氣候形成的因素不包括什麼
影響氣候形成的主要因素有太陽輻射、大氣環流和下墊面狀況;那麼?小編在此整理了氣候形成的因素,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收穫!
氣候形成的因素
一、太陽輻射
太陽輻射能是地面能量的主要來源,也是大氣中一切物理現象和物理過程的基本動力,因此太陽輻射是氣候形成的首要因素。由於到達地球表面的太陽輻射能量是隨緯度和季節而變化的,所以形成了氣候的南北差異和季節交替。
太陽輻射在大氣上界的時空分佈,稱為天文輻射。由天文輻射所形成的天文氣候,反映了世界上實際氣候的基本狀況。圖7.1為北半水平面上天文輻射的季、年總量及其隨緯度而變化的分佈圖。由圖可見如下幾個特點:
1.太陽輻射年總量隨緯度增高而逐漸減少。其最大值在赤道,為1320×107J/***m2·a***最小值在極地為547×107J/***m2·a***,極地的太陽輻射年總量僅為赤道的41%。太陽輻射年總量的這種分佈,是造成溫度年平均值在北半球由南向北遞減的主要原因。
2.在北半球夏半年太陽輻射總量的最大值在20°~30°N,為720×107J/***m2·a***由此向北向南逐漸減少。但是,由於夏半年的可照時數是隨緯度增高而延長的,所以夏半年南北之間太陽輻射總量的差異並不大,極地的太陽輻射總量約為赤道的83%。夏半年太陽輻射的這種分佈狀況使得南北之間溫度差異變小。
3.在北半球冬半年太陽輻射總量的最大值在赤道,為660×107J/***m2·a***左右,並且隨緯度增高迅速減少,到極地已減少為零。這是由於北半球的冬半年太陽高度角和日照時數均隨緯度增高而減小的緣故。冬半年太陽輻射的這種分佈趨勢使得南北之間溫度差異變大。
4.冬、夏半年太陽輻射總量的差異隨緯度增高而增大。低緯度地區,輻射總量差異小,所以氣溫變化相應較小,幾乎沒有季節之分;中、高緯度地區,輻射總量差異大,所以氣溫年變化大,季節性明顯。
5.同一緯度上,太陽輻射總量都是相同的,也就是說,太陽輻射總量具有與緯圈平行成帶狀分佈的特點。這是氣候呈帶狀分佈的主要原因。當然,地球表面的實際氣候遠較天文氣候複雜。這是因為某地溫度的高低,不僅受太陽輻射總量的制約,還決定於地面淨輻射。地面淨輻射為正時,地面通過輻射交換獲得熱量,溫度升高;反之,溫度降低。就全球而言,年淨輻射隨緯度增高而減小,中、低緯度地區為正值,高緯度地區為負值,等值線一般與緯圈平行,呈現帶狀分佈。不過,由於海洋的反射率小於陸地,洋麵上的淨輻射大於同緯度陸面上的,致使年淨輻射的帶狀分佈遭到破壞。同在陸地上,也會因地表特性、溼度大小、雲量多少等不同,影響年淨輻射的帶狀分佈。
輻射值的不均勻分佈,造成了熱量平衡的差異,影響到全球溫度的分佈。因此產生氣壓差,形成空氣運動,進而影響雲霧、降水等氣候要素的分佈,使得全球一年中最熱地帶在迴歸線附近而不在赤道上。由此可見,太陽輻射在氣候形成中所起的重要作用。
二、大氣環流
大氣環流也是影響氣候形成的重要因素。它可以促進熱量的交換,使高低緯度之間的溫差得以緩和;也可以帶動水汽的輸送,使海陸之間的水分得以迴圈。
同一地區,由於受不同環流條件的影響,會出現截然不同的氣候狀況。例如:我國江淮地區冬半年受冬季風的影響,氣候寒冷乾燥;而在夏半年受夏季風的影響,氣候溼熱多雨。相反,同一種環流,由於受不同地區海陸分佈的影響,也會形成不同的氣候狀況。例如:北半球低緯度地區,大陸東部***如我國東南沿海地區***受東北信風的影響,風從海洋吹來,降水量大;而大陸西部***如北非撒哈拉地區***受東北信風影響,風從陸地吹來,降水稀少。大陸的東部和西部,雖然緯度相近,並且都鄰近海洋,但因大氣環流的性質不同,所形成的氣候卻大不相同。由此可見,大氣環流對氣候的影響是多麼的重要。
大氣環流既有穩定性又有易變性。在穩定的大氣環流作用下,氣候趨於平均狀態,農業生產較為有利;在大氣環流變異的情況下,也會形成氣候異常現象***如干旱、洪澇等***,並可引起連鎖反應,給農業造成諸多方面的不利影響。
三、下墊面
下墊面是大氣中熱量和水分的主要來源,又是空氣的邊介面。下墊面不僅可影響輻射過程,還可決定氣團的物理性質等。所以,它也是一個氣候形成的重要因素。下墊面主要包括海陸、洋流、地形、植被、土壤、冰雪等。
1.海陸分佈對氣候的影響
由於海陸間熱特性的不同,使溫度的分佈發生變化,以致形成不同的氣候型別。通常海洋上溫度日、年較差比陸地上的小,極值出現的時間比陸地上的遲。夏季大陸為熱源,海洋為冷源;冬季相反。大陸上春溫高於秋溫,海洋上則秋溫高於春溫。
大氣中的水分主要來源於下墊面的蒸發。由於海陸之間的蒸發不同,致使海陸上空水汽含量不同和降水狀況的差異。一般說來,海洋上空水汽多、溼度大,雲霧降水多,而陸地上空水汽少溼度小,雲霧降水少。而且,海洋降水均勻,大陸降水集中。
由於海面對大氣的摩擦作用小於陸面,使得海上風速大於陸上。另外,海陸間熱力性質的不同,也造成了氣壓梯度隨時間的變化,進而形成了風向的週期性交換。白天和夏季,風從海洋吹向陸地;夜間和冬季,風從陸地吹向海洋。
2.洋流對氣候的影響
洋流是海洋中大規模、長時期、穩定移動的水流。洋流可分為暖洋流和冷洋流兩種。相對於流經洋麵為暖的洋流稱為暖洋流,暖洋流多從低緯度流向高緯度。相對於流經洋麵為冷的洋流稱為冷洋流,冷洋流多從高緯度流向低緯度。流經我國近海的洋流有兩股,一股是黑潮,一股是親潮。黑潮是經菲律賓、臺灣附近洋麵向北流去的暖洋流;親潮是經日本海向西南返流的冷洋流。
洋流主要是由於長期穩定的風力驅動作用形成的。所以世界上洋流的分佈與大氣環流的方向相似。在北半球赤道附近,洋流從東向西流動,到大洋的西岸轉向北流,在30°N以南又轉向東流,到大洋的東岸再轉向南流,於是在低緯度洋麵上構成了反氣旋式流向。在較高緯度洋麵上卻形成了氣旋式流向。這是因為30°N以南東去的洋流在大洋東岸出現了分支,其中有一支向北流動,在60°N以南轉向西流,到大洋西岸再轉向南流,並在30°N附近與北上的暖洋流相遇,匯合後東流。
洋流對氣候的影響十分顯著。它在經向上的輸送作用,使不同緯度上的熱量得以交換,從而調節南北的溫度差異。同一緯度的東西兩岸,大洋西岸因受暖流影響可使溫度升高3~5℃,並容易產生降水;而大洋東岸的冷洋流,可降溫3~5℃,並且多霧而少雨。同一沿岸的不同緯度因受不同性質洋流的影響,氣溫和降水也有明顯的不同。例如,熱帶或副熱帶大洋西岸,因受暖洋流的影響,溫度升高,雨量增大;而溫帶大洋西岸,因受冷洋流的影響,溫度降低,霧多雨少。
洋流都有較穩定的分佈狀況和變化特徵。然而洋流突然變異的情況下卻會造成不同範圍內的氣候異常,並可形成乾旱、水澇、高溫、冷害等。“厄爾尼諾”現象恰好就是這一問題的例證。簡單地說,所謂“厄爾尼諾”現象是指南美西海岸的厄瓜多和祕魯並向西延至日期變更線附近的冷海水有時被暖海水所取代,而使海溫明顯上升的自然現象。“厄爾尼諾”現象發生時可持續1~2年,2~7年為一個週期。“厄爾尼諾”現象的發生不僅是附近海域的災難,例如使印尼、澳大利亞等原來雨水豐沛地區變得異常乾旱,森林火災頻頻發生;使南美西岸原來乾旱沙漠地區降水猛增,變成沼澤地。而且還造成全球氣候異常,以致引發不同程度的多種災害。
3.地形對氣候的影響
地形是多種多樣的,包括高山、高原、丘陵、盆地、峽谷等。地形對氣候的影響是極其複雜的,它既可形成其本身獨特的氣候特點,又可改變鄰近地區的氣候狀況,以致對輻射、溫度、溼度、降水、風等多種氣候要素造成影響。
在高山上,由於懸浮物少,空氣清潔,使得光照增強,紫外線也比山下明顯增強,所以高山植物生長受到抑制,以致莖葉矮小。
地形對溫度的影響,有多方面的表現。首先,高山溫度變化平緩,而谷地變化劇烈。這是因為高山上的空氣與山頂地表面接觸面積小,受地面溫度變化的影響少,地形開闊、湍流交換強,再加上夜間高山附近的冷空氣可以沿山坡下沉,換來大氣中較暖的空氣,所以氣溫的日較差和年較差均比平地的小。例如,泰山和華山的氣溫日較差均比其附近平原的小3~4℃。而谷地的空氣與地面接觸面積大,受地面溫度變化的影響大,並且氣流不暢通,湍流交換弱,加之山上冷空氣下沉積聚到谷地,所以氣溫的日較差和年較差都比較大。其次,高大山脈兩側溫度差異大。這是因為高大山脈***尤其是山走向與盛行風向垂直的山脈***對環流的屏障作用所致。例如,我國秦嶺是南北氣候的分界線,其南北兩側的溫差非常大,山南的漢中1月份平均溫度為2.0℃,而山北的西安則為-1.3℃。還有,氣溫隨高度的增高而急劇降低。一般地講,高度每上升100米,氣溫降低0.6℃左右。而在水平方向,每增加一個緯度,溫度只下降1℃***相當於1℃/111km***。
地形對降水的影響主要有以下幾個特點:***1***迎風坡雨量大,背風坡雨量小。這是因為山地對氣流有抬升作用,空氣上升降溫,水汽達飽和發生水汽凝結,成雲致雨。另外,山脈對氣旋或鋒面有阻擋作用,導致降水增強和延長。例如,我國秦嶺南坡因迎著夏季風,雨量大,漢中年降水量為889.7mm;而北坡因揹著夏季風,雨量小,西安年降水量僅為604.2又如,天山北面的烏魯木齊的年降水量為572.7mm,而南面許多地方的降水量普遍在100mm以下,若羌僅有45再如,喜馬拉雅山的南坡為西南季風的迎風坡,是世界上降水最多的地區之一,乞拉朋齊年降水量達11429mm,而北坡一般不超過250~500***2***在迎風山地,由山腳向上,降水量起初是隨高度的增加而遞增的,到一定高度後降水量達最大。超過此高度,降水量又隨著高度的增加而遞減,此一定高度稱最大降水量高度。山地最大降水量出現的高度與空氣溫度、溼度、穩定度等因素有關,一般氣候愈潮溼,大氣層結愈不穩定,山地最大降水量高度愈低。例如瓜地馬拉山地最大降水量高度在750m;喜馬拉雅山脈在1000~1500m;西歐的阿爾卑斯山脈在2000m;美國華盛頓州的奧匹克山則在2500m的山頂。
地形對局地環流的影響,主要表現在對氣流方向、速度和性質的改變上。例如,青藏高原的存在使西風環流發生分支,並造成運動系統的受阻;在東北,由於長白山的阻擋,使遼東灣冬季理應盛行的西北風,變為實際盛行的東北風;臺灣海峽的峽管效應,使風力增大1~2級,成為有名的大風區;偏西氣流越過太行山下沉增溫時,其東麓的石家莊日平均溫度可升高10℃左右,形成又幹又熱的焚風。
四、人類活動
人類活動對氣候的影響是多方面的,影響的性質和程度又因社會制度和發展水平不同,但其影響途徑可歸納為下墊面性質的改變、大氣成分的變化和人為熱量釋放。
人們為了耕種、放牧或其它生產活動,大量濫伐森林、破壞草地,造成了地表狀況的劇烈改變,使氣候日益惡化,以至有些土地淪為沙漠或半沙漠。同時,人們為了發展生產、改善生活也進行著農田灌溉、植樹造林、修建水庫等各種有益活動。這些活動往往起到改善局地氣候的作用。例如,灌溉可使乾旱地區蒸發的水汽量增加,空氣溼度增大,風沙減少,溫差變小;種植防護林可減弱風速,增大溼度,防風固沙;建造水庫,可增大溼度,減小溫差。在城市,由於樓房的建築和道路的鋪設,嚴重地改變了下墊面的性質和狀況,使其粗糙度、反射率、輻射性質和水熱狀況等與農村有顯著的不同,以致形成城市汙染重、煙霧多、日照短、溫度高、雨量大、風速小等基本的氣候特徵。
隨著世界工業的飛速發展和人口的急劇增長,CO2等氣體排放量增多,加劇了大氣的溫室效應,使全球氣候明顯變暖。據估計,當CO2濃度倍增時,氣溫將升高2~3℃。但同時煙塵和廢氣的排放,又可使空氣變得混濁,從而削弱到達地面的太陽輻射量,造成溫度的降低。
人類在生產和生活過程中向大氣中釋放大量的熱量,可直接增暖大氣,尤其是在工業區和大都市,局地的增溫作用更加顯著,產生“城市熱島效應”。這種人為釋放的熱量雖然遠遠比不上太陽輻射能量,但由於其逐年增加的趨勢,應當引起人們關注。另外由於大氣中二氧化硫和氮氧化物的不斷增加,可產生酸雨,給農業生產和建築物等造成嚴重危害。
為保護人類及動植物賴以生存的環境,應儘量減少人類活動對氣候產生的不利影響,目前人們已開始注意自然生態系統平衡問題,正進一步研究人類活動對氣候的影響。
中國的氣候特點
1.氣候複雜多樣
中國幅員遼闊,跨緯度較廣,距海遠近差距較大,加之地勢高低不同,地形型別及山脈走向多樣,因而氣溫降水的組合多種多樣,形成了多種多樣的氣候。從氣候型別上看,東部屬季風氣候***又可分為亞熱帶季風氣候、溫帶季風氣候和熱帶季風氣候***,西北部屬溫帶大陸性氣候,青藏高原屬高寒氣候。從溫度帶劃分看,有熱帶、亞熱帶、暖溫帶、中溫帶、寒溫帶和青藏高原區。從乾溼地區劃分看,有溼潤地區、半溼潤地區、半乾旱地區、乾旱地區之分。而且同一個溫度帶內,可含有不同的乾溼區;同一個乾溼地區中又含有不同的溫度帶。因此在相同的氣候型別中,也會有熱量與乾溼程度的差異。地形的複雜多樣,也使氣候更具複雜多樣性。
2.季風氣候顯著
中國的氣候具有夏季高溫多雨、冬季寒冷少雨、高溫期與多雨期一致的季風氣候特徵。由於中國位於世界上最大的大陸——亞歐大陸東部,又在世界上最大的大洋——太平洋西岸,西南距印度洋也較近,因之氣候受大陸、大洋的影響非常顯著。冬季盛行從大陸吹向海洋的偏北風,夏季盛行從海洋吹向陸地的偏南風。冬季風產生於亞洲內陸,性質寒冷、乾燥、在其影響下,中國大部地區冬季普遍降水少,氣溫低,北方更為突出。夏季風來自東南面的太平洋和西南面的印度洋,性質溫暖、溼潤、在其影響下,降水普遍增多,雨熱同期***非季風區除外***。中國受冬、夏季風交替影響的地區廣,是世界上季風最典型、季風氣候最顯著的地區。和世界同緯度的其他地區相比,中國冬季氣溫偏低,而夏季氣溫又偏高,氣溫年較差大,降水集中於夏季,這些又是大陸性氣候的特徵。因此中國的季風氣候,大陸性較強,也稱作大陸性季風氣候。
3.氣候條件的優勢
複雜多樣的氣候,使世界上大多數農作物和動植物都能在中國找到適宜生長的地方,使中國農作物與動植物資源都非常豐富。例如玉米的故鄉在墨西哥,引種到中國後卻廣泛種植,已成為中國重要的糧食作物之一。紅薯最早引種在浙江一帶,在全國普遍種植。中國季風氣候顯著的特徵,也為中國農業生產提供了有利條件,因夏季氣溫高,熱量條件優越,這使許多對熱量條件需求較高的農作物在中國種植範圍的緯度遠比世界上其他同緯度國家的偏高,例如水稻可在北緯52°的黑龍江省呼瑪縣種植。夏季多雨,高溫期與多雨期一致,有利於農作物生長髮育,例如中國長江中下游地區氣候溫暖溼潤,物產富饒,是亞熱帶季風氣候,而與之同緯度的非洲北部***撒哈拉沙漠地區***、阿拉伯半島等地卻多呈乾旱、半乾旱的荒漠景觀。