第六章 气候的形成

第六章气候的形成第一节气候形成的辐射因子第二节气候形成的环流因子第三节海陆分布对气候的影响第四节地形与地面特性对气候的影响第五节冰雪覆盖与气候【主要内容】本章主要论述气候形成的机制、辐射因子、环流因子、下垫面因子（海陆分布、地形、冰雪覆盖等）对气候形成的作用何影响。

【名词解释】1.气候因子：影响气候的形成和变化的多种因子。

包括：太阳辐射因子、宇宙地球物理因子、环流因子、下垫面因子、人类活动因子。

2.气候反馈机制：在气候系统内部发生的相互作用中，存在着大量的反馈过程，它们起着从内部调节气候系统的作用。

3.天文气候：由天文辐射所决定的地球气候。

4.厄尔尼诺：在南美西海岸（秘鲁和厄瓜多尔附近）延伸至赤道东太平洋向西至日界线（180°）附近的海面温度异常增暖现象。

5.南方涛动：指南太平洋副热带高压与印度洋赤道低压这两大活动中心之间气压变化的负相关关系。

即南太平洋副热带高压比常年增高（降低）时，印度洋赤道低压就比常年降低（增高），两者气压变化有“跷跷板”现象，称之为涛动。

6.海陆风：白天，风从海洋吹向陆地；夜晚，风从陆地吹向海洋。

7.季风：大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象。

8.海洋性气候：由于海陆分布对气候形成的巨大作用，使得在同一纬度带内，在海洋条件下和大陆条件下的气候有显著差异。

在海洋条件下形成的气候称为海洋性气候。

9.大陆性气候：由于海陆分布对气候形成的巨大作用，使得在同一纬度带内，在海洋条件下和大陆条件下的气候有显著差异。

在大陆条件下形成的气候称为大陆性气候。

10.山谷风：当大范围水平气压场较弱时，在山区白天地面风常从谷地吹向山坡，晚上地面风常从山坡吹向谷地。

11.焚风：沿着背风山坡向下吹的热干风。

12.雪线：某一高度以上，周围视线以内有一半以上为积雪覆盖且终年不化时的高度。

【填空】1、近代气候学将那些能够影响气候而本身不受气候影响的因子称为外部因子，如太阳辐射、地球轨道参数的变化、大陆漂移、火山活动等；将气候系统各成员之间的相互作用称为内部因子。

2、气候系统的属性包括热力属性、动力属性、水分属性、静力属性。

3、使气候系统振幅增大的反馈过程称为正反馈；对气候系统的变化有阻尼作用的反馈过程称为负反馈。

4、气候形成和变化的因子可归结为太阳辐射因子、宇宙地球物理因子、环流因子、下垫面因子、人类活动因子。

5、地气系统的辐射收支差额可表示为R s=（Q+q）（1-a）+q a-F∞；地面的能量平衡方程可表示为R g+LE+Q p+A=0 。

6、海-气的相互作用可概括为：海洋提供给大气大量的潜热和显热，成为大气运动的能源，使大气环流得以形成和维持；而大气环流又推动海水流动，产生风生洋流。

暖洋流沿岸多形成云和降水；冷洋流沿岸多形成雾和多雾沙漠。

7、大气环流对热量的输送包括赤道与极地间的热量输送和海陆间的热量输送。

8、厄尔尼诺-南方涛动事件的主要特征是当赤道东太平洋海水温度（SST）出现异常高位相（增暖）时，南方涛动指数SOI却出现异常低位相。

9、海洋和大陆的热力性质不同，增温和冷却也不同。

海洋具有热惰性，大陆具有热敏性。

冬季，海洋是热源，大陆是冷源，夏季，海洋是冷源，大陆是热源。

海陆气温的差异，在冬季以中高纬度最突出，在夏季以副热带纬度最显著。

10、陆地雾以辐射冷却形成为主，海洋上以平流冷却形成为主。

大陆沿海地区多平流辐射雾。

11、大陆上多地形雨和对流雨降水，海洋上多锋面雨和气旋雨降水。

12、季风形成的主要原因是海陆间的热力差异及这种差异的季节变化，其它原因包括行星风带的季节移动和广大高原的动力、热力作用等。

13、南亚季风和东亚季风的显著差异在于南亚夏季风比冬季风强。

14、海洋性气候的气温日较差和年较差都比大陆性气候小，且春温低秋温高，年温相时最冷月（2月）最热月（8月）。

高原气候具有大陆性气候的特征。

15、高大山脉往往成为气候的区域分界线，如我国的秦岭是北亚热带和南温带气候的分界线。

16、现代地球冰雪圈中，面积最大的成分是永冻土，南极大陆是世界上最大的冰原。

17、冰雪覆盖不仅有使空气致冷的作用，还有致干的作用。

18、小气候指的是 由于下垫面结构不均一性所引起的小尺度的近地层局地气候 。

19、青藏高原季风对环流和气候的影响首先在于 使我国冬夏对流层低层的季风厚度增大，还在于 破坏了对流层中部的行星气压带和行星环流 。

20、山谷风是 当大范围水平气压场较弱时，在山区白天地面风常从谷地吹向山坡，晚上地面风常从山坡吹向谷地 ；海陆风是 白天，风从海洋吹向陆地；夜晚，风从陆地吹向海洋。

【问答题】1、天文辐射的时空分布有何特点？①天文辐射能量的分布是完全因纬度而异的。

全球获得天文辐射最多的是赤道，随着纬度的增高，辐射能渐次减少，最小值出现在极点。

②夏半年获得天文辐射量的最大值在20︒～25︒N的纬度带上，由此向两极逐渐减少，最小值在极地 。

③冬半年北半球获得天文辐射最多的是赤道。

④天文辐射的南北差异不仅随冬、夏半年而有不同，而且在同一时间内随纬度亦有不同。

⑤夏半年与冬半年天文辐射的差值是随着纬度的增高而加大的。

⑥在极圈以内，有极昼、极夜现象。

在极夜期间，天文辐射为零。

在一年内一定时期中，到达极地的天文辐射量大于赤道。

2、简述全球能量平衡模式。

整个地球下垫面的能量收支为±145个单位，大气的能量收支为±159个单位，从宇宙空间射入的太阳辐射100个单位，而地球的反射率为30个单位，长波辐射射出70个单位，各部分的能量收支都是平衡的。

这些估算的数值都很粗略的，它们仅仅提供一个地-气系统中能量收支的梗概。

这里因为是全球全年平均，季节变化和地区间的能量输送都被略去。

在这种能量收支下，形成并维持者现阶段的地球气候状态。

3、试论述环流因子在气候形成中的作用。

①海气作用与环流：海洋提供给大气大量的潜热和显热，成为大气运动的能源，使大气环流得以形成和维持；而大气环流又推动海水流动，产生风生洋流。

②环流与热量输送：a.将低纬度的热量传输到高纬度，调节赤道与两极间的温度差异b.破坏了天文气候的地带性分布。

③环流与水分循环：水循环中，大气环流起到重要作用。

④环流变异与气候：当环流形势在某些年份出现异常变化时，就会直接影响某些时期内的天气和气候，出现异常。

4、什么是厄尔尼诺/南方涛动，它对气候有何影响？厄尔尼诺：在南美西海岸（秘鲁和厄瓜多尔附近）延伸至赤道东太平洋向西至日界线（ 180︒）附近的海面温度异常增暖现象。

南方涛动：指南太平洋副热带高压与印度洋赤道低压这两大活动中心之间气压变化的负相关关系。

即南太平洋副热带高压比常年增高（降低）时，印度洋赤道低压就比常年降低（增高），两者气压变化有 跷跷板 现象，称之为涛动。

对我国气候影响：⎺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；α长江中下游地区进入梅雨期偏晚；β东部地区秋季容易出现北少南多的降雨分布；χ容易出现暖冬；δ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。

对全球气候影响：⎺热带中、东太平洋海温的迅速升高，直接导致了中、东太平洋及南美太平洋沿岸国家异常多雨，甚至引起洪涝灾害；也使得热带西太平洋降水减少，造成印度尼西亚、澳大利亚严重干旱。

α厄尔尼诺还常常引起非洲东南部和巴西东北部的干旱、加拿大西部和美国北部暖冬以及美国南部冬季潮湿多雨；它与日本及我国东北的夏季低温、日本和我国的降水等也具有一定的相关性。

β此外，厄尔尼诺常常抑制西太平洋热带风暴生成，但使得东北太平洋飓风增加。

5、试论述海陆分布在气候形成中的作用。

对气温的影响：海洋的热容量又比陆地大，它的增温冷却比大陆慢。

所以海洋既是一个巨大的热量存储器，又是一个温度调节器。

与同纬度的大陆相比，它具有冬暖夏凉的特性。

对大气水分的影响：⎺对蒸发和空气湿度的影响：海洋的蒸发量远大于陆地。

α对雾的影响：在海上，尤其是冷洋流表面，雾日极多，在较高纬度的大陆东岸（约在纬度40︒以上）和低纬度的大陆西岸都是冷流经过的地区，不但海面多雾，大陆近岸受海风影响，雾日也多。

大陆上除了沿海地区受海风影响雾日较多外，一般大陆内部是雾少霾多。

β对降水的影响：海陆分布对降水量的影响比较复杂，海洋表面空气中水汽含量虽多，但要造成降水还必须有足够的抬升作用，使湿空气上升凝云致雨。

从降水的成因来讲，可分为对流雨、地形雨、锋面雨和气旋雨。

对周期性风系的影响：海陆风、季风的形成。

形成两大气候类型：海洋性气候和大陆性气候6、比较海洋性气候和大陆性气候。

7、试论述青藏高原对气温的影响。

1.机械阻挡作用：冬季西风气流遇到青藏高原的阻障被迫分支，分别沿高原绕行；夏季青藏高原对南来暖湿气流的北上，也有一定的阻挡作用，不过暖湿气流一般具有不稳定层结，比冷空气易于爬越山地。

青藏高原阻滞作用对气温的影响，不仅出现在对流层低层，并且波及到对流层中层。

2.热力作用：将青藏高原地面的气温与同高度的自由大气相比，冬季高原气温偏低，夏季则偏高。

8、中小地形对气温有何影响？1.由于坡地方位不同，日照和辐射条件各异，导致土温和气温都有明显的差异。

2.地形凹凸和形态的不同，对气温也有明显的影响。

在凸起地形如山顶，气温日较差、年较差皆较小；凹陷地形则相反，气温日较差很大。

无论冬、夏都是山顶气温日振幅小，谷地气温振幅大，陡崖介乎二者之间。

9、地形与降水的关系如何？地形与降水的形成：原来空气层结是对流性不稳定或条件性不稳定的，风经过山地的机械阻碍作用，引起气流的抬升运动，空气达到凝结高度以后，在上述层结条件下，能加速上升运动继续发展，凝云致雨；当低压系统或锋面移到山地时，因地形的阻碍走用，使低压系统或锋面移动滞缓，因而导致气旋雨或锋面雨的时间延长，强度增大；当气流进入谷地时，由于喇叭口效应引起气流辐合上升，如果空气潮湿，层结条件又适宜，就会产生降水；在大陆性气候区，夏季由于山坡南北增温情况不同，或由于谷底与山坡增温比谷上空气增温快，会产生局部热力对流，形成对流雨或雷暴雨。

气流经过崎岖不平的地形区域，因摩擦力的影响产生湍流上升运动，在其他条件适宜时，往往形成低层云或层积云，产生小量降水，如毛毛雨、小雨等。

地形与降水的分布：最大降水量高度在迎风山地，由山脚向上，降水量起初是随着高度的增加而递增的，达到一定高度降水量最大。

过此高度后，降水量又随着高度的增加而递减。

在山脉两侧的气候可以出现极大的差异，往往成为气候区域的分界线。

10、冰雪覆盖对气温的影响如何？冰雪覆盖致冷的原因有哪些？影响：冰雪覆盖是大气的冷源，它不仅使冰雪覆盖地区的气温降低，而且通过大气环流的作用，可使远方的气温下降。

冰雪覆盖面积的季节变化，使全球的平均气温亦发生相应的季变。

如果不考虑一年中日地距离的变化，作为全球平均，一年四季接受到的太阳辐射应该是一个常数，全球平均气温也应该接近为一个常数，而没有显著的季节变化。