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第五章 变幻莫测的自然现象（第1页）

第五章变幻莫测的自然现象

第一节气候

气候简介

气候是长时间内气象要素和天气现象的平均或统计状态，时间尺度为月、季、年、数年到数百年以上。气候以冷、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多年时段大气的一般状态，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关系，许多国家很早就有关于气候现象的记载。中国春秋时代用圭表测日影以确定季节，秦汉时期就有二十四节气、七十二候的完整记载。气候一词源自古希腊文，意为倾斜，指各地气候的冷暖同太阳光线的倾斜程度有关。由于太阳辐射在地球表面分布的差异，以及海、陆、山脉、森林等不同性质的下垫面在到达地表的太阳辐射的作用下所产生的物理过程不同，使气候除具有温度大致按纬度分布的特征外，还具有明显的地域性特征。按水平尺度大小，气候可分为大气候、中气候与小气候。大气候是指全球性和大区域的气候，如：热带雨林气候、地中海型气候、极地气候、高原气候等；中气候是指较小自然区域的气候，如：森林气候、城市气候、山地气候以及湖泊气候等；小气候是指更小范围的气候，如：贴地气层和小范围特殊地形下的气候（如一个山头或一个谷地）。

气候变化对人类与自然系统的影响

气候变化对人类与自然系统有重要影响。由于生态系统和人类社会已经适应今天以及最近过去的气候，因此，如果这些变化太快使得生态系统和人类社会不能适应的话，人们将很难应付这些变化。对于许多发展中国家，这可能会对基本的人类生活标准（居住、食物、饮水、健康）产生非常有害的影响。对于所有的国家，极端天气气候事件发生频率的增加将会增大天气灾害的风险。气候变化对我国经济社会的影响有正面的，也有负面的影响，其中一些变化实际上是不可逆转的，因此我们更要关注的是负面影响。据统计，1950年到2000年，特别是1990年以后气象灾害造成的经济损失急剧增加。原因有两个，一方面极端天气事件的增多，另一方面我国总体经济体量增加，因此经济损失绝对值大幅升高。

气候变化对农业的影响是负面的。预计到2030年，我国三大作物，即稻米、玉米、小麦，除了浇灌冬小麦以外，均以减产为主。气候变化对水资源的影响也很大，全球变暖使水循环的过程速度加快，降水的空间不均匀性增加。气候变化对重大工程也有影响，如长江上游降水量的增加，导致地质灾害的频率会增加，对三峡水库的安全运营会造成一定的影响。另外气候变化也会影响青藏铁路和公路，大大增加铁路和公路运行维护的投资。

同全球一样，我国的气候与环境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，对我国经济社会发展已经带来十分严峻的威胁，这种威胁仍将持续并不断加剧。科技界应当特别关注气候变化问题，积极采取适应和减缓措施，不断提升气候系统、生态、环境保护的层次和水平，这是全面落实科学发展观，建立社会主义和谐社会的重要内容，是政府、公众和科学家的共同愿望。

我国冬季最冷和夏季最热的地方

我国冬季最冷的地方是黑龙江的漠河镇，1月份平均气温为一30．6度。那里最冷曾经出现过-52．3度的极端最低气温。这是我国现有气象记录中的气温最低值。我国夏季最热的地方是新疆的吐鲁番，7月份的平均气温为33度，人称“火洲”，那里极端最高气温曾经达到49．6度。这是我国现有气象记录中的最高值。号称“三大火炉”的重庆、武汉和南京，7月份平均气温分别为28．6度、29．0度和28．2度，比起火洲的吐鲁番来，还得甘拜下风。

气候类型

一、气候类型的形成

由于热量与水分结合状况的差异，或水分季节分配不同，或有巨大的山地、高原存在，有的同一个气候带内其内部气候仍有一定差异，可进一步划分若干气候类型。例如，由于大气环流条件不同，同是亚热带气候带，亚欧大陆的东岸是季风气候类型，西岸是地中海气候类型。

二、主要气候类型

（一）热带气候

1．赤道（热带）雨林气候

大致分布在南北纬10°之间，主要分布在南美洲亚马孙河流域、非洲刚果河流域、几内亚湾、亚洲印度半岛西南沿海、马来半岛、中南半岛西海岸、菲律宾群岛和新几内亚岛（又称伊里安岛）、大洋洲从苏门答腊岛至新几内亚岛一带。气温年较差很小，年降水量一般超过2000毫米，分配比较均匀。自然植被为热带雨林。

2．热带草原气候

大致分布在南北纬10°至南北回归线之间，以非洲中部、南美巴西大部、澳大利亚大陆北部和东部为典型。本类型分布区处于赤道低压带与信风带交替控制区。全年气温高，年平均气温约25℃。当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，分干湿两季。年降水量一般在700-1000毫米，有明显而长的干季。自然植被为热带稀树草原。

3．热带沙漠（干旱与半干旱）气候

（1）热带干旱气候大致分布在南北回归高压带控制下的大陆内部和西岸，以非洲北部、亚洲阿拉伯半岛和澳大利亚沙漠区为典型。在副热带高压带或信风带控制下，全年受热带大陆气团控制，盛行下沉气流，干旱少雨，年降水量100毫米左右，有些地方只有数十毫米或更少，日照丰富，气温很高，最热月平均气温可达30~C左右。热量与水分矛盾突出。世界大沙漠的分布与形成，与热带干燥气候密切相关。自然植被是荒漠。

（2）热带半干旱气候，分布于热带干旱气候区的外缘，其主要特征：一是有一短暂的雨季，年降水量可增至500毫米；二是向高纬一侧的气温不如向低纬一侧的高。

4。热带季风气候

大致分布在南北纬10°至南北回归线之间的大陆东岸，以亚洲的中南半岛、印度半岛等地受西南季风影响地区为典型。我国云南大部、西藏东南角等地也属于热带季风气候。全年气温较高，年平均气温超过20℃。盛行风向的季节转换显著。夏半年受赤道气团控制，降水充沛，形成雨季，气候特征与热带雨林气候相似；冬半年，有些地方在热带大陆气团控制下，降水明显减少，形成干季。年降水量1500—2000毫米，雨季降水量占年总量的80-90％以上，旱雨两季分明。自然植被为热带季雨林。

（二）亚热带气候

1．亚热带季风气候与亚热带季风湿润性气候

（1）亚热带季风气候主要分布在亚热带大陆东岸，以亚洲大陆东部，如我国秦岭——淮河以南，北美大陆东南部，南美大陆东部、澳大利亚东南部和非洲大陆东南角为典型。盛行风向季节变化显著。冬季受极地大陆气团影响，气温偏低，降水少；夏季受热带海洋气团影响，高温多雨，水分季节分配不均。自然植被是亚热带常绿阔叶林（东亚显著的原因：背靠最大的大陆，面临最大的海洋，海陆热力性质差异显著）。

（2）亚热带季风性湿润气候在北美洲东南部及南美洲阿根廷东部地区及澳大利亚的东南部分布。这些地区，由于冬季也有相当数量的降水，冬夏干湿差别不大，所以叫亚热带季风性湿润气候。

气候成因也是海陆热力性质的差异，只不过该气候分布地区的海陆热力性质差异没有前者强，且降水比前者多。

2．亚热带地中海气候

主要分布在亚热带大陆西岸，如地中海沿岸，南北美洲纬度30°-40°的大陆西岸，澳大利亚大陆和非洲大陆西南角等地，以地中海沿岸分布面积最广、最典型。以北半球为例，夏季副热带高压带北移，为高压控制，这里受热带大陆气团影响，天气晴朗干燥、炎热少雨；冬季副热带高压带南移，受西风带（地中海锋带）影响，温暖多雨。自然植被是常绿硬叶阔叶林和常绿灌木林。

3．亚热带沙漠（干旱与半干旱）气候

（l）亚热带干旱气候主要分布在南、北纬25°-35°的大陆西部和内陆地区，其基本特点与热带沙漠气候相似，也是全年干旱少雨，夏季高温炎热，但因纬度稍高，冬季气温比热带沙漠气候低。

（2）亚热带半干旱气候分布于亚热带干旱气候区的外缘，全年干旱少雨。与亚热带干旱气候的主要区别是夏季气温较低，最热月平均气温低于30~（2；年降水量较多，大于250mm，所以土壤储水量增大，能够维持草类生长。

4．亚热带草原气候

特点基本与热带草原气候相同，但分布在亚热带。

（三）温带气候