第六章 气候的形成

第六章气候的形成●教材分析：气候的形成和变化可归纳为以下诸因子：太阳辐射；宇宙——地球物理因子；环流因子（大气环流和洋流）；下垫面因子（海陆、地形与地面特性、冰雪覆盖）；人类活动，本章这种阐述太阳辐射、环流、下垫面对气候的影响。

本章分为五小节。

第一节气候形成的辐射因子，介绍了太阳辐射、天文气候和地面能量的平衡，其中天文气候是形成地球表面气候的最为重要的因子，它反映了世界气候的基本轮廓。

第二节气候形成的环流因子重点有：大气环流对气候的影响；洋流对气候的影响；环流变异对气候的影响（如厄尔尼诺）第三节海陆分布对气候的影响重点有：海陆分布对气温的影响；海陆分布对水分的影响；海陆分布对风系的影响；海洋性气候与大陆性气候第四节地形和地面特性与气候重点有：地形与气温；地形与降水；地形与地方性风系第五节冰雪覆盖与气候重点有：冰雪致冷；冰雪致干；冰雪覆盖与大气环流和降水的关系●教学设想✧课时安排：本章可用12个教学课时✧教学目标：1、掌握教材分析中的所有基础及重点内容（黑体字）2、掌握分析气候形成的方法和切入点✧授课类型：讲授、✧教学媒体：幻灯片●教学过程：见幻灯片●参考资料：1、《气象学与气候学实习》周淑贞高等教育出版社2、《风云变幻的大气》杨遵仪江苏科学技术出版社3、《细说八方晴雨》林之光科学普及出版社4、《气象与生活》林之光江苏教育出版社5、《气象学与气候学》张菀莹北京师范大学出版社6、《海洋性气候》周淑贞科学出版社7、《山地气候》傅抱璞新知识出版社8、《青藏高原气象学》叶笃正科学出版社9、《世界气候分类争议》周淑贞华东师大出版社10、《城市气候学导论》周淑贞东师大出版社11《东亚季风的若干问题》高由禧科学出版社12《气候系统引论》王绍武气象出版社13、《历史时期气候变化研究方法》龙高法科学出版社14、《气象学辞典》工具书上海辞书出版社15、《气象知识》杂志本章小结气候一般指某一地区大气的综合状况。

研究气候系统，是搞清气候形成和变化机制的基础。

气候形成和变化的因子可概括为：太阳辐射、大气环流、地表性质以及人类长期活动的影响。

太阳辐射是气候形成的基本因素。

据天文辐射的分布可将全球分为南北各七个天文气候带，这是世界气候分布的基本状况；大气环流则是气候形成的另一个重要的因素，它不仅促进了高低纬度间和海陆间热量与水分交换，而且还形成了大陆东西两岸气候的显著差异；地表性质的不均匀，使气候变得更加复杂，因海陆分布的影响而形成了海洋性气候与大陆性气候；在地形复杂的地区，不仅短距离内气候发生明显差别，破坏了气候的纬度地带性，而且出现了垂直气候带，使地面气候更加复杂多样；海冰、大陆冰原、高山冰川、季节性雪被和永冻层，不仅应响了所在地的气候，并且对全球的大气环流和气温等也产生深远影响。

因下垫面结构的不均一性所引起的局地小气候特点。

称小气候。

活动面性质和乱流的强弱是形成小气候的两个重要原因。

小气候的温度、湿度和风的分布均具有其特点。

研究不同的小气候，对于人类的生产和生活具有十分重要的意义。

教师在讲解知识的基础上注意：1、多联系实际，增加学生学习的兴趣。

2、掌握本章的体系。

第六章气候的形成第一节气候形成的辐射因子全球能量平衡模式假设射入大气圈的能量为100个单位，被大气吸收了18个，云滴吸收了2个，二者共吸收了20个单位。

云层反射20个单位，大气散射返回宇宙空间6个单位地面反射4个单位，地气系统共反射30个单位。

地面吸收总辐射50个单位。

地面因吸收总辐射而增温。

根据全球年平均地面温度T，其长波辐射能量Eg=δσT㆕相当于115个单位，其中进入大气圈的有109个单位被大气吸收，只有6个单位透过大气窗口进入宇宙空间。

大气吸收了20个单位的太阳辐射和109个地面长波辐射而增温。

然后进行长波辐射，射向地面的逆辐射为95个单位，射向宇宙空间为64个单位。

大气总共吸收（太阳20＋地面长波辐射109）129个单位，大气总共支出（射向地面95＋射向宇宙空间64）159个单位大气总共吸收（太阳20＋地面长波辐射109）129个单位，大气总共支出（射向地面95＋射向宇宙空间64）159个单位全球大气的年平均辐射差额为负－30个单位亏损的能量，由地面向大气输送的潜热23个单位和湍流显热7个单位来补充，以维持大气的能量平衡。

大气收：太阳20＋地面长波辐射109＋潜热23＋显热7＝159支：射向地面95＋射向宇宙空间64＝159地面收：太阳辐射50个＋大气逆辐射95个＝145支：进入大气109＋进入宇宙6＋显热7＋潜热23＝145宇宙空间进：100出：云反射20＋大气散射6＋地面反射4＋地面长波辐射6＋大气和云长波辐射64＝100第二节气候形成的环流因子大气环流因子环流因子洋流因子一、大气环流（一）、大气环流与热量输送1、大气环流（经圈环流）输送的热量对于调节赤道和极地的温差起着重要的作用如：在三圈环流中低纬度环流使赤道与副热带之间进行交换，中纬度环流将副热带的热量传递给高纬地区，而高纬的寒冷空气南侵，特别是冬季寒潮的爆发，可以达到副热带，甚至热带地区，这就调节了高低纬度之间的热量和温度。

赤道地区实测温度比辐射差额温度降低了14ºC，而极地则升高了25ºC。

2大气环流（纬向环流、季风环流）也调节着海陆之间的热量冬季大陆是冷源，海洋是热源，夏季正好相反，所以在迎风岸的气温受到海洋的调节，扩大了海洋的影响范围，在背风岸的气温则受大陆气团的影响较大而具有大陆性气候。

（二）、大气环流与水分1、大气环流使水分大循环得以实现使世界的水气和降水趋于均匀。

大气环流在水分循环中起着重要的作用，主要是使海洋上蒸发的水气通过上升移到高空，并随大气环流把水汽输送到其他地方去，使世界的水气和降水趋于均匀。

全球有两个多雨带——赤道多雨带和中纬度冷、暖气团交绥的锋线上，但是全球蒸发最旺盛的地方则是副热带地区，它本身降水却并不多，而是将蒸发的水气通过大气环流移到赤道和中纬度地区，使世界的水气和降水趋于均匀。

2、大气环流形成大陆东西两岸的水分收益不同（1）信风带大陆东岸是迎风海岸，降水充沛大陆西岸是背风海岸，降水稀少，常形成荒漠和半荒漠气候。

（2）西风带（三）、大气环流的季节性移动与气候风带、气压带的季节性移动形成地球上丰富的气候类型二、洋流(一）、洋流与热量的输送——减小南北温差，增大东西温差1、洋流输送的热量对于调节赤道和极地的温差起着积极的作用2、洋流也调节着海陆之间的热量冬季大陆东岸：强大的冷高压在陆地上控制，盛行西北风，气候寒冷干燥大陆西岸：冰岛低压的存在盛行西南风，从大西洋吹向陆地，温和多雨夏季大陆东岸：陆地上是印度低压控制，海洋上是副热带高压，盛行东南风，降水较多大陆西岸：位于西风带上，从大西洋吹向陆地，温和多雨故大陆东岸是季风气候，西岸是海洋性气候热带干湿季气候冬季：东北信风控制 夏季：赤道低压带如：地中海式气候40ºN —40ºS 的大陆东岸有暖流，温度较高 40ºN —40ºS 的大陆西岸有寒流，温度较低冬季：西风带上 夏季：副热带高压控制（二）、洋流与降水1、暖流经过的地区，由于气温高，有热量和水汽向大气输送，大气变得潮湿不稳定，容易发生对流，形成降水。

2、寒流经过的地区，气温低，大气中含水气少，且处于稳定状态，对流不易形成，有时还会产生逆温，逆温层空气湿度较大时，易形成海雾 ，但降水稀少。

三、环流对大陆东西两岸气候的影响在大气环流和洋流的共同作用下，在高、低纬度的大陆东西两岸就出现了极不相同的气候。

一般说，凡是迎风的海岸，特别是暖流经过的地方，因受到海洋气团的影响，气候温和而湿润，背风海岸，若再加上冷洋流的共同作用，气候就会干燥而寒冷。

热带与副热带大陆东西两岸气候的差异 在40ºN —40ºS ，大陆的东岸有暖流，大陆西岸有寒流，所以，大陆东岸气温要高于西岸，尤其是大陆东岸最热月气温比西岸高，若在信风带内，两岸虽然同样吹着东北信风，在东岸风从海上吹来，水气丰富，雨量较多，而在西岸，东北风来自内地，气候异常干燥，全年降水稀少，大都形成沙漠，如非洲的西北海岸，南非西海岸，南美秘鲁寒流沿岸，都是沙漠景观。

40ºN 以北，大陆东岸有寒流经过，大陆西岸有暖流经过，所以同纬度的大陆东岸比西岸的普遍气温偏低，最冷月大陆东岸比大陆西岸偏低显著，致使年平均气温大陆东岸也明显低于西岸。

中纬度终年盛行西风，在海洋气团影响下，气候潮湿，又由于温带盛行气旋，因此降水丰沛，一年中降水季节分配均匀，十大陆西岸具有典型的海洋性气候。

大陆东岸有寒流经过，且在离岸风的作用下，空气由大陆内部吹来所以降水很少30—40ºN 大陆东岸属季风气候，大陆西岸属地中海式气候四、环流异常对气候的影响厄尔尼诺现象及全球效应1、 概述通常，赤道南北两侧的低纬度地区是属于信风带的范围，在太平洋东部的厄瓜多尔和秘鲁沿岸地区，正是盛行东南信风，表层水在风和地转偏向力的作在40ºN 以北，东岸有寒流，西岸有暖流，所以西岸要暖于东岸。

在40ºS 以南，洋面连成一片，东西岸气温相差不大用下，产生离岸流，大量水流涌向太平洋西岸，从而使海面倾斜，为了保持水体平衡，深层较冷的海水便涌上来补充，因此这一带海面温度低，大气稳定，降水稀少，气候干燥，是有名的赤道干旱带。

而在海洋里，由于深层海水富含营养物质，它的上涌为上层鱼类生长提供了极为有利的条件，因而，鱼类资源十分丰富，形成世界著名的秘鲁渔场。

异常年份，在圣诞节前后，会有一支较弱的表层暖流沿厄瓜多尔和秘鲁北部沿岸向南伸展到6ºS，使海水温度升高，沿岸的上升水流势头减弱，甚至消失，从而影响到那里的海洋动物和鱼类，使秘鲁渔场大幅度减产，而沿岸干旱少雨的陆地却连续大雨，形成洪涝灾害，科学界将之称为“厄尔尼诺现象”2、对厄尔尼诺现象的科学解剖该现象虽然是由太平洋东部的一股暖流南侵引发的自然灾害，然而造成这股暖水南侵的原因却不能简单地归结为海洋的洋流运动，而是一种大规模的海洋和大气相互作用的结果，究其作用机理，目前科学界还没有统一的认识，综合各种观点，可以认为是大气变化引起海洋异常，海洋异常反作用于大气，于是出现了天气异常。

具体地说就是由于东南信风减弱，因而太平洋西部暖水堆积缓慢，东西洋面倾斜度减小，导致大洋东部海洋深处的冷水上升势力减弱。

而另一方面，由于西风偏强，使赤道逆流势力明显增强，并在太平洋东部乘机南侵，使沿途洋面水温迅速上升，且不断向南扩展，由于水温上升，原来稳定的大气结构也随之变得极不稳定，冷暖气流交锋，降水猛增，太平洋东岸原来干旱的局面一下被大雨滂沱和洪涝灾害的局面所取代与此同时，南太平洋西部由于西行的南赤道暖流受西风阻挡，势力消弱，所以西部洋面水温相对下降，大气运动也减弱。