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温度梯度

2022-11-21

北方建筑 2022年2期
关键词:阶梯式纬度陆地

温度梯度是自然界中气温、水温或土壤温度随陆地高度或水域及土壤深度变化而出现的阶梯式递增或递减的现象。是描述温度在特定的区域环境内最迅速的变化会向何方向,以及是何种速率的物理量。

分类

1)垂直温度梯度

在陆地上,大约每升高100 m,气温下降0.6℃,从而形成一个随高度增加而温度逐级下降的大气温度梯度。在接近地表的范围内,由于地形差异和覆盖物的影响,也会出现较为明显的温度梯度。例如,在巴拿马一个高40 m的热带雨林中,森林顶部的日平均气温为30℃,中部为28℃,靠近地面处则为26.5℃。土壤中的温度变化也呈明显的阶梯式。例如,当土表下2 cm处的日最高温度是62.1℃时,10 cm处为40℃,20 cm处为33.4℃,60 cm处为26.4℃,100 cm处则为24.5℃。湖泊的水温也随深度增加而递减。例如,当水面温度为22℃时,在8.8 m深处为21℃,13.8 m处为11℃,39 m处则降至5.5℃。海洋水温的变化也如此。南大西洋的洋面水温为25.7℃时,100 m深处为14.6℃,1 000 m处则降至4.0℃。在某个水深处,水温往往骤然下降,这称为温跃层。这种现象限制了生物的活动与分布。

2)水平温度梯度

陆地上或洋面上的温度分布随纬度的增高而逐渐下降。例如,中国地跨几十个纬度,温度梯度的水平变化很明显,从南向北,气温随纬度增高而递减。以7月平均气温为例,东北平原为20℃~24℃,华北平原和长江中下游为24℃~29℃,江南丘陵及南岭一带为26℃~30℃,东南沿海与海南岛则为30℃。因水陆分布和海拔高度的差别,同一纬度上不同地方的气温也会有差异,但南北向温度梯度却是总的分布趋向,各月等温线图表示出这一趋向。

生态学影响

1)温度梯度与生物的活动和生物分布密切关联

各种生物的生长发育和繁殖都有一定的适温范围,适温范围以外的温度影响生物正常的生命活动甚至造成死亡。自然界中的温度梯度限制了生物的活动和分布。

2)动物的分布与迁徙由温度梯度所决定

例如:在中国,三化螟主要分布在北纬36°以南地区,粘虫因不能在东北或华北越冬而在秋季南迁,候鸟向南迁徙也是寻找适温地区过冬。此外,多化性昆虫在不同纬度地区的世代数也不相同,一般是随纬度增高而递减,如蝗虫在北纬35°地区发生二代,在北纬23°地区则发生三代。(有修改)

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