气温日较差与年较差的变化及原因分析

气温日较差与年较差规律总结气温日较差亦称气温日振幅，是一天中气温最高值与最低值之差。其大小与纬度、季节、天气情况及地表性质等有关。1．气温日较差与纬度的关系：纬度越高，日较差越小。原因：纬度越高，太阳高度的日变化越小。2．气温日较差与天气的关系：阴天比晴天日较差小。3．气温日较差与海陆的关系：沿海比内陆日较差小。4．气温日较差与海拔的关系：山顶的气温日较差比山下平原小；大尺度的高原山地地区，则海拔越高，日较差越大。气温年较差：一年中月平均气温的最高值和最低值之差，称为气温年较差，或称气温年振幅。其大小与纬度、海陆分布等因素有关。1．气温年较差与纬度的关系：纬度越高，年较差越大。原因：纬度越高正午太阳高度的年变化越大，昼夜长短的年变化越大，因而气温的年较差越大；低纬相反。2．气温年较差与海陆的关系：离海越远，年较差越大。原因：陆地比海洋的热容量小，夏季升温快，温度比海洋高；冬季降温快，温度比海洋低，因而气温年较差比海洋大。沿海受海洋的影响较大，比内陆年较差小。这里需要说明的是，青藏高原气温年较差与我国同纬度平原、盆地比较，气温年较差小。这是因为：青藏高原属于中低纬的大高原，夏季因其海拔高，气温不太高；冬季因纬度低，且受高大地形的影响，南下的寒冷气流影响不到，气温不太低。影响气温日较差的因素有：(1)纬度气温日较差随纬度的升高而减小。这是因为一天中太阳高度的变化是随纬度的增高而减小的。一般热带地区气温日较差为12℃左右；温带地区气温日较差为8.0～9.0℃；极圈内气温日较差为3.0～4.0℃。(2)季节一般夏季气温日较差大于冬季，但在中高纬度地区，一年中气温日较差最大值却出现在春季。因为虽然夏季太阳高度角大，日照时间长，白天温度高，但由于中高纬度地区昼长夜短，冷却时间不长，使夜间温度也较高，所以夏季气温日较差不如春季大。(3)地形低凹地（如盆地、谷地）的气温日较差大于平地，平地大于凸地（如小山丘）的气温日较差。低凹地形，空气与地面接触面积大，通风不良，热量不易散失，并且在夜间常为冷空气沿山坡下沉汇合之处，加上辐射冷却，故气温日较差大。而凸出地形上部由于海拔高和方圆面积小的关系,气温受地表影响小而主要受周围空气的调节,白天不易升高,夜晚也不容易降低.气温日较差通常比同纬度的平地小气温日较差小，平地则介于两者之间，山谷大于山峰；高原大于平原：如青藏高原，海拔高，空气稀薄，大气质量、水汽、杂质相对较少。白天，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射量大，晚上大气逆辐射弱，所以气温日较差较大；长江中下游平原，地势低平，水域面积大，大气质量、水汽、杂质集中在对流层底部。白天，大气对太阳辐射的削弱作用强，晚上大气逆辐射强，所以气温日较差较小。(4)下垫面性质由于下垫面的比热特性和对太阳辐射吸收能力的不同，气温日较差也不同。陆地上气温日较差大于海洋，且距海越远，日较差越大。沙土、深色土、干松土壤上的气温日较差分别比粘土、浅色土和潮湿紧密土壤大，旱地比水田大。(5)天气晴天气温日较差大于阴（雨）天的气温日较差，因为晴天时，白天太阳辐射强烈，地面增温强烈，夜晚地面有效辐射强降温强烈。大风天的气温日较差较小。（6）地势不论什么地方，都是离地面越近，日较差越大，因为大气的直接热源是地面长波辐射不能一概而论盆地日温差大于山地。干旱盆地日温差可能大于山地，湿润盆地日温差可能小于山地。湿润盆地夜间虽有山地下沉冷空气，但中部有上升气流，促使水汽多而使保温作用增强，同时白天云雾多，对阳光发射作用强。因而日温差小于山地。我认为盆地日温差大小还要看具体位置，如盆地边缘的山麓大于盆地中心地区。纬度越高，太阳运行轨迹面与地面的夹角越小，在一天内太阳高度角的变化比纬度低的地区小，所以低纬度的气温日较差大于高纬度的气温日较差低纬度与高纬度都从晚上24点开始计算，这时候太阳高度都没有，都在丧失热量，在不考虑昼夜长短和天气状况的前提下，丧失的热量相差不大，但是等太阳出来的时候，低纬地区正午太阳高度角大于高纬度地区，由此可以知道白天获得的热量是低纬度更多。这样低纬度气温上升更快，形成了昼夜温差大的情况。以上解释仅从太阳高度这个角度考虑，完全未考虑昼夜长短、天气状况、下垫面状况等其他情况，实际情况复杂得多如何解释气温日较差低纬大于高纬,凹地大于高地因为低纬地区的太阳高度的日变化大于高纬地区凹地：1、气流不通畅,湍流交换弱，局地大气受下垫面影响更大2、地处周围山坡的围绕之中，与大陆接触面积大，而陆地的增热与冷却都快，所以凹地气温的日变化大于山顶3、夜间吹较冷的山风一、“高处不胜寒”的三种原因经常在教学中遇到学生对青藏高原等山地气温低的原因就简单回答：地势高。甚至有的参考书也如此讲解，其实这很易对学生产生误导。同样是海拔较高，而产生的“高处不胜寒”却应该分为三种情况来分析：1．平原高空的“高处不胜寒”这应该是较简单，学生易解释清楚的一种情况。由于地面是大气热量的主要直接热源，在平原的上空，由于离地较远，所以，高空气温较低。另外，高空湍流也使其气温不高。2．山地的“高处不胜寒”在高山上，海拔增加，山地近地面大气比同纬度平原近地面大气稀薄，对太阳辐射的削弱少，太阳辐射因此很强。可是因为山地在同海拔地区地面面积较平原地区小，所以即使太阳辐射强，可地面小，使地面吸收热量，发出的长波辐射有限。因此也就导致山地大气得到的来自山地的地面辐射较少，使得气温不高。此外，山地的地形复杂，植被较多，并且云雾较多也削弱了一定高度下的太阳辐射。另外，山地海拔较高，也使山地的湍流交换作用较强，风力较大，使气温不会太高。因而“高处不胜寒”。3．高原地区的“高处不胜寒”高原地区同样有着高海拔，空气稀薄的特点，因此太阳辐射很强。然而高原地区与山地不同，大气与陆面接触面积比山地大，地面辐射较多。在强烈的太阳辐射下，广阔的地面增温并产生了比山地多的地面辐射。可地面辐射的增多并没形成平原地区那样的较高气温，原因仍然在于其稀薄的大气，由于大气稀薄，水汽、二氧化碳较少，使大气吸收地面长波辐射的能力很弱，即大气的保温作用弱，使整个地气系统的热量流失很快。这样，大气的气温也就不会很高了，同样导致了“高处不胜寒”。比较起来，同纬度平原地区近地面空气密度大等因素，使其对大气的保温作用强，地气系统的热量流失慢，故气温较高。由此可见，同样是“高处不胜寒”，不同地形下，原因不同。简单总结，平原高空大气是离地面这热源太远而“供热不足”；高山地区的大气是地面小而“供热不足”和高空风力的影响；而高原上的大气是太阳辐射和地面辐射强而大气保温作用弱使气温不高。青藏高原的气温低的根本原因应该是空气稀薄，且水汽和二氧化碳等含量少、大气的保温作用弱二、地形与气温较差的关系及原因在人教版教材高一上里有个表格比较了济南和泰山的气温日较差，引起了很多学生关于地形与气温较差关系与原因的讨论。对于这个问题，我们仍应该分情况来进行对比分析。1．山地与同纬度平原地区气温较差的差异地形凹凸和形态的不同，对气温也有明显的影响。在凸起地形如山顶，因大气与陆面接触面积小，受到地面日间增热、夜间冷却的影响较小，又因风速较大，湍流交换强，再加上夜间地面附近的冷空气可以沿坡下沉，而交换来自由大气中较暖的空气，因此气温日较差、年较差皆较小；凹陷地形则相反，气流不通畅，湍流交换弱，又处于周围山坡的围绕之中，白天在强烈阳光下，地温急剧增高，影响下层气温，夜间地面散热快，又因冷气流的下沉，谷底和盆地底部特别寒冷，因此气温日较差很大。以山地为例，不同的地形条件在山地气温日变化中的作用也不同。山顶处的气温日较差最小，山谷的气温日较差最大，而山坡平地介于二者之间。如黄山全年平均气温较低，只有7.9℃，年较差也偏小，仅为20.3℃。说明山顶的气候状况与山下地区的气候状况相比较，更接近于海洋性气候的特征，夏凉冬温，年较差不大，适宜于人们生活。冬季山谷带出现临时性逆温现象，即冬季夜晚冷空气密度大，沿山坡流入山谷底部，在一定高度的山坡地带，温度反而比谷底高。与同纬度平原区相比，除谷地外，山区的气温日变化一般较小。2．同纬度地区高原与平原气温较差的比较与同纬度地区的平原相比，高原的气候资源一般具有气温日较差大而年较差较小的特点。高原与山地不同，大气与陆面接触面积比山地大，地面辐射较多。由于白天大量吸收太阳辐射，地面温度急剧升高，加速了近地面空气的升温作用；夜间，地面以长波辐射迅速散热降温，由于高原大气保温作用弱，热量大量向空中散失，使近地面气温迅速下降，因而高原上各地日较差大。形成高原年较差小的原因是，由于受海拔高度的影响大大超过了纬度的影响，使年内气温变化有所减缓，年振幅相对较小。夏季温度比较低，而冬季的温度不太低，导致气温年变化较小。（１）日较差以青藏高原为例，在我国，青藏高原气温因为太阳辐射强烈，日出后地表升温快，即使在冬季，在阳光下也会感到温和如春；日落后，由于空气稀薄、水汽含杂质少，地表容易散热等项原因，降温迅速；所以青藏高原日较差比同纬度东部地区大，表明这里具有大陆性气候的特征。如拉萨、日喀则等地年平均日较差均在14～16℃。与此相比较，北京、西安为10～12℃，成都、武汉、南京为7～8.5℃。阿里地区、藏北高原、柴达木盆地等地的日较差约17℃左右，即使日较差较小地区如班戈湖、申扎、三江河谷、青海东部等地区其日较差也多为14℃左右。另外高原地区内部日较差也还有差异，其具体差异的大小与地形、植被、干湿程度等有关，如柴达木盆地干燥，多晴少雨，白天日晒增温急剧，夜间地面辐射强，降温快，其日较差就比较大。而在多阴雨的藏东南地区，白天增温不高，夜间云层低，地面辐射相对较弱，降温少，所以昼夜温差较小。（２）年较差青藏高原与同纬度中国东部地区相比，气温年较差稍小（按特征来说，也算是大的），年较差比同纬度东部地区要小4～6℃以上。主要的原因是由于受海拔高度的影响大大超过了纬度的影响：海拔高，本身气温就很低；夏季云量增多、太阳辐射减弱，加上高原上空的空气又不断向四周散发热量，所以夏季气温不高；而冬季，东西走向的高大山脉，阻挡了北来冷空气的入侵，没有“象东部平原地区受近地层纬寒冷的冬季风的影响”这样的强降温因素，而且冬季晴朗而海拔高的优势也更使其能受到较多太阳辐射，所以气温下降不甚剧烈。这样夏季温度比较低，而冬季的温度不太低，使年内气温变化有所减缓，年振幅相对较小。如青海大部分地区气温年较差在26℃以下，其中班玛县和囊谦县气温年较差均在20℃以下，较中国相近纬度的华东、华中、华北地区都小。西藏自治区南部拉萨、昌都、日喀则等地的年较差为18－20℃，而纬度相近的武汉、南京是26℃；西藏北部的气温年较差略大，一般达26～30℃，但比起来纬度接近的兰州气温年较差也达到了30～31℃。此外，青藏高原气温变化由于受多种因素的影响，使得内部各地气温年较差也不一样。一般来说，青藏高原气温年较差是北部大南部小，西部大东部小。东南部气温年变化较小是由于所处的地理纬度较低，冬季干燥，冬季接受的太阳辐射较多。局部地区增温比较明显，所以，冬季相对而言不太冷，导致气温年变化较小。可见，气温年较差的大小与纬度有关，南部较差小，往北逐渐增加；其次是与水分状况密切相联，随大陆性加强而增大，呈现东南小、西北大的趋势。由上可知，山地和高原的气温较差和同纬度的平原地区比较，有明显区别：山地气温年较差和日较差一般比同纬度平原较小，而高原则比同纬度平原日较差较大而年较差较小，不可混为一谈。（雾的形成：白天气温高，空气可容纳较多的水汽，到了夜间，温度下降，空气中可容纳的水汽含量减少了，因此一部分水汽会凝结成雾。特别是秋冬季节，由于夜长，而且出现无云风小的机会较多，地面山热较夏天更迅速，以至地面温度急剧下降，这样使得近地面空气中的水汽，容易在后半夜到早晨达到饱和而凝结成小水珠，形成雾。秋冬清晨的气温最低，便是雾最浓的时刻。——山谷比山顶水汽更易凝结形成雾）在大尺度地形区，海拔越高，日较差越大（如青藏高原，海拔高，日较差大）在中小尺度地形区，海拔越高，日较差越小（例如泰山日较差一年四季总地域附近平原上的济南）为什么山地比附近平原气温日较差小