一、气候和气候系统 一、气候和气候系统 （一）气候的概念 1、气候定义：一个地区内多年的大气平均状况或统计状态。 气候——时间尺度很长的大气系统 天气——瞬时或短时间内的大气状态。 2、当代气候:用刚刚过去的三个十年，共30年的平均值作为准平均，每过十年更新一次。  二、气候系统 1、大气圈 2、海洋 3、冰雪圈 4、陆面（岩石圈） 5、生物圈 二、气候的形成——（一）气候形成的辐射因子  太阳辐射是气候的能源，是一切大气物理过程和现象形成的基本动力。 1、地球的有效温度：具备适合生命繁衍的理想条件。地表温度：〉火星； 金星 火星、金星温度过高或过低，不存在液态水，只有地球平衡温度适合于液态水存在。 二、气候的形成——（一）气候形成的辐射因子 2、地球的天文气候 天文气候是指地球表面因辐射平衡温度随纬度和季节的分布形成的假想的假单模式。 1）日地距离:地球通过近日点时，单位面积上得到的太阳辐射能比远日点时多7%，这种变化使北半球冬季(1月)获得的太阳辐射量大于南半球冬季(7月)；北半球夏季(7月)获得太阳辐射量少于南半球夏季(1月)，因面北半球冬、夏差值小于南半球。但实际上，这一差异己被大气热力环流与海陆分布的影响所掩盖。  2）太阳高度：在气候形成中，太阳光线与地平面夹角(即太阳高度)，在很大程度上决定着地球表面得到太阳辐射能量的多少。郎伯定律表明，大气上界太阳辐射强度与太阳高度的正弦成正比，而与日地距离的平方成反比。太阳高度和日地距离均随纬度和时间而变，因此，不同纬度不同时问的太阳辐射强度都有变化，造成天文辐射总量因地因时而异，从而形成各地的气候差异。 3）日照时间。地球自转形成了地球表面的昼夜交替。除极圈以内地区外，一日可分为昼夜两部分。从日出到日没的时间，称为日照时间或昼长时数，是地理纬度的函数。到达地面的太阳辐射能量显然与日照时间成正相关。  二、气候的形成—— （二）气候形成的环流因子 地表太阳辐射能量分布不均引起的大气环流是热量和水分的转移者，也是气团形成的基本原因。它促使不向性质气团发生移动，而气团的水平交换是不同地区气候形成及其变化的重要方式。在不同纬度的不向环流形势下形成的气候类型也不相同。 1、大气环流与热量输送和水分循环  南北纬35度之间辐射热能收人大于支出，说明热带和副热带有热盈余，而高纬度地区则有热量亏损。但热带纬度并未持续增温，极地也没有持续降温现象，表明必然存在热量由低纬到高纬的传输。 大气环流调节海陆间的热量。 冬半年大陆是冷源，海洋是热源，在盛行海洋气团的沿海地区，热量由海洋输送到大陆，故迎风海岸气温比同纬度内陆为高；而在大陆冷风影响下，近陆海面气温比同纬度海洋表面气温为低。夏半年大陆是热源，海洋是冷源，热量由大陆输送到海洋，但输送量远比冬季海洋输向大陆的为小。这种海陆热量交换是造成同纬度大陆东西岸和大陆内部气温显著差异的重要原因。 2、大气环流与海温异常 海温变化存在着明显的年际振荡，最著名的事例，就是厄尔尼诺现象。专指赤道东太平洋海面水温异常增暖现象。正常情况下．赤道太平洋水温的分布为东部冷西部暖，因此赤道太平洋上空形成一个纬向热力环流。位于南太平洋副热带高压东侧的南美西海岸（900W），强烈的下沉气流受冷海水影响降温后，随偏东信风西流，到达西太平洋赤道附近(1200E)受热上升，转向成为高空西风，以补充东部冷海区的下沉气流。  于是在赤道太平洋垂直剖面图上，就出现一种大气低层为偏东风，上层为偏西风的东西向热成闭合环流，称为沃克环流。由于秘鲁冷洋流较强．沃克环流的下沉气流区远大于上升气流区，从南美西岸可伸展到赤道太平洋中部海域、冈此在南美西岸造成严重干旱。。。。 二、气候的形成—— （三）气候形成的地理因子 1、海陆分布对气候的影响 海陆的物理性质不同。对太阳辐射能的吸收与反射，热能内部的交换，热容量的大小，地-气和海-气热量交换的形式都有显著变化。  海陆表面热力状况的差异主要表现在：  ①在同样的太阳辐射强度下，海洋所吸收的太阳能多于陆地所吸收的太阳能，这是因为陆面对太阳光的反射率大于水面。    ②陆地所吸收的太阳能分布在很薄的地表面上，而海水所吸收的太阳能分布在较厚的水层中。这是因为陆地表面的岩石和土壤对于各种波长的太阳辐射都是不透明的，而水除了对红色光和红外线不透明外，对于紫外线和波长较短的可见光是相当透明的。同时，陆地所获得的太阳能主要依靠传导向地下传播，而水还有更有效的方式，如波浪、 洋流和对流作用。这些作用使得水的热能相对容易发生垂直和水平的交换。因此，陆地所得到的太阳辐射集中于表面一薄层，以至地表急剧增温，这也就加强了陆面和大气之间的显热交换；反之，水面所得的太阳辐射分布在较厚的层次，以至水温不易增高，也就相对地减弱了水面和大气之间的显热交换。    二、气候的形成—— （三）气候形成的地理因子 ②岩石和土壤的比热小于水的比热。一般常见的岩石比热大约是0．8374J／(g·K)，而水的比热是4．1868J／(g“K)。因此接受等量的热能，如果使一定体积的水的温度发生1c的变化，那么该热能可使同体积岩石发生2c以上变化。  ④海面有充分的水源供应，以至蒸发量较大，失热较多，这也使得水温不容易升高。 而且，海面上的空气因水分蒸发而含有较多的水汽，以致空气本身有较大的吸收热量的能力，也就使得气温不易降低。陆地上的情况正好相反。     由十上述差异，海陆热力过程的特点是互不相同的。大陆受热快，冷却也快，温度升降变化大。而海洋上则温度变化慢。如大洋中，年最高及最低气混的出现要比大陆延迟一两个月。    海洋和大陆在辐射性质、热容量和传热方面有很大差异，在海洋和大陆的影响下分别形成海洋性气候和大陆性气候。 某一地区的气候受海洋影响较深，且能反映出海洋影响的气候持征的，称为海洋性气候，反之，受大陆影响较大，且能反映出大陆影响的气候 特征的，则称为大陆性气候。     海洋性气候与大陆性气候的持征通常表现在气温日较差、年较差、年温相时、春秋温对比和降水特点等方面。  (1)气温日较差：由于海洋热容量大，其水平运动和垂直运动能对热量进行调节，所以海洋性气候的气温日较差很小。陆地热容量小，传热慢，热量集中于地表层，易于受热也易于冷却，所以大陆性气候的气温日较差比海洋性气候大得多。离海岸愈远、日较差愈大。居于内陆的热带沙漠，气温日较差通常可达40一50 C．在极端情况下可超过60 C。     (2)气温年较差：与气温日变化的原因相似，陆地气温在一年内变化剧烈、年较差(最高与最低月平均气温的差值)大；海洋性气候气温变化和缓，年较差小。  (3)年温相时：就北半球来说，大陆性气候最高气温出现在最高大阳高度以后约一个月(7月)(大陆性季风气候最高气温出现在雨季以前，属于例外)；最低气温出现在最低大阳高度以后约一个月(1月)。海洋洼气候气温最高值和最低值出现的时间比大陆落后，最高气温一般出现在8月，最低气温出现在2月或3月。     (4)春温与秋温：海洋性气候气温变化和缓，春温上升速度慢于秋温下降速度，春温低于秋温；大陆性气候气温变化急剧，春温上升速度快于秋温下降速度，春温高于秋温。 (5)降水特点：在海洋性气候条件下，盛行来自海洋的气流，空气潮湿，年降水量较多，降水的季节分配比较均匀，而且降水变率很小。在大陆性气候条件下，降水多由暖季的热对流所引起，年降水量少而集中，降水的变率很大

第四节 气候的形成1.ppt