气候有哪些特征和作用_气候资源有哪些特征
1.气候的基本特征
2.关于气象的知识内容
我国气候的主要特征可以概括为两个主要方面,一是气候类型复杂多变,一是大陆性季风气候显著。
我国地域辽阔,南北跨度大,具有热带、亚热带和温带等多种热量带,这是致使我国气候类型复杂多样的主要基础原因。
同时,我国是世界上季风气候最发达的区域之一。冬季受亚洲高压的控制,盛行寒冷、干燥的偏北离陆风,夏季则受西北太平洋副热带高压的控制,盛行由海上来的潮湿、温暖的偏南气流,温湿多雨。
中国气候类型
1、热带季风:包括台湾省的南部、雷州半岛、海南岛和西双版纳等地。
2、亚热带季风:中国华南大部分地区和华东地区属于此种类型的气候。夏季气温相当高,冬季气温相当低。
3、温带季风:中国华北地区属于此种类型的气候。由于气候变暖等原因,华北南部地区频频出现高温天气,但平均气温仍不超过25℃。
4、高原山地:中国青藏高原属于此种类型的气候。气温日较差大而年较差较小,但太阳辐射强,日照充足。
5、温带大陆性:广义的包括温带沙漠气候、温带草原气候及亚寒带针叶林气候。狭义的将湿润的后者除外,中国大部分北纬40°以北的内陆地区都是温带大陆性气候。这些地区降水稀少,气温日较差、年较差都很大,如我国新疆。
6、热带雨林:中国南沙群岛属于这种类型的气候。全年高温多雨,降水丰沛。
气候的基本特征
简述我国气候的情况如下:
冬季气温的分布
从1月等温线图可看出:0℃等温线穿过了淮河—秦岭—青藏高原东南边缘,此线以北(包括北方、西北内陆及青藏高原)的气温在0℃以下,其中黑龙江漠河的气温在-30℃以下;此线以南的气温则在0℃以上,其中海南三亚的气温为20℃以上。因此,南方温暖,北方寒冷,南北气温差别大是中国冬季气温的分布特征。
这一特征形成的原因主要有:
纬度位置的影响:冬季阳光直射在南半球,中国大部处于北温带,由太阳辐射获得的热量少,同时中国南北纬度相差达50℃,北方与南方太阳高度差别显著,故造成北方大部地区气温低,且南北气温差别大。
冬季风的影响:冬季,从蒙古、西伯利亚一带常有寒冷干燥的冬季风吹来,北方地区首当其冲,因此更加剧了北方严寒并使南北气温的差别增大。
夏季气温的分布
从中国夏季7月等温线图上可以看出:除了地势高的青藏高原和天山等以外,大部地区在20℃以上,南方许多地方在28℃以上;新疆吐鲁番盆地7月平均气温高达32℃,是中国夏季的炎热中心。所以除青藏高原等地势高的地区外,全国普遍高温,南北气温差别不大,是中国夏季气温分布的特征。
其形成原因有:夏季阳光直射点在北半球,中国各地获得的太阳光热普遍增多。加之北方因纬度较高,白昼又比较长,获得的光热相对增多,缩短了与南方的气温差距,因而全国普遍高温。
中国的温度带
中国用积温来划分温度带,当日平均气温稳定升到10℃以上时,大多数农作物才能活跃生长,所以通常把日平均气温连续≥10℃的天数叫生长期。把生长期内每天平均气温累加起来的温度总和叫积温。
一个地区的积温,反映了该地区的热量状况。根据积温的分布,中国划分了5个温度带和一个特殊的青藏高原区。不同的温度带内热量不同,生长期长短不一,耕作制度和作物种类也有明显差别。
关于气象的知识内容
太阳能
太阳能丰富、光合生产潜力高
中国的太阳能除川黔地区外,其余大都相当或超过国外同纬度地区,与美国相当,略高于日本。高值和低值中心处于22~35°N之间。即青藏高原高值中心,其南部光能接近世界上最丰富的撒哈拉沙漠,拉萨有“日光城”之称。低值中心出现在四川盆地。我国主要农业区,作物生长期间的光合有效辐射量多,为作物高产提供了充足的光能。青藏高原生长期短,能为植物提供的光合有效辐射量为全国最低。
热量带亚热带和温带
热量带多,亚热带和温带面积大
中国是世界上热量带最多的国家,由南往北相继出现热带、南亚热带、中亚热带、北亚热带、南温带、中温带、北温带。青藏高原还有高原温带、高原亚寒带和高原寒带。中国东部主要农业区面积较大,其中亚热带和中、南温带约占全国陆地总面积的42.5%,其热量与美国主要农业区相近似。≥10℃积温,在40°N地区比日本略多,与地中海气候地区相近;在30°N地区,比地中海气候地区多500℃,比西亚、南亚、非洲等地少600~1000℃。
季风气候显著影响
热量的季节变化十分明显,大部分地区四季分明,农事活动依赖节气的更迭十分敏感。中国东部与世界同纬度相比,冬季过冷,夏季偏热,而且纬度越高越明显,冬季比夏季突出。夏季偏热,一年生喜温作物(水稻、玉米等)可种植在纬度较高的东北地区,有利扩大喜温作物种植面积和提高复种指数。但冬季过冷,却使越冬作物或多年生亚热带和热带经济果木林的种植北界偏南。这一热量特点也是形成我国种植制度多样性的原因之一。
下垫面复杂多样
造成了气候的再分配中国山地丘陵约占全国面积的2/3。境内地形复杂,较大山脉的走向、地形起伏、加上离海远近等因素的影响,造成了光、热、水的重新分配与组合,使得有些地区非地带性的影响超过地带性影响。有出现“气候区地”现象和“十里不同天”的说法。例如,西南部江河谷的巧家、华坪、元谋一带,虽处于中亚热带范围,但却出现南亚热带气候,≥10℃积温高达7000~8000℃,最冷月平均气温在12℃以上,全年基本无霜。又如地处低纬高原的云南,由于纬度增加和海拔高度增高相一致,使南北不到10个纬距的范围内相继出现热、温、寒带的气候及相应的植被。一般在海拔2300~2500米的高寒区,以耐寒作物为主,1300~1500米高度为中温带,为一年一熟或二年三熟区;1300米以下为低热带,为一年二熟或三熟区。中国境内有些东西走向或东北—西南走向的高大山脉,对北来冷空气和南来暖湿气流有显著的屏障作用,是山体两侧水热状况显著差异的分水岭。例如大兴安岭两侧年平均气温相差2~4℃,≥10℃积温相差300~1000℃,年降水量可相差100~200毫米,成为由农区向牧区的过渡地带。天山山脉成为新疆分割为干旱南温带和干旱中温带的天然分界线。秦巴山系是标志中国南方与北方气候的分界线,也是水分盈亏平衡为零的界线,它标志北方旱地农业与南方以水田为主的农业的交接带,又是作物是否休眠越冬的分界线。尤其是该山体的屏障作用使四川盆地冬暖十分显著,盆地1月平均气温比东部平原同纬度地区偏高3~4℃,≥10℃积温多300~500℃,无霜期多40~60天,若经海拔订正后的增温效应,则相当于使四川盆地南移5个纬距的位置。山区的热量随海拔高度的变化很明显。一般每升高100米,年平均气温下降0.51℃,≥10℃积温减少170℃,生长期约减少4~6天。
特殊地形的热量效应
也不可忽视。例如亚热带山区的一些山腰,冬季有逆温现象,多存在暖带和温暖小区;一些大的水体(湖泊、水库),对周围有调温效应,这都有利于果林和作物避寒越冬。但在低凹地形,冷空气易堆积在谷底,形成冷空气“湖”,使作物易发生霜冻害。
降水分配不均衡
干湿界线与等降水量线相近与全球比,我国降水量不算丰富。粗略估计,中国平均年降水量约为648毫米,较全球陆地平均年降水量800毫米约偏少19%,比亚洲平均年降水量740毫米偏少12%,在纬度相同的日本、朝鲜某些地区的年降水量比我国要多。中国降水的主要水汽来源于太平洋,年降水量的分布趋势自东南沿海向西北内陆递减,等雨量线大体呈东北—西南走向。按这一走向的年降水量400毫米等值线相当于半干旱与半湿润地区的分界线;250毫米年降水量等值线又相近于干旱与半干旱的分界线;横穿东部的900毫米年降水量等值线是东部地区半湿润与湿润地区的分界线。
降水量的区域分布极不均衡。西北内陆流域面积占全国总面积的36.4%,年平均降水量仅为164毫米,全年总降水量只占全国的9.5%;而我国东南部外流流域面积占全国总面积的63.7%,平均年降水量达896毫米,其全年总降水量占全国的90.5%。
中国降水量夏季多、冬季少,这是季风气候的一个重要特征。各地降水季节分配的差异很大,尤其北方雨季短,降水明显地集中于夏季。因此,取季节调水措施是防旱的重要对策之一。
雨热基本同季
夏季光、热、水共济,气候生产潜力大中国大部分地区气温与降水的季节变化基本同步,这是农业气候的一种优势。夏季温高雨多,光合有效辆射量大,为植物旺盛生长提供了十分有利的条件,气候生产潜力高。各地雨热同季的情况有所不同,中国北方,春季升温快,夏季温度高,6~8月≥10℃积温占全年的50%以上,同期降水量占全年的60%以上。江淮及其以南地区,6~8月≥10℃积温和降水量均占全年的30~40%,雨热同季时间长,故复种指数高。云南和青藏高原地区,年内气温变化较平缓,降水集中程度高于温度,水热配合稍差,如云南6~8月积温只占全年的20~30%,但同期降水量占全年的60%以上;青藏高原6~8月积温占全年的55~65%,同期降水量占全年的60~80%。
热量和降水量的年际变化较大,易发生低温冷害或旱涝。据著名气象学家竺可桢先生考证,中国在5000年的历史长河中,有多次的冷期和暖期,曾造成农牧界线南北来回推移;历史时期气候冷暖变化也曾引起单、双季稻的种植界线南北变动两个纬距。近百年来,我国≥10℃积温变化有7~8年和2~3年的周期波动,尤以8年周期最明显。本世纪初期各地积温偏少,30年代中期开始增多,至50年代达到最高,随后逐渐下降,在60年代中期曾有一短暂的回暖过程,目前在平均值左右摆动。近30年间,各地最暖年与最冷年的热量状况之差是:≥10℃积温的差值约在500~1100℃之间;≥10℃持续日数的差值在30~60天之间。≥10℃积温相对变率(积温距平绝对值的多年平均与平均积温的百分比)是,青藏高原为4~5%,东北、华北北部及西北地区大于3%,华南及云南南部小于1.5%。热量不稳定,可导致农业不稳产。例如,黑龙江省高温年与低温年的积温偏差平均为±300℃左右,这个变化幅度可导致产量增产或减产30%左右。
问题与挑战
多样的气候类型造就了中国丰富的生态系统类型与多样的气候利用类型。然而,在利用我国的气候推进我国实现可持续发展这一问题上,我们也不得不看到如下几个显著特点。
其一:由于中国以大陆性气候为主的特点,北方的广袤地域寒冷和水分不足常常成为生物生产的限制因子,丰富的光能与土地因此而得不到充分利用,制约着中国土地生产力的提高乃至经济社会的进一步发展。
其二:气候变化不仅仅是温度的升高,还极有可能是极端气候频次的增加与强度的增大。
研究表明:未来的气候变化会导致北方夏季风降水的年度间变异增大,意味着北半球的季风气候区有可能遭受几率更为频繁且强度更大的洪涝或干旱等极端气候。我国大部分为季风气候区,季风的进退直接影响着我国的洪涝与旱灾,给国民经济的发展带来不利影响。东亚季风以及东南和西南季风对我国的夏季降雨有着很大的影响,它们的变异必将导致我国农牧业生产的气候灾害损失加大,生产水平稳定提高的可能性大大降低。
因而,气候变化的不确定性,特别是气候变化对我国社会经济与生态环境不利影响甚至是灾变,直接影响着我国的可持续发展,甚至构成一定程度的威胁。
其三:我国在气候系统探测和气候要素精细观测等方面的基础建设与能力,以及应对气候变化的基础设施,离世界先进水平还有很大差距,对支撑我国实现可持续发展能力明显不足。现有的专业气象观测网在探测范围、要素、精度、分辨率等方面尚不能满足经济社会各领域发展专业服务的需求;技术装备科技含量不高,观测手段和设备落后;观测项目针对性不强,规范、标准不统一,既有一些交叉重复,也有诸多空白,如海上、荒漠和高山等地区和交通等行业的观测资料十分缺乏;观测领域亟需拓展与整合。如现在我国在风力丰富的地区也还没有开展亚米级的风场观测,无法为风力的开发提供精细的气候资料与气象保障服务。
中国在针对冰雹、强降雨、强风暴、暴雪等极端天气气候的高时空分辨率的预报、预测能力上还存在有明显的不足与缺陷。针对上述特点,应该合理利用中国的气候,加强气候变化及其影响的科学研究,提高与改善气候科学为中国经济社会发展的保障能力。
1.什么是天气:天气是指短时间(几分钟到几天)发生的气象现象,如雷雨、冰雹、台风、寒潮、大风等。
2.什么是气候 :气候是指某一地区长时期内(月、季、年、数年、甚至数百年等)各气象要素长年的平均值。是一个地区的冷、暖、干、湿等天气状况基本特征的综合反映。
3.气候:气候是指广泛存在于大气圈中的光能、热能、降水、风能等可以为人们直接或间接利用,能够形成财富,具有使用价值的自然物质和能量,是一种十分宝贵的可以再生的自然,它是人类社会赖以生存和发展的基本条件,已被广泛用于国计民生的方方面面。
4. 小气候: 小气候是在具有相同的大气候背景的范围内,在局部地区,由于地形方位、土壤条件和植被不一致,使该地区具有独特的气候状况。小气候的特点,主要表现在个别气象要素变化剧烈,以及个别天气现象上的差异。。
5.城市气候: 在大气候或区域气候的背景条件下,由于城市化的影响而形成的一种局地气候或小气候。城市气候呈现出所谓“五岛”的特征,即“热岛”、“湿岛”、“干岛”、“雨岛”、“混浊岛”。
6.热岛效应: 热岛是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象,是城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快,城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的热容量和吸热率,使得城区储存了较多的热量,并向四周和大气中幅射,造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温,高温的城区处于低温的郊区包围之中,如同汪洋大海中的岛屿,人们把这种现象称之为城市热岛效应。
7.为什么冬天的气压比夏天高: 气压是指地球上空气柱在单位面积上产生的压力。一个地方的气压是经常发生变化的,当气压降低时,天气阴雨,气象升高时,天气转晴。气压发生变化有许多原因。其中空气温度的变化是引起气压变化的一个很重要的原因。当空气冷却时,空气收缩,密度增大,单位面积上承受的空气柱重量增加,气压也就升高。因此,冷空气一到,总是伴随着气压的升高;而在暖空气来临的同时,气压常常降压。冬天是冷空气的世界,夏季则是暖空气的天地,气压冬高夏低的道理也就很清楚了。
8.什么是数值天气预报: 数值预报是根据现有的天气状况和已知的初始条件,利用高速计算机,求解控制大气运动的动力-热力学方程,从而得出一段时期内的天气形势和有关气象要素的客观定量预报方法。数值天气预报是当今天气预报的基础,也是气象现代化建设的重要标志之一。
9.气候变化: 长时期内气候状态的变化。通常用不同时期的温度和降水等气候要素的统计量的差异来反映。变化的时间长度从最长的几十亿年至最短的年际变化。
10.气候异常:正常气候起伏中出现的明显反常现象。主要由气候因子的配置发生较大变化所致。常导致人类及动植物的不相适应,而影响人类社会活动及生产活动,危及动植物的正常生长发育等。
11.二十四节气:二十四节气是根据地球在环绕太阳运行的轨道上所处位置划定的,属于阳历的范畴。地球绕太阳公转一周为360度,以春分时为0度,清明时为15度,以后每隔15度为一个节气,其日期在阳历中是基本固定的。二十四节气是中国历法的独创,是我国古代科学文化的辉煌成就之一。
12.太阳黑子:太阳光球上经常出现的阴暗斑点。它是太阳活动的基本标志。根据统计,地球上天气或气候反常均与太阳黑子活动有密切关系。
13.气候异常:正常气候起伏中出现的明显反常现象。主要由气候因子的配置发生较大变化所致。常导致人类及动植物的不相适应,而影响人类社会活动及生产活动,危及动植物的正常生长发育等。
14.气候因子:形成气候的基本因子。主要有三个主要方面:辐射因子、环流因子、地理因子。
15.气候预报:指利用气候演变规律制作的预报。制作方法与“长期天气预报”相似。它是从气候演变规律出发预报未来一段时期内可能出现的天气状况。
16.生物气候学:研究生命有机体与气候环境条件相互影响、相互作用的学科。属于应用气候学范畴。
17.季风与季风气候:由于大陆及邻近海洋之间存在的温度差异而形成大范围盛行的、风向随季节有显著变化的风系,具有这种大气环流特征的风被称为季风。受季风支配的区域里的气候又被称为季风气候,季风气候区一般夏季受海洋气流影响,冬季受大陆气流影响,主要特征为冬干夏湿。