作为能量标志的温度,可以表示成联系垂直分布与水平分布的空间纽带。无数事实证明,植物生长发育与某一临界温度有密切关系,只有在适宜的温度范围内,建造植物体的生化反应过程才得以进行。雪线、山地土壤带界线,还有其他类型的地理地带性界线如热带雨林界线、常绿阔叶林界线、混交林界线、针叶林界线等,均能在三维空间中找出其适宜的空间范围,而此种空间范围均可用能量分布的相同空间反映加以识别。这样,地理地带性分布的空间变化,垂直地带性与水平地带性相似递变的根本原因,均可以从维系它们的共同基础——能量或能量的标志温度加以说明。
图12-11为理论计算出的数值,它代表温度和太阳净辐射值随着地理纬度的变化。令人惊异的是,它们恰好与地带性界线(在不同纬度上的高度分配)是同型的和可比的。
这种相似不能仅限于从现象上加以解释,还应着重说明地理地带性界线与能量之间的本质联系,无论从水平方向(二维)还是从水平—垂直方向(三维)去分析,其空间分布都是统一的和可比的。其全貌即形成了如图12-8所表示的状况。
根据弗拜斯(Forbes)对于北半球的计算,在海平面高度上(不考虑地表起伏)平均气温随着地理纬度的变化方程是:
结合公式12.21,可以推算出地理纬度φ的温度表达式为:
将上式代入公式12.21,即有
式中C=a d,为一常数项。
水平方向上的分布,转换至增加垂直方向的三维分布时,
以表达),来说明空间分布在“域”上的共同性。日本学者Yoshino在1975年所发表的专著中,引述了在标准大气状况下,大气的压力、温度、密度等随高度的变化(表12-5)。
表12-5标准大气下,大气压力、温度、密度的垂直变化
以及气温每改变1℃时的气压变化
试以温度随垂直高度变化作图,可得出分布的线性关系(图12-12)。
变化属于同型的抬升,这就给三维空间内的地带性分布提供了合理解释的依据。
最近,日本地理学家IkuoMaejima应用了全球214个气象台站的探空资料,提供了自由大气中温度递减率全球模式的基本
主要事实:
(1)由地表面向上至温度降为0℃时的高度,沿着地理纬度的分布与雪线高度分布,山地寒漠土高度分布,树线高度沿纬度的分布型式,在基本形态上极为相似,这对于建造自然地带各类界线的同型模式很有价值;