气温垂直递减率，不是0.6℃／100m这么简单
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作者 山竹 | 审稿 羊羊
什么是气温垂直递减率？
气温垂直递减率是固定不变的吗？
气温垂直递减率受到哪些因素的影响？
有哪些地理现象会涉及到气温垂直递减率的分析？
01
气温垂直递减率
气温垂直递减率指每上升一个单位海拔高度时，气温下降的数值，简称气温直减率γ，单位一般为℃/100米。通常情况下，对流层的气温随海拔高度升高而降低，每升高100米，气温下降0.6℃。
但0.6℃／100m是个平均值，实际上气温直减率并不是固定的，它随着下垫面、气象气候等条件而不同，很多难一点的选择题就会在这里做文章了。
02
地理考试中的气温垂直递减率
1、逆温现象
如果海拔升高100m，气温下降的幅度不到0.6℃，或者不降甚至于反而升高，广义上来说，我们都可以把它们称作为逆温现象。关于逆温现象，需要补基础的同学请点击下方视频哦~👇
2、焚风效应
焚风效应出现在山坡的哪一侧呢？应该是背风坡。迎风坡和背风坡的气温垂直递减率是一样的吗？再来看段视频课👇
【小结】
一般山地的迎风坡湿度大、降水多，气温垂直递减率比背风坡小。
大气绝热过程简单来说就是两句话，一是空气上升，气温会下降；二是空气下降，气温会上升。具体原因如下：
当一块空气从地面上升时，虽然它并没有得到或失去热量，但上升后的气块因压力降低而膨胀，气块为了克服膨胀而做功，消耗一部分内能，以致气块温度下降。
当空气块下降时，因外界压力增大，对它做功，使气块受到压缩，空气的内能增加，气块温度就升高了。这种空气块的运动，会使大气形成不同的温度层结。
干绝热垂直递减率（γd）：每上升100米，气温下降1℃，指干空气块的气温直减率。
湿绝热垂直递减率（γm）：每上升100米，气温下降0.6℃，指水汽达到饱和的湿空气的气温直减率。湿空气上升过程中，若温度降到露点以下，水汽凝结放热，会抵消部分因绝热上升所引起的降温，因此小于干绝热递减率。
3、秦岭太白山地区，气温递减率的时空变化
秦岭主峰太白山地区有着复杂的山地气候，因此许多试题都喜欢以太白山为例，考查山地气温直减率的时空变化规律。如果能把这个例子吃透，那今后再遇到气温直减率相关的题目，一定能迎刃而解。
下图表现了太白山南北坡1-12 月份气温直减率的变化。让我们试着从图中找到气温直减率（以下用γ表示）是怎么随着时间和空间变化的，并分析其中的原因。
①夏季的γ大于冬季（时间变化）
根据图示，无论北坡还是南坡，夏季的γ总是高于冬季。夏季的γ更高，说明如果海拔差一样的前提下，夏季山麓和山顶间的气温差更大。
这是如何造成的呢？最主要的原因是太阳辐射的差异。
相比于冬季，夏季太阳辐射较强，地面吸收太阳辐射后温度更高，地面辐射也更强，近地面大气受热更多，因此山麓处气温较高。夏季山顶处的气温较冬季也会升高，但升高幅度比山麓小（ 山顶海拔高且土地面积小，所以夏季升温幅度有限），所以夏季山麓和山顶的气温差更大。
②在春季和夏季，北坡的γ大于南坡（空间变化）
春季和夏季，这里盛行东南季风，南坡为迎风坡，北坡为背风坡。
在南坡，东南季风带来的暖气流增加了空气湿度，湿空气上升遇冷，水汽凝结，释放热量，抵消了部分因上升所引起的降温。到了北坡，气流下沉增温的“焚风效应”使近地面气温升高，使气温垂直递减率增大。
③在冬季，北坡的γ小于南坡（空间变化）
冬季，西北季风带来的冷空气受太白山的阻挡在北坡下部堆积，导致山麓气温下降，低于南坡山麓气温，因此北坡的γ小于南坡。
此外，由于冬季，北坡是迎风坡，南坡是背风坡，空气升降的热力过程也会导致北坡的γ小于南坡。
通过以上分析可以归纳，从根本上看，山地的气温直减率主要受近地面气温状况和空气升降热力过程的影响。
A. 近地面气温越高，气温直减率越大。
B. 空气升降过程中，湿度越高，气温直减率越小。
其他因素大多通过影响这两个方面间接对气温直减率起作用。例如：
①太阳辐射强弱/地面温度——成正相关
太阳辐射增强，导致地面温度升高，地面辐射增强，故γ增大。进一步可以推出，γ在夏季大于冬季，晴天大于阴天，白天大于夜晚。
②降水量——成负相关
降水多，导致湿度增大，γ减小。
③植被覆盖度——成负相关
因为植被的蒸腾作用一方面释放水汽，使湿度增加，γ减小；另一方面吸收热量，使地面温度降低，γ减小。
④风——迎风坡γ小，背风坡γ大
一般山地迎风坡湿度大、降水多，水汽易凝结释放热量，使γ减小；背风坡，湿度小、降水少，气流下沉增温出现焚风效应，使近地面气温升高，γ增大。
如果是冷风（冬季风）迎风坡，由于山体阻挡，冷空气在迎风坡集聚，也会导致迎风坡气温低，γ减小。
所以在解题过程中，要分析气温直减率变化的原因，最简单的方法是找到影响近地面气温和空气湿度的因素。
制图|山竹
03
做题啦
答案见文末
（福建福州市2018届高三期末）对流层中，温度在垂直方向上随高度升高而降低的数值称为气温垂直递减率。下图是某山脉不同坡向的气温垂直递减率的年变化曲线。据此完成下面小题。
【解析】
1.C（上下滑动查看解析）
通过图中所给该山南北坡信息，可知该山地应该是东西走向；再根据图中的气温垂直递减规律，6、7、8月份（北半球夏季）南北坡差异不大，而12、1月（北半球冬季）差异大，且北坡此时间段内气温垂直递减率低。
从图中可以看出，北坡的气温垂直递减率约为0.3，而根据所学知识“一般情况下，海拔每上升100米，气温下降约0.6°C”，这大大低于正常数值，说明北坡处于逆温状态（逆温现象往往出现在近地面气温较低的时候），北坡近地面气温相对于南坡而言应该处于相对较低状态，12、1月份同一山地北坡气温相对南坡较低，则可以推断出该山地位于北半球。
因为南非地中海气候区此时应该是夏季，处于炎热干燥时节，南北坡不应该有如此大的气温差及气温垂直递减差。（或者对逆温了解更多也可以推测出南坡此时应处于背风坡，受气流下沉影响较大，而只有东亚季风区，冬季时北坡处于西北风的迎风坡，南坡为背风坡。）
2.D（上下滑动查看解析）
3.C（上下滑动查看解析）
12月份南坡值大，北坡值小，其实是北坡受冬季风的影响更明显，南坡为背风坡，下沉也气流影响气温变化。通过刚才的分析，我们知道南坡为夏季风的迎风坡，南坡植物分布应该多（另如果北坡地面增温速度快，垂直递减率不会那么低），故A错误；
南坡是阳坡和冬季风的背风坡，积雪面积比北坡积雪面积小，故B错误；
热岛效应弱，气温垂直递减率应该低，但南坡反而高于北坡，且人类活动对气温垂直递减率的影响较小，故D错误；
所以应该是北坡阻挡冷空气，为冬季风的迎风坡，山麓气温低所致，故选C。
参考文献：
翟丹平,白红英,秦进,邓晨晖,刘荣娟,何红.秦岭太白山气温直减率时空差异性研究[J].地理学报,2016,71(09):1587-1595.
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