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湖泊水温是湖泊热量平衡表现的结果。太阳辐射是湖泊的主要热量来源， 因此我国湖泊水温具有自南而北随纬度增高而递减的整体变化规律。 下表是全国主要湖泊8月份平均水温，南方鄱阳湖为29.6°C，北方呼伦湖仅19.5°C, 二者相差约10°C。由于湖水在吸收太阳辐射的同时不断地与周围的环境发生热交换， 因此，湖水的温度分布还受湖面高程、湖盆形态等非地带性因素的影响。 如云南高原湖泊海拔大多近2000m，尽管其位置在长江中下游湖泊之南， 但其水温却比后者低约10°C(表1)。
水温的日变化取决于日内热量平衡收支各要素之间的关系，以表层最明显， 并随深度而衰减，同时产生相移，最高及最低水温出现的时间滞后。 一般表层最高水温出现在14〜20时，最低水温出现于5〜8时。夏季因日出早， 日落晚，最高水温出现时间一般为18〜20时，而冬季则为14〜16时；最低水温， 夏季常出现在5〜7时；冬季为6〜8时。例如，我国东北、云贵与长江中下游地区的湖泊， 日最高水温多出现在16〜18时，最低水温常出现在6时；而蒙新和青藏地区湖泊， 最高水温常出现在18〜20时，最低水温出现在8〜10时。浅水湖泊每遇大风或阴雨天气， 水温日变幅减小，有时呈同温层分布；在晴朗无风的天气，白天湖面剧烈增温， 夜间又急剧冷却，使水温日变幅增大。
湖名 |
| 鄱阳湖 | 抚仙湖 | 镜泊湖 | 呼伦湖 | 洪泽湖 | 博斯腾湖 | 布伦托海 | 青海湖 | |
观测时间（年.月. | 曰） | 1978.7.6 | 1978.7.8 | 1978.7.7 | 1997.8.29 | 1978.4.18 | 1979.9.9 | 1978.8.25 | 1978.7.9 | |
水温/C | 最高 | 水温 | 32.7 | 22.3 | 24.8 | 25.3 | 20.4 | 20.2 | 21.2 | 15.8 |
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| 出现时间 | 18：00 | 18：00 | 16:00〜18:00 | 18：00 | 14：00 | 18:00〜20:00 | 20：00 | 19：00 |
| 最低 | 水温 | 31.5 | 21.7 | 23.6 | 21.0 | 16.4 | 19.6 | 16.4 | 14.3 |
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| 出现时间 | 3：00 | 6：00 | 6：00 | 8：00 | 6:00〜8:00 | 8:00〜10:00 | 10：00 | 6:00〜8:00 |
| 曰变幅 |
| 1.2 | 0.6 | 1.2 | 4.3 | 4.0 | 0.6 | 4.8 | 1.5 |
气温/°c | 最高 | 气温 | 34.1 | 22.4 | 30.9 | 24.9 | 22.5 | 21.5 | 19.9 | 17.6 |
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| 出现时间 | 16：00 | 16：00 | 16：00 | 16：00 | 16：00 | 18：00 | 20：00 | 18：00 |
| 最低 | 气温 | 29.8 | 19.0 | 20.2 | 10.9 | 15.0 | 14.0 | 7.8 | 12.4 |
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| 出现时间 | 6：00 | 2：00 | 4;00 | 6：00 | 6：00 | 8：00 | 8：00 | 6：00 |
| 曰变幅 |
| 4.3 | 3.4 | 10.7 | 14.0 | 7.5 | 7.5 | 12.1 | 5.2 |
| 观测点 |
| 敞水带 | 敞水带 | 敞水带 | 沿岸带 | 敞水带 | 敞水带 | 沿岸带 | 敞水带 |
而深水湖泊由于储热较大，大风及阴雨天气对表层水温日变幅的影响不及浅水湖泊明显。 此外，不同季节水温的日变幅，夏季比冬季大，春、秋两季为气温的过渡季节， 水温日变幅介于夏、冬之间。浅水湖泊水温的日变化可以影响整个水层， 深水湖泊也能达到一定的深度，如镜泊湖水温的变化可达20.0m，抚仙湖可达30.0m， 青海湖可达12.0m水深等，这是对流和紊动混合引起湖水热量交换的结果。
湖水在年内不同季节接受太阳辐射能不同，使水温发生年内变化，浅水湖泊因受气候的长期影响， 水温和气温有着相应的变化过程，最高水温常出现在每年的7、8月，最低水温常出现在每年的1、2月。 我国湖泊水温年内变幅以长江中下游浅水湖泊为大，达36.0〜38.0°C;东北与蒙新地区的湖泊， 水温年内最大变幅24.5〜31.7°C;云贵地区湖泊的水温年内变幅21.7〜27.3°C; 青藏地区湖泊的水温年内变幅最小，最大年内变幅20.0°C左右。
我国湖泊水温的垂线分布一般随湖水深浅的差异而不同，长江中下游的浅水湖， 水温的垂线分布全年以正温层为主，仅在凌晨或冷空气侵袭时，会出现短暂的逆温层分布， 而遇大雨或阴雨天气，垂线水温则呈同温分布，接近多循环型。内陆深水湖如青海湖， 除夏季水温呈正温层分布外，在春、秋气候过渡季节，湖水近于同温层分布， 冬季冰层以下的水温则呈逆温层分布，属于典型的双循环型。外流深水湖如抚仙湖， 春、夏、秋三季为正温层分布，在夏、秋两季存在明显的温跃层现象，冬季由于气温下降， 上层湖水不断散热，因此从表层到水下66.0m深处，水温垂直分布近于同温状态， 在水面以下66.0〜69.0m深处，变化梯度0.4°C/m，再往下又近于同温层分布。 我国一些深水湖夏季常出现较稳定的温跃层。温跃层的位置与湖泊所在的地理位置、 湖水深浅以及风力强弱等有关。如镜泊湖出现在水深8.0〜14.0m处，抚仙湖为18.0〜24.0m， 藏北湖泊为20.0〜25.0m。
温跃层形成后，在湖水紊动、对流和分子扩散等的混合作用下，其位置不断下沉， 如抚仙湖秋季的温跃层位置比夏季下降7.0〜9.0m，至冬季温跃层基本消失。 对于浅水湖泊，如洪泽湖和骆马湖在春末或盛夏闷热，为无风晴朗天气， 湖面平静如镜，太阳辐射将集中在湖水表层，由于流小无风，水的紊动混合作用极弱， 辐射热量难以下传这样表层集聚了大量的热量，可能形成短暂的温跃层现象。 但浅水湖泊形成的温跃层不是稳定的温度层结，太阳西落或云量增加， 表层湖水散热或风引起的强烈混合等都会使这种结构很快消失，垂线水温又趋于同温状态。