气温的日变化
气温日较差是指日最高气温与最低气温的差值，它反映在一天内气温变化的范围和幅度。保护区年均气温日较差为6.0℃，比山脚的兴安、资源县（兴安县年均气温日较差为7.7℃，资源县年均气温日较差为8.4℃）要低，这主要是因为保护区森林茂密，植被保存完好，使得白天受热增温不大，夜间地面散热平缓，气温下降缓慢，夜间气温也不太低。
表Ⅰ－2－5保护区逐月气温日较差单位：℃
从表Ⅰ－2－5中可知，保护区气温日较差以1月最大，为8.0℃；以4月最大，为4.6℃。从季节分配来看，气温日较差以秋季（9～11月）最大，多在7.0℃以上；春夏季（2～8月）最小，基本在4.5～5.5℃左右变动，这是由于保护区秋季受副热带暖高压控制，晴朗少雨，日照时间长，白天地面吸收的太阳辐射多，增热多；夜间地面散热时间长，冷却快，使得气温昼夜变化大。而春夏季多以阴雨天气为主，其中春季（3～5月）雨雾日数达67.4%以上，使得保护区终日云雾弥漫，日照时间极短，气温昼夜变化缓慢。
气温的水平变化
保护区地处低纬，属于中亚热带山地季风气候，由于受大气环流及地形地势的影响，使保护区水平分布出现明显差异。从表Ⅰ－2－6可见，保护区南坡气温比北坡偏高1～2℃。气温的水平差异也表现在保护区树种和植被的分布上，在猫儿山的北坡和东北坡，上山公路以北，由于易受寒流影响，生长发育温带性针阔叶树种，如长苞铁杉、南方铁杉、资源冷杉等；而猫儿山的南坡即上山公路以南，多受暖湿气团影响，生长发育亚热带喜温树种。
表Ⅰ－2－6猫儿山温度水平分布状况单位：Ｍ，℃
2.2.1.4 气温的垂直变化
通常情况下，气温随海拔升高而降低。在自由大气中，气温垂直递减梯度（直减率）为0.60℃/100Ｍ。由于保护区地形复杂，地势高低悬殊，海拔相对高差大，使得气温的垂直变化随着地形、坡向、下垫面性质和季节的变化而变化。
表Ⅰ－2－7保护区不同坡向不同季节气温垂直递减梯度单位：℃/100Ｍ
从表Ⅰ－2－7可见，南坡气温直减率为0.52℃/100Ｍ，北坡气温直减率为0.51℃/100Ｍ，但均小于自由大气气温垂直递减梯度。南坡大于北坡，这是由于冬半年保护区山地对南下冷空气具有明显的阻挡作用，并出现焚风效应，造成山顶和山脚温差显著的缘故。而且在保护区不同坡地坡向、不同季节，甚至是在同一坡地同一坡向而不同季节，气温的垂直变化递减梯度都不相同。即使是在相同季节，不同的海拔高度，由于森林植被和山体倾斜度等下垫面因子的差异，气温直减率也不相同。根据2000年8月25日至9月5日对保护区南坡不同海拔地段的实地观测（表Ⅰ－2－8）就说明了这一点。
表Ⅰ－2－8保护区南坡同一时段不同海拔高度气温垂直变化单位：℃/100ｍ，ｍ
2.2.1.5 气温的季节变化
按照气候季节的划分标准和方法，即候平均气温＜10℃的时期为冬季，＞22℃的时期为夏季，10～22℃的时期为春秋季。根据保护区九牛塘气象观测站对气温和物候的观测观察，在保护区海拔1300ｍ以下四季变化较为明显，其特点表现为四季分明，夏短冬长。春季从3月6日开始至6月17日结束，持续天数74天；夏季从6月18日开始至8月1日结束，持续一个半月；秋季从8月2日开始至11月10日结束，持续天数100天；冬季持续时间较长，从月11日开始至3月5日结束，长达146天。而在保护区海拔1500ｍ以上全年日均温都在22℃以下，已不存在气候学上的夏季，冬季持续时间较低海拔长，四季变化表现为冬长无夏，春秋相连。
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