氣候作為自然界的一種現(xiàn)象,與人類社會(huì)有著密切的聯(lián)系。早在人類文明剛剛興起的遠(yuǎn)古時(shí)代,就有關(guān)于氣候知識(shí)和氣候現(xiàn)象的記載。氣候本身也是一個(gè)不斷發(fā)展的概念。
氣候一詞在古希臘文中意為“傾斜”,指各地氣候的冷暖同太陽(yáng)光線傾斜角度有關(guān)。古希臘學(xué)者根據(jù)太陽(yáng)高度角,將全球劃成五帶:熱帶、南北溫帶和南北寒帶。在20世紀(jì)初,局地氣候常被認(rèn)為是溫度和降水長(zhǎng)期平均的季節(jié)變化情況,把存在相對(duì)均勻的局地氣候的區(qū)域定義為氣候帶,如熱帶雨林、沙漠和凍原等,開始顯現(xiàn)出地理特征。到20世紀(jì)中葉,隨著高空和地面氣象站網(wǎng)的發(fā)展,氣候的范疇延伸到包括高空和地面的所有大氣的長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)量,把大氣環(huán)流看成形成氣候的基本因素之一,再考慮到物候經(jīng)驗(yàn)和資源利用開發(fā),以及時(shí)間和空間尺度等不同因素,出現(xiàn)了各種不同的氣候分類法。
影響因素
一個(gè)地方氣候的形成是太陽(yáng)輻射、大氣環(huán)流、海陸分布、地形、洋流等因素綜合影響的結(jié)果。
緯度位置決定著熱量條件
地球上的熱量以及產(chǎn)生大氣運(yùn)動(dòng)和洋流等的能量來(lái)自太陽(yáng)輻射,因此太陽(yáng)輻射是氣候形成的基本因素。由于太陽(yáng)輻射(高度角)隨緯度的增高而遞減,地球氣候的分布呈現(xiàn)出按緯度分布的地帶性。如太陽(yáng)可直射的緯度范圍為熱帶;有極晝極夜現(xiàn)象的緯度范圍為寒帶;無(wú)太陽(yáng)直射、無(wú)極晝極夜現(xiàn)象的緯度范圍為溫帶。
大氣環(huán)流是影響氣候的重要因素
空氣總是由高壓流向低壓,力圖使各地的氣壓、氣溫、濕度趨向一致,于是形成大范圍的氣流運(yùn)行,包括經(jīng)圈環(huán)流和緯圈環(huán)流、行星風(fēng)系,以及形成氣旋、反氣旋、鋒面等。其所經(jīng)之處,往往產(chǎn)生風(fēng)、晴、陰、雨、雪等各種天氣現(xiàn)象,對(duì)氣候形成起重要作用。例如在南北緯30°~40°之間的大陸西岸受副熱帶高氣壓帶和西風(fēng)帶交替控制,形成冬雨夏干的地中海氣候;中緯度大陸西岸常年受西風(fēng)帶控制,形成冬不冷夏不熱、全年濕潤(rùn)的溫帶海洋性氣候。
下墊面性質(zhì)影響水熱狀況
下墊面是大氣與其下界的固態(tài)地面或液態(tài)水面的分界面,是大氣的主要熱源和水汽源,也是低層大氣運(yùn)動(dòng)的邊界面。因此下墊面的性質(zhì)對(duì)大氣物理狀態(tài)與化學(xué)組成的影響很大。
海陸位置主要影響降水量的多少和溫差大小,沿海地區(qū)的氣候海洋性特征顯著,氣候濕潤(rùn);內(nèi)陸地區(qū)的氣候大陸性特征顯著,氣候干旱。
不同地面對(duì)太陽(yáng)輻射反射率不同:新落雪面為85%~90%;落葉樹林為15%~25%;常綠樹林為7%~15%;耕地(干)為10%~15%,反射率的差異,使氣溫有相應(yīng)高低不同的區(qū)別。
地形起伏常常形成局地氣候差異。在同一緯度地帶,地勢(shì)越高,氣溫越低。高大的山脈還會(huì)迫使氣流上升、冷卻,水汽凝結(jié),造成迎風(fēng)坡和背風(fēng)坡的氣溫和降水有明顯的差別。
人類活動(dòng)
人類利用和改造自然,改變了下墊面的性質(zhì),如植被覆蓋情況、水域面積等,從而引起局部地區(qū)氣候的變化。另外,社會(huì)工業(yè)化、城市化的發(fā)展,改變著大氣的物理性質(zhì)和化學(xué)成分,也在影響氣候的形成和分布。
分類方式
將不同地區(qū)的氣候按其主要特征劃歸類別,其結(jié)果即為各種不同的氣候型。近百年間,中外學(xué)者提出的氣候分類有百種之多。其中柯本分類法、貝爾格分類法、阿里索夫分類法等幾種氣候分類法在世界上應(yīng)用較廣。
1.柯本氣候分類
德國(guó)氣象學(xué)家柯本以氣溫和降水為指標(biāo),參照自然植將全球氣候分為5個(gè)主要?dú)夂蛐停簾釒Ф嘤陰А⒏稍飵А嘏嘤陰А⒑鋷Ш捅АC恳恢饕獨(dú)夂蛐驮侔唇邓竟?jié)分配、夏熱或干旱程度,分成若干副型。
柯本氣候分類法系統(tǒng)分明,界線明晰,便于應(yīng)用。與苔原、森林、草原和沙漠等自然景觀帶的對(duì)照也比較符合,因此曾被世界各國(guó)廣泛采用。
2.貝爾格氣候分類
蘇聯(lián)地理學(xué)家貝爾格認(rèn)為氣候條件與其它自然條件(尤其是植被和土壤)共同造成一定的特有景觀,并據(jù)此作出氣候分類。
貝爾格首先將陸地分為兩類:低地和高地(海拔1000米以上)。對(duì)低地氣候,以自然景觀為主要標(biāo)志,以月平均氣溫為指標(biāo),劃分出11種氣候型(帶):苔原氣候、泰加林(針葉林)氣候、溫帶落葉闊葉林氣候、溫帶季風(fēng)氣候、草原氣候、地中海型氣候、副熱帶森林氣候、溫帶內(nèi)陸沙漠氣候、熱帶沙漠氣候、薩王納(熱帶稀樹草原)氣候、熱帶雨林氣候。
對(duì)于高地氣候,采用上述11種氣候型劃分山地氣候的垂直帶,并在雪線以上增加永凍氣候一類。對(duì)高原氣候分成地冰原型、高草原型及溫帶半沙漠型、溫帶沙漠型、西藏型、副熱帶草原或伊朗型、熱帶高原型或高原熱帶稀樹草原型。
貝爾格氣候分類以景觀為基礎(chǔ),著重于氣候、地形、土壤和植被等彼此間相互影響和緊密聯(lián)系,把緯度氣候帶與垂直氣候帶區(qū)別開來(lái)。
3.阿里索夫氣候分類
蘇聯(lián)氣候?qū)W家阿里索夫認(rèn)為氣候在很大程度上決定于環(huán)流因素。他根據(jù)主要?dú)鈭F(tuán)的季節(jié)分布和氣候鋒的位置,把北(南)半球劃分為四個(gè)基本氣候帶:赤道帶、熱帶、溫帶和北極帶(南半球是南極帶),以及三個(gè)過(guò)渡氣候帶:副赤道帶、副熱帶和副北極帶(南半球是副南極帶)。
為了更準(zhǔn)確地反映氣候的區(qū)域差異和特征,阿里索夫又根據(jù)下墊面屬性和環(huán)流因素,將每一氣候帶劃分成大陸性氣候、海洋性氣候、東岸型氣候和西岸型氣候,共劃分為七帶二十二型。
阿利索夫氣候分類指標(biāo)比較綜合,能夠反映氣候形成的條件,所劃出的氣候帶與地理緯度較為一致。
4.斯特拉勒氣候分類
美國(guó)地理學(xué)家斯特拉勒父子也根據(jù)氣團(tuán)的源地分布和氣候鋒的位置及其季節(jié)移動(dòng)劃分氣候帶。首先把全球劃分為三個(gè)氣候帶(低緯、中緯、和高緯),然后再根據(jù)環(huán)流形勢(shì)、溫度、濕度情況,在低平地帶劃分出12個(gè)氣候型,另列一類高地氣候。
這個(gè)分類法的優(yōu)點(diǎn)是重視氣候的形成因素,把高地氣候與低地氣候區(qū)分開來(lái),照顧了氣候的緯度地帶性及大陸東西岸和內(nèi)陸的差異性,將各氣候類型的典型特征能重點(diǎn)突出地表征出來(lái)。
判讀方法
總體來(lái)說(shuō)無(wú)論以哪幾種氣候因素為依據(jù)條件,判定一個(gè)地區(qū)的氣候類型主要有以下幾種方法:
定位法
根據(jù)地理位置判斷氣候類型。依據(jù)緯度位置判斷溫度帶,依據(jù)海陸位置(同緯度大陸東岸、西岸或是內(nèi)陸)確定具體氣候類型。
定性法
根據(jù)區(qū)域自然特征(如氣候特征、典型植被和典型動(dòng)物、水文、土壤等)和氣候成因來(lái)判定氣候類型。如地中海氣候典型植被是亞熱帶常綠硬葉林。
定量法
根據(jù)氣溫和降水資料判斷氣候類型。以“溫”定帶(溫度帶),以“水”定型(氣候類型)。
從氣溫上看,可將世界氣候類型歸納為以下五種:
再以降水定型:
中國(guó)氣候類型
世界氣候復(fù)雜多樣,要擬定一個(gè)完善無(wú)瑕的世界氣候分類法確非易事。中國(guó)幅員遼闊,跨緯度較廣,距海遠(yuǎn)近差距較大,加之地形及山脈走向多樣,因而氣溫降水的組合多種多樣,形成了多種多樣的氣候。
從氣候類型來(lái)看,中國(guó)主要有6大氣候類型:
熱帶季風(fēng)氣候:包括臺(tái)灣省的南部、雷州半島、海南島和西雙版納等地。
亞熱帶季風(fēng)氣候:華南大部分地區(qū)和華東地區(qū)屬于此種類型的氣候。
溫帶季風(fēng)氣候:華北地區(qū)屬于此種類型的氣候。
高原山地氣候:青藏高原屬于此種類型的氣候。
溫帶大陸性氣候:廣義的溫帶大陸性氣候包括溫帶沙漠氣候、溫帶草原氣候及亞寒帶針葉林氣候。中國(guó)大部分北緯40°以北的內(nèi)陸地區(qū)都是溫帶大陸性氣候。
熱帶雨林氣候:南沙群島屬于這種類型的氣候。
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