设置温度梯度的原理和方法

更新时间：2018-03-12 06:22:01 179次访问

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。是描述温度在特定的区域环境内最迅速的变化会向何方向，以及是何种速率的物理量。

温度梯度是一维的数量，单位是摄氏（华氏）度/每单位长度（在特定的温度范围内），以SI单位是每米K（K/m）。温度梯度是一个矢量，通常把温度增加的方向作为正方向。

计算原理

依据对流层到地面的位置来计算

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。

阳光是决定温度梯度的其中一个因素

由于阳光是地球最大的能量来源，所以地球表面或大气的温度受吸收阳光的多寡而定，进而影响温度梯度高低差异。