气温、地温和水温的关系

    人们通常用大气温度来表示大气的冷热程度，称为大气温度或气温。这是为了区别于土壤温度(土温)和水体温度(水温)来说的。如果不是为了这种区别，我们说温度，就是指气温，也不会造成人们误解。

    因为大气的热量主要要来自地面，地面的性质和状况又有很大差别，海洋和陆地，高山和平原，沙漠和森林，潮湿地区和干燥地区等等，不同的地面情况对大气温度的影响也不相同。

    海洋和陆地的差别最有代表意义。例如，在某一纬度上到达地面的太阳辐射能量相同，可是结果并不一样。陆地上剧烈升温，海洋上升温却十分和缓，为什么呢？仔细分析，至少有以下原因：

    第一，陆地的反射率大于海洋水面。导致陆地实际吸收的太阳辐射比海洋少10％～20％，由于这个原因，陆地升温应比海洋大，而冷却则比海洋快。

    第二，陆地对各种波长的太阳辐射都不透明，吸收的太阳辐射都用在加热很薄的陆地表面。水面虽然对红色光和红外线不透明，但对可见光其余部分和达到水面的紫外线都是透明的，这一部分辐射能量可以达到海洋的深层。

    第三，岩石和土壤都是不良导体，传导到土壤下层的热量很少。水却相反，有很高的传导本领，得到的太阳辐射能很快地向下层传导。

    第四，岩石和土壤不能上下左右流动，海洋上却有波浪、洋流和对流进行热量的水平输送和垂直交换。

    第五，岩石和土壤的比热，小于水体的比热。岩石的比热约为0.8368焦/克·度;水比热是4.184焦/克·度。如果将4.184焦热量约1克水,温度可升高1℃;如果将4.184焦热量给1克岩石,温度可升高5℃。

    第二到第五个原因，使陆地得到的太阳辐射只集中于表层，导致地面迅速而剧烈地升温，从而加强了地面和大气的感热交换。而水面则将太阳辐射的一部分向下层传播，使水温不断升高，传给大气的感热自然减少。

    第六，海面有充足的水源供应，蒸发强烈，消耗了水面很多热量，使水温升不高，减少了空气的感热交换，但是热量多以潜热形式被带到大气中。感热是可以感觉到的热量，能立即使气温升高；潜热暂不能升温，只有当水汽凝结时，才能释放潜热，加热大气。

    由此可见，即使在同样太阳辐射条件下，地温和水温之间仍有很大差别。它们的大气热量交换方式(是感热还是潜热)和数量都不相同，从而产生天气和气候的差异。

    地球上天气和气候的差异，并不仅仅发生在海洋和陆地之间，即使都在陆地上，沙漠和森林，荒地和农田，干燥地区和潮湿地区，山脉的向风坡和背风坡，阳坡和阴坡等等，天气和气候也不相同。但是，在一定程度上都与地面干燥或潮湿情况有关。相对干燥的地面更接近一般陆地表面情况，相对潮湿的地面更接近水面的情况，只是差别没有陆地和海洋对比那样突出罢了。