大气基本要素——气温

表示大气状态的物理量和物理现象通称为气象要素,气温、气压、空气湿度是三大气象要素。

气温是表示空气冷热程度的物理量,通常用三种温标来度量,即摄氏温标(℃)、华氏温标(℉)和绝对温标(K)。

将摄氏度换算为华氏度的关系式为:

气温变化的基本方式,有气温的非绝热变化和绝热变化两种,气温变化的过程中两种因素常常是同时存在的。

非绝热变化是指空气块通过与外界的热量交换而产生的温度变化,气块与外界交换热量的方式主要有以下几种:

(1)辐射,指物体以电磁波的形式向外放射能量的方式。太阳辐射通过大气层时,有24%被大气直接吸收,31%被大气反射和散射到宇宙空间,余下的45%到达地表。
(2)乱流,空气无规则的小范围涡旋运动,乱流使空气微团产生混合,气块间热量也随之得到交换。摩擦层下层由于地表扰动,以及地表增热不均,是乱流活动最强烈的层次。乱流是这一层中热量交换的重要方式之一。

(3)水相变化,指水的状态变化,水通过相变释放热量或吸收热量,引起气温变化。

(4)传导,依靠分子的热运动,将热量从高温物体直接传递给低温物体的现象。

绝热变化是指空气块与外界没有热量交换,仅由于其自身内能增减而引起的温度变化,绝热变化过程有两种情况:

干绝热过程,在绝热过程中,如果气块内部没有水相的变化,叫干绝热过程。

湿绝热过程,在绝热过程中,如果气块内部存在水相变化,叫湿绝热过程。