气象学与气候学第二章 第四节 大气温度随时间的变化ppt
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第四节大气温度随时间的变化地表从太阳辐射得到大量热量,同时又以长波辐射、显热和潜热的形式将部分热量传输给大气,从而失去热量。
从长时间平均看,热量得失总和应该平衡,因此地面的平均温度维持不变。
但在某一段时间内,可能得多于失,地面有热量累积而升温,从而导致支出增加,趋于新的平衡。
反之,当失多于得时,地面将伴随着降温过程。
由于在这种热量收支平衡过程中,太阳辐射处于主导地位,因此随着日夜、冬夏的交替,地面的温度也会相应地出现日变化和年变化,且变化的幅度与纬度、天气及地表性质等影响热量平衡的控制因子有关。
此外地面温度的变化也会通过非绝热因子传递给大气,大气温度也会相应出现变化。
一、气温的周期性变化(一)气温的日变化近地层气温日变化的特征是:1、在一日内有一个最高值,一般出现在午后14时左右,一个最低值,一般出现在日出前后。
2、变化原因:一天中正午太阳高度角最大,太阳辐射最强,但最高气温却出现在午后两点钟左右。
(为什么?)这是因为大气的热量主要来源于地面。
地面一方面吸收太阳的短波辐射而得热,一方面又向大气输送热量而失热。
若净得热量,则温度升高。
若净失热量,则温度降低。
这就是说地温的高低并不直接决定于地面当时吸收太阳辐射的多少,而决定于地面储存热量的多少。
从图2•30中看出,早晨日出以后随着太阳辐射的增强,地面净得热量,温度升高。
此时地面放出的热量随着温度升高而增强,大气吸收了地面放出的热量,气温也跟着上升。
到了正午太阳辐射达到最强。
正午以后,地面太阳辐射强度虽然开始减弱,但得到的热量比失去的热量还是多些,地面储存的热量仍在增加,所以地温继续升高,长波辐射继续加强,气温也随着不断升高。
到午后一定时间,地面得到的热量因太阳辐射的进一步减弱而少于失去的热量,这时地温开始下降。
地温的最高值就出现在地面热量由储存转为损失,地温由上升转为下降的时刻。
这个时刻通常在午后13时左右。
由于地面的热量传递给空气需要一定的时间,所以最高气温出现在午后14时左右。