份 月最低温度月最低温度:23:23月份月份 月最高温度和月最低温度出现的时间大约是每月最高温度和月最低温度出现的时间大约是每深入深入60m60m落后一个月。落后一个月。第四节第四节 空气温度的变化空气温度的变化一、气温的周期性变化一、气温的周期性变

33、化 低层大气的热量来源于地面。所以空气温低层大气的热量来源于地面。所以空气温度随时间的变化和地表温度的变化情况有相同度随时间的变化和地表温度的变化情况有相同的规律。地面温度有周期性的变化，所以的规律。地面温度有周期性的变化，所以空气空气温度也有周期性的日变化和年变化。这种变化，温度也有周期性的日变化和年变化。这种变化，在近地气层里表现的最为显著。在近地气层里表现的最为显著。（一）气温的日变化（一）气温的日变化1 1、时相：、时相：最高气温最高气温-14-141515时时 最低气温最低气温-日出前后日出前后呼市呼市2014年年1月月1日气温变化曲线图日气温变化曲线图日出时间：日出时间：7:57时

34、时2 2、日较差：、日较差：影响气温日较差因素影响气温日较差因素 纬度：纬度：随着纬度增高而减小。随着纬度增高而减小。季节：季节：夏季冬季，春季最大（北方）夏季冬季，春季最大（北方）地形：地形：凹地平地凸地，凹地平地凸地，高原平原（高原平原（P P好）好）下垫面状况：下垫面状况：陆地海洋陆地海洋 深色浅色深色浅色 干松土壤潮湿紧密土壤干松土壤潮湿紧密土壤 有植物覆盖和雪覆盖的地方裸地。有植物覆盖和雪覆盖的地方裸地。天气状况：天气状况：晴天阴天。晴天阴天。海拔高度：海拔高度：随着高度的增加，地面的影响逐渐减小，随着高度的增加，地面的影响逐渐减小，气温日较差也随之减小。气温日较差也随之减小。（二）

35、气温的年变化（二）气温的年变化1 1、时相：、时相：北半球的中、高纬度地区北半球的中、高纬度地区，月平均最高温度月平均最高温度-7-7（8 8月）月）月平均最低温度月平均最低温度-1-1（2 2月）月）赤道：赤道：一年中太阳直射两次，因此气温年变化也有两个一年中太阳直射两次，因此气温年变化也有两个起伏，起伏，月平均最高温度出现在春分和秋分之后；月平均最高温度出现在春分和秋分之后；月平均最低温度出现在夏至和冬至以后。月平均最低温度出现在夏至和冬至以后。呼市（呼市（40404949N）19801980年月平均气温变化曲线图年月平均气温变化曲线图 2 2、年较差：、年较差：-影响因子影响因子 纬度：

36、纬度：气温年较差随着纬度的增高而加大。气温年较差随着纬度的增高而加大。在在低纬度低纬度处，一年中太阳高度角变化不大，所以年变幅也不处，一年中太阳高度角变化不大，所以年变幅也不大；大；中高纬度中高纬度地区，冬季和夏季的太阳辐射能相差大，纬度越高地区，冬季和夏季的太阳辐射能相差大，纬度越高差异越大。差异越大。距海远近距海远近：远海：远海近海近海地形：地形：凹下地形凹下地形凸起地形凸起地形海拔高度海拔高度：随着高度的增加，地面的影响逐渐减小，气温年：随着高度的增加，地面的影响逐渐减小，气温年较差也随之减小。较差也随之减小。云量和降水：云量和降水：云量多、降水多的地区，年较差小。云量多、降水多的地区，

37、年较差小。（三）气温的非周期变化（三）气温的非周期变化 是由于大规模的是由于大规模的空气水平运动空气水平运动引起的。在中、高引起的。在中、高纬度地区，平流的非周期性影响很强。纬度地区，平流的非周期性影响很强。实际上，一个地方空气温度的变化总是在周实际上，一个地方空气温度的变化总是在周期性与非周期性中交替进行，气温的变化也是两期性与非周期性中交替进行，气温的变化也是两者共同作用的结果。者共同作用的结果。（四）气温的垂直变化（四）气温的垂直变化1 1、气温垂直梯度（、气温垂直梯度（）气温垂直梯度（气温垂直梯度（temperature vertical temperature vertical gr

38、adientgradient）是指高度每变化）是指高度每变化100m100m，气温变化的度数。，气温变化的度数。0：高度：高度，气温，气温，-常温大气；常温大气；=0：高度：高度，气温不变，气温不变，-等温大气；等温大气；B)B)式中：式中：AeAe为生育期内的有效积温为生育期内的有效积温如果以如果以T T表示生育期间的平均气温，表示生育期间的平均气温，B B仍为下限温度，仍为下限温度，n n为生育期日数，则有效积温还可写为如下表达式：为生育期日数，则有效积温还可写为如下表达式：AeAe=n(Tn(T-B)-B)（与植物有关的热量分析）（与植物有关的热量分析）)(1Btini（3 3）负积温：

39、）负积温：是指冬半年的一段时间内低于是指冬半年的一段时间内低于00的日平均气的日平均气温之和。求算式为：温之和。求算式为：（越冬作物、树木（越冬作物、树木 ArAr=(ti=(ti00 ）冻害分析）冻害分析）（4 4）地积温：）地积温：一段时间内某一深度土壤温度的日平均温一段时间内某一深度土壤温度的日平均温度之和，称为该深度的地积温。如求算度之和，称为该深度的地积温。如求算10cm10cm土层的地积土层的地积温则可写成：温则可写成：A A1010=(t=(t10i10iB)B)A A1010：10cm10cm土层生育期内地积温土层生育期内地积温 t t10i10i：10cm10cm土层日平均地

40、温土层日平均地温 （植物根部、地下茎的应用）（植物根部、地下茎的应用）init1init101 课后复习思考题课后复习思考题1、“锄头上有火又有水锄头上有火又有水”如何解释？如何解释？2、干燥沙质土壤春季农事活动应提前还是推后？为什么？、干燥沙质土壤春季农事活动应提前还是推后？为什么？3、当出现逆温现象时，气温直减率为正值还是负值？、当出现逆温现象时，气温直减率为正值还是负值？4、从健康角度来看，晨练的最佳时段是？、从健康角度来看，晨练的最佳时段是？5、农业生产上利用的是辐射逆温还是平流逆温，为什么，选择的高度、农业生产上利用的是辐射逆温还是平流逆温，为什么，选择的高度如何？如何？6、为何沙地作物成熟早？、为何沙地作物成熟早？