自然地理学-第三章大气和气候（下）

自然地理学--第三章大气和气候（下）一气候和气候系统气候概念气候：地区多年间大气的一般状态。它既反映平均情况，也反映极端情况，是多年间各种天气过程的综合表现。具有相对稳定的天气循环模式。气候最主要评价指标——水、热条件。气候：长过程（最短年限30年）、相对稳定，时(四季、二十四节气、七十二候)空（低纬、高纬、陆地、海洋、高山、盆地）大尺度；天气：短过程（时、日）、变动、时空小尺度；(阴晴、风雨、冷暖、气旋)

按水平尺度分：大气候——全球性和大区域，如：热带雨林气候、地中海（型）气候、极地气候、高原气候等；中气候——小范围自然区域，如：森林气候、城市气候、山地气候以及湖泊等区域的气候；小气候——更小范围，如：贴地气层和小范围地方（如一个山头或一个谷地）内部的气候等。气候系统的组成大气、海洋、冰雪、陆地表面和生物圈太阳辐射及其变化是气候系统的外部驱动力

提出这一概念的意义认识气候变化的特征：从静态考察到动态考察解释气候变化的原因：从要素分析到系统综合现代气候概念——气候系统

气候系统及气候与气候变化的物理过程实例气候是由太阳辐射、下垫面性质，水气环流和人类活动等因子长期相互作用形成的。此外，由于火山喷发和人类活动等使大气中的气溶胶和二氧化碳含量逐渐增加，不断影响着大气的辐射过程,从而影响着气候。太阳辐射——行星气候带：赤道带、热带、亚热带、温带、亚寒带、寒带、极地带水气环流大气环流：行星风系、海洋环流：暖流、冷流、上升流、下沉流地理背景——下垫面海陆分布——海洋型、大陆型地形——湿润的高山、干旱的盆地；一山有四季，十里不同天二气候的形成（一）气候形成的辐射因子太阳辐射强度日地距离地表反射率地球的有效温度日地距离太阳高度日照时间天文气候赤道带热带副热带温带副寒带寒带极地带纬度（φ）

0°10°20°30°40°年辐射总量（kJ./cm2）

13241325126911831062年平均气温（℃）

32．831．628．222．113．7纬度（φ）

50°60°70°80°90°年辐射总量（kJ./cm2）

920763635575557年平均气温（℃）

2．6-10.9-24.1-32.0-34.8北半球太阳辐射和气温分布

热量

大气环流运动，将35°以南（北）中、低纬盈余热量送至中高纬，不但减小了中高纬的热量亏损，同时与全球气温、气压、风带的纬向地带性变化结合，形成从赤道向极地以纬度热量变化为主的基本气候带分布规律.(二）大气环流对气候的影响

大气环流调整了全球地－气系统的热量和水分的分布。

例：同纬度大陆东西岸和大陆内部气温显著差异。

·W岸

法国－波尔多45°N

1月－海上暖湿SW气流，平均气温5℃

·

E岸

俄罗斯－符拉迪沃斯克43°N,

1月－大陆干寒NW气流，平均气温-13.5℃。

另外，气旋、反气旋等不同气流运动方式，则形成不同的天气、气候特点。

水分

大气环流运动，将海上较多水分送至大陆上空，经系列大气的物理变化成云致雨降至地面，不但缓解了海陆间水分差异，同时形成了大体与海岸线平行，以经向变化为主，干湿程度不同的若干气候类型（湿润、半湿润、半干旱、干旱）。

大气环流与海温异常正常情况：在赤道太平洋地区，沃克环流——东西向热成闭合环流，对应着势力强盛的秘鲁寒流。非正常情况－厄尔尼诺(ELNino)正常厄尔尼诺

又将赤道中、东太平洋海域平均海温出现正距平（暖位相－海温较常规高）时称作“厄尔尼诺”；平均海温出现负距平（冷相位－海温较常规低）时称作“拉尼娜”

（LaNina）－意为上帝之女。她使原冷洋流控制的海域的海温更低，冷洋流更强。

厄尔尼诺和拉尼娜的正、负海温变化，直接引起了赤道中、东太平洋海域近海面大气压相应出现“变低－变高”上下波动变化，科学工作者将此气压变化称作“南方涛动”。

厄尔尼诺、拉尼娜的海温变化和气压变化的南方涛动统称为“ENSO”（厄尔尼诺和南方涛动缩写）。

以此将海洋－大气作为一个耦合的整体系统分析他（她）们出现时，全球大气环流变异带来的气候灾难，故厄尔尼诺－拉尼娜的称谓，已失去“上帝恩赐”福音的原意，而成为全球气候异常或灾害的不祥征兆。（褒－贬）厄尔尼诺和拉尼娜期的气候灾变

自1864－1998年100多年时间，共发生31次厄尔尼诺现象，1997－1998年被世界公认为20世纪气候异常最严重的一次。1988年-1989年，1998年-2001年都发生了强烈的拉尼娜现象。它们打乱亚洲季风规律，甚至高纬度部分国家出现异常灾害性天气。

·

不该下雨地方下雨

·

该下雨地方不下雨

·

该冷地方不冷反而变热

地中海区域的国家和东欧地区及亚洲一些国家，一向比较凉爽的气候变得热浪滚滚。

例：意大利西西里岛上的锡拉库萨，1998年7月上旬T＝46.6℃。匈牙利首都布达佩斯电车输电线因高温变形无法运行。

例：乌克兰等东欧国家，空调、电扇被抢购一空。亚洲土耳其、塞浦路斯日Tmax分别达40℃、43℃。日本最热地T＝40.3℃，较常年高10℃以上。

·

创气象极值

墨西哥出现自1881年2月8日－1998年12月13日116年中的最大暴风雪（积雪40cm）。俄罗斯的莫斯科1997年12月15日气温降至－33℃，打破了115年来同期－27.3℃的最低值；同日俄罗斯的阿尔奴格斯克极端Tmin＝－42℃，其北部客米斯共和国低达－45℃。

南非的约翰内斯堡市、比勒陀利市9月气温常年为25℃以下，1997年9月29日高达30.3℃、35.2℃，造成游泳池人满为患和汽车爆胎等交通事故猛增。

巴基斯坦西北边境省的拉瓦尔品第地区，1997年8月26日－27日24h暴雨量为320mm。厄尔尼诺和拉尼娜期的自然灾害

·

厄尔尼诺带来海洋生物和食物链破坏

厄尔尼诺－南美沿岸海域因温度异常升高而使原生存在冷洋流中的海水性生物（海草、鱼类）大量死亡，腐败鱼类（或海草）尸体使海水变色，形成大量硫化氢，成为海面和空气污染严重的海洋之灾。

海洋鸟类因海洋生物的重新分布出现大量死亡而影响整个食物链。如。秘鲁鳀（Engraulisringens）数量明显减少使鸟类缺鱼少食而大批死亡。以鸟粪作为工业的企业遭受致命打击；以秘鲁鳀鱼粉作为动物饲料的企业，改用涨价的黄豆（鱼粉代用品）而遭受莫大经济损失；饲料涨价又使鸡售价增加…。

·

厄尔尼诺带来饥荒

1998年1月，联合国粮农组织（UNFAO）在罗马发表“粮食展望”报告指出：1997年强厄尔尼诺，造成太平洋地区、东南亚、加勒比海、南美等部分粮食产地大幅度减产，粮食总产量比1996年下滑15％，世界粮食储备下滑2个百分点，并引起了粮价上涨。

南半球的干旱和酷热，导致粮食大饥荒现象，首先出现在贫穷落后国家。

如：1997年世界29个受饥荒国家中，18个在非洲，亚洲、东欧各5个，拉美1个。致使众多南非人在干旱蝗虫增多之时，壮胆以蝗虫充饥救命。

·

厄尔尼诺与中国气候

带来自1986年以来（除1997年外）的17次暖冬气候。暖冬不一定由厄尔尼诺现象引起，但暖冬发生时一般出现厄尔尼诺现象（1983年初，1998年初，2002年初－春季出现新一轮厄尔尼诺）。

带来夏季北热南凉气候现象－三大火炉的南京、武汉日Tmax＜36℃（常年日Tmax≥40℃），火炉二个熄火；广州、香港1997年7月13日日Tmax＝22.8℃（凉气袭人，西瓜无人问津）。酷热中心移至冀中南、鲁西、豫北、晋南、陕西关中等黄河一线日Tmax＝39～41℃，济南

7月4日日Tmax＝38℃，北京月13日日Tmax＝38.2℃，天津39.9℃，冰城－哈尔滨35～36℃。

带来南涝北旱天气－1997年华南春季雨季，广州北部的从化、花都、清远三市发生暴雨，5月8日10h雨量400mm以上，清远市915mm（接近江南、苏南年总量），迄今1400多年历史的“岭南三大古刹”－飞来禅寺＜5分钟内倒塌为一片废墟。

7月东北、华北雨量较正常少5－9成，造成黄河断流时间早、持续时间长、断流区域上溯至河南开封市附近。长江梅雨不突出，苏北梅雨量减少7－9成，苏南偏少5－7成，淮河以南偏少2－6成。永定土楼

带来台风减少和异常台风天气－1997年厄尔尼诺使登陆影响我国的台风仅4个，较常年少一半（常年台风形成28个以上，登陆影响只是其中一部分）。但迟来的台风一般路径复杂，易形成异常台风天气并造成较大损失。

例：9711号台风恰逢农历天文大潮，风、雨、潮“三碰头”，在浙江台州温岭市登陆，带来12级以上大风和200－400mm暴雨，造成江海和江堤大多漫顶、海塘决口、山洪暴发、海潮猛涨，椒江、临海、黄岩、三门等城区进水（有的达2m）。

厄尔尼诺出现时间与成因

出现时间——厄尔尼诺约每2年～7年不规则出现。出现时的一般持续时间为数月，长者可一年多。拉尼娜现象大约每3年—5年发生一次，但也有时间间隔达10年以上的。

成因——十分复杂、迄今仍未解开真正的谜团，是当前大气科学、海洋科学研究的重点课题。

热量

海洋热容量大。白天和暖季将大量太阳辐射热能通过海水自身上下运动，及内部热交换过程储存于海洋内部；晚上（和冷季）又将其储存的能量释放出来。使海洋和沿海大陆上空，气温日较差、年较差减小。因此海洋既是巨大热能储存器，又是温度调节器。

据统计：1cm3海水降温1℃，可使3000cm3空气增温1℃。其巨大能量使得与同纬度大陆相比——具有冬暖夏凉，十分湿润的海洋性气候特征，大陆则相反（冬冷夏热，干旱、半干旱、半湿润大陆性气候）。（三）海陆分布对气候的影响

水分

海上空气湿度大、大陆空气湿度小。干旱性气候半干旱气候

大陆性气候与海洋性气候特征比较大陆度（K）—海洋性气候与大陆性气候的差别。

波兰学者——焦金斯经验公式为:

K=（1.7A/sinφ）－20.4

式中：A—气温年较差（℃），

φ—地理纬度，1.7和20.4—经验系数。

表达式消除了大陆中心地带气温年较差大和高纬度地带纬度对气温年较差的影响，并据实地资料计算给出经验系数的修正值，保持计算值的准确性。

大陆度变化于0~100之间。

0—最强海洋性气候，

100—最强大陆性气候，

50—海洋性与大陆性气候之分界。

K>50—受大陆影响明显，

K<50—受海洋影响明显。例：地点纬度（N）大陆度（K）

恒春22°18.2

广州23°08´45.4

海洋性气候

上海31°1038.2

北京39°57´61.1

吐鲁番42°56´88.0

大陆性气候

海拉尔49°13´89.8

表明：我国气候的大陆度——从南向北，从东南沿海向西北内陆呈逐渐增大态势。

我国海洋性气候地区面积少（仅为沿海区域或大水域沿岸），大部分地区受大陆性气候影响和控制（面积大）。

洋流对气候影响十分明显，有时则改变一个地方的大气环流和气候。

受暖洋流影响的大陆沿岸，降水大增，冬季相当温暖，改善了那里气候生态环境。相反冷洋流则使受影响区较同纬度寒冷。

（四）洋流对气候的影响

例：A、摩尔曼斯克港（70°N），受北大西洋暖流影响，成为全球最著名高纬度不冻港。据计算：给这里1m长海岸带来相当于6万吨煤燃烧后释放的热量。

B、挪威（70°N以南）成为同纬度冬季最温暖国家，分布大片常绿针叶林。大洋暖流、寒流影响局地气候（五）地形对气候的影响

特殊大地形（坡向、海拔高度）对一个地方的热量和水分起着重新分配作用。例A：西安T（1月）—0.5℃

R年—518mm

暖温带气候带

（半湿润型）

N

秦岭

S

T（1月）—3℃

南郑R年—791mm北亚热带气候带（湿润）

例B

：乌鲁木齐R年—345mm

T日>0℃〈220天湿润

N

天山

S

各地R年<100mm

（若羌地区R=45mm）干旱

塔里木盆地T日>0℃260天

高大山系（脉）往往是气候分界线

高大山系降水随高度的变化

基本规律——迎风坡降水>背风坡，并随垂直高度增加呈加大趋势。但并非山越高降水量越大。

高大山系降水变化形式——先随高度增大而增加，达最大降水高度后再减少。

最大降水高度确定——取决于运动抬升空气块（团）内的水汽含量多少和大气稳定情况。水汽含量多、大气不稳定，最大降水高度低；反之则高。

山系地形对气候形成的影响

大致与纬度平行的山脉，以山南山北气温相差悬殊为主。

大致与海岸平行的山脉，以迎风坡多雨、背风坡干旱为主。

高耸绵长的山脉（系）是不同气候的分界线。

•任何一地气候的形成，由以上多种因素综合作用。其中，太阳辐射的纬度因素（热量分布）是最基本因素，其它则使基本气候带变得更加复杂化。三气候带和气候型气候分类——将各地区不同的气候，按主要特征归纳成为若干类型。气候区划——根据气候的不同类型，划分若干区域。（一）低纬度气候

低纬度的气候主要受赤道气团和热带气团所控制。全年地-气系统的辐射差额是入超的，因此气温全年皆高，最冷月平均气温在15℃—18℃以上。影响气候的主要环流系统有赤道气流辐合带、沃克环流、信风、赤道西风、热带气旋和副热带高压，有的年份会出现厄尔尼诺和拉尼娜现象。本带可分为五个气候型：

赤道多雨气候1、分布：（1）纬度位置：赤道两侧10°S—10°N之间。（2）地理位置：

非洲刚果河（扎伊尔河）流域、南美亚马逊河流域、亚洲苏门答腊岛到伊里安岛。2、气候特征：(1)、全年常夏，无季节变化

全年年均气温在26℃左右，月均温在25℃—28℃。绝对最高气温低于38℃，最低气温高于18℃。全年温度变化曲线呈现两高两低的特征。

(2)、气温年较差小于日较差。平均年较差一般小于3℃平均日较差一般为6℃—12℃如：新加坡年较差为1.4℃，而日较差为7.1℃（3）全年多雨无干季

全年降水量大都在2000毫米以上，降水季节分配比较均匀，全年盛行赤道海洋气团，空气湿度大且不稳定，在赤道低压带内有显著的辐合上升气流，多对流雨。3.45°S73°W热带海洋性气候1、分布：（1）纬度位置：

南北纬10—25°信风带大陆东岸及热带海洋中的一些岛屿上。（2）地理位置：中美洲加勒比海沿岸及岛屿、巴西高原东侧、非洲马达加斯加岛东侧、夏威夷群岛、澳大利亚东北部2、主要气候特征：（1）全年气温变化小。

最冷月均温在25℃以下。终年在热带海洋气团控制下，气温变化小，最冷月平均气温比赤道带低，年较差比赤道多雨气候稍大。（2）全年降水较多，夏秋两季相对集中。

稳定的信风带来均匀的降水，总降水量在1000毫米以上。但是夏秋季节多对流雨，热带气旋活动也非常频繁，故夏秋相对集中。

热带季风气候1、分布：（1）纬度位置：

纬度10°—回归线附近信风带大陆东岸。（2）地理位置：印度半岛大部、中南半岛、雷州半岛、海南岛、台湾岛、菲律宾群岛、澳大利亚北部地区。2、气候特征（1）、长夏无冬，春秋极短。因为全年正午太阳高度角都比较大，昼夜长短的差异亦小，全年气温都高，年平均气温在20℃以上，最冷月气温在18℃以上。（2）、年降水量大，集中在夏季。

全年降水量在1500——2000以上，夏季雨量的集中一方面是由于西南季风的水气，另一方面是由于夏季频繁的热带气旋带来沛的降水，还有赤道辐合带的降水。热带干湿季气候1、纬度位置：5—15°左右，也有伸达25°左右。2、地理分布：中美、南美（巴西高原）非洲、澳大利亚的北东部地区。3、形成原因：

一年中赤道低压槽的南北移动，使得同一地区的不同季节分别被赤道低压带和信风带控制，一年中有干湿的区别。4、气候特征

（1）一年中干湿季分明干季出现在正午太阳高度较小的时候，这时太阳直射点位于另一半球，本区位于信风带下，受热带大陆气团的控制，盛行下沉气流，是为干季。当太阳直射本球时，这里太阳高度角大，赤道气流辐合带移来，这里受到赤道气团的控制，且有辐合上升气流，因此，潮湿多雨是为雨季，其降雨量可达总降水量的70%全年降水量在750—1000mm左右，一年中至少有1—2个月的干季，但是湿季中却是降水量高于蒸发量的湿润气候。（2）热季出现在干季之末，雨季之前

在热带干湿季气候中一般分为干季、热季、雨季三季。因为纬度低，一年中正午太阳高度角都很大，昼夜长短差异小，其温全年都较高，最冷月气温在16—18℃最热月并不出现在正午太阳高度角最大的时候，而是在其后一个月左右，出现在干季之末，雨季之前。这是因为干季之末正午太阳高度角已接近一年中最高值，而这时少云少雨，所以日照强烈，地面气温容易升高，在雨季时正午太阳高度角虽大，但在密云暴雨之下，能使气温降低，因此在热带干湿季气候中一般分为干季、热季、雨季三季。

热带干旱与半干旱气候1、纬度位置：平均在15—25°2、分布：副热带及信风带的大陆中心及大陆西岸。在南北半球约以回归线为中心向南北延伸。

3、分类（1）热带半干旱气候（2）热带干旱气候（3）热带西岸多雾干旱气候（1）热带半干旱气候特征

主要位于热带湿润气候与干旱气候的过度区域降水少且变率大。年雨量在250—750左右，一年中有一个短暂的雨季，它出现在正午太阳高度角大的季节，这时赤道低压槽移来气流辐合上升有对流雨，其余时间因受副热带高压下沉气流的影响，干燥无雨。气温年较差日较差都大（2）热带干旱气候的主要特征

分布在非洲撒哈拉、西南亚阿拉伯半岛、印度塔尔沙漠、南美阿塔卡马沙漠、澳大利亚西、中部沙漠。终年受到副热带高压下沉气流的控制，又当信风的背风海岸空气稳定雨量极少。降水量少而变率大云量少日照强气温高，较差大蒸发强相对湿度读小（3）热带西岸多雾的干旱气候特征

纬度在20—30°有些延伸到10°左右的热带大陆西岸，位于副热带高压的控制之下，又有寒流经过降水极为稀少。

如北美的加里福尼亚沿岸、秘鲁沿岸、加那利沿岸、本格拉寒流沿岸。多雾多低云日照不足相对湿度很大气温年较差日较差都小

（二）中纬度气候

中纬度是热带气团和极地气团相互作用的地带。最冷月均温低于15-18℃，四季分明。影响气候的环流系统有极锋、盛行西风、温带气旋和反气旋、副热带高压和热带气旋。副热带干旱半干旱气候

位置：南北纬25——35°的大陆西岸和内陆地区，是热带干旱气候向高纬的延伸。分类1、副热带干旱气候邻热带干旱气候，气温年较差比热带干旱气候大。2、副热带半干旱气候邻地中海气候，凉季有少量气旋雨

副热带季风气候1、纬度位置：在亚欧大陆东岸，约以纬度30°为中心向南向北伸展5°左右。主要分布在热带季风气候区以北，我国秦岭、淮河一线以南，以及日本、朝鲜半岛南部。2、主要气候特征(1)、夏热冬温，季变明显(2)、降水量充足，夏雨较多全年降水量在750—1000以上夏雨较多，无明显的干季。夏季有对流雨、锋面雨、台风雨冬季有锋面雨副热带湿润气候1、分布在25——35°的大陆西岸美国东部的大西洋沿岸及墨西哥湾沿岸南美的阿根廷、乌拉圭、和巴西南部非洲的东南岸、澳大利亚东南部从纬度位置和海陆位置来看，它们和东亚季风区气候是相似的，只是由于所处的大陆面积小，海陆的热力差异不象东亚那样突出，因此没有形成季风气候

2、特点：冬夏温差较副热带季风区小降水分配比副热带季风区均匀

副热带夏干气候（地中海气候）1、位置：位于副热带大陆西岸纬度30—40°（1）、地中海沿岸（2）、美国加利福尼亚洲沿岸（3）、南非、澳大利亚南端（4）、南美洲智利沿岸2、形成原因（1）、夏季：受副热带高压及其东缘的影响气流是下沉的，因此干燥少雨日照强烈。（2）、冬季：副热带高压移向南部，这里锋面气旋活动频繁，带来大量降水。全年降水在300—1000左右。3、气候特点：夏季炎热干燥、冬季温和多雨温带海洋性气候1、位置：（1）纬度位置：在大陆西岸40°—60°之间（2）分布：①美国阿拉斯加南部；加拿大大不列颠、哥伦比亚州；美国华盛顿、俄勒冈州.②澳大利亚东南部；塔斯马尼亚岛、新西兰等③南美洲40°—60°大陆西岸④西欧：从伊比利亚半岛的北部到斯堪的那维亚的南部2、气候特点：（1）冬暖夏凉，年较差小。这一带终年盛行西风，受温带海洋气团控制，愈靠近海洋，气候的海洋性愈明显。冬季，沿岸因有暖流经过，西风从暖洋面吹来，带来温暖的海洋气团。因此，冬季气温比同纬度的大陆中心和大陆东岸要暖和得多。最冷月平均气温都在0℃以上，夏季，暖流水温仍较大陆为低，海风要比陆风凉得多，这里受西风影响，最热月温度在22℃以下，和同纬度其他大陆气候相比温度要低得多。（2）气旋多，全年湿润多雨，冬雨较多

这里正当温带锋面气旋活动的路径上，气旋雨丰沛，特别是冬季温带气旋更为活跃，雨日很多，但降水强度并不大，冬季降水量在全年中所占的比例稍大，夏季因受到副热带高压北移的影响，气旋活动较少，因此夏雨相对来说比较少，全年没有干季，相对湿度大，在平原地带年降水量一般在750—1000mm温带季风气候1、位置：（1）纬度位置：出现在35——55°的欧亚大陆的东岸。（2）分布：我国的华北、东北、朝鲜半岛的北部、日本岛的北部及俄罗斯的远东地区。2、气候特点：（1）冬季受温带大陆气团的影响，寒冷干燥，南北气温差别大。

（2）夏季受温带海洋气团的影响，暖热多雨，南北气温差别小（3）季节变化明显，天气的非周期性变化显著①风向、风力、气温和降水等气象要素季节变化都非常明显冬季风以偏北风为主，风力强劲，冬季雨雪皆稀夏季风以偏南风为主，风力较小，降水集中在夏季②气温的变化是春、夏、秋、冬四季分明。③非周期性显著。温带大陆性湿润气候1、分布（1）出现在大陆东岸与季风性气候相似的地区（35——55°）如北美西经100°以东。（2）温带海洋性气候的东侧，在第聂伯河以西。２、特点与温带季风气候在气温、降水的变化十分相似，但在，同时。海陆热力差异不如东亚大，所以风向上不象温带季风气候有明显的季节变化，风力也不如季风气候强大，所以气温年较差要小于季风气候。降水量季节分配也比较均匀，冬季有许多气旋雨。温带干旱和半干旱气候

１分类：（１）温带干旱气候热夏型（２）温带干旱气候凉夏型（３）温带半干旱型夏雨型（４）温带半干旱型冬雨型（三）高纬度气候

高纬度气候带分布在极圈附近，盛行极地气团和冰洋气团。低温无夏是该气候带的最显著特征。降水虽少，但蒸发较弱，冻土发育。副极地大陆性气候(寒温性针叶林气候、泰加林气候）１、分布：（1）纬度：所占面积很大，约自５０—６５°左右，（2）分布：①北美：阿拉斯加—加拿大——拉布拉多—纽芬兰的大部分②亚欧：斯堪的那维亚—芬兰—俄罗斯

北部与极地长寒气候分界，南部则与温带季风气候、温带大陆性湿润气候和中纬度半干旱气候相连。２、气候特征

（１）冬季长而严寒，暖季短促，气温年较差大

冬季漫长有９个月以上，１０℃以上的时间只有３个月，冬温极低，大陆性最强，维尔霍扬斯克为－６８℃，奥伊米亚康为－７３℃是北半球的寒极。（２）降水量少，集中夏季，蒸发弱，相对湿度大，属于湿润气候。极地长寒气候（苔原气候）1、分布：北美和亚欧大陆的边缘，，格陵兰沿海的一部分和北冰洋的岛屿上，南半球在一些岛屿上，自然景观是苔原，2、特点：（１）全年皆冬，一年中只有４个月平均气温为０—１０℃（２）降水量少，多云雾，蒸散微弱极地冰原气候1、位置：南极大陆、格陵兰、北冰洋的岛屿上这里是极地冰洋气团和极地大陆气团的源地2、特点：（１）全年严寒，各月温度都在０℃以下，具有全球最低的年平均气温（２）雪量少，但常年积累，形成厚厚的冰源。（四）高地气候

高地气候主要出现在约550S～700N之间的大陆高山高原地区。自山麓到山顶各气候要素发生规律性变化，表现出明显的气候垂直地带性。各气象要素的垂直变化导致不同高度上具有不同的水热组合，从而形成不同的高地气候。

极地常寒气候副极地大陆性气候温带季风气候副热带季风气候热带季风气候赤道多雨气候热带干湿季气候温带海洋性气候地中海温带大陆性湿润气候温带干旱半干旱气候热带副热带干旱半干旱气候欧亚大陆气候模式图北美洲气候类型图

第四节气候变化1.概念：气候相对于平均状态的偏离。2.空间尺度近地面层气候变化：叶面、土面、水面地形气候变化：地方性，如山顶、谷地、山坡中尺度气候变化：区域性，如山区、平原、城市大尺度气候变化：大陆和纬度带全球气候变化：整个或半个地球，整个陆地和海洋一气候变化的基本概念3.时间尺度短期气候变化：月或季节（年内变化）中期气候变化：数年（年际变化）长期气候变化：几十年（年代际变化）超长期气候变化：几百年（世纪际变化）历史时期气候变化：千年地质时期气候变化：万年或更长4.气候变化的研究手段气象站观测资料间接证据：史料记载、考古挖掘、树木年轮、花粉分析、冰芯、黄土、湖泊沉积、深海沉积、生物化石等。

气候一直呈波浪式发展，冷暖干湿交替。根据不同的时间尺度，地球气候史通常分为地质时期气候、历史时期气候和近代气候三个阶段。二气候变化简史

（一）地质时期的气候变化

地质时期地球经历过几次大冰期气候。

地质历史时期地球气温与降水变化概况

（二）历史时期的气候变化

大约1.8万年前末次冰期达到最盛。1.4万年前冰盖开始迅速融化，从而进入冰后期，即全新世。此期气候回暖，冰盖消融，大陆冰川后退。

公元后的气候变化近五千年来中国的气温变化(节线)及与挪威雪线高度变化(实线)的比较(据竺可桢，1973)（三）近代气候变化

通常指近一二百年间发生的气候变化。这段时期始于小冰期末的冷期中，以后气温上升，在20世纪20～40年代变暖达到高峰。以后气温略有下降。80年代以来再次回暖，故有时候统称为20世纪变暖。

百年来北半球平均温度变化

（杨怀仁，1987）气温逐年上升，

气候变暖1相对稳定性：气候虽然是不断变化的，但总是趋向于一种近似钟摆的运动。冰期-间冰期交替干湿交替2时空耦合性：一个地区较长时间尺度的气候变化通常也代表较大范围的气候变化，反之亦然。不同时空尺度的变化常叠加在一起；不同气候要素代表的空间范围是不同的。三气候变化的基本特征3周期性与非周期性较严格的周期性：日周期，年周期准周期性：冰期-间冰期周期

100万年以来：10万年

15万年以来：1-2万年

1.5万年以来：1500-2000年非周期性：各种时间尺度的周期叠加在一起，形成一种随机变化，掩盖了周期性变化。4持续性与突变性持续性：维持一段时间的气候相对稳定状态；属于渐变过程。突变性：在较短时间内，气候从一种状态发展到另一种状态，且两种状态的差异很大。如间冰期到冰期的突变，干旱期到湿润期的突变，初霜冻发生的突变，春、秋季物候现象发生的突变等四气候变化的原因

（一）天文方面的原因

1.太阳辐射强度的变化太阳辐射可能在10～109年范围内变化。可见光辐射变化范围一般在0.05％～1.0％之间，最大不超过2.0％～2.5％。

2.太阳活动的准周期变化研究表明，太阳活动的准周期变化与气候振动有密切关系。

3.地球轨道要素的变化

地球轨道要素（地球公转轨道椭圆偏心率、自转轴对黄道面的倾斜度、岁差）的变化使不同纬度在不同季节接受的太阳辐射发生变化，通常用以解释第四纪冰期与间冰期的交替。古生代志留纪S43550057010001200150020003000330045006000加里东运动海相沉积大规模造山运动地层运动平静海侵海退交替多海相沉积大间冰期气候气候带呈明显的分区气候更趋暖化气候增暖且干湿气候带分异明显，形成欧亚大陆三个明显的气候带奥陶纪O寒武纪є元古代震旦纪Z吕梁运动五台运动劳伦运动主要岩层为沉积岩上贝克白云地层（加利福尼亚）燧石藻地层（安大略）无花果树地层地壳岩石、海洋形成地壳分化大冰期气候氧占现代大气O2水平的3％～10％氧占现代大气O2水平1％氧化大气的出现元古代大冰期气候太古代大冰期气候主要根据南非古老地层划分的地质年代和地质运动太古代地球初期发展阶段

地球形成

地质年代

地壳运动与地质状况

气候状况代纪（系）符号距今年龄/106a新生代第四纪Q2或32565136192.5225280345喜马拉雅运动地壳缓慢的升降运动第四纪大冰期氧气含量达现代水平气温开始下降新第三纪R老第三纪E喜马拉雅山运动主要时期煤形成火山运动海侵燕山运动的主要时（造山运动强烈）中国、欧洲、北美出现红色、紫色土层海洋继续增加容积大火山作用阳新统和乐平统造山运动陆相或海相沉积海西运动开始大间冰期气候东亚大陆趋于湿润中生代白垩纪K燕山运动世界气候均匀变暖表现为热带气候干燥气候继续发展湿热气候大气氧随波动速率增加气候炎热，氧化作用强烈侏罗纪J三叠纪T古生代二叠纪P海西运动大冰期气候世界性的湿润气候（除欧洲、北美外）干燥气候气候温暖无季节石炭纪C泥盆纪D

（二）地文学方面的原因

地质时期中，下垫面的变化对气候变化产生了深刻的影响。其中以地极移动（纬度变化）大陆漂移、造山运动和火山活动影响最大。

火山灰尘在平流层滞留时间（三）人类活动对气候的影响

近百年来世界气候变化的主要影响因子，按其重要程度排序为：CO2浓度变化、城市化、海温变化、森林破坏、气溶胶、荒漠化、太阳活动、O3、火山爆发及人为加热。由此可见，大气中CO2的含量的变化以被当作近代气候变化的首要原因。

温室气体增加的原因煤、石油和天然气燃烧后产生二氧化碳森林破坏降低了植被的二氧化碳吸收能力温室气体状况CO2

浓度现在大约比自然状况高30-35%甲烷、一氧化二氮25%的商业性能量消耗来自交通人类活动产生了过多温室气体南极O3

洞198919901991199219931994全球CO2排放五气候变化的影响（一）气候变化与水循环（二）气候变化与国民经济（三）气候变化与人居环境（四）气候变化与生态系统水资源短缺（上升4度，30亿人缺水）居住环境恶化经济损失增加海平面上升热浪袭击增加人类健康受威胁物种变化加剧对我国的影响农业生产不稳定，产量下降水资源供需矛盾增加海岸带受灾机会增大森林和生态系统将发生变化疾病发生程度和范围增加电力供应压力增大政府间气候变化调查组TheIntergovernmentalPanelonClimateChange(IPCC)（1988）IPCC关于气候变化的陈述设有三个工作组：第一工作组评估气候系统和气候变化的科学问题；第二工作组的工作针对气候变化导致社会经济和自然系统的脆弱性、气候变化的正负两方面后果及其适应方案；第三工作组评估限制温室气体排放和减缓气候变化的方案。另外还设立一个国家温室气体清单专题组。每个工作组(专题组)设两名联合主席，分别来自发展中国家和发达国家，其下设一个技术支持组。IPCC第一工作组第四次评估报告第三次主要作者会议在新西兰召开

2005年12月13日，IPCC第一工作组第四次评估报告第三次主要作者会议在新西兰克赖斯特彻奇的坎特伯雷大学召开。新西兰环境部气候变化总管MaryanneMacleod、坎特伯雷大学副校长RoySharp、IPCC第一工作组联合主席秦大河和苏姗•索罗门等先后致词。部分IPCC主席团成员，来自世界各地的IPCC第一工作组第四次评估报告的140余位主要作者参加了会议。

2007年11月12－17日，联合国政府间气候变化专业委员会(IPCC)第27次全体会议在西班牙巴伦西亚召开，来自145个国家的代表出席了会议，会上通过了IPCC第四次评估报告综合报告2001，最近50年来观察到的变暖现象很可能是由于人类活动造成的"mostofthewarmingobservedoverthelast50yearsislikelytobeattributabletohumanactivities".IPCC关于气候变化的陈述全球温度在过去300年上升了超过0.7C，因此气候变化已经发生。20世纪温度增加了0.5C。最严重的变暖发生在1910~1940和1976至今5个最温暖的年度有4个发生在90年代最近1000年内，90年代是最温暖的。1998年是1861年有记录以来全球最温暖的一年关于全球气候变化的关键点：冷天的数量（平均温度低于0C）从20世纪以前的每年15~20天，到最近几年每年大于10天1995是225年以来炎热天数最多的一年——

超过20C的天数为26天全球海平面上升，北极海洋的冰正在变薄，降雨在一些地区越来越严重。平均全球海平面在过去100年中上升了大约0.1~0.2m关于全球气候变化的关键点：北半球的雪覆盖量自1960减少了大约10%除极地外地区的山脉冰川在20世纪期间明显退缩世界大部分地区降雨明显增加，北半球的中高海拔区每10年增加0.5-1%世界的同样地区，严重降雨事件发生率增加了2-4%亚洲和非洲过去几十年旱灾的频率和严重程度都一直在增加关于全球气候变化的关键点：21世纪后半叶，中高北纬度地区和南极洲冬季降雨量将增加同时澳大利亚、新西兰和南太平洋岛屿，中美洲、南部非洲冬季降雨量很可能会减少热带地区，可能一些地区会有更多的降雨，一些会减少关于全球气候变化的关键点：估计南极洲西部的大冰原在这个世纪大概不会瓦解。但如果确实有部分瓦解，海平面将急剧上升估计到2100年，全球平均气温上升1.4C~5.8C预计最高和最低温度都会升高陆地会有更多的热天，更少的冷天和霜冻有更严重的降雨事件关于全球气候变化的关键点：目前已有清楚的迹象表明生物多样性开始在对全球气候变化作出反应生物多样性对全球气候变化的反应包括地理分布的改变生理发生改变生活周期发生改变迁徙习性和栖息地发生改变生存能力降低全球气候变化和生物多样性IPCC第四次评估报告自从1750年以来，人类活动导致全球大气中CO2、CH4及氮氧化物浓度显著增加，目前已经远超过了工业革命之前的值。全球CO2浓度的增加主要是由化石燃料的使用及土地利用的变化引起的，而CH4和氮氧化物浓度的增加主要是农业引起的。全球CO2浓度从工业革命前的280ppm上升到了2005年379ppm。据冰芯研究证明，2005年大气CO2浓度远远超过了过去65万年来自然因素引起的变化范围（180～300ppm）。过去10年CO2浓度增长率为1.9ppm/a，而有连续直接测量记录以来的增长率为1.4ppm/a。自有全球表面温度仪器记录以来（1850年以来）的12个最暖的年份中，就包括了过去12年（1995~2006年）中的11个年份。最新更新的过去100年（1906~2005）的变暖趋势为0.74℃（0.56～0.92℃）。过去50年变暖趋势是每十年升高0.13℃（0.10～0.16℃），几乎是过去一百年来的两倍。2001~2005年与1850~1899年相比，总的温度升高了0.76℃（0.57～0.95℃）。城市热岛效应存在，但是局地效应且影响较小，其影响可以忽略不计。1961年以来，观测显示至少3000m深度以上的海水温度也在增加，并且海洋吸收了气候系统新增热量的80％以上。变暖导致海水扩张，引起海平面上升。全球海平面1961~2003年每年平均上升1.8mm（1.3～