必威电竞|足球世界杯竞猜平台

溫度梯度
來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

溫度梯度(溫度 gradient)是自然界中氣溫、水溫或土壤溫度隨陸地高度或水域及土壤深度變化而出現(xiàn)的階梯式遞增或遞減的現(xiàn)象。溫度梯度是一個(gè)矢量,通常把溫度增加的方向作為它的正方向。溫度梯度在具有連續(xù)溫度場(chǎng)的物體內(nèi),過(guò)任意一點(diǎn)P溫度變化率最大的方向位于等溫線的法線方向上,稱過(guò)點(diǎn)P的最大溫度變化率為溫度梯度,用gradt表示。溫度梯度不僅隨季節(jié)變化,而且隨地形具體情況也有很大差異,例如,在中國(guó),秦嶺北坡就小于南坡,北坡年平均溫度梯度-0.45℃/100米,南坡卻有- 0.54℃/100米。

簡(jiǎn)介

溫度梯度是指?jìng)鳠峤橘|(zhì)的溫度與其周?chē)諝鉁囟鹊牟钪?,其差值越小,則冷卻系統(tǒng)的的有效性越高。阻力系數(shù)是空氣流過(guò)散熱器、進(jìn)排氣格柵、冷卻氣道時(shí)的阻力與冷卻風(fēng)道的總壓力降之比;溫度梯度是房間工作區(qū)以上每升高1M空氣溫度增加的數(shù)值。一般利用立體觀察建立三維空間模型來(lái)判讀影象,是指物體反射太陽(yáng)輻射的大小在像片上所表現(xiàn)出來(lái)的黑白(顏色)深淺程度。溫度梯度是指溫度變化率最大的方向,因此當(dāng)在等溫面內(nèi)側(cè)測(cè)溫時(shí)對(duì)測(cè)溫元件影響最大的是垂直于等溫面的內(nèi)部溫度。溫度梯度是自然界中的一種現(xiàn)象。溫度梯度是指大氣的主要熱源是在地球表面,距離地面越遠(yuǎn),氣溫就越低,氣溫隨著高度增加而降低。溫度梯度在具有連續(xù)溫度場(chǎng)的物體內(nèi),過(guò)任意一點(diǎn)P溫度變化率最大的方向位于等溫線的法線方向上,稱過(guò)點(diǎn)P的最大溫度變化率為溫度梯度,用gradt表示。溫度梯度是一個(gè)矢量,具有方向性。它的方向是沿等溫面法線由低溫指向高溫方向。溫度梯度屬于大氣聲學(xué),19世紀(jì)中葉以后,物理學(xué)家雷諾、斯托克斯和廷德耳等人溫度梯度開(kāi)始進(jìn)行研究。

計(jì)算原理

溫度梯度計(jì)算方式是依據(jù)對(duì)流層

對(duì)流層的位置約由地面至12公里的高度。在對(duì)流層里的氣溫隨著高度增加而降低,大約是每上升1公里下降6.5℃,由于溫度的變化大,使得空氣不穩(wěn)定而有對(duì)流產(chǎn)生,所有的氣象變化均發(fā)生在此層中。同溫層的位置約由地面12公里至50公里的高度。

同溫層里的溫度變化和對(duì)流層相反,是隨高度增加而略增,在這層里的空氣對(duì)流及渦流的情形非常微弱,大氣中的臭氧層便在此層的溫度隨高度的增加而銳減。游離層的位置在離地面80公里以上,空氣極為稀薄,并且游離化,此層的溫度隨高度的增加而上升。

離地面愈高,大氣壓力愈低,今以一絕熱箱形裝置來(lái)仿真不同高度下的氣壓狀態(tài),并量取其溫度。發(fā)現(xiàn)每上升一千公尺高度時(shí),氣溫大約降低攝氏度一度,這種溫度隨高度直線遞減的關(guān)系,稱為大氣絕熱遞減率。當(dāng)大氣的溫度遞減率高于絕熱遞減率--即每升一千公尺,溫度下降1℃以上--時(shí)稱為超熱狀態(tài),此時(shí)由于溫度變化過(guò)大造成不穩(wěn)定的氣流,溫度梯度差異大。反之,當(dāng)大氣的溫度遞減率低于絕熱遞減率時(shí)(即每升高一千公尺,溫度下降1℃以下),稱為次絕熱狀態(tài),此時(shí)因溫度變化小,氣流穩(wěn)定,溫度梯度差異小。

由于陽(yáng)光地球最大的能量來(lái),所以源地球表面或大氣的溫度受吸收陽(yáng)光的多寡而定。影響溫度梯度高低差異。

生態(tài)學(xué)影響

溫度梯度與生物的活動(dòng)和生物分布密切關(guān)聯(lián)。各種生物的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖都有一定的適溫范圍,適溫范圍以外的溫度影響生物正常的生命活動(dòng)甚至造成死亡。自然界中的溫度梯度限制了生物的活動(dòng)和分布。例如,湖泊水面溫度升高時(shí),某些浮游生物即移向下層水域,以其為食的其他生物也隨之移向該區(qū)域。又如,中國(guó)峨眉山植被的垂直分布便由該山地垂直溫度梯度所決定:600米以下的丘陵地帶的植被主要是常綠闊葉林,600~1100米的低山帶是常綠闊葉林、落葉闊葉林和針葉混交林,1100~1900米的中山帶是落葉闊葉林和針葉混交林,1900~2800米的高山帶是針葉林,2800米以上地區(qū)則為高山草甸。那里的鳥(niǎo)類(lèi)分布也隨植被而變動(dòng);在中山帶以畫(huà)眉為主,高山帶主要有等,中山帶以上的繁殖鳥(niǎo)以林鹛科為主。

溫度梯度不僅隨季節(jié)變化,而且隨地形具體情況也有很大差異,例如,在中國(guó),秦嶺北坡就小于南坡,北坡年平均溫度梯度-0.45℃/100米,南坡卻有- 0.54℃/100米。主要原因是在冬季,北坡有冷空氣經(jīng)常聚集,減少了盆地與高山的溫度差值。北坡冬季月溫度梯度只有-0.34℃/100米,而南坡處在冷氣流的北風(fēng)位置,1月仍有-0.54℃/100米,但在夏季這種情況并不存在,南北坡溫度梯度都是-0.55℃/100米。

在中國(guó),因緯度差異造成的水平溫度梯度對(duì)植被分布的影響也較為明顯,大體是:東北平原是森林草原地帶,華北是夏綠林地帶,長(zhǎng)江中下游平原是落葉闊葉林和常綠闊葉混交林帶,江南丘陵及南嶺是常綠林,東南沿海和海南島則是熱帶雨林和季風(fēng)林。農(nóng)作物的分布也有很大差異:華北平原以麥、棉、雜糧為主,江南丘陵、四川盆地和東南沿海則以水稻為主。另外,由于自由大氣的調(diào)節(jié)作用,高山上的溫度年變化和日變化也是隨高度的增加而減少的,用最熱月溫度減去最冷月的溫度的差值表示年變化,稱為年較差。九江的年較差為25.2℃,到廬山就降到22.7℃,年較差不僅隨高度減少也可因坡向不同而有差別。秦嶺以北的西安市年較差達(dá)27.6℃,到華山降到24.2℃,可是在秦嶺以南的安康年較差只有24.2℃,與華山幾乎沒(méi)有差別。

動(dòng)物的分布與遷徙由溫度梯度所決定。例如:在中國(guó),三化螟主要分布在北緯36°以南地區(qū),東方黏蟲(chóng)因不能在東北或華北越冬而在秋季南遷,候鳥(niǎo)向南遷徙也是尋找適溫地區(qū)過(guò)冬。此外,多化性昆蟲(chóng)在不同緯度地區(qū)的世代數(shù)也不相同,一般是隨緯度增高而遞減,如蝗蟲(chóng)在北緯35°地區(qū)發(fā)生二代,在北緯23°地區(qū)則發(fā)生三代。

溫度梯度是冷暖氣團(tuán)矛盾斗爭(zhēng)的產(chǎn)物鋒產(chǎn)生的條件之一。鋒兩側(cè)的冷、暖氣團(tuán)同下墊面間時(shí)刻進(jìn)行著熱量交換,影響著鋒兩側(cè)溫度水平梯度的變化。如果冷、暖氣團(tuán)各停留在更冷和更暖的下墊面上,熱量交換的結(jié)果,可能使冷氣團(tuán)變得更冷,暖氣團(tuán)變得更暖,冷、暖氣團(tuán)間的溫度梯度比原來(lái)增大,鋒得到加強(qiáng),但是這種情況在自然界是很少有的。而大多數(shù)情況是鋒兩側(cè)的氣團(tuán)都移行到性質(zhì)大致相似的地表面上,不論地表溫度是低于冷氣團(tuán)或暖于暖氣團(tuán),或者介于兩者之間,氣團(tuán)同下墊面間熱量交換的結(jié)果,不是暖氣團(tuán)失熱更多,就是冷氣團(tuán)得熱更多,都會(huì)使冷、暖氣團(tuán)間的溫度梯度減小,利于鋒消。所以氣團(tuán)的非絕熱變化,一般總是利于鋒消的。大氣中水汽的分布很不均勻,在一般情況下,暖氣團(tuán)中含水汽較多,冷氣團(tuán)中含水汽較少,因而成云致雨主要發(fā)生在暖氣團(tuán)中,所釋放的凝結(jié)潛熱也主要集中在鋒區(qū)暖氣團(tuán)一側(cè),這樣也會(huì)使冷暖氣團(tuán)間溫度梯度增大,成為鋒的產(chǎn)生條件之一。

參考資料 >

生活家百科家居網(wǎng)