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第八章 气候与农业气候资源 气候形成要素 气候带和气候型 中国气候的基本特点 农业气候资源及生产潜力 第一节 气候形成要素 一、太阳辐射在气候形成中的作用 太阳辐射能是地球上一切热量的主要来源。它既是大气、陆 地和海洋增温的主要能源，又是大气中一切物理过程和物理现象 形成的基本动力。 不同地区的气候差异和各地气候的季节变化，主要是由于太 阳辐射在地球表面分布不均及其随时间变化的结果。 太阳辐射在大气上界的分布，称为天文辐射。由天文辐射所 决定的天文气候反映了全球气候的基本情况。 表8-1 北半球半年及全年辐射总量 (一) 太阳辐射总量变化特点 天文辐射的半年及全年总量随纬度的变化，具有以下特点 (表8-1)： 太阳辐射热量的分布是因纬度而异的。 全年获得太阳辐射最多的是赤道，随着纬度的增高，辐射量 便渐次减少。这种热量不均衡的分布，必然导致地表各纬度的 气温产生了差异。地球上之所以有热带、温带、寒带等的之 分，首先是由于天文辐射分布不均衡所造成的。 夏半年获得太阳辐射量最大值在20°～25°的纬度带上，由此 向两极逐渐减少，最小值在极地。 冬半年获得太阳辐射最多的是赤道，随着纬度的增高，太阳辐射量也迅速地递减下去，到极点为零。 太阳辐射量的南北差异，不仅随冬、夏半年而有不同，在同 一时间内随纬度亦有不同。 夏半年与冬半年的太阳辐射量的差值是随纬度的增高而增大 的。表现在气温的年较差是高纬度大，低纬度小。 在极圈以内有极昼极夜现象，在极夜期间太阳辐射为零。 表8-2 各纬度净辐射的平均日总量 (二)地面净辐射变化特点 就净辐射来说，也有和太阳辐射相同的分布状况，表8-2是 北半球各纬度净辐射平均日总量。净辐射平均日总量随纬度的 增加而减少。赤道最多，北极最少，在北纬40°N附近为0。 二、大气环流在气候形成中的作用 大气环流是太阳辐射在地球表面分布不均匀的产物，大气环 流是影响气候形成和变化的基本团素。 通常，高低纬度之间和海陆之间的热量交换和水文交换是由 大气环流过程来完成的。使一地气候不仅受当地太阳辐射和下 垫面条件的作用，而且还受到其他方面的影响，形成不同的气 候类型。 全球总热量由低纬度向高纬度输送，在纬度35°～40°之间最 大，而且主要是靠水平涡旋运动输送的。 如果将地球和大气合起来看成一个整体——地气系统，则年 平均辐射差额如上所分析，在南北纬度40°以内的副热带和热 带地区有净盈余，而在40°以外的高纬度地区则有净的亏损(图 8-1)。 图8-2 每单位面积上平均年降水量和年蒸发量(箭头表示水气输送方向) 地球上除了大气运动使低纬度向高纬度输送热量外，海水运动 也在进行着热量输送。 由图8-2可以看出，在南、北半球的副热带，蒸发量大于降水 量，水汽有盈余；在赤道和中、高纬度，降水量大于蒸发量， 水汽有亏损。 因此，要达到全球水量平衡，需要大气运动把水汽从盈余的 地区输送到水汽亏损的地区。 由于海陆热力性质不同而产生的季风环流，对于海陆之间的 水分和热量交换起着很大的作用。 此外，气旋和反气旋也是大气环流中的大规模扰动，它们可 以促使不同性质的气团做大范围的移动，造成大量的热量和水 分交换，使地球上南北及海防之间温度和水分差异变得和缓， 同时也使各地具有不同的气候特点。 三、下垫面状况对气候的影响 （一）海陆分布对气候的影响 海洋是热量的存储器和调节器。 海水的热容量大；对太阳辐射的强吸收等。 海陆分布对气温的影响： 北半球多陆地，常称陆半球；南半球多水域，常称为水半球。 海陆差异使南北半球气温及气候特征有明显不同(表8-3)。 海陆分布对气温的纬向分布有很大影响。 在不同纬度上由沿海向内陆，冬季气温有明显降低，夏季气 温稍有增高，而且纬度较高的地区的变化比较低纬度为大(表8- 4)。 表8-3 北半球与南半球的温度差异 表8-4 沿30°N上各经度蒸发量 海陆分布对大气水分的影响 大气中的水分主要来自下垫面上江、河、湖、海、湿润的土 壤、植物层的蒸发和蒸腾等。其中海洋的蒸发远比大陆为多。 从表8-4可见，无论冬夏太平洋中部的蒸发量都比同纬度大陆的 多。 冬季太平洋上的蒸发量比我国东部约大4倍，比北非、阿拉伯 大26-27倍，夏季太平洋上蒸发量与我国东部相差无几，但仍比 北非、阿拉伯干旱地区大13多倍。 故总的来看，离海愈远，空气中的水分含量就愈少。 对于降水量来说，从海洋到内陆，理论上是递减的。但实际 上海洋表面空气中水汽含量虽多，而要造成降水还必须有足够 的抬升作用、足够的稳定度条件和一定的气温垂直梯度，使海 上及沿岸地区一般以冬