第十章 气候.ppt
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1、第九章第九章第九章第九章 气候气候气候气候本本章章主主要要阐阐述述四四个个方方面面的的内内容容:气气候候和和气气候候系系统统的的概概念念,气气候候系系统统的的组组成成;气气候候的的形形成成因素因素;世界气候的分类世界气候的分类;中国气候。中国气候。要要求求掌掌握握气气候候、气气候候系系统统的的概概念念,了了解解气气候候形形成成的的因因素素、世世界界气气候候的的带带和和型型的的划划分分、中中国国气气候的主要特征等候的主要特征等。气候气候气候和气候系统气候和气候系统气候形成的因素气候形成的因素世界气候世界气候及其及其分类分类中国气候中国气候第一节第一节气候和气候系统气候和气候系统传传统统的的气气候
2、候定定义义为为一一地地多多年年某某一一时时段段内内的的大大气气统统计计状状态态。即即某某一一地地方方地地球球 大大气气的的温温度度、降降水水、气气压压、风风、湿湿度度等等气气象象要要素素在在较较长长时时期期内内的的平平均均值值或统计量或统计量,以及它们以年为周期的振动。以及它们以年为周期的振动。气候与天气的关系气候与天气的关系:盖特盖特 斯斯(Gates)把某一地区的把某一地区的气候状态气候状态定义为该定义为该地地气候系统的全部成分在任一特气候系统的全部成分在任一特 定时段内的平均统计定时段内的平均统计特征特征。一、一、气候气候的的概念概念 1、天天气气和和气气候候的的区区别别:首首先先从从系
3、系统统上上看看:气气候候系系统统包包括括了了大大气气、海海洋洋、大大陆陆、冰冰雪雪、生生物物圈圈等等组组成成的的庞庞大大系系统统;而而天天气气系系统统则则可可看看作作是是单单一一的的大大气气系系统统。其其次次天天气气是是短短时时间间内内的的各各种种气气象象要要素素的的综综合合状状况况;而而气气候候是是长长时时间间的的天天气气特特征征。因因此此,天天气气具具有有瞬瞬息息多多变变的的不不稳稳定定性性,而而气气候候在在一定时间内,具有相对的稳定性。一定时间内,具有相对的稳定性。2、另另一一方方面面,天天气气和和气气候候具具有有统统计计学学联联系系,天天气气是是气气候候的的基基础础,气气候候是是多多年
4、年天天气气的的概概括括和和统统计计处理。处理。3、天气和气候都具有地区性。、天气和气候都具有地区性。二、气候系统二、气候系统气候系统气候系统是指包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈是指包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的和生物圈在内的,能决定气候形成、气候分布和气候能决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。变化的统一的物理系统。控制气候系统总体行为控制气候系统总体行为的两个重要的外强迫因子是的两个重要的外强迫因子是 源于外空间能量输入的源于外空间能量输入的太阳辐射太阳辐射和源于地球本身的和源于地球本身的重重力作用力作用。三、气候系统的组成三、气候系统的组成 三、气候系统的组
5、成三、气候系统的组成大气圈 在气候系统的五个子系统中,大气圈是主体部分,也是最可变的部分。水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈都可视为大气圈 的下垫面。水圈 包括海洋、湖泊、江河、地下水和地表上的一切液态水。海洋是水圈的主体,其在气候形成和变化中最重要。全球海表总面积为 3.6108km2,约占地球表面的70.8%。南半球的海洋面积远大于北半球。海洋为大气提供了 86%的水汽来源。到达地表的太阳辐射约有 80%为海洋表面所吸收。陆地表面 亦称为岩石圈,岩石圈的变化时间尺度甚长。陆地表面具有不同的海拔高度和起伏形势,它们对大气的影响主要有两个方面:动力学的和热力学的。冰雪圈 指格陵兰和南极冰原、大陆冰
6、川、海冰、永冻土及季节性雪盖。目前全球陆地约有 10.6%被冰覆盖着。冰雪圈对全球热量平衡起着重要的作用。生物圈 主要包括陆地上和海洋中的植物和动物。生物圈的各部分在变化的时间尺度上有显著的差异,但它们对气候的变化都很敏感,而且反过来又影响气候。生物对于大气和海洋的二氧化碳平衡,气溶胶粒子的产生,以及其他与气体成分和盐分有关的化学平衡都有重要的作用。第二节第二节 气候的形成因素气候的形成因素 一、辐射因素一、辐射因素 不不同同地地区区的的气气候候差差异异和和季季节节交交替替,主主要要是是由由于于太太阳阳辐辐射射在在地地球球表表面面分分布布不不均均匀匀及及其其随随时时间间变化的结果。变化的结果。
7、气气候候形形成成和和变变化化可可归归纳纳为为以以下下因因素素:太太阳阳辐辐射射;宇宇宙宙地地球球物物理理因因子子;下下垫垫面面;大大气气环流环流;人类活动等五个方面。人类活动等五个方面。(一一)天文辐射和天文气候天文辐射和天文气候 1、太太阳阳辐辐射射在在大大气气上上界界的的分分布布,称称天天文文辐辐射射。天天文文辐辐射射能能量量主主要要决决定定于于日日地地距距离离、太太阳阳高高度度角角和白昼长短。和白昼长短。2、由由天天文文辐辐射射量量所所决决定定的的气气候候称称天天文文气气候候,它它反映了世界气候分布的基本轮廓。反映了世界气候分布的基本轮廓。天天文文辐辐射射的的时时空空分分布布最最基基本本
8、特特点点是是太太阳阳辐辐射射量量的的分分布布因因纬纬度度而而异异,随随季季节节而而变变化化。这这些些特特点点构构成成了了因因纬纬度度而而异异、随随季季节节而而变变化化的的天天文文气气候候带带。即热带、温带、寒带,和季节。即热带、温带、寒带,和季节。(二二)地面辐射差额与热量平衡地面辐射差额与热量平衡 1、地面辐射差额、地面辐射差额 地地球球表表面面的的实实际际气气候候远远较较天天文文气气候候复复杂杂,这这是是由由于于地地面面温温度度在在很很大大程程度度上上是是由由地地面面辐辐射射差差额额和和热量平衡热量平衡所决定的。所决定的。由由于于地地面面净净辐辐射射的的时时空空分分布布与与天天文文辐辐射射
9、有有相相当当大大的的差差距距,这这是是地地球球上上的的实实际际气气候候比比天天文文气气候候复复杂的原因之一。杂的原因之一。可见可见,地球表面实际热量分布不象大气上地球表面实际热量分布不象大气上界天文辐射那样简单,它不仅有界天文辐射那样简单,它不仅有纬度带的差纬度带的差异异,而且还因而且还因地表性质的不均一地表性质的不均一,如有海面、如有海面、陆面、距海远近不同等,因而形成各种不同陆面、距海远近不同等,因而形成各种不同的气候。的气候。2、地面热量平衡、地面热量平衡 组组成成地地面面热热量量平平衡衡的的各各分分量量(辐辐射射差差额额、水水相相变变化化、乱乱流流热热交交换换、分分子子传传导导),随随
10、时时空空而而变变化。化。二、大气环流因素二、大气环流因素 大大气气环环流流是是指指地地球球上上各各种种尺尺度度的的有有规规律律的的空空气气流流动动。通通过过大大气气环环流流,使使高高低低纬纬度度之之间间和和海海陆陆之之间间发发生生热热量量交交换换和和水水分分交交换换,使使各各地地气气候候不不仅仅受受本本地地的的太太阳阳辐辐射射和和地地理理条条件件的的作作用用。而而且且由由于于气气团团的的运运行行,还还受受其其他他地地区区特特性性的的影影响响。在在不不同同纬纬度的不同环流形势下,形成不同的气候类型。度的不同环流形势下,形成不同的气候类型。三、下垫面因素三、下垫面因素 下垫面是大气的直接热源和水源
11、,它包括海陆、下垫面是大气的直接热源和水源,它包括海陆、洋流、地形、植被、土壤等的性质及状况等,是洋流、地形、植被、土壤等的性质及状况等,是形成地球多种多样气候的直接因子。形成地球多种多样气候的直接因子。(一一)海陆分布海陆分布 1、海陆之间温度的日较差和年较差不同:、海陆之间温度的日较差和年较差不同:在通在通常情况下,大陆的增热、冷却较海洋剧烈些,所常情况下,大陆的增热、冷却较海洋剧烈些,所以,无论温度的日较差和年较差,大陆上均大于以,无论温度的日较差和年较差,大陆上均大于海洋面。海洋面。温度年较差的大小温度年较差的大小,常作为,常作为区别大陆性区别大陆性气候和海洋性气候的重要指标之一。气候
12、和海洋性气候的重要指标之一。2、高低气压活动中心的形成:、高低气压活动中心的形成:由于季节的交替,由于季节的交替,海陆特性的差异,形成了海陆特性的差异,形成了夏季大陆是热源,海洋夏季大陆是热源,海洋为冷源,为冷源,冬季大陆为冷源,海洋为热源。冬季大陆为冷源,海洋为热源。热源有热源有利于低压系统的出现和发展,冷源有利于高压系利于低压系统的出现和发展,冷源有利于高压系统的形成和加强。其结果可将气压带和行星风带统的形成和加强。其结果可将气压带和行星风带分为若干个高低气压活动中心,这些活动中心在分为若干个高低气压活动中心,这些活动中心在气候形成过程中起着重要作用。气候形成过程中起着重要作用。3、气象要
13、素的差异:、气象要素的差异:一般离海洋近,一般离海洋近,空气中水空气中水汽含量就多,湿度也大,必然云量和降水也多。汽含量就多,湿度也大,必然云量和降水也多。离海洋远的大陆内部地区,离海洋远的大陆内部地区,则湿度小,降水稀少。则湿度小,降水稀少。同时,海陆分布对风向、风速也有影响。海岸附同时,海陆分布对风向、风速也有影响。海岸附近具有以一日为周期的近具有以一日为周期的海陆风;海陆风;有的地方还存在有的地方还存在以一年为周期的季风。以一年为周期的季风。综上所述,形成了海洋性气候和大陆性气候不综上所述,形成了海洋性气候和大陆性气候不同的特点。同的特点。(二二)地形条件地形条件 一般说来,它对气候的影
14、响有一般说来,它对气候的影响有两个方面:两个方面:一是一是地地形本身所具有的气候特点;形本身所具有的气候特点;二是二是高原和山脉对邻近高原和山脉对邻近地区气候的影响。地区气候的影响。1、地形本身所具有的气候特点:、地形本身所具有的气候特点:高山上的气温随着高度的增加而降低。高山上的气温随着高度的增加而降低。山地的降水量在一定范围内,随着高度的增高山地的降水量在一定范围内,随着高度的增高而增加,特别是迎风坡更为明显。而增加,特别是迎风坡更为明显。在迎风坡,气流被迫上升,雨量丰沛;背风坡,在迎风坡,气流被迫上升,雨量丰沛;背风坡,气流下沉,雨量稀少。气流下沉,雨量稀少。高山垂直气候带高山垂直气候带
15、 2、高原和山脉对邻近地区气候的影响。、高原和山脉对邻近地区气候的影响。山脉能阻滞气团和锋面移动。山脉能阻滞气团和锋面移动。如东西走向的山如东西走向的山脉,使北方冷空气不易南下,南方暖空气难以北脉,使北方冷空气不易南下,南方暖空气难以北上,结果虽是一山之隔,气候却很悬殊。例如,上,结果虽是一山之隔,气候却很悬殊。例如,横贯我国中原地区的秦岭山脉,山南山北的温度横贯我国中原地区的秦岭山脉,山南山北的温度和雨量相差很大。和雨量相差很大。高大的山脉常常成为气候的重高大的山脉常常成为气候的重要分界线。要分界线。(三三)洋流洋流 1、洋流的概念、洋流的概念 大规模的海水在水平方向上的定向流动,称为大规模
16、的海水在水平方向上的定向流动,称为洋流。洋流。从洋流的性质来说,可分为暖流和寒流两从洋流的性质来说,可分为暖流和寒流两种。种。暖流暖流是指从低纬度流向高纬度的洋流,其温是指从低纬度流向高纬度的洋流,其温度较经过的洋面为暖,如黑潮和墨西哥暖流等。度较经过的洋面为暖,如黑潮和墨西哥暖流等。寒流寒流是指从高纬度流向低纬度的洋流,其温是指从高纬度流向低纬度的洋流,其温度较经过的洋面为冷,如亲潮和加利福尼亚寒流度较经过的洋面为冷,如亲潮和加利福尼亚寒流等。等。2、暖流可以携带大量热量到高纬度,使高纬度、暖流可以携带大量热量到高纬度,使高纬度海水得到增热;寒流输送大量冷水到暖海中,使海水得到增热;寒流输送
17、大量冷水到暖海中,使低纬度海水从而降温。低纬度海水从而降温。这不仅使得高低纬度海水这不仅使得高低纬度海水热量得到交换,而且可以调节海上空气温度,调热量得到交换,而且可以调节海上空气温度,调节纬度间的温差。节纬度间的温差。受暖洋流影响的地区,受暖洋流影响的地区,气候比同纬度的各地气候比同纬度的各地温暖湿润,雨量丰沛;温暖湿润,雨量丰沛;受冷洋流影响,受冷洋流影响,则气候较同纬度的各地寒冷、则气候较同纬度的各地寒冷、干燥。干燥。例如,西北欧地区因受墨西哥暖流影响,冬季例如,西北欧地区因受墨西哥暖流影响,冬季特别温暖;而北美东岸因拉布拉多寒流的影响,特别温暖;而北美东岸因拉布拉多寒流的影响,冬季比同
18、纬度的西北欧冷得多。冬季比同纬度的西北欧冷得多。可见,可见,海陆分布,地形条件,洋流作用对一地海陆分布,地形条件,洋流作用对一地气候的形成都有较大的影响。气候的形成都有较大的影响。而土壤质地结构,而土壤质地结构,覆盖物种类等对一地气候也有一定影响。覆盖物种类等对一地气候也有一定影响。四、人类活动对气候的影响四、人类活动对气候的影响 (一一)改变下垫面性质改变下垫面性质 下垫面性质的改变,必然使相应范围的气候发生下垫面性质的改变,必然使相应范围的气候发生变化。例如,滥伐森林、盲日开荒等可以造成植被变化。例如,滥伐森林、盲日开荒等可以造成植被破坏,使这些地区的气候逐渐干旱。破坏,使这些地区的气候逐
19、渐干旱。人类可以通过人类可以通过灌溉、植树造林、建造水库等改造干旱气候。灌溉、植树造林、建造水库等改造干旱气候。(二二)改变大气成份改变大气成份 人类活动使大气中二氧化碳、水汽、尘埃逐渐增人类活动使大气中二氧化碳、水汽、尘埃逐渐增加,从而影响大气辐射热能的收支,导致气候变化。加,从而影响大气辐射热能的收支,导致气候变化。1、二氧化碳的温室效应、二氧化碳的温室效应 2、尘埃的阳伞效应、尘埃的阳伞效应 (三三)释放热量释放热量 在进行气候带与气候型的划分时,由于目的任在进行气候带与气候型的划分时,由于目的任务不同,所采取的分类原则和依据不同,各气候务不同,所采取的分类原则和依据不同,各气候学者所做
20、的分类是多种多样的。这里所列举的气学者所做的分类是多种多样的。这里所列举的气候带和气候型,基本上是候带和气候型,基本上是综合通常使用的划分方综合通常使用的划分方法法而介绍的。而介绍的。以以纬度、气温、降水纬度、气温、降水为基础,并为基础,并参照自然植被参照自然植被的分布的分布而确定的气候带。而确定的气候带。一、气候带一、气候带 第三节第三节 世界气候及其分类世界气候及其分类 1 1、赤道气候带赤道气候带 它位跨赤道两侧南北纬它位跨赤道两侧南北纬10 之间之间。赤道气候终年高温,赤道气候终年高温,年平均气温在年平均气温在2530 之之间,最冷月月平均气温间,最冷月月平均气温18,气温年较差小于日
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