气候划分

发布时间:2022-09-30 12:27:22   来源:文档文库   
字号:
第一节气候类型划分与气候环境评估地球表层环境,简称地表环境,是由位于地球表层的大气圈、生物圈、岩石圈、水圈相互作用构成的环境系统,是地球长期演化的产物,是人类社会赖以生存和发展的物质基础。只有充分认识和了解地表环境特点及其区域分异规律,才能科学地预测、调控和管理地表环境,合理地开发、利用和保护自然环境,自觉地协调人与自然的关系,达到人与自然的和谐、可持续发展。一、气候分类(一)气候与气候分类的概念气候是地球上某一地区各种天气过程长时期的综合表现,包括天气多年的平均状态和极端状态。一般用某一地区各种气候要素(气温、湿度、气压、风、降水等)的统计量来表示该地区的气候特征。世界气象组织建议将30年作为描述气候的标准时段,用气候要素30年的平均值作为气候的特征值。气候分类就是按一定的标准将全球气候划分为不同的类型。同一类型的气候,其热量、水等特征均符合同一规定的范围。由于对气候分类的标准有不同的理解,气候分类的方法多达数十种,但大体上可归纳为三大类,即经验分类法、成因分类法和理论分类法。经验分类法是按照自然地理因素的空间分布状况,对照气温和降水的分布特征及其不同组合进行的分类。成因分类法是以控制气候的各种因素为依据的一种分类法。理论分类法则是以水、热平衡为基础进行的气候分类法。(二)柯本气候分类系统德国气候学家柯本W.Koppen以气温和降水为指标,参照自然植被状况于1900年建立了柯本气候分类系统,在气候分类法中属于经验分类。随后经过多次修订,已成为世界上使用最广泛的气候分类系统。在柯本气候分类系统中,首先根据气温状况将全球气候分为六个气候带,用ABCDEH表示,在柯本气候分类系统中居于表示字母的首位(图14-1
14-1柯本气候分类(主要气候类型)其中ACDE带为湿润气候,B带为干旱气候,H带为高地气候。各带气候又根据气温、降水及自然植被分布划分为若干气候型,用fmw等字母放在首位字母后表示,如Af表示热带雨林气候。在气候型的基础上又根据气温的差异划分出气候副型,用abcd等字母放在第三位来表示,如Cfa表示副热带湿润气候(表14-1,表14-214-1柯本气候分类系统中所用的符号首位字母A热带最冷月均温≥18第二位字母f全年湿润,最干月降水量≥6cmm有一干季和特别多雨雨季w夏季多雨,冬季少雨C温暖带至少有一个月均温10℃,最冷月均0℃~18D冷温带至少有一个月均温10℃,最冷月均温<0E极地带最热月均温<10B干旱带均降水量F最热月气温<0S半干旱s夏季为旱季a最热月均温>22b最热月均温<22但有4个月气温>10第三位字母w冬季少雨,夏季多雨c最热月均温<22f全年湿润,最干月降水但有1-3个月气温>10量≥3cmdc亚型中最冷月气温<-38T最热月气温10℃~0h年平均气温>18k年平均气温<118全年潜在蒸发量超过W干旱
H高地带14-2柯本气候分类系统中的主要气候带和气候型气候带热带(A气候型气候带气候型苔原气候(ET冰原气候(EF极地带(EAfAm(Aw温暖带(C夏干温暖气候(Cs干旱带(B(Cw湿Cf草原气候(BS沙漠气候(BW冷温带(D常湿冷温气候(Df高地带(HDw二、主要气候类型及其分布(一)热带气候(A热带气候以无冬区别于其他气候带,各月的平均温度均在18以上,2127为典型。气温的年较差小,通常小于5.5,相比而言日较差较大,有时超过11。这种情况是由热带地区年辐射量变化小造成的。而气温的月际变化是由云量的变化引起的,因云对太阳辐射的反射作用,在多云多雨的季节,平均温度通常要下降几度。热带气候区的大部分降水是大气对流形成的,但热带气旋也是一个重要的成雨因素,尤其在信风带的大陆沿岸带和岛屿上,迎风带的地形雨对年降水量有着重大贡献。在热带气候带降水量和降水形式的变化要大于温度的变化。因此,降水形式就成为划分气候型的基础。据此将热带气候分为热带雨林气候(Af、热带季风气候Am)和热带疏林草原气候(Aw)三种类型。1.热带雨林气候(Af热带雨林气候位于赤道区域,由赤道向南、向北伸展到约25°左右。具体分布区域为非洲的刚果河(扎伊尔河)流域和马达加斯加岛东岸,南美洲的亚马逊河流域、巴西高原东侧的沿岸狭长地带、中美洲的加勒比海沿岸、太平洋中的
夏威夷群岛、亚洲和大洋洲之间从苏门答腊岛到新几内亚岛(伊里安岛)一带。热带雨林气候区全年炎热多雨,最冷月均温在18以上,年均温在25左右,最少月降水量在60mm以上,年降水量大多在2000mm以上。这里是植物生长的乐园。未受人类影响的原始森林区森林高大茂密,树种繁多。2.热带季风气候(Am热带季风气候位于夏季受来自海洋的季风影响的热带海岸低地带,主要有中国的台湾岛南部、雷州半岛和海南岛,印度半岛的西南部、中南半岛、菲律宾群岛,以及非洲、南美洲热带雨林气候区的周围。热带季风气候区有一明显的干季,干季里至少有一个月的降水不足61mm但干季较短,且随后较长的雨季里丰沛的降水补偿了干季降水的不足,年平均降水量仍然超过1000mm,没有出现土壤水分亏空现象。热带季风区的植被主要还是常绿林,其间夹杂分布有一些草地。不过,这里的常绿林没有热带雨林区茂密,在与热带疏林草原气候区临近的地方常绿林逐渐过渡为热带旱生林。3.热带疏林草原气候(Aw热带疏林草原气候位于热带雨林气候的外围、赤道低压带和副热带高压带过渡区,纬度位置一般位于南、北纬15°,主要分布在南美洲的北部和东部、非洲热带雨林气候区的南、北两侧、澳大利亚的北部、亚洲的西南部和印度的南部。尽管热带疏林草原气候区通常能拥有750mm~1750mm的年降水量,但干季的时间更长,已有土壤水分亏空现象出现。干季时间的长短和干燥程度随着距赤道距离的变化而有所变化,距赤道越远干季时间越长,干燥程度越严重。当热带辐合带向极地方向移动时带来夏季的降水和多云的天气,在副热带高压带影响下,干季温暖而天气晴朗。这里的植被以高草原为主,散生的耐旱乔木点缀其间。(二)主要的干旱气候(B干旱气候区的潜在蒸发量总是大于降水量,其景观与热带气候区(A)有着鲜明的差异。全球35%以上的陆地属于干旱气候,干旱气候是地球上分布最广泛的一种气候类型,一般出现在两类地方。第一类,由分别位于30°N30°S附近的两条不连续的干旱带组成。这类干旱带受半永久性的副热带高压控制。其中面积最大的两个干旱区是非洲-亚洲荒漠带(从撒哈拉大沙漠向东北一直延伸到蒙古)和位于澳大利亚内部的澳大利亚大沙漠。受副热带高压控制的干旱区最干旱的地方往往位于大陆的西海岸。比如,位于智利阿塔卡玛沙漠北部的气象站,可以在
10年甚至更长的时间里没有任何形式的降水记录。第二类,是冬季受冷高压气团控制的,水汽无法到达的大陆内部和与海岸平行的沿岸山脉背风坡的雨影区。干旱气候并不一定全年都干燥,年降水量可以波动于0625mm,接近热带的干旱气候区年平均降水量可以达到750mm之多。当夏季热带辐合带雨区向极地方向移动到达极限位置时,最靠近赤道的干旱气候区边缘,有时可以受到其影响,带来一些降水。冬季最靠近极地的干旱区边缘可以受到中纬度气旋雨的影响。此外,沿岸有冷洋流经的干旱气候区可因经常性的雾带来一些降水。根据干燥程度,干旱气候又可分为干旱荒漠气候(BW)和半干旱草原气候BS)两种气候型。1干旱荒漠气候(BW根据热量条件,干旱荒漠气候又细分为低纬度热荒漠气候(BWh)和中纬度冷荒漠气候(BSk)两种气候副型。1)低纬度热荒漠气候(BWh即热带、亚热带荒漠气候,年均温在18以上。虽然埃及、索马里和苏丹阿拉伯也属于低纬度热荒漠气候,但这种气候副型一般集中分布于大陆的西岸。降水主要来自夏季的对流雨。有的地方几乎没有任何形式的降水,而另一些地方年降水量可达35mm2)温带冷荒漠气候(BWk该气候副型的分布区面积较小,主要分布在中亚各国、和亚洲的蒙古,美国的内华达州和美国的西南部(尤其是海拔较高的地方)以及阿根廷的巴塔哥尼亚。该气候副型区的年均温低于18,而年均降水量仅在150mm左右。2半干旱草原气候(BS根据热量条件,半干旱草原气候又可细分为低纬度热草原气候(BSh)和中纬度冷草原气候(BSk)两种气候副型。1)低纬度热草原气候(BSh。该气候副型一般位于热荒漠气候区的外围。副热带高压的季节性变动形成干的夏季和湿的冬季。年均温在18以上,年平均降水量一般低于600mm2)中纬度冷草原气候(BSk。该气候副型主要分布在北半球,而南半球很少。年降水变率较大,波动于200mm~400mm之间。
(三)温暖带气候(C温暖带气候以至少有一个月的平均温度低于18区别于热带气候(A,但最冷月的温度在0以上。以丰富的降水量区别于干旱气候带(B。从全球规模上,温暖带气候可以看成是热带气候和冷温带气候之间的过渡带气候。根据降水的季节变化和夏季气温状况,可将温暖带气候分为夏干温暖气候Cs冬干温暖气候Cw)和常湿温暖气候(Cf)三种气候类型和若干种气候副型。1常湿温暖气候(Cf根据夏季气温状况(表14-1,常湿温暖气候可分为:亚热带湿润气候(Cfa和温带西海岸海洋性气候(CfbCfc1亚热带湿润气候(Cfa。亚热带湿润气候分布于南、北半球20°30°之间的五个主要大陆的东南部,即巴西东南部、阿根廷和乌拉圭北部、澳大利亚新南威尔士、日本南部、朝鲜半岛南部、中国东南沿海和美国东南部。流向极地的暖洋流在这些地区的海岸带经过。湿润的海洋气团常常带来午后的暴雨降水。夏季高温,冬季温和。来自高纬的极地气团有时会引起气温的骤降。对柑橘种植业来说,这种降温往往是灾难性的。冬季降水通常是极地气团和暖湿的热带气团混合产生的锋面气旋活动的结果,而夏季降水主要是暖湿的热带气团被地面加热产生对流不稳定造成的。2温带西海岸海洋性气候(CfbCfc。温带西海岸海洋性气候分布于美国西北部,不列颠哥伦比亚,欧洲的大不列颠岛和欧洲西北部,南美洲的智利南部、澳大利亚东南部(包括塔斯马尼亚岛)和新西兰。在所有这些地区中纬度气旋从海洋上给临近的陆地带来稳定的温带湿润海洋气团。这种气团向内陆的深入程度取决于地形。在没有地形障碍的地方,如阿尔卑斯山脉以北的欧洲部分,Cfb气候可以从北大西洋向东延伸数百千米。但在有山地阻碍湿润的向岸风的地方,如在美国的西北部、智利和澳大利亚,这样的气候仅局限于海岸地带。西海岸海洋性气候很少有极端温度出现。月均温从未超过22,在Cfb气候副型区至少有4个月的均温在10以上(在更冷的Cfc气候副型区月均温在10上的月份不到4个月)Cfb气候副型位于中纬度中部的盛行西风带上。更冷的Cfc气候副型仅分布
在北半球较高纬度大陆西岸有流向极地的强暖洋流流经的地区(如冰岛、挪威、阿拉斯加)全年丰沛的降水孕育了常绿针叶林和落叶阔叶林。虽然干旱在这些地区时有发生,但土壤水很少长时间处于亏空状态。2夏干温暖气候(Cs夏干温暖气候,又称为地中海式气候。主要分布于亚热带大陆西岸有冷流流经的地区,包括地中海沿岸、加利福尼亚沿岸、智利中部、南非的西南部海岸和澳大利亚西南部与南部沿海。夏干是受副热带高压带影响的反映。Cs气候区每年从5月到9月受副热带高压控制,降水少,形成干燥的夏季。随着秋季的来临,副热带高压向赤道方向移动,气旋锋面活动的频率增加,降水随之增加,形成湿润的冬季,年降水量的79%集中于冬季。夏干气候可导致夏季水平衡的亏损。冬季降水重新补给土壤水,但到了暮春时节,冬季补给的水即被用竭。尽管一些亚热带水果、坚果和蔬菜特别适合夏干气候,但大规模农业需要灌溉。夏干温暖气候区的自然植被为耐旱的硬叶常绿灌木林。3冬干温暖气候(Cw冬干温暖气候,又称冬干亚热带季风气候。主要分布在印度北部、巴西东南部、澳大利亚东北部、非洲南部亚热带内陆高原和中国南部等地。当Cw气候出现在热带时,往往因为那里有高原存在。在热带地区,海拔高度是形成18以下月均温的关键因素。在许多情况下,伴随着冬季的离岸风是导致冬干的主要原因。在亚洲南部和东南部,以及澳大利亚东北部,降水主要是由湿润的夏季风带来的。在其他情况下,如非洲中南部,冬干是热带辐合带随着太阳移向北半球的结果。(四)冷温带气候(D冷温带气候主要分布在北半球温暖带气候区(C)的北部。北半球的陆地东西向延伸长达数千千米,因此大陆的内部受海洋的影响很小。全年至少有一个月的平均温度高于10而最冷月的均温在0以下。该气候带占全球面积的7%,
却占全球陆地面积的21%。北半球温暖气候区以北,在热量尚多的地方分布有湿润大陆性气候(Dfa/Dwa,Dfb/Dwb,往北,当夏季的净辐射不能使月均温达到22以上时,出现副极地泰加林气候Dfc/Dwc,Dfd/Dwd全年通常都有较充裕的降水的地方归入常湿冷温气候(Df,但在亚洲的东部,因冬季的冷空气缺乏足够的降水,冬季较干,形成冬干冷温气候(Dw(表18-1冷温气候以全年温度较低为其特征。在西伯利亚北部小镇Turukhansk(位于Dfc气候副型区)7月均温可达到令人舒适的14.71月均温却低至-31温年较差高达45.7。而俄罗斯东北部偏远的维霍扬斯克(西南距Turukhansk2100km,位于在更寒冷的Dwd气候副型区,这里的1月均温可低达-46.8,气温年较差高达62.5,是世界上气温年较差最大的地区。如此的低温对生物和人类有深远的影响。夏季是个短而生长旺盛的季节。人们种植速生的蔬菜和麦类以利用这一短暂的生长期。但薄的土壤层和永久冻土严重妨碍了农业。虽然土壤的表层夏季融化,但地下冻土层的存在阻碍了水的下渗。因此,地表常常排水不良。此外,土层的周期性冻融也使工程建设变得极为困难。由于土层的这种不稳定性,为防止永久冻土层融化导致输油管道毁坏,美国2070年代期间建设的1300km长的输油管道的大部分是安放在支架上的。长期的地面积雪反射了大部分的太阳辐射,使空气变冷,形成高气压。长期的积雪还妨碍了人类的运输等活动。但另一方面,因雪是热的不良导体,地面积雪对土壤和处于休眠期的植物起到了保温作用。降水主要出现在温暖的夏季。这不仅是因为暖空气带有较多的水汽,而且因为冬季里在低层大气中有大的反气旋形成,阻碍中纬度气旋的活动。夏季,不稳定的暖空气产生对流,形成降水。在某些地方,如中国的首都北京,也受夏季风影响,这在东亚大陆中高纬度海岸带很典型。(五)极地气候(E在北极圈和南极圈内,夏季和冬季与白天和黑夜是相对应的。在两极附近,夏季可有6个月的白天,月均温""至-22而冬季则有6个月的黑夜,持续的辐射损失导致全球极低温和面积广大的冰原的出现。俄罗斯南极考察站记录到的全球最低温度为-88。极地气候有两种主要类型,即苔原气候(ET)和冰原气候EF
1.苔原气候(ET苔原气候主要分布在北半球,尤其是北冰洋沿岸。冬季严寒而漫长,最热月均温介于010,相应的植被为苔藓、地衣和矮灌木。来自北冰洋的水汽,如果未冻结的话,常给沿海地区带来雾天。夏季因排水不良,常形成滞水环境,成为蚊、蝇孳生的场所。降水主要出现在温暖的月份,但年降水量很少超过300mm3冰原气候(EF冰原气候主要分布在南极洲和格陵兰岛内部,以及北冰洋中的浮冰上。严酷的气候条件使气候资料的积累变得十分困难。最热月的均温在0以下,年降水量90mm左右,降雪是主要的降水形式。尽管气候极端严寒,但仍有许多科学家生活、工作在冰原气候区。科学家们在这里勘探石油,研究地球的其他秘密。不过,他们均依靠从外界运入的水和食物以及人工取暖设备生存,否则,在地球上这一酷寒的区域人类是无法生活的。(六)高地气候(H在高山地带随着高度的增加,气温降低,风力增大,日照增强,在一定坡向和一定高度范围内,降水随高度增大而增大,并在一定高度达到最大降水量(即最大降水量带)随后降水又随高度增高而减少。这就导致高地气候具有明显的垂直带性。这种高度带性随山地所处纬度不同而有所不同。除了柯本气候分类之外,还有其他的一些气候类型划分或气候分区。图14-2就是其中的一个。
14-2气候类型图三、气候对人类的影响气候对人类的影响是多方面的。气候要素中降水的时空变化以及热量的地带性分异,导致土壤和植被的地带性分异,不仅对农、林、牧、渔各业产生有深远的影响,使不同的气候区域具有不同的农业生产方式和农作物类型,而且气候对人类的建筑设计、能源开采、交通运输业也都有影响。恶劣的气候环境限制了人类的生产、生活活动,而适宜的气候环境则为人类活动提供优越的条件和种种便利。这些内容在上面的"主要气候类型及其分布"部分已有所述及,这里主要讨论气候对人类健康的影响及不同气候区的主要气象或气候灾害类型。(一)主要气象要素对人体的直接影响1.氧气氧气是人体新陈代谢所必需的物质。据测量,在海平面附近大气的氧分压为212百帕(hPa。随海拔高度的增加,大气变得越来越稀薄,氧气的含量也成比例地减少。到了海拔3000m高度,大气的氧分压尚不及海平面附近的70%,为146hPa。在海拔10,000m高度,大气的氧分压只有55hPa。而人体一般只能适应氧分20%的减少,换算成高度,大约相当于海拔2,000m高度的大气氧分压。因此,当生活在平原地区的人来到海拔高度2,000m以上的高山、高原地区时,就会出现心跳加速、头痛、乏力,甚至恶心、呕吐等身体不适症状,即所谓的高山反应,严重的可能危及生命。
2.温度人体内部基本保持37的恒温,体表皮肤温度约为33这一温度差可以使身体内部热量向皮肤传递并散发,将人体新陈代谢过程产生的热量释放到外界环境中。人体只能忍受其内部±4的温度变化。体温低于32就会失去知觉,而高于41就有可能引起人体循环系统的崩溃。当体内温度低于28或高于43时就会引起死亡。人在寒冷环境里打颤,在炎热环境里出汗即是人体试图抵消寒冷和炎热影响二种常见的生理反应。3.热、湿的综合影响温度2024湿度40%60%是体感最舒适的温、湿度范围。当环境的炎热和潮湿组合时,人的感觉极不舒服。有很多经验指数可以用来表示人体对湿、热的感觉,其中知名度最高的是常被用来预报天气状况的温湿指数(THI。作为一个经验指数,THI可以通过多种方式求得:THI0.4Tw+Td+15THI0.55Td+0.2Tdew+17.5THI=Td(0.550.55R.H.(Td58式中:THI为温湿指数Td为干球温度(℉Tw为湿球温度(℉Tdew为露点温度(℉R.H.为相对湿度(计算时以分数表示,如50%则以0.5代入计算公式)统计表明,当THI介于60~65之间时,大部分人感到舒适,当THI75时,至少有一半的人感觉不舒适,当THI高于80时,几乎所有的人都感到不舒适(表14-3THI值越高,人们的不舒适程度越严重。不过,不同地区、不同种族的人群,对同一温湿指数会有不同的舒适感受。14-3人对温、湿度感觉分类THI60~65感觉大部分人感到舒适
75>85至少有一半的人感觉不舒适几乎所有的人都感到不舒适(二)气候对人类健康的间接影响气候除直接影响人体的生理机能外,还通过疾病影响人的健康。有些疾病的分布具有一定的规律性,与气候有一定的联系。例如,在热带,气候有利于细菌和病毒及其传播者的孳生和繁衍,往往是许多疾病的主要分布地带。猩红热则是冷湿地区的典型疾病,只在冬季流行,而在夏季和热带则不存在。在冷湿气候环境里,风湿病和关节炎的发病率为干热气候区的4倍。气压降低和湿度增高也能引发关节炎。某些疾病死亡率的季节性变化常与气候的季节性变化之间有一定的联系。例如,在温和及寒冷气候区,心血管和呼吸道疾病的死亡率在冬季有明显的高峰。此外,通过飞机跨过若干个纬度带或经度带的长途旅行,往往因气候带的差异和时差的影响,扰乱人体的正常生理节律。(三)气候或气象灾害在不同的气候类型区,气候或气象灾害的类型以及灾害严重程度是不同的。在干旱气候区,影响最大的是干旱和风沙;在热带湿润区,气旋、暴雨、雨涝是主要的灾害;在极地气候区和高地气候区,寒冷、冰冻则成为主要的灾害过程;在季风气候区,干旱和雨涝都比较频繁,炎热和霜冻有时也会发生。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/c2ea8bc7bb4cf7ec4afed0d9.html

《气候划分.doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

文档为doc格式