气候变化应对与生态文明建设
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1.气候是如何形成的?

“气候”一词源自希腊语,指各地气候的冷暖同太阳光线的倾斜程度有关。中国古代文明中对气候的认识更加接近现实:以五日为候,三候为气,六气为时,四时为岁,每岁二十四节气,七十二候,实质是农业生产过程中物候与气候的有机组合。

气候的定义

天气是指短时间(几分钟到几天)大气中发生的自然现象,例如雨雪、冰雹、台风、寒潮、大风以及阴晴、冷热、干湿等。气候是指一个地区在某段时间内所经历过的天气,是一段时间内天气的平均或统计状况,反映一个地区的冷、暖、干、湿等基本特征。它是大气圈、水圈、岩石圈、生物圈多圈层相互作用的结果,反映了地球与大气之间长期的能量交换与质量交换过程所形成的一种自然环境因子,是由纬度、海拔高度、地表形态、大气环流综合作用形成。气候包括平均状况和各种可能的极端状况。

气候的形成

气候的形成受大气内部因子和外部因子共同作用影响,主要包括太阳辐射与地球运动、海陆分布、地形地势和大气环流等,人类活动对气候也有影响。

太阳辐射与地球运动。太阳辐射是地球大气运动的最终能量来源,各地气候差异的基本原因是太阳辐射能量在地球上分布不均匀。由于地球是一个球体,各地全年所得太阳辐射因纬度而异,即随着纬度的增高而减少,使得地球上出现相应的纬向气候带,如赤道带、热带、副热带、温带、寒带等。一般来说,纬度越低,得到太阳辐射越多,温度越高;纬度越高,得到太阳辐射越少,温度越低。而且由于地轴和地球公转轨道面一直保持一定夹角,当地球绕太阳公转时,地球表面太阳直射点在南北回归线之间移动,使得各地得到的太阳辐射量也因纬度不同而发生季节变化,从而导致在中高纬地区气候具有明显的季节变化。

海陆分布。海洋占地球总面积的71%,陆地仅占29%。由于海洋和大陆具有不同的热力学特性,因而海洋和大陆在气候上差异很大,在强烈阳光照射下,海洋增温慢,陆地增温快;阳光减弱后,海洋降温慢而陆地降温快。海洋与陆地表面空气中所含水汽的多少也有不同,一般来说,在海洋或者近海地区,降水比较丰富,降水的季节变化也比较均匀,多形成海洋性气候;而在远离海洋地区则完全相反,降水少且不均匀,形成大陆性气候。洋流对气候也有重要作用,通过洋流由低纬向高纬传输的热量约占地—气系统总热量传输的74%。暖洋流经过地区气候比同纬度温暖,冷洋流经过地区气候比同纬度地区寒冷。赤道中东太平洋的厄尔尼诺现象对全球气候均有重要影响。

地形地势。地形地势对局部气候的形成有重要作用,例如山地气候中的阳坡效应和阴坡效应、迎风坡效应和背风坡效应。地形主要是对气流产生阻挡和抬升作用。在同一纬度带,地形越高,温度越低,一般来说地形升高100米温度降低0.6℃左右;在一定高度范围内,降水量随高度的升高而增加。地势对气候形成的影响在于,海拔高,云层少,太阳直接辐射增强,散射辐射降低,温度降低,湿度减小。而不同的地形对气候的影响也不同,高原对气候的影响十分明显。冬季青藏高原迫使4000米以下的西风环流分为南北两支西风急流。北支绕过新疆北部,给新疆天山地区带来一定的湿度,同时加强西北气流,使冬季风南伸更远;南支绕过高原南侧以后转为西南气流,在长江中下游汇合形成全球最强的西风带。同时高原东侧风力微弱,多云雾天气。夏季,西风带北移,南支西风急流消失,太平洋的东南季风迅速北进,为长江流域的梅雨形成创造条件。

大气环流作用。大气环流是大气中热量、水分输送和交换的重要方式,对气候的影响十分显著。它不仅通过环流的纬向分布影响气候的纬度地带性,而且还通过热量和水分的输送,扩大海陆和地形等因子的影响范围,破坏气候的纬度地带性。赤道地区常年受低气压控制,上升气流占优势,降水充沛,森林茂密;相反,副热带受高压控制,以下沉气流为主,则降水稀少,形成沙漠。来自高纬或内陆的气团寒冷干燥,来自低纬或海洋的气团温和湿润。一个地区在一年里受两种性质不同的气团控制,气候便有明显的季节变化。