第三章_大气圈与气候系统第四节气候的形成_2010.

第三章大气圈与气候系统重点及难点大气热能性质大气运动形式及特点各种气候类型的判断大气的组成和热能大气水分和降水大气运动和天气系统气候的形成气候变化第四节气候的形成一、气候和气候系统（一）气候的概念1.气候：某一地区多年间大气的一般状态及其变化特征。气候：时间尺度很长的大气过程。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10年更新一次。（二）气候系统1.气候系统的特性热力学、运动学、含水性、静力学特性2.组成1）大气圈：系统最易变化和最敏感部分2）海洋：气候系统的热量存储库3）冰冻圈：即是气候变化的指示器，又对气候长期变化产生反馈4）陆面：时间变化尺度最长5）生物圈：变化比较缓慢二、气候的形成（一）气候形成的辐射因子——纬度因素1.地球辐射平衡温度水的三态的存在2.地球上的天文气候主导作用因素：日地距离、太阳高度角、日照长短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简单气候模式。7个纬度气候带赤道带、热带、副热带、温带、副寒带、寒带和极地带（二）气候形成的环流因子1.大气环流与热量输送和水分循环上表表明大气环流在缓和赤道与极地温差上起着巨大作用。法国波尔多（45°N）和俄罗斯符拉迪沃斯托克（海参崴，43°N），前者1月均温5°C；后者1月均温-13.5°C,为什么？大气环流还调节海陆间的热量。海陆热量交换是造成同纬度大陆东岸和大陆内部气温显著差异的重要原因。在副热带，蒸发量大于降水量，在赤道和中高纬度，降水量大于蒸发量，因此要达到水分平衡必须经过大气运动，把水汽从盈余地区输送到亏损地区。大气环流具有明显的非周期性变化。与纬圈环流的强弱有关。2·大气环流和海温异常海温变化存在明显的年季振荡，最著名的事例，就是厄而尼诺现象。指赤道东太平洋海面水温异常增暖现象。圖1998年1月當「厄爾尼諾」達成熟期時，熱帶太平洋暖水區(紅色部份)從秘魯西岸向西伸延至太平洋中部。圖中深紅色部份水溫比正常高4至5度。（資料來源：美國國家海洋及大氣管理局）赤道东风赤道太平洋表层暖水向西漂移赤道西太平洋海平面上升、海水下沉水温上升湿润多雨赤道东太平洋海平面下降、海水上翻水温下降干旱少雨正常年份赤道东风减弱赤道太平洋表层暖水向东回流赤道西太平洋海平面下降、海水上升赤道西太平洋水温下降赤道西太平洋干旱少雨赤道东太平洋海平面上升、海水下沉赤道东太平洋温度上升赤道东太平洋湿润多雨厄尔尼诺年★沃克环流（纬向环流）◆赤道地区大洋的东侧是下层冷海水上升作用最为强烈的地区。在东赤道太平洋地区强烈的冷海水上翻，使得其海洋表层温度与西赤道太平洋地区的“暖地”之间形成强烈的对比。在东赤道太平洋冷水域的上空大气强烈下沉，西赤道太平洋印度尼西亚海洋大陆上空大气对流强烈，大气以上升为主，这样就形成一个闭合的东西向环流圈，称为沃克环流。◆沃克环流是赤道地区海－气作用的产物，并通过大气的动力影响到世界其它地区，整个赤道均存在沃克环流。★厄尔尼诺与拉尼娜◆厄尔尼诺（ElNino）是西班牙语“圣婴”音译，原指每年圣诞节前后，沿厄瓜多尔和秘鲁沿岸出现一股弱暖洋流，取代了沿岸原有冷海水的现象。现在，厄尔尼诺一词是指大范围的海洋异常现象，即赤道太平洋中部和东部海洋表层水温持续异常增温（连续6个月高于多年平均温度0.5℃以上）的现象。（暖水事件）◆拉尼娜（LaNina）是西班牙语“圣女”的音译，又称“反厄尔尼诺”，是指赤道太平洋中部和东部海洋表层水温持续异常降温（连续6个月低于多年平均温度0.5℃以下）的现象。（冷水事件）★厄尔尼诺与拉尼娜的形成◆在正常情况下，赤道太平洋海面盛行赤道东风，而东南太平洋则吹东南信风，大洋东侧表层的暖海水被吹送到西太平洋，其下层的冷海水则不断向上补充表层流失的暖海水，结果使西太平洋海平面上升，热量聚积。西太平洋海平面通常比东部高40cm，表层海水年平均温为29℃，而东部沿岸受下层上涌冷海水的影响，仅有24℃左右，东西两侧相差3～6℃。◆当洋流运动异常或大气环流变化而导致赤道东风和东南信风减弱时，赤道太平洋海面西高东低的温度分布将会被破坏，赤道逆流增强，西太平洋温暖的海水向东延伸，从而使东太平洋补充表层的下层冷海水减少，表层海水温度上升，形成厄尔尼诺。◆而当赤道东风和东南信风增强时，东太平洋更多表层的暖海水被吹送到西太平洋，导致更多的下层冷海水补充上表层，表层海水温度因而下降，结果使太平洋东西两侧表层海水的温差加大，形成拉尼娜。★南方涛动指数（SOI）SOI＝PT－PDPT：赤道东太平洋海平面气压；PD：印度尼西亚海平面气压。◆常采用赤道太平洋的大溪地岛与澳洲达尔文之间的气压差为标准，判断是否发生了厄尔尼诺或拉尼娜现象。——大溪地岛气压－达尔文气压＝负值时，就认为将会发生厄尔尼诺现象；——大溪地岛气压－达尔文气压＝正值，则拉尼娜现象将要发生了。★厄尔尼诺和拉尼娜引发气候异常◆当厄尔尼诺发生时，热带中、东太平洋海温迅速升高，主要降水区由印度尼西亚地区东移至日界线附近，直接导致该海域和南美太平洋沿岸哥伦比亚、厄瓜多尔和秘鲁等地异常多雨。厄尔尼诺还会抑制西太平洋和北大西洋热带风暴生成，使得东北太平洋飓风增多。◆另一方面，厄尔尼诺事件又使热带西太平洋降雨减少，造成南亚、印度尼西亚、马来西亚、东南亚和澳大利亚等地大范围的严重干旱。厄尔尼诺还会导致加拿大西部、美国北部出现暖冬，使美国南部冬季潮湿多雨。★厄尔尼诺和拉尼娜的发生频率◆厄尔尼诺是一种全球区域性和周期性发生的海洋异常现象。20世纪80年代以来，厄尔尼诺更是频繁发生，一般3～7年一次，每次持续时间一年左右。◆拉尼娜发生的次数较少，在过去100年里，拉尼娜总共才发生过4次，最近的一次发生在1998年末。★厄尔尼诺对我国气候的影响①使来自东南部海洋上的夏季风强度减弱，造成夏季降雨带的位置偏南，出现南方暴雨成灾、北方干旱少雨的异常现象；②长江中下游地区进入梅雨期偏晚；③东部地区秋季容易出现北少南多的降雨分布；④容易出现暖冬；⑤在西北太平洋和南海地区生成的热带气旋或台风数量偏少。（三）气候形成的地理因子1.海陆分布对气候的影响：海洋性气候与大陆性气候气候类型气温日较差气温年较差最高气温月最低气温月大陆性海洋性大大小小7月1月8月2月北半球大陆性气候与海洋性气候的比较世界1月海平面气温（摄氏度）的分布观察挪威卑尔根的1月均温和符拉迪沃斯托克的1月均温哪个城市高？观察挪威卑尔根的降水量和符拉迪沃斯托克的降水量哪个城市高？根据纬度因素、海陆因素对气候的影响是否符合？2.洋流对气候的影响暖流增温增湿：墨西哥湾流使55—70°N之间的欧洲西岸冬季温度保持在0°C以上，比同纬度大陆东岸高16—20°C。马达加斯加岛东岸、澳大利亚东岸、巴西东南的雨林气候都与暖流有关。寒流降温减湿：南美西岸、澳大利亚西岸、非洲西岸等等的沙漠气候都与寒流有关。洋流是大洋中任一持续不断并主要呈水平流动的海水，它可以从低纬度向高纬度传输热量，又能从高纬地区向低纬输送海冰和冷水。据卫星观测，在200N洋流输送的热量占地－气系统总热量传输的74％，而在30～350N洋流传输的热量是总传输热量的47％，因此，洋流对气候的形成具有重要作用。影响温度和降水。热带雨林气候分布图热带雨林热带沙漠气候分布热带沙漠3.地形对气候的影响海拔高度、地表形态、方位（坡向和坡角）等影响水热条件的再分配，从而对气候产生影响。（1）地形对温度的影响：秦岭（2）地形对降水的影响：乞拉朋齐（3）垂直气候带三、气候带和气候型★气候分类方法◆遵循求大同、存小异的原则，将全球气候按某种标准划分成若干类型，叫气候分类。◇实验分类法根据大量的气象要素的长期观测记录，以及自然界的植物、土壤、水文特征等来划分。◇成因分类法根据气候形成的辐射因子、环流因子、下垫面因子来划分。◇本教材采用周淑贞气候分类法（属于成因分类法）中学的分类★世界气候类型全球气候分为3个气候带、16个气候型，以及高地气候。P1151113345555世界主要气候类型的分布、成因及特征热量带气候类型分布规律典型地区气候成因气候特点热带热带雨林气候南北纬10°之间亚马孙河流域、刚果河流域、印度尼西亚赤道低气压带控制，盛行上升气流全年高温多雨没有明显的季节变化热带草原气候南北纬10°～南北回归线之间非洲中部、南美巴西、澳大利亚大陆北部和南部赤道低气压带和信风带交替控制干、湿季明显交替1000毫米左右热带季风气候赤道多雨气候热量带气候类型分布规律典型地区气候成因气候特点热带热带季风气候北纬10°～北回归线之间大陆东岸亚洲中南半岛、印度半岛海陆热力性质差异和气压带、风带位置的季节移动全年气温高，旱、雨两季分明，雨季集中2000毫米左右热带沙漠气候南北回归线～南北纬30°之间的大陆内部和西岸撒哈拉地区、阿拉伯半岛、澳大利亚中西部副热带高气压带或信风带控制全年炎热干燥热量带气候类型分布规律典型地区气候成因气候特点亚热带亚热带季风和季风性湿润气候南北纬25°～35°之间的大陆东岸我国秦岭—淮河以南地区海陆热力性质差异冬季低温少雨，夏季高温多雨地中海气候南北纬30°～40°之间的大陆西岸地中海沿岸副热带高气压带和西风带交替控制冬季温和多雨，夏季炎热干燥热带沙漠气候亚热带季风气候热量带气候类型分布规律典型地区气候成因气候特点温带温带季风气候北纬35°～55°之间的大陆东岸我国华北、东北，日本、朝鲜半岛海陆热力性质差异冬季寒冷干燥，夏季高温多雨温带大陆性气候南北纬40°～60°之间的大陆内部亚欧大陆和北美大陆的内陆地区终年受大陆气团控制冬寒夏热，干旱少雨温带海洋性气候南北纬40°～60°之间的大陆西岸西欧全年受西风带控制全年温和多雨热量带气候类型分布规律典型地区气候成因气候特点温带温带季风气候北纬35°～55°之间的大陆东岸我国华北、东北，日本、朝鲜半岛海陆热力性质差异冬季寒冷干燥，夏季高温多雨温带大陆性气候南北纬40°～60°之间的大陆内部亚欧大陆和北美大陆的内陆地区终年受大陆气团控制冬寒夏热，干旱少雨温带海洋性气候南北纬40°～60°之间的大陆西岸西欧全年受西风带控制全年温和多雨地中海气候温带海洋性气候温带季风气候温带大陆性气候热量带气候类型分布规律典型地区气候成因气候特点亚寒带亚寒带针叶林气候北纬50°～70°之间的大陆亚欧大陆和北美大陆的北部全年受极地气团控制冬长严寒，夏短温暖寒带苔原气候北半球极地附近的沿海亚欧大陆和北美大陆的北冰洋沿岸纬度高，太阳辐射弱，受极地气团或冰洋气团控制全年严寒冰原气候南北半球极地附近内陆南极大陆、格陵兰岛纬度最高，太阳辐射弱，受冰洋气团控制全年酷寒高地气候气候类型的判断方法气候类型的判读主要根据气温和降水两大气候要素的特征进行。具体判读时一般遵循“以温定球、以温定带、以水定型”三步走的原则。（1）根据温度确定南北半球南北半球热量分布不均，导致南北半球的季节相反，根据最热月或最冷月以及年气温曲线的形态可以确定南北半球。半球名称气温最高月气温最低月年气温曲线形状北半球7～8月1～2月峰型(上凸)南半球1～2月7～8月谷型(下凹)阅读材料2．根据气温和降水判断气候类型以“温”定“带”以“水”定“型”全年最低气温温度带全年降水分配气候类型15℃热带年雨型，各月降水量均100mm在以上,年降水量2000mm以上热带雨林气候夏雨型，年降水量750～1000mm热带草原气候夏雨型，1～5月很少，6、7月猛增，年降水量1500～2000mm热带季风气候少雨型，全年几乎为零热带沙漠气候以“温”定“带”以“水”定“型”0℃～15℃亚热带或温带多雨型，夏季少，冬季多.300-1000mm地中海气候年雨型，各月降水均匀，在50mm左右.700-1000mm温带海洋性气候夏雨型，夏季多，冬季少.800-1500mm亚热带季风和亚热带季风性湿润气候0℃温带夏雨型，夏季超过100mm.500-600mm温带季风气候少雨型，夏季少于100mm温带大陆性气候类型热带亚热带温带雨林草原季风沙漠地中海季风海洋季风大陆雨型年雨夏雨夏雨少雨冬雨夏雨年雨夏雨少雨年降水量200