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下墊面指與大氣下層直接接觸的地球表面。大氣圈以地球的水陸表面為其下界,稱為大氣層的下墊面。它包括陸地、海洋、濕地、沙漠、不同植被區、地形區等,
(1)下墊面狀況不同,吸收和反射的太陽輻射比例也不同,使得世界各地地面輻射的變化,並不完全與緯度的變化相一致,使得等溫線在同緯度地區發生彎曲。 (2)下墊面狀況不同,水的含量也不盡相同,使得蒸發量不同,對當地氣溫及其變化,乾燥程度影響不同。如城市化前後下墊面的改變導致下墊面水熱狀況的改變。 (3)裸露的水域會比冰凍時蒸發更快,而溫暖的空氣能藏匿更多水分。富含水分的空氣移動到較高緯度或較高海拔地區,會導致強降雪。
海洋和陸地是性質差異最大的下墊面,無論是溫度、水份和表面形狀都有很大的不同。在大陸上,巨大的山地和高原對氣候的形成與影響有着不可忽視的作用。
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