一、气温及相关概念

①气温:就是大气的温度,即大气辐射状况。

②气温日变化:

以一天为周期的气温高低的变化。

③气温日较差与年较差:

一天中最高气温与最低气温的差值,叫气温日较差。一年中最冷月平均气温与最热月平均气温的差值叫气温年较差。

④日平均气温:

一般用于描述一个地区的日气温。

⑤积温:积温是生长期内日平均气温≥10℃的气温总和,反映区域热量多少,用来划分温度带、确定耕作制度。

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⑥气温日变化规律或原理

A大气的热量直接来自地面长波辐射;而地面辐射来自被大气削弱后的太阳辐射。日落后至日出前,太阳辐射为0值,导致地面辐射量逐渐减少,一般地,此段时间大气热量的收入小于支出,故气温逐渐下降。日出后至太阳高度最大的正午,此段时间为白上午,大气热量的收入大于支出,气温逐渐升高。由于热量传递需一个过程和时间,大气热量的收入与支出差额由盈余转为亏损时刻大约在当地地方时下午14时,此刻气温达一天中最大值。下午14时后,气温又逐渐降低。

B一般情况,一天中,最高气温出现在地方时午后2时左右,最低气温出现在日出前后;

C若一天中天气变化剧烈,受阴晴变化会使气温呈波动变化,其最高值最低值出现时间则要根据实际确定;

D晴天气温日较差大,阴天气温日较差小。

E受下垫面因素影响气温日较差也有变化,例如水域面积增大使当地气温日较差变小,气温最大值出现时间延后并减小。植被减少或增大沙砾地面积等下垫面状况改变则情况相反。

F北半球陆地气温最高值为7月,最低气温为1月;北半球海洋最高气温为8月,最低气温为2月。南半球相反。

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二、

图像解读:

上海7月份均温日变化状况示意图

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(1)图中三条曲线中,气温曲线与地面长波辐射曲线相关性最明显的原因是由于大气主要吸收地面长波辐射而增温,即地面是近地面大气的直接热源,所以气温日变化曲线与地面长波辐射日变化曲线较为相似。

(2)太阳辐射最大值出现的时刻是地方时正午12时,这是因为当地正午12时,正午太阳高度角达一天中的最大值,太阳光透过大气层的路程最短,太阳辐射受到大气的削弱最少,到达地面的大阳辐射最多。

(3)地面辐射最大值出现的时刻是在地方时13左右,这是因为地面吸收太阳辐射时,能量累积过程也释放出地面长波辐射,当地方时13时前后,地面释放的长波辐射达到最大值。

(4)气温最高值出现的时刻就是大气辐射最强的时刻,大约是14时前后。各种辐射最高值出现的时刻有先后,这是因为热量在大气层的传递主要部分是“太阳→地面→大气→地面”的过程。热量通过对流、湍流传递给大气需要一个时间过程。因此,三种辐射出现最高值由先到后的顺序是太阳辐射、地面辐射、大气辐射,其中当地地方时14时左右,大气辐射达到最大值。

(5)当太阳辐射一地面辐射>0的时段,大气热量盈余,也是大气升温过程;当大气由热量盈余转为热量亏损的时刻,气温达到最高值,此时刻一般出现在下午2时左右。

(6)图中上海7月份平均气温日较差的大小约为上6~7℃。

(7)此图可表示上海7月份昼长=日落时间一日出时间,昼长夜短,昼长约为15小吋左右。

(8)注意该统计图是月内的各日平均气温统计值。考题往往是统计某一具体日子的气温变化状况,这就要考虑当天天气因素影响下气温的特殊变化。比较而言,气温极值出现的时刻也受下垫面因素的影响。例如同一地点,下垫面由湿地演变为陆地,受下垫面热力性质差异的影响,则气温最值出现时间会提前。实际上极值出现的时间往往先考虑天气变化的影响。

三、影响气温高低的因素

1、纬度因素
①太阳辐射随纬度变化:较低纬度正午太阳高度大,获得热量多,气温较高;较高纬太阳高度小,受热少,气温低。一般规律:气温由赤道向两极递减。

②不同纬度大气环流不同,大气运动过程气团的冷暖性质影响气温高低,冷气团降温,暖气团升温;

③由于不同的大气环流或热力环流影响下的水热交换过程会影响气温的高低变化,降水时云量多气温偏低,晴朗则气温偏高;上升气流水汽凝结释放热量,下沉气流比较干热。
2、地形地势
① 地形抬升:一般情况是海拔越高,气温越低,大致每升高1000米,气温下降约6℃。
②地形阻挡:山脉阻挡冷暖气团;盆地、谷地空气不易扩散,热量堆积,夏季高温;冷空气易下沉堆积谷地,冬季更冷。
③坡向:阳坡光照足气温较高,阴坡气温较低。

④山体效应

巨大的山体就像一个巨大的“热岛”或“热源”。由于其巨大的体积和高度,它能吸收和储存更多的太阳辐射热量,并且能够阻挡冷空气的入侵,从而导致其内部(特别是高原或山间盆地)的气温比同海拔、同纬度的自由大气温度更高,也比同纬度的平原地区更温暖。

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山体效应主要表现和影响: 增温作用:例如,青藏高原内部的平均气温,远高于同纬度、同海拔高度的孤立山峰的气温。阿尔卑斯山内部的山谷也比外部平原同海拔地区更温暖。

3、海陆位置
①海陆热力性质差异:陆地升温快、降温快;海洋升温慢、降温慢。夏季:同纬度陆地气温>海洋;冬季:同纬度海洋气温>陆地。
②沿海海洋性强,温差小,内陆大陆性强,气温日较差及年温差更大。
4、洋流
暖流流经地区,增温增湿,沿岸气温偏高;寒流降温减湿,沿岸气温偏低。
5、其他下垫面及人为因素影响
①植被:森林温差小;裸地、砂石升温快,气温更高。冰川下垫面使流经气团降温
②水域湿地:湖泊、水库能调节气温,温差更小。
③城市热岛:城市硬化地面、人为散热,城区气温高于郊区。温室气体排放使全球变暖。

④地面反射率,冰雪反射率大,水域反射率小。水域热容量大于陆地,水域气温变幅小于陆地。
6、大气状况

晴天云少,白天升温快、夜晚降温快;多云天气昼夜温差小。多云大气逆辐射强,有保温效应。

7、昼长季节日照时间更长,平均气温会更高。

四、等温线原理

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1.数值分析

①一般纬度越高,气温越低。;

②-般同纬度海拔越高,气温越低(逆温相反);

③同一地点冬半年低于夏半年;气温日变化要考虑阴晴变化及正午太阳高度与昼夜长短变化;

④冬季水域越近陆地气温越低;

⑤城市中心气温高于郊区和农村;

⑥冷锋过镜区气温偏低;

⑦沿岸寒流降温;暖流升温。

2.分析延伸方向

等温线与纬线平行,则受纬度因素或太阳辐射因素影响大;

②等温线与海岸线平行,受海陆热力性质或海陆分布影响大;

③等温线与等高线或山脉走向平行,受地形因素影响大。

3.分析弯曲状况

①切线水平比较,凸向高编低值,凸向低偏高值;

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4.分析疏密状况

①稀疏→温差小,如我国7月气温、热带地区、湿地、海洋、山地缓坡等温差变化小;

②密集→温差大,例如我国1月气温、温带地区、陆地、山地陡坡、锋面处等温差变化大。

五、气温的测量阅读材料

测定空气温度的仪器应安装在防止太阳直接照射,又能防止强风、雨淋、雪盖,并能使空气自由流通的保护装置内。目前观测台站用的保护装置是百叶箱气象站的百叶箱内装有‌温度计、湿度计‌等气象观测仪器,主要用于测量大气温度和湿度。 百叶箱中常见设备包括干球温度表(测量大气温度)、湿球温度表(结合干球数据计算湿度)、最高温度表、最低温度表等。 ‌

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百叶箱通过白色外壳反射阳光,避免箱内仪器受太阳直射或地面辐射影响,确保测量数据准确反映大气实际温湿度变化。百叶箱四周是由双层薄的木板百叶组成,木板倾斜与水平方向成45°角。箱底由块木板组成,中间大板比两侧的木板高出一些,箱盖有两层,其间空气能流通。为了建免太阳直接照射仪器,百叶箱要漆成自色,以防吸热过多,影响箱内气温。
百叶箱分大小两种,大百叶箱是安装温度、湿度自记仪器的,小百叶箱是安装干湿球和最高、最低温度表的。

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百叶箱应水平牢固地安装在一个特制的架子上,支架应牢固地埋入地下,其顶端高出地面125c。箱门朝正北方向。
箱内仪器的安装:小百叶箱内的各种温度表都安置在箱内特制的铁架上,干湿球温度表应垂直固定在铁架两侧,干球在东,湿球在西,球部离地面1,5m,湿球的下方是一个带盖的水盂,水孟口离湿球约3©m,湿球温度表球部包扎一条纱布,纱布通过杯盖上的狭缝引入水孟内。

最高温度表平放在铁架下面横梁上的钩中,球部中心离地为1.5m;最低温度表放在最下面的钩上,两支温度表球部都向东。

大百叶箱内的温度计安装在前面的木架上,感应部分中心离地1.5m;湿度计放在后面稍高的木架上。
百叶箱内外要保持清洁,大雨、大雪后,要及时将箱内的雨水擦干净,以免影响记录的准确性。

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温度表的观测:按规定时间首先读干球,后读湿球,记录之后再复读一次,然后读最高温度、最低温度,复读记录后,调整最高、最低温度表。
观测温度表须注意下列事项:
①必须保持视线和水银柱顶端高度齐平,以避免由于视差而使读数偏高或偏低。
②温度表是很灵敏的仪器,所以读数时应迅速,勿使头部、手和灯接近表的球部,
不要对着温度表呼吸。
③观测后应复读一次读数,避免发生读错,特别是5℃、10℃或零上零下看颠倒等大差错。
上述温度表观测后,观测大百叶箱内的自记温度计、湿度计。

自记温度计是气象上常用的几种自记仪器中的一种。自记仪器是自动记录气象要素在一天或一周内连续变化情况的一种仪器。从仪器上还能知道气象要素在某段时间
内的极值及其出现时间。自记温度计由感应部分、传递放大部分、自记部分组成。自记部分是将传递放大的结果自动记录下来的部分。包括自记钟、自记纸和自记笔等。一般自记钟分日转和周转两类。
自记钟上放有记录纸,其纸上与纵轴垂直的水平线表示温度,通常每格为1℃。竖的弧线为时间线。自记钟旋转一圈之后,需更换自记纸(每日一次或一周一次),可规定在每日14时观测后换纸。自记笔尖内装有特制的墨水,由于自记钟时刻在运转,温度不断在变化,这样笔尖在自记纸上就连续画出温度随时间变化的曲线。具体①温度计的观测次数和温度表一样,每次读数后要用笔尖画短线做一记号。

六、例题分析

例1、用一实验说明海陆热力的差异

取两个烧杯,一杯放水,一杯放等量的细砂,在两个烧杯中均插入一支温度计。把两个烧杯同时放在太阳底下晒一定时间后,读出温度计的示数。再把两个烧杯移入室内,过一定时间后,再观察温度计示数的变化。

收集整理数据:在阳光下晒 30分后,当时细砂的温度为 45℃,水的温度为 37℃,移到室内 10分钟后,细砂的温度为 31℃,而水的温度为 35℃。水温度变化是 2℃,而细砂的温度变化是 14℃。

结论:水的温度变化比细纱要小,说明海洋升温慢降温也慢。

交流合作:引起温度变化不同的原因是水和细砂的比热不同。水的比热大,而砂石的比热小,吸收相同热量的情况下,水温度升高的就比较小,而细砂升高的就比较多。

例2、大气对太阳辐射有削弱作用,对地表有保温作用,用实验说明之。

(1)实验用材:烧杯2个 沙土 温度计2根 铁架 保鲜膜 台灯

(2)设计原因:大气对太阳辐射的削弱作用和对地表具有保温作用,而这个过程是一个宏观的、不可见的能量交换过程,缺乏感性认识。

(3)实验结论:通过对两个烧杯在灯光照射前后温度变化,引导学生探究实验,分析实验,得出实验结论,探究保鲜膜在整个过程中所起的作用,验证大气对杯内有保温作用。

例3、分析印度新德里高温原因。2026年新德里极端高温(45℃+、体感近60℃)原因分析。

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新德里极端高温天气是地形锁热、大气环流异常、厄尔尼诺叠加、季风严重推迟、城市热岛与全球变暖放大六大因素共振的结果,呈现“来得早、强度大、持续久、夜间不降温”的复合特征。

1、地形:天然“封闭蒸笼”,热量只进不出。北有喜马拉雅屏障:阻挡西伯利亚冷空气南下,恒河平原热空气无法向北扩散。西有塔尔沙漠干热输送:持续向新德里输送45℃+干热气流 。半封闭盆地结构:恒河平原地势低洼,周边高原/山脉合围,热量垂直、水平扩散均受阻,形成盆地聚热效应。
2、纬度低、太阳高度角大:4—6月直射点北移,近垂直照射,地表强吸热。

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3、大气环流:热穹顶+西风扰动偏弱,持续晴热。

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①强热穹顶(高压锅盖):北印度上空长期受控于副热带高压异常北抬,下沉气流绝热增温、抑制对流与成云致雨,热量被“盖”在近地面,只积不散。
②西风扰动显著偏弱:往年春季北印度靠西风扰动带来云、雨、冷空气降温;2026年该系统近乎消失,天空持续晴朗,太阳辐射无遮挡直射地表 。

4、厄尔尼诺:全球强驱动,季风推迟+降水偏少。

2026年厄尔尼诺高概率发生,直接扰乱南亚季风环流。季风登陆推迟、强度偏弱,热季被拉长,高温持续不退。季风前降水严重不足:5月降水较常年偏少土壤干燥,蒸发耗热弱,地表升温更快。

5、季风空窗期:旱季末期,干热无雨。

4—6月为热带季风气候“空窗期”:西南季风未到,降水稀少、湿度极低,干热环境加剧体感温度。

6、人为因素:城市热岛+植被破坏,显著升温。新德里强热岛效应:城市化密集,混凝土沥青覆盖率高,绿地少,城区气温高,夜间降温困难。森林破坏多,固碳降温能力下降,地表反照率降低,吸热更强。加上人口密集,机动车与工业排放大,废热进一步抬升近地面温度 。

7、全球变暖:背景升温+极值放大。

全球变暖下大气持水能力增强、环流更不稳定,热浪强度与持续时间呈上升趋势。

例4、山体效应主要指隆起地块的热力效应,导致相同海拔山体内部(T2)比外部(T1、T3)气温高的现象。下图为北美内华达山山体效应模型图。完成下面小题。

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1.下列关于山体效应产生的原因的解释,正确的是

A.山体内部降水少,天气晴朗,T2获得太阳辐射多

B.山体内部海拔高,T2比T1、T3获得的地面辐射多

C.山体内部植被稀疏,热容量小,导致T2升温快

D.山体内部地形较封闭,导致T2热量不易散失

2.有关a、b林线内外侧分布高度差异及原因的说法,正确的是

A.a林线外侧低——外侧受太平洋水汽影响,降水多

B.a林线内侧高——内侧为向阳坡,光照条件好

C.b林线外侧高——外侧为西风迎风坡,降水多

D.b林线内侧低——内侧受山体效应影响,热量条件好

考答案

1.B 2.C

试题解析

1.根据材料"山体效应主要指隆起地块的热力效应,形成相同海拔山体内部比外部气温高的现象",其原理是对流层大气热量的主要来源是地面,同海拔大气距离地面越近,地面辐射传递给大气的热量越多,气温就越高,故B正确;A选项说明的是T2太阳辐射强的原因,故A错;C选项说明的是地面辐射强的原因,D选项也只是说明了造成T2温度高的原因,C、D都没有解释出T2为什么比同海拔的T1、T3高,故C、D错。故选B。

2.根据图中方向判断可知,a林线山体外侧朝向东,处于来自太平洋湿润气流的背风坡,降水并不多,且降水多有可能导致林线较高,A错误;东西坡向不分阳坡和阴坡,B错误;b林线山体外侧高于内侧是因为外侧为西风迎风坡,降水多,多地形雨,利于植被生长,C正确;山体内侧受山体效应影响热量条件好,林线应该高,D错误。故选C。