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        溫度梯度

        2022-11-21 14:57:16
        北方建筑 2022年2期
        關(guān)鍵詞:階梯式溫度梯度緯度

        溫度梯度是自然界中氣溫、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。是描述溫度在特定的區(qū)域環(huán)境內(nèi)最迅速的變化會(huì)向何方向,以及是何種速率的物理量。

        分類

        1)垂直溫度梯度

        在陸地上,大約每升高100 m,氣溫下降0.6℃,從而形成一個(gè)隨高度增加而溫度逐級(jí)下降的大氣溫度梯度。在接近地表的范圍內(nèi),由于地形差異和覆蓋物的影響,也會(huì)出現(xiàn)較為明顯的溫度梯度。例如,在巴拿馬一個(gè)高40 m的熱帶雨林中,森林頂部的日平均氣溫為30℃,中部為28℃,靠近地面處則為26.5℃。土壤中的溫度變化也呈明顯的階梯式。例如,當(dāng)土表下2 cm處的日最高溫度是62.1℃時(shí),10 cm處為40℃,20 cm處為33.4℃,60 cm處為26.4℃,100 cm處則為24.5℃。湖泊的水溫也隨深度增加而遞減。例如,當(dāng)水面溫度為22℃時(shí),在8.8 m深處為21℃,13.8 m處為11℃,39 m處則降至5.5℃。海洋水溫的變化也如此。南大西洋的洋面水溫為25.7℃時(shí),100 m深處為14.6℃,1 000 m處則降至4.0℃。在某個(gè)水深處,水溫往往驟然下降,這稱為溫躍層。這種現(xiàn)象限制了生物的活動(dòng)與分布。

        2)水平溫度梯度

        陸地上或洋面上的溫度分布隨緯度的增高而逐漸下降。例如,中國(guó)地跨幾十個(gè)緯度,溫度梯度的水平變化很明顯,從南向北,氣溫隨緯度增高而遞減。以7月平均氣溫為例,東北平原為20℃~24℃,華北平原和長(zhǎng)江中下游為24℃~29℃,江南丘陵及南嶺一帶為26℃~30℃,東南沿海與海南島則為30℃。因水陸分布和海拔高度的差別,同一緯度上不同地方的氣溫也會(huì)有差異,但南北向溫度梯度卻是總的分布趨向,各月等溫線圖表示出這一趨向。

        生態(tài)學(xué)影響

        1)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。

        2)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),粘蟲(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。(有修改)

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