[科普中国]-温度对比

温度对比是指使用温度测量手段对物体温度与大气温度进行比较，测量物体在持续高温大气环境下的温度状态值。

概念温度对比在日常生活中应用较广泛，例如利用专业的气象观测用温度表进行了气温与车内温度的对比观测实验，发现晴天气温 33.0℃时的车内温度竟达到了 78.5℃，便于给广大公众提供一个准确的观测数据，提前做好预防工作。

地面温度与雪面温度对比随着科技的发展，自动观测系统进入了气象观测领域，大大提高_r测报工作效率和观测数据的准确性，为气象预报和气象服务提供了更加及时、完整的气象资料。为了了解取得资料的差异，《地面气象观测规范》(以下简称《规范》)规定：各观测站均对人工观测和自动观测两种方法进行为期两年的平行观测。

人工观测是用人的眼睛去察看各种气象要素值的方法，对不同状态下仪器的操作方法也有一些明确的规定。就地面温度观测而言，无积雪时，是将地面3支温度表(0cm温度表、地面最高温度表、地面最低温度表)水平放在地面上，感应部分及表身一半在地面上，一半在土中，观测得到的是地面温度。而有积雪时，是将地温表水平放在雪面上，感应部分及表身一半在雪面上，一半在雪中，观测得到的是雪面温度，而不是实际地面温度。

自动观测地面温度，也是将地温传感器一半埋人土中一半在地面上。地面有积雪时，地面温度传感器的位置不变。这样两种不同的观测方法所得数据就会产生差异。

在已有的文献中，没有对转入自动观测后，冬季有积雪时地面温度发生了怎样变化方面的报道。本文就如何得到对比值β(β=自动观测地面温度/人工观测地面温度(或雪面温度))问题进行探讨。

资料来源与选取由于自动观测系统开始投入各站使用是分批进行的，所以对比观测时间也有所不同。本文利用山东省陵县2003～2004年、武城2004～2005年、德州2006～2007年积雪深度大于等于0cm(共70天)时，所对应日期内的人工观测资料中地面0cm温度日平均值、日地面最高温度、日地面最低温度、积雪深度、总云量平均值、日照时数，以及对应时间内自动站观测资料中的地面温度0cm日平均值、日地面最高温度、日地面最低温度(因积雪深度、云、日照时数尚未实行自动观测)作为统计资料。选取德州2007年6～11月人工站与自动站地温资料(含地面0cm温度日平均值、日地面最高温度、日地面最低温度)，作为无积雪时求算对比值β的统计资料。

无积雪条件下观测资料对比分析对德州2007年6～11月地温资料进行统计，得出无积雪时自动观测与人工观测资料对比值口(表1)。由表1可以看出，无积雪时，人工站和自动站虽然观测仪器不同，且存在观测时间上的差异，但对比值β=1，所以使用地温资料的部门，原来的方法仍可以继续使用。

有积雪条件下雪面温度与地面温度比较图1给出有积雪时人工站观测的雪面温度和自动站观测的地面温度曲线。对70个样本资料统计得出有积雪时雪面温度与地面温度对比值卢(表2)。

从图1和表2可以看出，由于积雪层相当于土壤与空气的一个绝热垫，阻碍了土壤与空气的热量交换，使得雪面温度变化幅度明显大于地面温度变化幅度，即白天升温幅度和夜间降温幅度均是雪面大于地面(图1a、b)。就平均状况而言，由于积雪对太阳辐射的反作用很强(平均反射率60%)，而且又是良好的长波辐射体(其相对辐射率为99.5%)，所以雪面的辐射差额常为负值，加上雪的导热率很小，不能及时地从较深的土壤中传来热量，补偿雪面的辐射失热，使雪面温度比其覆盖下的土壤表面的温度低(图1c)。由于积雪对地面温度影响很大，长期使用地温资料的部门，使用资料时应特别注意。

从表3可以看出，当无云或少云时，由于白天雪面接受的太阳直接辐射大于地面，升温幅度较大，所以雪面最高温度明显大于地面最高温度。同理，夜间由于雪面辐射降温强度大于地面，所以雪面最低温度明显低于地面最低温度。而多云或阴天时，由于白天云层削弱了太阳对雪面的直接辐射，使得雪面增温较小。而夜间，云层又能增大逆辐射减少地面的有效辐射，使得雪面降温较小，雪面温度日较差较小，从而使得雪面温度与地面温度差值减小。二者差值还受云体厚度和云状的影响，当天空为低而厚的云影响时，二者差值较小，受高而薄的云影响时，二者差值较大。

从表4可以看出，当S