气候带的形成与划分

多彩的气候类型

  地球上的气候是多种多样、千万变化、错综复杂的,几乎找不到任何两个地方的气候是完全相同的,也没有任何一个地方的气候每年的状况都是一样的。然而,气候的分布却具有明显的规律性或地带性,特别是在地势比较平坦的海洋或平原,地带性就更为明显。气候的地带性,引起地理环境中的土壤、生物、水体等都具有地带性。

  看一看世界气候就可以发现,气候带的特征在地球表面的分布是非常明显的。所谓气候带,就是环绕着地球的带状分布的气候区域。在这个地带内,由于辐射平衡、温度、蒸发、降水、气压和风等,都表现出一种地带性特征,而且气候的最基本特征是一致的,它们结合起来,明显地反映出气候的地带性。而引起气候地带性的原动力是太阳辐射,太阳辐射在地表是按地理纬度分布的,因此,古代的希腊学者根据纬度把全球的气候带分为五个气候带:即热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带。它们的界线是以南、北回归线和南、北极圈划分的。这种划分法,使气候带与纬度平行,并呈十分规律的环绕地球的带状分布区域。这就是“天文气候带”。天文气候带是实际气候带的基础,与实际的气候带基本相符。但由于海陆交界的地区,或在地势高低变化大的地区,气候带表现的就不那么明显,甚至还有偏离或间断的现象。这说明地球上气候带的分布是随着各个地区的条件而有变化的。低纬地区大部分是海洋,下垫面比较均匀,所以气候带在低纬地区表现得最明显。比如热带雨林、热带干湿季气候、热带干旱气候等地带性分布明显,这主要是由于热带地区下垫面相对来说比较均匀。在高纬地区,地面主要为冰雪覆盖或大部分时间为冰雪覆盖,地面性质相对来说也比较均匀,所以在高纬地区,气候带的分布也比较明显。但是,在中纬地区,由于陆地面积相对增大,而且海陆交错分布,地势也非常复杂,有大的山脉、高原,也有低的盆地、平原,这就造成了中纬度地区地带性分布不很明显,往往发生间断、分裂,甚至偏离和消失。所以,地带性分布在不同纬度,由于条件不同,所表现出的形式也不完全一样。

  另外,从世界气候图上,我们还发现,地球上很多地区的气候是相类似的,虽然两个地区不连续,不在一个地方,但是气候却是相似的,在相似的条件下可以产生相似的气候。比如地中海式气候,反映了特有条件下形成的特性,即我们所说的副热带夏干气候,但这种气候不仅出现在地中海地区,也出现在与地中海相类似条件的其它地区,所以地中海气候在北半球有,在南半球也有,在欧洲大陆有,在美洲大陆也有。这许多地区的气候本质属性基本相似,不是相同,我们把这些相似的气候归为一个类型,叫同一气候型。气候带是连续的,而气候型是不连续的。我们根据地球上气候带中各地区的热量和水分分布的状况,又将全世界分为十个气候类型。

天文气候带与物理气候带

  气候带是大致与纬圈平行,环绕地球呈带状分布的气候分类单位,是地球上最大的气候区域单位。从低纬度到高纬度,气候带按一定顺序分布。气候带的划分是由最基本的气候形成因素-太阳辐射这一条件决定的。古希腊亚里斯多德就曾以南、北回归线和南、北极把地球气候划分为五个气候带,即:热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带,称为天文气候带或地理气候带。这种古老的气候带划分方法,只是根据太阳高度和昼夜长短,所以也称为太阳气候带。

  根据太阳气候带,每个气候带的面积占整个地球总面积的百分比是:热带占40%,温带占52%,寒带占8%。

  温带处于中纬度地区,南北温度梯度大,气候有极大差异。温带如此大的面积,与实际气候分布很不相称。因此,温带一般又分为三个带,即:亚热带、温带和冷温带。赤道无风带是空气辐合的地带,除了全年高温外,也全年多雨,不论气候和植物都与热带其他地区有明显不同,况且热带面积也太大,所以又从热带中划出赤道气候带,热带就只包括赤道气候带与回归线之间的地区。这样,地球上的气候带就包括:赤道带、热带、副热带、温带、冷温带和寒带。

  因为地球表面实际并不均匀,海陆分布、地形和洋流都影响气候,上述划分的各个副带并没有人们公认的界线,实际上,等温线并不与纬圈完全平行,用回归线和极圈划分的气候带与实际气候有很大差别,尤其是以高纬度地区最为突出;但是由于这种方法简单,并且能大致反映地球上的生物现象分布情况,所以至今还是被人们采用。

赤道气候带

  赤道气候带出现在赤道无风带的范围内,包括南美洲亚马逊河流域,非洲扎伊河流域、几内亚沿海、及马来西亚、印度尼西亚和巴布亚新几内亚等地。太阳每年有两次越过天顶,湿度在春、秋分以后有两个极大值,冬、夏季则为两个较凉季节,太阳徘徊于赤道附近,使赤道气候终年高温,年平均气温25~30℃,年较差极小,平均不到5℃,日较差相对比较大,平均达10℃,远大于年较差,真所谓"一天有四季"。赤道地区最高温度很少达到35℃,但因终年高温,终年闷热,只有短暂的海风,才能使闷热稍减,风息之后,又闷热异常。

  赤道气候带降水丰沛,是地球上最多雨的地带。年降水量1000~2000毫米,2500毫米的情况也很常见,降水量全年分配均匀,没有明显的干季,降水多为对流雨。

  赤道气候带位于东北信风和东南信风的辐合线上,温度水平分布均匀,气压梯度小,空气极少流动,风速微弱或静稳;所以海陆风易于发展。每日凉爽的海风,给人们带来短暂的舒适和快意。

热带气候带

  热带气候带分布在赤道气候带与回归线之间,太阳高度仍然很高,常年高温,四季不明显,年平均气温在20℃以上,最冷月气候在15~18℃之间,年较差可大到12℃。晴朗干燥时气温还可高于赤道。最高温度可达43℃以上。夜间降温迅速,清晨可降至10℃,冬季还可出现霜冻。因为雨季出现于夏季,使夏季的温度降低,所以最热时期出现在雨季之前。但是雨季因为湿度大,常常感到闷热。雨季后温度又有升高。

  热带虽然四季不明显,干湿季却十分显著。干、湿季转换时间各地稍有差异,雨季时间大致是5~10月,干季为11~4月。热带雨季的气候与赤道带相似,高温、多雨、闷热,日较差小,常间的短暂的晴朗天气,雨量在100~1500毫米之间。越靠近赤道雨季越长,干季越短,雨季以后的干季,在信风控制下,盛行下沉气流,气候干燥,相对湿度60~70%,雨量极少,植物凋萎,土壤干裂。

  热带夏季,海洋面上水温在26.5℃以上。热带气旋(台风)易发生,台风路径在热带多为向西行进,然后向北,出了热带,则向东行进。在热带气旋行进路上,如无减灾防灾措施,就可能遭受洪水和暴风袭击,造成生命财产损失。

副热带气候带

  副热带也称为亚热带,副热带气候带出现在副热带高压控制的地带,一年中的大部分时间受信风吹拂,盛行下沉气流,地面温度高,日照强,少云,大气稳定,气候干燥。沙漠广泛分布,撒哈拉,澳大利亚,阿拉伯半岛,喀拉哈里,阿塔卡马等热带沙漠或信风沙漠,都分布在副热带高压带笼罩的范围内。只有在大陆东岸,因为有暖洋流经过,又迎着信风,气候才变得潮湿。大陆西岸则处于信风的背风位置,沿岸又有冷洋流经过,沙漠可直达海岸。亚洲东南部是世界上典型的季风气候地区,虽然也在副热带范围内,气候却十分潮湿。

  副热带气候的一个显著特点,是气温的年变化和日变化都十分剧烈。在纬度20℃的平均年较差只有6.2℃,而在副热带一般可达15℃。日较差更大,可在20~30℃以上;夏季最高温度在48~55℃以上,夜间比较凉爽。因为气候干燥,日照强烈,裸露地面的沙石炎热,可以熟鸡蛋。近地层空气受热,密度减小,而上层空气密度较大。受热程度不同的空间层于是产生折射,形成海市蜃楼,成为单调沙漠内的奇景。副热带雨量少,温度低,云量少,天气晴朗稳定,雨量分布极不均匀;季风气候地区可达1000毫米以上,沙漠地区一般不到50毫米。埃及撒哈拉沙漠曾记录到2%的低相对湿度。云量极少,成为世界上云量最少的地带,平均云量在2以下。在一般日子里,天空无云,天色蔚蓝,只在沙尘弥漫时才会变得阴暗。

温带气候带

  温带气候带一般是指中纬度30~45之间的地区,气候受西风带和副热带高压季节变动的影响。夏季在副热带高压影响下,具有副热带气候特点,冬季在西风带控制下,又具有冷温带气候的特点。夏季炎热漫长,冬季温和。

  温带气候的显著特点是四季分明,最冷月平均气温在5~10℃以上,最热月在25~30℃之间。年较差约为15~20℃,由海岸深入内陆,大陆性逐渐增强,年较差由小逐渐变大。大陆西部夏季晴朗,太阳辐射强烈,气候炎热,居民多以百叶窗防避光热;但因湿度小,并不觉得闷热。大陆东部夏季温度高,湿度大,风速微弱,云量多,终日都非常闷热。在冬季,大陆西部白天暖和,夜间则可出现霜冻,主要分布在洼地。大陆东部虽也温和,但是常有寒潮侵袭,气温猛降,更觉寒冷。

  大陆西部年降水量约300~900毫米,迎风坡可达1500毫米,降水量冬季多于夏季。冬季温度低时很潮湿,夏季温度高时却很干燥,很不利于发展农业,只好依靠灌溉。大陆东部年降水量在600~1500毫米之间,主要分布在夏季,夏季高温与多雨配合,对农作物生长十分有利。

冷温带气候带

  冷温带气候带一般指中高纬度的地方,大体在纬度45与极圈之间,终年在西风带控制之下。冬季寒冷而漫长,夏季温和且短促。

  因为是在西风带影响下,大陆西部与大陆东部气候差别很大。大陆西部有暖洋流经过海岸,西风经暖洋面吹入大陆,气候具有海洋性,随着西风深入内部,长途跋涉,水汽沿途不断减少,气温逐渐降低,到大陆东部,气候的海洋性减弱,大陆性增强。

  大陆西部夏季凉爽,7月平均温度15~20℃,日较差约为10℃。白天不觉炎热,夜间不觉寒冷。冬季比同纬度地区暖和,1月平均气温多在0~10℃,夜间潮湿多云,保温作用极强,所以并不觉得寒冷。温度年变化不大,一般在10~15℃以下。大陆东部7月平均气温22~28℃,夏季时间较长,无霜期达150~200天,是发展农业的好地方。冬季1月平均气温在-24~-3℃之间。

  冷温带因为锋面气旋活动频繁,降水量较多,是地球上的第二个多雨带。大陆西部年降水量500~1000毫米,全年分配均匀,但冬季雨量稍多于夏季,冬季以降雪为主。大陆东部年降水量也在500~1000毫米之间,主要分配在夏季,多为对流雨,并未减少日照,所以大陆东部夏季高温,多雨,多日照,成为农业的理想气候。不过在冷温带内陆,气候干燥寒冷,日光充足,降水稀少,与大陆西部和东部都不相同。

极地气候带

  极地气候带分布于南北极圈以内的极地域。在两极点昼夜等长,都是半年,随着纬度降低,昼夜时间逐渐递减;但是在极圈以内,至少有一天,即夏至日昼长24小时。到冬至日则整日不见太阳。极点直到春分点太阳才冉冉升起。春分前辐射不断冷却,所以最低温度在春分前出现。当纬度降低时,最低温度出现时间提早。在夏季虽然白天时间特长,但因太阳光斜射,太阳辐射已大大减弱,达到地面的辐射又被冰雪表面强烈反射。地面实际吸收的辐射能量,大部分要用于融雪。

  因此,极地气候的显著特点就是终年寒冷。夏季最热月气温在10℃以下。接近极点附近,夏季最热月气温更低于0℃,仍然很寒冷。在靠近极圈附近,地表冰雪虽然能够在夏季融解成沼泽,下面的土层却仍然冻结,成为终年不化的永冻土。极地冬季温度更低,最冷月气温在-30℃~-40℃,如果遇上雪暴发生,风雪交加,更是奇冷异常。

  极地地面温度低,又在极地高压的笼罩下,盛行下沉气流,降水稀少,大部分地区年降水量少于250毫米,到极点附近或大陆内部,降水量更在100毫米以下,降水全部是雪,并且大多是干燥坚硬的雪粒。在极圈附近,因为偶然有气旋侵入,降水量增多,可在300毫米以上。所以极地气候的另一特点是干燥少降水。