文:宇聲星空
氣候
氣候是某一地區(qū)平均天氣特征及其變化特點,由氣候要素如氣溫、濕度、降水、風等在許多氣候因素的錯綜復雜影響下形成,包括輻射、下墊面性質(zhì)、大氣環(huán)流和人類活動等。
中國古代以五日為候,三候為氣(見《黃帝內(nèi)經(jīng)素向·六節(jié)藏象論》),一年分二十四氣、七十二候。各候各氣都有其自然特征,合稱“氣候”。氣候是地球表面長期以來大氣現(xiàn)象的綜合體現(xiàn),包括穩(wěn)定的情況,也包括極端情況。現(xiàn)代氣候新概念界定為:氣候系統(tǒng)的全部成分在任一特定時段內(nèi)的平均統(tǒng)計特征。
地球氣候主要由四個因子決定:
一、太陽輻射因子。指到達地球表面的太陽輻射分布狀況。決定太陽輻射的照度,太陽位置的天文因子和大氣透明度。造成地球氣候沿緯度線的帶狀分布和季節(jié)交替。太陽活動的變化,可影響地球氣候的長期變化。
二、地理因子。主要指影響氣候的地球表面特征。包括海陸分布、地形、海拔高度、山脈走向、坡向坡度和地形起伏程度,以及地表覆蓋如冰雪、植被、巖石、土壤特征等。這些表面的輻射特性以及對太陽輻射的反射率差異是造成地表凈輻射差異的原因。而海陸之間熱力和水分條件的差異,陸地和海洋上高低緯度間的熱力差異,海冰和大陸雪面的影響,各類地形的動力熱力作用等都通過大氣環(huán)流對氣候產(chǎn)生影響。
三、大氣環(huán)流因子。主要指地球上影響氣候的大范圍空氣流動特征。大氣環(huán)流使得地球上的熱量、水汽以及其他物理量,在水平或者垂直范圍內(nèi)進行交換。影響氣候的大氣環(huán)流因子包括平均經(jīng)圈和緯圈環(huán)流、行星風系、大氣活動中心和大氣環(huán)流型等。
四、人類活動因子。指人類生活和生產(chǎn)活動對氣候的影響。人類改變下墊面條件,如砍伐森林、墾荒、興建大型水利工程、灌溉、城市建設(shè)、道路修建、植樹造林等,可改變地面反射率和水熱平衡過程,燃燒過程釋放出大量二氧化碳可改變大氣成分,同時還直接加熱大氣。
上述諸因子的綜合作用,構(gòu)成了包括大氣、海洋、大陸、冰雪和生物在內(nèi)的氣候系統(tǒng),在太陽輻射下,形成了各地氣候。
世界各地區(qū)的氣候錯綜復雜,各具特點。從形成氣候的主要因素和氣候基本特點來分析,可以舍其小異,求其大同,采用各種指標,如緯度、溫度、風系、氣團及植物群系類型等,把地球上氣候特征彼此相近的地區(qū)劃分成若干帶狀地帶或大范圍地區(qū)。這就是氣候帶。這樣就可以使紛繁的世界氣候系統(tǒng)化,便于研究。比較與了解各地氣候的主要特征和形成規(guī)律,有利于對氣候資源的認識、開發(fā)和利用。
氣候帶是在多種因素,如太陽輻射、地理緯度、海陸劃分、海拔高度等的影響下形成的。但最直接、最重要的因素是太陽輻射在地球表面的緯度分布規(guī)律,因此可以說氣候帶實際是熱量帶。各個時期,各種學派對氣候帶的劃分不盡相同。一種較為通常的方法是把全球劃分成11個氣候帶。即赤道氣候帶,南、北熱帶,南、北副熱帶,南、北溫帶,南、北亞寒帶,南、北寒帶。
氣候變化
地球上的氣候一直不停地呈波浪式發(fā)展,冷暖干濕相互交替,變化的時間長度也不一。研究氣候變化的歷史,弄清現(xiàn)代氣候變化的趨勢,既有重大理論意義,也為我們按照氣候演變規(guī)律,采取適當措施,及早預防和抗御異常氣候災害,合理地利用氣候資源,改造氣候條件提供科學依據(jù)。
從時間長度和研究方法來看,地球氣候變化史可以分為三個階段:
一、地質(zhì)時期的氣候變化,距今22億年~1萬年前,其最大特點是冰期與間冰期交替出現(xiàn)。
二、歷史時期氣候,指近1萬年左右以來的氣候。
三、近代氣候是指最近一、二百年有氣象觀測記錄時期的氣候。
氣候的形成和變化受多種因子的影響和制約。太陽輻射和宇宙——地球物理因子都通過大氣和下墊面來影響氣候變化。人類活動與大氣的下墊面,又相互影響、相互制約,從而形成重疊的內(nèi)部和外部反饋關(guān)系,使太陽輻射的影響不斷地來回傳送、組合、分化和發(fā)展。這種疊加和交錯結(jié)合,以多種形式表現(xiàn)出來,使得地球氣候變化的原因非常復雜。
人類活動對氣候的影響既有無意識的,也有有意識地改變氣候條件,反映在以下三個方面:
一、在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中排放至大氣中的溫室氣體和各種污染物質(zhì),改變大氣的化學組成。
二、在農(nóng)牧業(yè)發(fā)展和其他活動中改變下墊面的性質(zhì),如破壞森林和草原植被,海洋石油污染等等。
三、城市中的城市氣候效應。自世界工業(yè)革命后的200年間,隨著人口的劇增,科學技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)規(guī)模迅速擴大,人類活動本身對氣候的不利影響越來越大。
因此,必須加強對氣候變化的研究,采取措施,有意識地規(guī)劃和控制各種影響環(huán)境和氣候的人類活動,使之向有利于改善氣候條件的方向發(fā)展。
(待續(xù))