出品：科普中國

　　作者：氣象萬千科普團隊

　　監(jiān)制：中國科普博覽

　　大氣的主要熱源是在地球表面，距離地面越遠，氣溫就越低，氣溫隨著高度增加而降低。難怪，宋朝蘇東坡發(fā)出了感嘆：“高處不勝寒”。在山地，不同海拔高度地點的氣溫也是隨海拔高度降低的，不過在山地的測點與低處平原的測點都接近地面熱源。

　　一、“高處不勝寒”的氣溫秘密

　　為什么也會有這種溫度差別呢？原因是山地凸出于自由大氣中，高山上的溫度除了受本身的地面熱原影響外，還受到自由大氣溫度的調(diào)節(jié)作用。山越高，山地地面溫度與自由大氣溫度的差值就越大，自由大氣對山地氣溫的調(diào)節(jié)作用就越明顯。

　　廬山云霧繚繞（圖片來源：veer圖庫）

　　例如，廬山比九江高出1132米，冬季1月平均溫度卻從4.2℃降到-0.2℃；夏季7月從29.4℃降到22.5℃。冬季降低了4.4℃，夏季降低6.9℃。

　　我們把兩個地點的溫度差除以它們的高度差(以100米為單位)，就得到它們之間氣溫的溫度梯度，九江與廬山的溫度梯度1月是-0.39℃/100米，7月是-0.61℃/100米。

　　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。

　　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。

　　秦嶺以北的西安年較差達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℃，與華山幾乎沒有差別。當(dāng)然，這與安康緯度偏南，云、霧及降水較多的也有很大關(guān)系。

　　二、從赤道到極地的溫度變化

　　由于太陽輻射是隨緯度增加而減少的，所以，就整個地球來說，氣溫是從赤道向兩極遞減的。不過這個規(guī)律往往受到其他因素干擾，在同一緯度上，溫度并不一定相等。特別是在高緯度地區(qū)，海陸間的溫度相差很大。

　　赤道（左）和極地（右）（圖片來源：veer圖庫）

　　為了說明單純的緯度對溫度的影響，人們就以緯度平均氣溫來比較，辦法是從各月與年等溫線圖上，求取每隔10°緯度圈上等距點的溫度，然后加以平均，就可以得到各緯度的緯度平均氣溫。通常是計算0°、10°、20°、30°直到80°的緯度平均氣溫。

　　這樣做的好處就是把緯度以外的影響互相抵消掉了，只剩下緯度的影響。從緯度平均氣溫看，氣溫隨緯度增加而降低的規(guī)律就十分明顯。

　　例如，全年緯度平均氣溫，無論在南北半球，都是從赤道向兩極逐漸降低的。赤道是26.2℃，到緯度58°附近變成負值，到極地都在-20℃以下。不過有趣的是，地球最熱的緯度并不是赤道，而是在北半球緯度10°的地方，這個緯度被稱為“熱赤道”。

　　赤道只有在北半球冬季才是最熱的緯度，到7月份，最熱的平均氣溫已經(jīng)移到北緯20°。在南半球，因為海洋面積大，緯度平均氣溫隨緯度增加而降低的規(guī)律更加明顯。

　　氣溫的年較差是一年中最熱月平均氣溫與最冷月平均氣溫的差值。從熱赤道向兩極年較差是增加的。西沙(北緯16°50′)年較差只有6.0℃，漠河(北緯53°28′)卻高達50.0℃。

　　這個特點與冬夏季太陽輻射的差值向極地增加有直接關(guān)系。不過南半球各緯度的年較差都比北半球小，這與南半球海洋面積遠遠大于陸地面積的情況有很大關(guān)系。