温度梯度

温度梯度（temperature gradient）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。温度梯度是一个矢量，通常把温度增加的方向作为它的正方向。温度梯度在具有连续温度场的物体内，过任意一点P温度变化率最大的方向位于等温线的法线方向上，称过点P的最大温度变化率为温度梯度，用gradt表示。温度梯度不仅随季节变化，而且随地形具体情况也有很大差异，例如，在中国，秦岭北坡就小于南坡，北坡年平均温度梯度-0.45℃/100米，南坡却有- 0.54℃/100米。

温度梯度是指传热介质的温度与其周围空气温度的差值，其差值越小，则冷却系统的的有效性越高。阻力系数是空气流过散热器、进排气格栅、冷却气道时的阻力与冷却风道的总压力降之比；温度梯度是房间工作区以上每升高1M空气温度增加的数值。一般利用立体观察建立三维空间模型来判读影象，是指物体反射太阳辐射的大小在像片上所表现出来的黑白（颜色）深浅程度。温度梯度是指温度变化率最大的方向，因此当在等温面内侧测温时对测温元件影响最大的是垂直于等温面的内部温度。温度梯度是自然界中的一种现象。温度梯度是指大气的主要热源是在地球表面，距离地面越远，气温就越低，气温随着高度增加而降低。温度梯度在具有连续温度场的物体内，过任意一点P温度变化率最大的方向位于等温线的法线方向上，称过点P的最大温度变化率为温度梯度，用gradt表示。温度梯度是一个矢量，具有方向性。它的方向是沿等温面法线由低温指向高温方向。温度梯度属于大气声学，19世纪中叶以后，物理学家雷诺、斯托克斯和廷德耳等人温度梯度开始进行研究。

对流层的位置约由地面至12公里的高度。在对流层里的气温随着高度增加而降低，大约是每上升1公里下降6.5℃，由于温度的变化大，使得空气不稳定而有对流产生，所有的气象变化均发生在此层中。同温层的位置约由地面12公里至50公里的高度。同温层里的温度变化和对流层相反，是随高度增加而略增，在这层里的空气对流及涡流的情形非常微弱，大气中的臭氧层便在此层的温度随高度的增加而锐减。游离层的位置在离地面80公里以上，空气极为稀薄，并且游离化，此层的温度随高度的增加而上升。离地面愈高，大气压力愈低，今以一绝热箱形装置来仿真不同高度下的气压状态，并量取其温度。发现每上升一千公尺高度时，气温大约降低摄氏一度，这种温度随高度直线递减的关系，称为大气绝热递减率。当大气的温度递减率高于绝热递减率--即每升一千公尺，温度下降1℃以上--时称为超热状态，此时由于温度变化过大造成不稳定的气流，温度梯度差异大。反之，当大气的温度递减率低于绝热递减率时（即每升高一千公尺，温度下降1℃以下），称为次绝热状态，此时因温度变化小，气流稳定，温度梯度差异小。由于阳光地球最大的能量来，所以源地球表面或大气的温度受吸收阳光的多寡而定。影响温度梯度高低差异。

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。例如，湖泊水面温度升高时，某些浮游生物即移向下层水域，以其为食的其他生物也随之移向该区域。又如，中国峨眉山植被的垂直分布便由该山地垂直温度梯度所决定：600米以下的丘陵地带的植被主要是常绿阔叶林，600～1100米的低山带是常绿阔叶林、落叶阔叶林和针叶混交林，1100～1900米的中山带是落叶阔叶林和针叶混交林，1900～2800米的高山带是针叶林，2800米以上地区则为高山草甸。那里的鸟类分布也随植被而变动；在中山带以画眉为主，高山带主要有鹪[jiāo]鹩[liáo]等，中山带以上的繁殖鸟以鹛类为主。温度梯度不仅随季节变化，而且随地形具体情况也有很大差异，例如，在中国，秦岭北坡就小于南坡，北坡年平均温度梯度-0.45℃/100米，南坡却有- 0.54℃/100米。主要原因是在冬季，北坡有冷空气经常聚集，减少了盆地与高山的温度差值。北坡冬季月温度梯度只有-0.34℃/100米，而南坡处在冷气流的北风位置，1月仍有-0.54℃/100米，但在夏季这种情况并不存在，南北坡温度梯度都是-0.55℃/100米。在中国，因纬度差异造成的水平温度梯度对植被分布的影响也较为明显，大体是：东北平原是森林草原地带，华北是夏绿林地带，长江中下游是落叶阔叶林和常绿阔叶混交林带，江南丘陵及南岭是常绿林，东南沿海和海南岛则是热带雨林和季风林。农作物的分布也有很大差异：华北平原以麦、棉、杂粮为主，江南丘陵、四川盆地和东南沿海则以水稻为主。另外，由于自由大气的调节作用，高山上的温度年变化和日变化也是随高度的增加而减少的，用最热月温度减去最冷月的温度的差值表示年变化，称为年较差。九江的年较差为25.2℃，到庐山就降到22.7℃，年较差不仅随高度减少也可因坡向不同而有差别。秦岭以北的西安年较差达27.6℃，到华山降到24.2℃，可是在秦岭以南的安康年较差只有24.2℃，与华山几乎没有差别。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。温度梯度是冷暖气团矛盾斗争的产物锋产生的条件之一。锋两侧的冷、暖气团同下垫面间时刻进行着热量交换，影响着锋两侧温度水平梯度的变化。如果冷、暖气团各停留在更冷和更暖的下垫面上，热量交换的结果，可能使冷气团变得更冷，暖气团变得更暖，冷、暖气团间的温度梯度比原来增大，锋得到加强，但是这种情况在自然界是很少有的。而大多数情况是锋两侧的气团都移行到性质大致相似的地表面上，不论地表温度是低于冷气团或暖于暖气团，或者介于两者之间，气团同下垫面间热量交换的结果，不是暖气团失热更多，就是冷气团得热更多，都会使冷、暖气团间的温度梯度减小，利于锋消。所以气团的非绝热变化，一般总是利于锋消的。大气中水汽的分布很不均匀，在一般情况下，暖气团中含水汽较多，冷气团中含水汽较少，因而成云致雨主要发生在暖气团中，所释放的凝结潜热也主要集中在锋区暖气团一侧，这样也会使冷暖气团间温度梯度增大，成为锋的产生条件之一。