环境与气候的关系_环境与气候的关系是什么
1.气候变化的影响和危害有哪些
2.气候与自然景观之间有什么关系
3.地形和气候的关系
4.丘陵地形与气候有什么关系?
城市化发展与全球气候变化的关系:
1、 城市用地增加,农业用地、森林、湿地等非城市用地减少。
2、 城市化耗费大量煤、石油等非天然能源,造成环境污染。
3、 城市化同时促进科技发展,产生电池、塑料、建筑垃圾等人造污染物。
4、全球变暖改变能源消耗。升温改变人们住宅能耗季节性需求。经预测,温度升高1~5 ℃,中、高纬度地区和建筑供暖所需能源将减少,但用于城市室内制冷能源将显著增加,例如,由于空调大量使用,到2080年7月雅典能源需求将增加30% [17];至2050 伦敦办公大楼预计增加 10%能源消耗用于制冷,到 2080 年,将增加 20%[16]。长三角地区年均气温上升1 ℃,将使纺织业的空调能耗增加10%[67]。此外,温度升高会降低热能发电能力,高温也会降低输电能力,造成更多能源损耗。
5、城市化发展一定程度上影响了全球气候变化,例如城市工业所排放的二氧化碳导致了温室气体的排放,对废气的不恰当处理也会污染大气。全球气候的变化需要每个城市去适应,从源头减轻环境影响是保证城市化发展的前提。对于城市来说,从废弃物循环利用、节能减排、使用清洁能源等角度应对全球气候变化的问题,是保障城市可持续发展的关键。
城市化(urbanization/urbanisation)也称为城镇化,是指随着一个国家或地区社会生产力的发展、科学技术的进步以及产业结构的调整,其社会由以农业为主的传统乡村型社会向以工业(第二产业)和服务业(第三产业)等非农产业为主的现代城市型社会逐渐转变的历史过程。 城市化的概念也不尽相同。人口学把城市化定义为农村人口转化为城镇人口的过程,地理学角度来看城市化是农村地区或者自然区域转变为城市地区的过程,经济学上从经济模式和生产方式的角度来定义城市化,生态学认为城市化过程就是生态系统的演变过程,社会学家从社会关系与组织变迁的角度定义城市化。城市化是多维的概念,城市化内涵包括人口城市化、经济城市化(主要是产业结构的城市化)、地理空间城市化和社会文明城市化(包括生活方式、思想文化和社会组织关系等的城市化)。
气候变化的影响和危害有哪些
人们都知道现代社会的环境污染,然而很少人去思考过它的严重程度,以及对我们和后代生活方式、生存环境的影响。最近,《科学》杂志连续4期以「地球的状况」 (State of the Planet)为题发表了多篇这一领域的学术论文;《自然》杂志也在12月4日有数篇这类文章,指出这一问题已迫在眉睫。
在 12月5日《科学》杂志上一篇题为「全球空气质量及污染」(Global Air Quality and Pollution)的文章中,日本科学家Hajime Akimoto研究了环境污染及现代交通工具对大气、农业、生态环境的严重影响。比如,气溶胶(Aerosols) 以及氮氧化物 (Nitrogen Oxide)是一些已知的污染因素。而且,亚洲地区的污染已经超过北美和欧洲。文章作者指出,很显然改善空气质量需要全球各国的努力。
发表在同一期《科学》杂志上题为「当代全球的气候变化」(Modern Global Climate Change」)是报导了美国「海洋及大气管理局」( National Oceanic and Atmospheric Administration)科学家的研究成果。文章中指出,当代社会的气候变化主要是人类的行为引起的。具体来讲,石油及矿业的开,能源的利用,土地的不合理使用,都会改变大气的成分。
报导中说,尽管人们对气候变化的研究有所进展,但还存在许多未知因素,比如气候变化的速度会有多快。这些未知因素使得科学家们尚无法预测气候变化对人类带来的后果到底有严重。
大气污染和全球气候变化还在加剧,这也意味著我们正在给人类未来的生存造成越来越大的难度。因此,如何面对和解决这一问题也就成了刻不容缓的事情。
----------------------------------------------------------------------
一、前言
自从有人类以来,为了求生存以及求更好的生存环境,人类不断向大自然争取生存空间,成为影响环境变迁的因素之一。人类居住越久、人口越多的地方,受到的影响也越大。当人口稀少、科技不发达,人类焚烧森林扩张耕地,对大自然的影响是区域性而且缓慢的。随著人口快速增加、科技不断突飞猛进,人类的影响不断加速而且扩大影响范围,以时日演化成森林缩小、土壤流失、水污染、空气污染、降低生物的多样性、沙漠化,甚至可能导致全球气候变迁。
工业革命以来,人类大量地制造二氧化碳、氧化亚氮、甲烷、氟氯碳化物等温室气体。人类对大自然的影响不再只是局限於地表,而是扩张至大气,而且藉由大气的运动,将影响逐渐布及全球,大幅提高了全球暖化的可能性。科学家也因此惊觉到气候不只变幻莫测,更可能因人类的过度发展而发生更剧烈的变化。1980年代以来,全球平均气温迅速上升,不寻常的天气与气候现象频频发生频率,使得气候变迁突然成为世人瞩目的议题。
本文从科学的角度,讨论温室气体增加可能产生的气候变迁,预测气候变迁所面临的科学问题,以及我们应取的态度。
二、温室效应
温室效应是一自然现象,自开天以来,就存在於地球。如果地球没有大气,在辐射平衡状态下,地球表面的平均温度约为 -18° C,比目前地表的全球平均气温15° C低了许多。大气的存在使地表气温上升了约33° C,温室效应是造成此一温度差距的主要原因。地球大气中的许多气体几乎不吸收可见光,但专门吸收地球放射出去的辐射。这些气体,允许约50%的太阳辐射穿越大气为地表吸收,但却拦截几乎所有的地表及大气辐射出的能量,减少能量的损失,并且再将之放射出来,使得地表及对流层温度升高。大气放射出的辐射不但暖化地表温度,而且在夜晚继续放射,使地表不致於因缺乏太阳辐射而变得太冷。这些气体的影响类似农业用温室的暖化作用,因此称为温室气体,它们的影响则称为温室效应。温室效应不只发生在地球, 金星及火星的主要大气成份为二氧化碳。金星大气的温室效应高达523° C,火星大气太单薄,温室效应只有10° C。
地球大气的温室效应,创造了适合生物生存的环境。但是,如果大气中的温室气体含量过高,将拦截过多的地球辐射使得地表气温逐渐上升。自从欧洲工业革命以来,人类的工业活动大量使用化石燃料( fossil fuel,如煤、石油 ),制造了大量的二氧化碳,并将之排放至大气之中。在工业革命之前的一千年,大气中二氧化碳含量一直维持在约280ppmv( 亦即,一百万单位体积气体中含有280单位体积的二氧化碳,图1)。工业革命之后,二氧化碳含量迅速增加,1950年代之后,增加速率更快,到1995年浓度已达358ppmv。
从18世纪后叶至1990年代,二氧化碳含量增加了30%。这些增加量主要是来自燃烧化石燃料、水泥制造及土地利用。煤及石油中的炭在燃烧过程中被氧化成二氧化碳;石灰岩被制成水泥的过程中也产生二氧化碳;土地的开发利用不但减少了植物吸收二氧化碳的的量,也加速残枝败叶的腐坏而产生二氧化碳。我们现在所使用的煤大多是泥炭纪(三亿多年前)的树木因某种原因被掩埋在地层之中,逐渐形成的化石。三亿多年前植物吸收太阳辐射所遗留下来的能量,近代人类却在一、二百年之间就将之消耗殆尽。
除了二氧化碳,甲烷、氧化亚氮、氟氯碳化物( CFC )等皆因人类人口的增加、经济活动日趋活络,而迅速增加(图2)。比如,从工业革命之前到1994年, 甲烷含量由700ppbv (part per billion by volume,十亿分之一)增加到1721ppbv; 氧化亚氮由275ppbv增加到311ppbv。CFC为人造化学物质在1950年代才大量出现, 而后迅速增加。最近由於蒙特娄公约禁用氟氯碳化物, 其含量在1990年代已不再增加。
如果与二氧化碳相比,甲烷、氧化亚氮、氟氯碳化物的温室效应更高。比如, 一个甲烷分子的温室效应是一个二氧化碳分子的21倍,氧化亚氮为206倍,氟氯碳化物则为数千倍到一万多倍。不过由於二氧化碳含量远大於其他气体含量, 因此二氧化碳的温室效应仍是最大的。图3为1980到1990之间各种人造温室气体造成的大气中辐射增加量的比例。二氧化碳的效应占了55%,甲烷15%,氧化亚氮6%,氟氯碳化物则共占了24%。
上述的温室气体的另一个特性是它们在大气中停留的时间( 亦即, 生命期)相当的长。二氧化碳的生命期为50~200年,甲烷12~17年,氧化亚氮为120年,CFC-12为102年。这些气体一旦进入大气,几乎无法回收,只有靠自然的过程让它们逐渐消失。由於它们在大气中的长生命期,温室气体的影响是长久的而且是全球性的。从地球任何一角落排放至大气的二氧化碳分子,在它长达100年的生命期中,有机会遨游世界各地,影响各地的气候。即使,人类立刻停止所有的人造温室气体的排放,从工业革命之后,累积下来的温室气体仍将继续发挥它们的温室效应,影响地球的气候。
三、 温室气体对未来气候的可能影响
地球气候史中多次暖期发生时,温室气体含量也较高。在未受到人为干预的情况下,大自然自有其一定的韵律,地球上的生物想躲也躲不掉。然而,现代人类面临的问题是,过多的人造温室气体的排放,是否已经或即将破坏大自然的韵律,留给后代子孙一个毁灭的未来。
如果大气中的温室气体含量持续升高(不可避免的事实!),「间气候变迁研究小组」(Intergovenmental Panel for Climate Change;IPCC)的科学家估计到2100年,全球平均气温将比1990年高出0.9° C到3.5° C(图4)。其中,二氧化碳的温室效应大约占70%,其他温室气体约占30%。由於海洋热容量大,比较不容易增温,陆地的气温上升幅度将大於海洋,其中又以北半球高纬度地区上升幅度最大,因为北半球陆地较多。但是,北大西洋的气温不但不上升,反而下降。依据推估,二氧化碳浓度升高将使全球平均降水增加,尤其以冬季的高纬度地区最为明显。在低纬度地区,原本降水量就比较大的地区的降水量普遍增加,尤其是南亚与东南亚。全球平均气温上升,海水温度也上升,体积膨胀加上极区冰雪溶化,使得全球平均海平面逐渐上升,在 2100年时将比1990年高出38公分至56公分(图5)。海平面上升的主要原因是海水体积膨胀,格陵兰及南极洲冰川溶化的影响较小。
在气候变异度( variability )及极端气候方面, IPCC 科学家作了以下结论:
气候平均或变异度的微小变化可能使极端气候发生频率产生相当大的变化。
普遍增温将导致高温情况的发生频率升高, 但使低温情况的发生频率降低。
暴雨的发生频率可能提高。平均降水减少的地区, 乾旱的可能性升高。水循环可能加强, 其含意为某些地区的旱涝加剧, 某些地区则减缓。
中纬度风暴是否加剧或减弱, 则无定论。
目前的知识无法判定热带气旋及台风的可能变化。
较暖的气候使热带海洋较接近圣婴现象的情况, 类似圣婴现象的气候型态可能较频繁。
四、气候变迁预测的争议
IPCC利用气候模式在超级电脑中推估未来的气候,所用的知识与工具皆是最尖端的科技。然而,以目前人类对大自然的了解与知识,仍不足以用来准确的预测21世纪的气候。在此仅讨论几个较具争议性的议题。
空间尺度越小、变化越剧烈的天气现象,准确度越低:
一般而言,气候模式的空间解析度甚差。在许多模式中,台湾甚至不存在。因此,不同模式预测的区域气候,有时甚至南辕北辙。因此,要利用目前的气候模式预测未来的台湾气候几乎是不可能的任务。
许多影响气候的物理机制仍未为人类所了解:
最明显的例子是悬浮微粒。人类燃烧化石燃料时,也同时产生硫酸盐悬浮微粒,增加大气混浊度,也造成空气污染、酸雨。1950-60年代的科学家就曾警告说,人类造成的空气污染增加大气混浊度,将使气候逐渐变冷。因此,如果考虑悬浮微粒的降温作用,许多地区的增温程度将减少,雨量变化甚至由减少变成增加(或由增加便减少)。IPCC科学家估计,从工业革命以来,人造温室气体造成的增温作用约相当於每平方公尺2.5瓦。同一时期,悬浮微粒的冷却作用则相当不确定,在每平方公尺0-3瓦之间。
气候模式仍不够完善:
目前的气候模式仍有许多不完善之处,与用来预测天气的模式大同小异。许多科学家争辩,当我们仍无法用这些模式准确的预测10天以后的天气,如何能预测21世纪的气候。
自然变迁与人为变迁:
过去一百多年来的气候变迁,有多少是气候的自然变化?有多少是人类污染造成的?科学界针对此一问题仍议论纷纷,尚无定论。最明显的例子是,IPCC评断20世纪是否比其他世纪暖和的结论:「全球平均温度至少与西元1400年以来任何世纪一样暖」 ( at least as warm as any century sinceat least about 1400 )。而且,全球暖化的现象可能与长达数百年而在19世纪末结束的小冰河期有关。小冰河期的发生则与人类的活动无关。至於,小冰河期是否是因为人造温室气体造成的温室效应才结束,则是另一个仍无答案的问题。如何厘清自然变迁与人为变迁是目前科学家面对的一大挑战。
五、我们的态度
气候学家Henderson-Sellers 针对全球暖化防治问题做问卷调查,询问确定性要有多高才能取防治行动。结果民众要求只要50%即可。即使如此,科学家仍无法拍胸脯保证。但是,我们是否可以因此忽略全球暖化的问题。答案是否定的。理由有三:
全球暖化的可能性:
虽然,我们仍无法确切知道温室气体的累积将如何改变地球的气候,但是我们知道人为污染确实可能导致气候变迁,其影响不容忽视。理由有三:(1)人类的活动造成大气中温室气体含量的增加,(2)温室气体具有暖化地球大气的特性,(3)温室气体的生命期从十年到数百年不等,能影响地球气候数百年之久。
气候系统的回馈作用:
气候系统的运作过程中有许多正回馈与负回馈作用。不论是前者或后者,都可能剧烈的改变地球的气候。知名学者W. S. Broecker,最近发表一篇论文警告说,全球暖化有可能改变大西洋的海洋环流,其传送至高纬度地区的热量因而降低,反而使得欧洲甚至全球进入寒冷的气候。他所提出来的机制,乍听之下,似乎会缓和全球暖化,其实不然。因为,该机制的降温作用,远大於全球暖化的增温作用,反而造成更剧烈的气候变化。W. S. Broecker将此机制妙比为气候系统的「阿基里斯的脚踵」(Achilles Heel),亦即微小的变化可能导致气候系统的大转变,甚至瞬变(几年的时间尺度)。
气候变迁的风险太大:
一个台风,不管在落后国家如孟加拉湾,或富裕国家如美国,都可能造成巨大的生命、财产的损失。虽然说气候将如何变迁仍有相当高的不确定性,但是如果全球暖化造成更加剧烈的天气、气候变化,其冲击面之大,将是人类所无法想像的。亦即是,我们所面临的风险之大,是史无前例的。更何况,资料显示古代大气中温室气体含量高时,气候偏暖;含量低时,气候偏冷(图6)。过去一再发生的现象,未来发生的机率也极高。
基於以上的理由,我们应有以下的认知与体认:
风险的概念:
首先,我们必须体认气候变迁预测的不确定性,不能因为科学界无法提出百分之一百可信的结果,而全盘否定气候变迁的可能性。人的一生中面对许多大大小小的风险。现代人因此相当多的时间、金钱与精力, 维护自身的健康,购买寿险、健康保险,防患於未然。而在做这些维护自身利益的措施之前,我们从不需去确定不幸的事情一定会发生。同样的,人类的未来面临更多的大风险。更何况,过去一、二百年来,人类已经为自己的未来埋下更多不可预期的危机。与其面对茫茫的未来,毫无作为,不如起而行,尽心尽力维护地球的健康。人与自然的互动应是互相融合, 而不是事后的适应与疗伤。即使全球暖化发生的机率不高或者程度不严重, 任何维护地球环境的投资( 不论是有形或无形的 )都是值得的,因为至少我们维护了一个健康的生存环境。何况,如果发生了,人类所付出的代价将极其惨重。毕竟, 维护地球的健康, 就是延续人类的生存。
摒弃「得过且过」的观念:
京都的「气候变化纲要公约」会议将全球暖化的议题提升到最高点。人造温室气体可能造成的气候变迁,由於不确定性较大,对各国的经济影响大了许多,在国际政治舞台上,各国也很难取得共识。台湾对此一议题的处理方式,仍处於得过且过的阶段。总是谈论「因应之道」,而不是「解决之道」,一厢情愿的希望能适用较宽的二氧化碳排放标准。甚至,有人建议应靠外交谈判来处理相关问题。然而,台湾有多少外交筹码,心知肚明。核能政策的拥护者也趁机建议应发展核能发电。残酷的事实是,台湾仍将继续投资於高耗能的炼钢厂,即使多盖几座核能发电厂,也缓不济急,於事无补。更何况,核能发电厂有其另外的环境问题。鸵鸟心态不但解决不了问题,只会使情形恶化。
营造「环境善国」:
20世纪末,高度的经济发展对人类生存的地球已经形成重大压力。台湾地小人稠,所承受的环境污染与生态破坏更是严重。我们应该取的策略是,重新思考台湾经济政策与科技政策,让经济发展、科技发展、与环境保护合而为一,而不是互相牵制。台湾应该取的策略不是因应之道,而是规画一个能兼顾「适度的经济发展」与「环境保护」的永续发展策略,让台湾成为「环境善国」,善尽地球村一员应尽的义务,彻底的解决地区性的与全球性的环境污染问题。
结语
本文讨论了温室效应、未来的气候变迁,而且刻意将科学的不确定性赤裸裸的呈现出来。笔者相信这方面的资讯相当重要,因为气候预测将严重影响下游的冲击评估及因应策略研究,甚至制订政策的方向。不确定性或概率 )的概念, 也应纳入冲击评估及因应策略研究。我们应作的是依据不同的想状况来评估气候变迁的可能冲击,而不是铁口直断,给予斩钉截铁的答案。
我们更不希望、企业、甚至民众,因为知道气候变迁预测的不确定性,而忽视人为环境变迁可能带来的巨大影响。相反的,就是因为它的不确定性及可能造成的灾害,我们应投入更多的精力在环境保护相关的研究、教育与防治上, 设法结合绿色科技与经济,让环保与适度而且必要的经济发展形成双赢的局面。
气候与自然景观之间有什么关系
1、海平面上升
气候变暖可能使我国北方地区少量的降水增加,但可能抵不上蒸发消耗,严重的缺水形势将难以缓解,北方旱灾仍在继续波动扩大,干旱发生频率和强度的增加,将加重草地土壤侵蚀,因而将增大荒漠化的趋势。全球变暖使海洋热膨胀和冰川融化,导致海平面上升。
2、影响农业和生态
农业生产的不稳定性增加,产量波动大。据估算,我国种植业产量在总体上因全球变暖可能会减少5%-10%左右,其中小麦、水稻和玉米三大作物均以减产为主。农业生产布局和结构将出现变动。气候变暖将使我国作物种植制度发生较大变化。农业生产条件改变,农业成本和投资将大幅度增加。气候变暖后,土壤有机质的微生物分解将加快,造成地力下降,气候变暖,还将导致病虫害增加。农业的化肥、农药施用量将增大,投入增加。
3、加剧其他灾害
气候变暖导致的气候灾害增多可能是一个更为突出的问题。全球平均气温略有上升,就可能带来频繁的气候灾害--过多的降雨、大范围的干旱和持续的高温,造成大规模的灾害损失。有的科学家根据气候变化的历史数据,推测气候变暖可能破坏海洋环流,引发新的冰河期,给高纬度地区造成可怕的气候灾难。
4、影响人类健康
气候变化对人体健康的不良影响是不难发现的:热浪冲击频繁加重可致死亡率及某些疾病,特别是心脏、呼吸系统疾病发病率增加;对气候变化敏感的传染性疾病如疟疾和登革热的传播范围可能增加。极端气候,如干旱、水灾、暴风雨等,使死亡率、伤残率及传染病疾病率上升,并增加社会心理压力。
扩展资料:
气候变化对我国的影响
从中外专家的一些研究结果来看,总体上我国的变暖趋势冬季将强于夏季;在北方和西部的温暖地区以及沿海地区降雨量将会增加,长江、黄河等流域的洪水爆发频率会更高;东南沿海地区台风和暴雨也将更为频繁;春季和初夏许多地区干旱加剧,干热风频繁,土壤蒸发量上升。
农业是受影响最严重的部门。温度升高将延长生长期,减少霜冻,二氧化碳的"肥料效应"会增强光合作用,对农业产生有利影响;但土壤蒸发量上升,洪涝灾害增多和海水侵蚀等也将造成农业减产。对草原畜牧业和渔业的影响总体上是不利的。海平面上升最严重的影响是增加了风暴潮和台风发生的频率和强度,海水入侵和沿海侵蚀也将引起经济和社会的巨大损失。
百度百科-全球气候变化
地形和气候的关系
当地所处的位置使得当地拥有某一气候,气候是气温、水文等要素的综合。气温和水分是当地生物生长所必须的,所以良好的气候环境为生物生存提供了条件。在适宜的地形,土壤的基础上,形成了当地的自然景观。同时,当地自然景观的形成,反过来又会影响气候。举例而言,森林景观处,其涵养水源的功能强大,使得森林的湿气重,使得当地气候湿润,气候的湿润又使森林保持了其多水分的特点。
其实,从大范围讲,气候不仅仅是一些气息要素的集合,还包括了陆地上的生物。
丘陵地形与气候有什么关系?
地形起伏不仅使它本身的气候显著不同,而且高耸绵亘的山脉,往往是低层空气流动运行的障碍,它可以阻滞北方的冷空气和南来的暖空气(如阻碍寒潮的行动,使锋带停滞),又可使气流的水份大大损耗。
(1)对气温影响 在山脉两侧,气候可以出现极大差异,高大的山脉往往成为气候的分界线。大抵与纬线平行的山脉以山南山北气温的悬殊为主;从表1对比天山南北、秦岭南北的冬季气温,可看出屏障作用的影响。
表1 对比天山南北、秦岭南北的冬季气温
月份/地名 奇台 哈密 西安 汉中
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
十一
十二
纬度
高度 -18.8 -12.3
-15.4 -5.6
-3.4 4.8
8.8 13.1
16.2 20.3
21.4 25.5
23.7 27.7
21.9 26.2
15.4 19.4
5.8 9.8
-5.7 -1.0
-15.3 -9.1
44°01ˊ 42°49ˊ
796.4m 737.9m -1.3 2.0
2.1 4.6
8.0 9.5
14.0 15.0
19.2 19.5
25.3 23.8
26.7 25.9
25.4 25.0
19.4 20.0
13.6 14.8
6.5 8.6
0.6 3.6
34°18ˊ 33°04ˊ
396.9m 508.3m
与海岸平行的山脉,以沿海内陆雨量的悬殊为主。就整个气候来讲,无论山脉的走向如何,只要高度足以阻碍盛行气流的运行,就会对两侧的气温、降水及其它气候要素产生影响,成为气候的障壁,而世界气候区的划分也往往以高耸的地形为界。我国著名的南岭,它是由一系列东西走向的山地组成,北来冷气团常常受阻于岭北,以1月平均气温为例,岭南曲江为10.7℃,岭北的坪石为7.5℃,二者相差3℃;前者冬季很少飞雪,后者冬季常有。这样,南岭以南可以发展某些热带作物,具有热带性环境;南岭以北热带作物不能越冬,具有亚热带环境。
(2)对降水影响 山地降水一般是随着高度增加而增多。特别是一些不太高的山区,山脚下与山顶的降水量有明显的差别。对比西安、泰安、九江、衡阳、峨眉几城市与附近山顶的降水量就可说明这一点:降水是随高度的增高而增加的,见表2。为什么降水随高度的增高而增加呢?
表2 降水与海拔高度的关系
对比地点 海拔(米) 年降水量(毫米)
华山西安 20653 753.1624.0
泰山泰安 1534129 1210.11.6
庐山九江 121532 1833.71493.7
衡山衡阳 1266103 2231.91353.0
峨眉山峨眉 3137447 2033.91668.7
其原因:第一是山地上气温低,水汽容易达到饱和,凝结为雨;第二是空气与较高地方的寒冷地面相接触,容易冷却致雨;第三是暖湿气流遇到山地,被迫沿山坡上升,由于绝热冷却,水汽容易凝结致雨。表3以台湾西部平原到阿里山间的降水情况为例,说明降水量随高度的变化。
表3 降水量随高度的变化
北港 竹崎 幼叶林 阿里山
距海(公里) 17 43 56 70
海拔(米) 9 129 1060 2406
降水量(毫米) 1493 2555 3045 4357
山地降水随高度的增加,只发生在一定限度以内,超过了这一限度,空气湿度减少,降水量就随高度增高而减少。这个限度的高度,就称为“最大降水带”。“最大降水带”决定于地理环境、季节和其它条件,它随时随地不同。例如,喜马拉雅山上这一限度在1000~1500米。
(3)山地立体气候 在山地上,随着高度的增加,日照增强,气温降低,气压减低,降水在达到最大降水带以前不断增加,但超过这一高度即行减少,在高山顶上还有冰雪覆盖。同时,地面形状和山坡的方向、坡度,也对各气候要素发生显著影响,而且在生产上具有重要意义。例如,同一山地,由于向阳坡日照时间长,气温高,霜冻情况比阴坡大为减轻,以至阳坡可以发展某些经济林木,而阴坡则因冬季受到冻害而不宜种植;因此在山地中,自下而上,气候垂直变化,形成垂直气候带。气候的垂直气候带的顺序性,决定于山岭位于哪一个水平气候带内:位于赤道的高山,由山麓到山顶,气候带和植物带分布与由赤道到两极的分布情况一样;如果山岭位于苔原地区,那么向上去只有冰雪区。
云南省的东川市,山脚的新村,海拔1254.1米,年平均气温20.3℃,≥10℃积温6821.3℃,霜期1个月左右,是南亚热带气候,可种甘蔗、花生、水稻等喜温作物,水稻一年两熟;山腰的汤丹,海拔2252.4米,年均温13.1℃,≥10℃积温3560.7℃,霜期3个多月,属暖温带气候,只宜种植玉米、马铃薯、小麦、蚕豆等,一年一至两熟;山顶附近的落雪,海拔3227.7米,年平均气温7.1℃,≥10℃积温762.6℃,霜期半年之上,属寒温带气候类型,只能种植马铃薯、荞子等喜凉作物,一年一熟;最高处气候更寒冷。期四月的某日去东川市旅行,从新村坐汽车到落雪只需3个小时,你可以感觉到,山脚炎热难当,山腰春暖花开,山顶大雪纷飞,寒风刺骨。“一山有四季”、“山高一丈,大不一样”,就是对这种立体气候的真实写照。
(4)青藏高原对气候的影响 青藏高原是地球上最年轻、大幅度整体隆起的大高原。影响自然环境的一个重要方面是气候,而青藏高原的隆起在很大程度上改变了我国以至整个亚洲的大气环流。在晚第三纪高原隆起以前,是行星风系占主导地位,我国盛行西风。青藏高原的隆起,迫使西风带北撤,并在北部形成强大的蒙古-西伯利亚高压。冬季,蒙古-西伯利亚高压每隔一定时间表现为寒潮的侵袭。寒潮南下过程中,遇到青藏高原的阻挡,便折向东,直驱华北以至华南,使我国东部气温低于世界其他同纬度地区。由于青藏高原的大幅度抬升,喜马拉雅山脉便成了阻止印度洋气流北上的主要障碍,使喜马拉雅山脉以北地区,尤其是藏北高原的气候变得干燥少雨。这种变化影响到整个西北地区。
气候是指某一地区长时间内的天气特征,包括天气的平均状况和极端状况。由于各地受“纬度位置、海陆分布和地形、季风、人类活动”等影响气候的因素不同,因而气候差异很大。影响气候的主要因素相互影响、相互制约,因此每一种气候类型都是由各个影响因素共同作用的结果,但影响的主导因素是有差异的,在影响气候的因素中,地形是一个重要因素。地形中由于“地形类型、地势高低、山脉分布、山脉走向和迎风坡背风坡”等的不同,都会对气候的特征和分布产生影响,甚至会破坏气候的地带性分布规律,因此地形是一个非地带性因素,不同的地形对气候有不同的影响,由于地形知识综合性强、要求有很强的空间概念,因此也就必然成为学生的学习难点,因此对地形知识的拓展分析,有助于知识的掌握和难点的化解。
一、地势高低对气候的影响
根据对流层气温的变化规律,在同一纬度地带,地势越高,气温越低,降水在一定高度的范围内,是随高度的升高而增加,在达到最大降水高度后,随高度的升高降水减少。
1.地形起伏对山地气候的影响。山地上随着高度的增加,日照增强,气温降低,气压减低,降水在达到最大降水带以前不断增加,但超过这一高度即行减少,在高山顶上还有冰雪覆盖,从而形成山地的垂直气候分布。
例1.喜马拉雅山山脚与山顶的降水量有明显的差别,开始;随着高度的增加降水增加,到了海拔1000~1500米左右,降水达到最大,而后降水量就随高度增高而减少(原因:山地上海拔较高,气温低,水汽容易达到饱和,凝结为雨;空气与山地寒冷地面相遇,容易冷却致雨;暖湿气流遇到山地,被迫沿山坡上升,水汽容易凝结致雨)。
例2.在热带地区的高山,从山麓到山顶,先后出现从赤道到极地的气候变化。
例3.南美洲西部赤道西侧的高山气候是由于高大的安第斯山的影响,非洲赤道东侧的东非高原的热带草原气候也是由于东非高原地势高的缘故。
2.地形起伏对山脉两侧气候的影响。高耸的山脉往往成为低层空气流动运行的障碍,它可以阻滞北方的冷空气和南来的暖空气又可使气流的水份大大损耗,在山脉两侧高大的山脉往往成为气候的分界线。
例1.与纬线大致平行的秦岭、南岭南北的冬季气温有着显著的差异,使得南岭以南可以发展某些热带作物,具有热带性环境,而南岭以北热带作物不能越冬,具有亚热带环境,而秦岭则成为亚热带和温带气候的分界线。
例2.冬季,蒙古-西伯利亚高压每隔一定时间表现为寒潮的侵袭,寒潮南下过程中,遇到青藏高原的阻挡,便折向东,直驱华北以至华南,使我国东部气温低于世界其他同纬度地区。
二、地形分布对气候的影响
地形分布会改变某地的气温分布,也会使某种气候只局限分布于某一狭窄的区域。
例1.南美洲西海岸热带沙漠气候只分布在沿岸狭长的地带,主要是受安第斯山的影响。
例2.北美洲西海岸温带海洋性气候只分布在沿岸狭长的地带,主要是受科迪勒拉山脉的影响。
例3.北美洲西海岸温带海洋性气候只分布在沿岸狭长的地带,而西欧的温带海洋性气候能够分布到大陆内部,分布的面积广阔,就是与“西欧平原面积广,山脉呈东西走向、相间分布,从而有利于来自海洋的暖湿西风深入大陆内部”有关。
三、地形类型对气候的影响
在同一纬度的地区,由于地形类型的不同,使得影响气候的因子也不同,从而形成不同的气候类型。
例1.非洲赤道东侧东非高原的热带草原气候是由于东非高原地势高的影响,而同纬度非洲刚果盆地则形成热带雨林气候,说明地形类型的差异对气候会产生一定的影响。
例2.右图甲乙两地气温分布呈现封闭状态,与相临的大致与纬线平行的等温线分布明显不同,就是因为,甲地受山地的影响,而乙地则受谷地(盆地)的影响。
四、山坡方向对气候的影响
山脉的迎风坡和背风坡的气温与降水有明显的差异,山地的迎风坡(指来自海洋的暖湿气流,在山脉的迎风坡,暖湿气流被迫抬升,容易成云致而。背风山坡因空气下沉,气温升高,降水就少)比背风坡多雨,向阳坡比背阳坡气温高。由于山坡方向对气候各要素发生显著影响,而且对气候也就产生重要影响。