书城科普读物探究式科普丛书-变化异常的天气:天气和气候
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第4章 四季轮回——气候学习篇(2)

第二节步步为营——气候探索篇

气候是长时间内气象要素和天气现象的平均或统计状态,其时间尺度为月、季、年、数年到数百年以上。气候主要以冷、暖、干、湿这些特征来衡量,通常由某一时期的平均值和离差值表征。

气候是地球上某一地区一定时段内大气的一般状态,是该时段各种天气过程的综合表现。气象要素(温度、降水、风等)的各种统计量(均值、极值、概率等)是表述气候的基本依据。气候与人类社会有密切的关系,许多国家在很早以前就有关于气候现象的记载。

同全球一样,我国的气候与环境也已经发生了巨大的变化。气候变暖远远超出一般意义上的气候问题和环境问题,它严重威胁着我国经济的发展,而且这种威胁仍将持续并不断加剧。那你对气候又了解多少呢?下面就让我们一起来了解吧。

1.热带雨林气候

热带雨林气候又称“赤道多雨气候”,主要分布在赤道两侧南北纬10°之间。终年高温多雨,各月平均气温在25℃~28℃,年降水量可达2000毫米以上。季节分配均匀,无干旱期。这种气候主要出现在南美洲亚马逊平原、非洲刚果盆地和几内亚湾沿岸、亚洲的马来群岛大部和马来半岛南部。

热带雨林气候由赤道低气压控制,盛行上升气流。该气候主要受以下几方面的因素影响:

(1)太阳辐射:太阳辐射量在100~180千卡/平方厘米的范围内。这使得该地带全年高温,如果太阳辐射再强烈一些,不久该地区将变为沙漠。

(2)大气环流:处在赤道低压带,信风在赤道附近聚集,辐合上升,所含水汽容易成云致雨。

(3)海陆影响:热带雨林气候所在地都靠海或处于大河流域,因此雨量充沛,气温差较小。地势较低,适合雨林生长。

(4)植被影响:树的蒸腾作用很强,因此环境特别潮湿。

2.热带季风气候

热带季风气候分布于北纬10°~25°的大陆东岸,主要分布在中南半岛、印度半岛的大部分地区,零星分布于中国台湾南部、广东南部、广西南部、海南岛、云南西双版纳,以及菲律宾群岛北部。此外,澳大利亚大陆北部沿海地带也有分布。总体分布在东南亚、中南半岛等地。

海陆热力性质差异形成冬季风,来自蒙古西伯利亚高压的冷气团在南下过程中,受地转偏向力影响右偏为东北季风。气压带风带随季节移动形成夏季风,南半球东南信风北移越过赤道,在地转偏向力的作用下右偏为西南季风。

该气候的主要特点有:

(1)终年高温,年平均气温在22℃以上,最冷月一般在16℃以上。

在云南的西双版纳以及印度南部、北部山地和高原阻挡了冷空气的南侵,使得本区气温相对较高。

(2)年降水量大,旱雨季明显,降水集中在夏季。夏季在赤道海洋气团的控制下,多对流雨,再加上热带气旋过境带来大量的降水,因此会造成比热带干湿季气候更多的夏雨。

在一些迎风海岸,因地形作用,夏季降水甚至超过赤道多雨气候区。年降水量一般在1500~2000毫米以上。这个地区湿热的气候、丰沛的水汽,加上特殊的地形,造就了世界“雨极”——“乞拉朋齐”。冬季,在干燥的东北季风的控制下,降水稀少。

(3)陆地高压散发出来的东北季风汇入海洋上的赤道辐合带。

雨季时南半球副高发出来的西南季风汇入塔尔低压。

(4)盛行热带气旋。与“夏季风”同步,每年5月中旬至9月中旬为热带气旋盛行的季节。

该气候带的农作物主要有水稻、黄麻、橡胶、茶叶、咖啡、可可等。

3.热带草原气候

热带草原气候又称热带干湿季气候、萨瓦纳气候、热带稀树草原气候、热带疏林草原气候。分布在南北纬10°至南北回归线,以非洲中部、南美巴西大部、澳大利亚大陆北部和东部最为典型。本类型分布区处于赤道低压带与信风带交替控制区。全年气温偏高,年平均气温约25℃。在赤道低压带控制时期,赤道气团盛行,降水集中;信风带控制时期,受热带大陆气团控制,干旱少雨。年降水量一般为700~1000毫米,有明显的较长干季。其自然植被为热带稀树草原。

热带草原气候的特点有:受赤道低气压带控制时,形成湿季;受信风控制时,形成干季。对于它的分布规律可能有人会产生疑问,“赤道低气压带的移动范围是在南北纬10°以内,它是怎么控制热带草原气候的呢?”通过分析,我们可以把这种气候的成因归纳为以下几点:

(1)季风型

盛夏季节,在低纬度地带(特别是在大陆上),往往在南北半球信风带插入一个赤道西风环流。它的形成,一方面由于行星风带的季节移动;另一方面大陆的加热作用,更助长了赤道低压槽移动时在大陆上的加强。

(2)热带锋型

夏季,在广阔的热带太平洋东部,赤道西风并不显着,并且由于受高大的安第斯山脉的阻挡,来自太平洋的暖湿季风对南美洲的热带草原气候区几乎没有影响。但来自陆上的西南季风和西北季风,分别与来自热带大西洋上、掠过暖流上空的东北信风和东南信风在此交互上升,形成热带锋。它的主要特点是多对流雨,气候湿热。

赤道以北的圭亚那高原、奥里诺科河流域和哥伦比亚北部,6~10月潮湿多雨;赤道以南的巴西高原内部,10月至次年3月降水丰富,形成湿季。一到冬季,两地分别受单一的东北信风和东南信风控制,干燥少雨,形成干季。

(3)副高型

副高型包括两部分:

①南非高原南部(南纬20°~30°)

1月的南半球是夏季,大陆内部形成范围广大的热低压,暖湿的、掠过暖流上空的东南信风吹向大陆,为南非高原带来较多降水,形成湿季7月的南半球是冬季,且南非高原的平均海拔在1000米以上,由于地势高,气温更低,大陆南部形成高压,并与东部的海上高压连在一起。由于受副热带高气压带控制,盛行下沉气流,加之有陆上高压的存在,来自海洋上的信风影响程度减小,形成干季。

②澳大利亚南部(南纬30°~32°)

由于全球气压带、风带的季节移动,在夏季(1月),该地受南移的副高压控制,盛行下沉气流,干燥少雨,形成干季;到冬季(7月),受到北移的湿润西风控制,形成湿季。

(4)垂直地带性类型

该类型主要分布在东非高原上的赤道附近地区。

该地区海拔达3000米以上,由于地势高,这里的气温和降水状况都有所改变,气候暖和,不能形成热带雨林气候。夏季,受来自印度洋上的、掠过暖流上空的暖湿东南信风的影响,降水比较多,形成湿季;冬季,受单一、干燥的信风控制,降水少,且地面蒸发旺盛,形成干季。

(5)背风坡型

背风坡型主要分布在澳大利亚大分水岭西部和马达加斯加岛西部。两地由于地处东南信风的背风坡,且受副高气压控制,降水量较少,但干湿季明显,形成热带草原气候。

综上所述,夏季时,南北纬10°至南北回归线之间的热带草原气候区,在一定程度上都受赤道辐合带的影响。该带的位置一般也就是赤道低气压带的位置,因此,也可以说是受赤道低气压带的控制。

地面树木稀疏,草木较高。

背风坡型的代表植物为面包树,代表动物有斑马、长颈鹿等。

4.热带沙漠气候

热带沙漠气候具有以下几个主要的特点:

(1)降水量少而变率大:北非撒哈拉沙漠中的亚斯文地区曾有连续多年无雨的记录,而在南美智利北部沙漠的阿里卡,有连续17年仅下过三次可量出雨量的阵雨,而3次的降雨的总量也仅为0.51毫米,降水量极少。同样位于智利北部沙漠的伊基圭曾连续4年无雨,但第五年的一次阵雨就降了15厘米,在另一年的一次阵雨记录竟达63.5厘米,变化很大。热带沙漠的降雨多为暴发性的阵雨,往往会引起剧烈的水土流失。

(2)气温高、温差大:由于云量少,日照强,又缺乏植被覆盖,空气湿度也小,因此白天气温上升极快。在北非曾有高达58℃的记录,一般夏天的月均温度在30℃~35℃,而且高温的时间很长,如阿拉伯半岛的亚丁,一年有5个月的月均温度在30℃之上。

沙漠的夜间较凉,整夜无云,地面辐射强,散热快,夜间最低温度一般在7℃~12℃,当然也有出现薄霜的日子。年温差一般在10℃~20℃,而日夜温差更大,在15℃~30℃。该地温差之大真可用“朝穿皮袄午穿纱”来形容。

(3)蒸发强、相对湿度小:热带沙漠气候因为经常无云、风大、日照强、气温高、相对湿度小,因此蒸发力非常旺盛。蒸发散量约为降水量的20倍以上,甚至达百倍。空气中的相对湿度很小,埃及撒哈拉沙漠的相对湿度往往只有2%左右。

热带沙漠气候主要分布在南北回归线经过的内陆地区以及大陆的西岸地区,非洲北部的撒哈拉沙漠地区面积最广。

5.亚热带季风气候

亚热带季风气候分布在北纬25°~35°的亚热带大陆东岸,是热带海洋气团和极地大陆气团交替控制和互相角逐的地带。主要分布在中国东部秦岭淮河以南、热带季风气候型以北的地带,以及日本南部和朝鲜半岛南部等地。这里的冬季也不是很冷,1月平均温度普遍在0℃以上,夏季较热,7月平均温度一般为25℃左右,风向在冬夏两季有明显变化,年降水量一般在1000毫米以上,主要集中在夏季,冬季较少。这类气候以我国东南部最为典型,其他地区由于冬季也有相当数量的降水,冬夏两季干湿差别不大,因此被称为亚热带季风性湿润气候。

该地区气候的主要特点有:冬温夏热、四季分明、降水丰沛,季节分配比较均匀。

该地区热量资源丰富,年平均气温介于13℃~20℃。1月平均气温在0℃以上,长江以北为0℃~2℃,江南2℃~10℃,南岭一带10℃~12℃。淮阳山地山势低矮,屏障作用弱,下半年常受南下冷空气的影响,特别是江汉平原和洞庭湖平原,北接南阳盆地,南连湘桂走廊,成为冬季冷空气南下的通道,1月等温线在这里呈舌状向南凸出。该地区虽属亚热带,但冬季气温比世界同纬度其他地区要低。由于冬季低温,中国亚热带所处的纬度偏南,其北界比理论上的界线南移了4~5个纬度。和地中海地区比较,要偏南10~11个纬度。但中国的亚热带,特别在华中地区,夏季普遍高温,7月平均气温达28℃左右,还有些地区超过29℃,5~9月常出现高于35℃的酷热天气,7~8月因受副热带高压控制,晴天多,日照时间长,高温出现的频率最大,绝对高温常超过40℃,浙江的金华、湖南的安化都有41℃以上的高温记录,4月和10月的平均气温为16℃~21℃,秋季温度稍高于春季的温度。

该地区平均年降水量一般为800~1600毫米,比华北区多1~2倍,比西南区也要丰富一些。该地区降水分布由东南向西北递减。

浙江丘陵年降水量1200~1800毫米,南岭山地和江南丘陵为1500毫米左右,长江中下游平原则为1000~1200毫米。另外,地形对降水的影响也很显着。一般山地多于平地,向风坡多于背风坡。

降水的季节分配,以夏雨为最多,春雨次之,秋雨更次,冬雨最少,但冬季的雨量也可占全年降水量的10%以上。长江中下游是全国冬雨比率较高、春雨最为丰沛的地区。降水季节分配的这一特点,与长江中下游区所处的地理位置和大气环流过程有着密切关联。

6.地中海气候

地中海气候是亚热带、温带的一种气候类型。因地中海沿岸地区最为典型而得名。地中海气候的成因是由西风带与副热带高气压带交替控制形成的,因此,地中海气候主要分布在地中海沿海地区。

在地中海地区,夏季受副热带高气压带控制,地中海水温比陆地低,于是形成高压,加大了副热带高气压带的影响势力;冬季,地中海的水温又相对较高,形成低压,吸引西风,又使西风的势力大大加强。

地中海气候具有特殊性。冬季受西风带控制,锋面气旋活动频繁,气候温和,最冷月均温在4℃~10℃,降水量丰沛;夏季在副热带高压控制下,气流下沉,气候炎热干燥,云量稀少,阳光充足。全年降水量300~1000毫米,冬半年占总降水量的60%~70%,夏半年只有30%~40%。降水量最大月是最小月的3倍以上。冬雨夏干的气候特征,在世界各种气候类型中,可谓独树一帜。在地中海气候区,植物的叶子是常绿的,而且很适应干旱。常绿硬叶林中植物的叶片与阳光成锐角,以躲避阳光的灼晒;叶子坚硬而有锯齿,叶片不大或变成尖刺状,其表面没有光泽而常有茸毛,还有分泌芳香油的腺体,以减少水分蒸腾。地中海沿岸地区是最典型的常绿硬叶林分布区,常绿硬叶林几乎占据地中海周围的大部分地区。地中海地区最典型的树木是壳斗科的各种硬叶栎类,较湿润的地方也有生产软木的栓皮栎,其他植物中最着名的便是油橄榄,这不仅是地中海地区植物的代表,也成为地中海文化的重要代表。

地中海气候分布于南、北纬30°~40°的大陆西岸。分布具有广泛性,是唯一的除南极洲以外,世界各大洲都有的气候类型。

世界上有5个地区具有这种气候:

(1)地中海沿岸,包括欧洲南部、非洲北部沿海和西亚少数地区。

(2)北美加利福尼亚沿岸。

(3)非洲南部的西岸,即南非西部和纳米比亚南部(称开普区或好望角区)。

(4)南美智利中部。