人們通常用大氣溫度來表示大氣的冷熱程度,稱為大氣溫度或氣溫這是為了區別于土壤溫度(土溫)和水體溫度(水溫)來說的如果不是為了這種區別,我們說溫度,就是指氣溫,也不會造成人們誤解因為大氣的熱量主要要來自地面,地面的性質和狀況又有很大差別,海洋和陸地,高山和平原,沙漠和森林,潮濕地區和干燥地區等等,不同的地面情況對大氣溫度的影響也不相同。
海洋和陸地的差別最有代表意義例如,在某一緯度上到達地面的太陽輻射能量相同,可是結果并不一樣陸地上劇烈升溫,海洋上升溫卻十分和 緩,為什么呢?仔細分析,至少有以下原因:
第一,陸地的反射率大于海洋水面導致陸地實際吸收的太陽輻射比海洋少10%~20%,由于這個原因,陸地升溫應比海洋大,而冷卻則比海洋快。
第二,陸地對各種波長的太陽輻射都不透明,吸收的太陽輻射都用在加熱很薄的陸地表面水面雖然對紅色光和紅外線不透明,但對可見光其余部分和達到水面的紫外線都是透明的,這一部分輻射能量可以達到海洋的深層第三,巖石和土壤都是不良導體,傳導到土壤下層的熱量很少。
水卻相反,有很高的傳導本領,得到的太陽輻射能很快地向下層傳導第四,巖石和土壤不能上下左右流動,海洋上卻有波浪、洋流和對流進行熱量的水平輸送和垂直交換第五,巖石和土壤的比熱,小于水體的比熱巖石的比熱約為0.8368焦/克?度;水比熱是4.184焦/克?度。
如果將4.184焦熱量給1克水,溫度可升高1℃;如果將4.184焦熱量給1克巖石,溫度可升高5℃第二到第五個原因,使陸地得到的太陽輻射只集中于表層,導致地面迅速而劇烈地升溫,從而加強了地面和大氣的感熱交換。
而水面則將太陽輻射的一部分向下層傳播,使水溫不斷升高,傳給大氣的感熱自然減少第六,海面有充足的水源供應,蒸發強烈,消耗了水面很多熱量,使水溫升不高,減少了空氣的感熱交換,但是熱量多以潛熱形式被帶到大氣中。
感熱是可以感覺到的熱量,能立即使氣溫升高;潛熱暫時不能升溫,只有當水汽凝結時,才能釋放潛熱,加熱大氣由此可見,即使在同樣太陽輻射條件下,地溫和水溫之間仍有很大差別它們的大氣熱量交換方式(是感熱還是游熱)和數量都不相同,從而產生天氣和氣候的差異。
地球上天氣和氣候的差異,并不僅僅發生在海洋和陸地之間,即使都在陸地上,沙漠和森林,荒地和農田,干燥地區和潮濕地區,山脈的向風坡和背風坡,陽坡和陰坡等等,天氣和氣候也不相同但是,在一定程度上都與地面干燥或潮濕情況有關。