氣溫、地溫和水溫的關(guān)系
人們通常用大氣溫度來(lái)表示大氣的冷熱程度，稱為大氣溫度或氣溫。這是為了區(qū)別于土壤溫度(土溫)和水體溫度(水溫)來(lái)說(shuō)的。如果不是為了這種區(qū)別，我們說(shuō)溫度，就是指氣溫，也不會(huì)造成人們誤解。
因?yàn)榇髿獾臒崃恐饕獊?lái)自地面，地面的性質(zhì)和狀況又有很大差別，海洋和陸地，高山和平原，沙漠和森林，潮濕地區(qū)和干燥地區(qū)等等，不同的地面情況對(duì)大氣溫度的影響也不相同。
海洋和陸地的差別最有代表意義。例如，在某一緯度上到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射能量相同，可是結(jié)果并不一樣。陸地上劇烈升溫，海洋上升溫卻十分和緩，為什么呢？仔細(xì)分析，至少有以下原因：
第一，陸地的反射率大于海洋水面。導(dǎo)致陸地實(shí)際吸收的太陽(yáng)輻射比海洋少10％～20％，由于這個(gè)原因，陸地升溫應(yīng)比海洋大，而冷卻則比海洋快。
第二，陸地對(duì)各種波長(zhǎng)的太陽(yáng)輻射都不透明，吸收的太陽(yáng)輻射都用在加熱很薄的陸地表面。水面雖然對(duì)紅色光和紅外線不透明，但對(duì)可見(jiàn)光其余部分和達(dá)到水面的紫外線都是透明的，這一部分輻射能量可以達(dá)到海洋的深層。
第三，巖石和土壤都是不良導(dǎo)體，傳導(dǎo)到土壤下層的熱量很少。水卻相反，有很高的傳導(dǎo)本領(lǐng)，得到的太陽(yáng)輻射能很快地向下層傳導(dǎo)。
第四，巖石和土壤不能上下左右流動(dòng)，海洋上卻有波浪、洋流和對(duì)流進(jìn)行熱量的水平輸送和垂直交換。
第五，巖石和土壤的比熱，小于水體的比熱。巖石的比熱約為0.8368焦/克·度;水比熱是4.184焦/克·度。如果將4.184焦熱量約1克水,溫度可升高1℃;如果將4.184焦熱量給1克巖石,溫度可升高5℃。
第二到第五個(gè)原因，使陸地得到的太陽(yáng)輻射只集中于表層，導(dǎo)致地面迅速而劇烈地升溫，從而加強(qiáng)了地面和大氣的感熱交換。而水面則將太陽(yáng)輻射的一部分向下層傳播，使水溫不斷升高，傳給大氣的感熱自然減少。
第六，海面有充足的水源供應(yīng)，蒸發(fā)強(qiáng)烈，消耗了水面很多熱量，使水溫升不高，減少了空氣的感熱交換，但是熱量多以潛熱形式被帶到大氣中。感熱是可以感覺(jué)到的熱量，能立即使氣溫升高；潛熱暫不能升溫，只有當(dāng)水汽凝結(jié)時(shí)，才能釋放潛熱，加熱大氣。
由此可見(jiàn)，即使在同樣太陽(yáng)輻射條件下，地溫和水溫之間仍有很大差別。它們的大氣熱量交換方式(是感熱還是潛熱)和數(shù)量都不相同，從而產(chǎn)生天氣和氣候的差異。
地球上天氣和氣候的差異，并不僅僅發(fā)生在海洋和陸地之間，即使都在陸地上，沙漠和森林，荒地和農(nóng)田，干燥地區(qū)和潮濕地區(qū)，山脈的向風(fēng)坡和背風(fēng)坡，陽(yáng)坡和陰坡等等，天氣和氣候也不相同。但是，在一定程度上都與地面干燥或潮濕情況有關(guān)。相對(duì)干燥的地面更接近一般陸地表面情況，相對(duì)潮濕的地面更接近水面的情況，只是差別沒(méi)有陸地和海洋對(duì)比那樣突出罷了。 |
