论气候与气象要素之间的关系
通过探析气象要素与气候形成的理论关系,并分析了预报天气变化趋势。
标签:气候 环境 气象要素 变化因素
气候是地理环境中最重要的构成要素之一。各地由于受“纬度位置、海陆分布和地形、大气环流、人类活动”等影响不同,因而气候差异很大。影响气候的主要因素相互影响、相互制约,因此,每一种气候类型都是由各个影响因素共同作用的结果,但影响的主导因素是有差异的。天气变化与人们的生产活动、社会活动、军事活动以及日常生活都有着十分密切的关系。因此,自古以来,人们总是通过研究对天气的影响因素,充分利用有利的天气,避开和预防不利的天气,以减少不必要的损失,获得最大的社会和经济效益。
1地势高低对气候的影响
1.1地形起伏对山地气候的影响
山地上随着高度的增加,气温降低,气压减低,降水量在达到最大降水带以前不断增加,但超过这一高度即减少,在高山顶上还有冰雪覆盖,从而形成山地的垂直气候分布。
1.2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,因与大陆接触面积小,受到地面日间增热、夜间冷却的影响较小,湍流交换较强,再加上夜间地面附近的冷空气沿坡下沉,而换来自由大气中较暖的空气,所以气温日较差、年较差皆较小;凹陷地形则相反,气流不通畅,湍流交换弱,又处于周围山坡的围经营管绕之中,白天在强烈阳光下,地温急剧增高,影响下层气温,夜间地面散热快,又因冷气流的下沉,谷底和盆地底部气温特别寒冷,因此,气温日较差很大。
2地形类型对气候的影响
在同一纬度的地区,由于地形类型的不同,影响气候的因子也不同,从而形成不同的气候类型。高大的山脉不仅本身具有特别的气候特征,而且影响邻近地区的气候。如我国有些山脉可以阻挡或改变气流的活动情况,使北来的寒潮不易南下,南来的暖气流滞缓北上,又可以使湿润气团的水分在迎风坡大量成为降水降落,背风坡则变得异常干燥,所以山脉两侧的气候出现极大的差异,往往成为气候区域的分界线。例如我国北亚热带与南温带气候的天然分界线秦岭山脉,其一般高度在2000―3000米,使冬季风的南下与夏季风的北上受到阻障,从而使华北、华中气候明显不同。
3山坡方向对气候的影响
山脉的迎风坡和背风坡的气温与降水有明显的差异,山地的迎风坡比背风坡多雨,向阳坡比背阳坡气温高。山坡方向由于对气候各要素产生显著影响,因此对气候也就产生重要影响。例如:喜马拉雅山的南坡是西南季风的迎风坡,是世界上降水最多的地区之一,而喜马拉雅山的北坡年降水量一般不超过250―500毫米。同一山地,向阳坡由于日照时间长,气温高,霜冻情况比背阳坡大为减轻,所以向阳坡可以发展某些经济林木,而背阴坡则因冬季气温过低而不宜种植。由于喜马拉雅山对冬季风的屏障作用,因此印度的冬季气温比同纬度的我国华南地区要高得多。如印度加尔各答1月均温为19.5℃,我国广州则只有13.6℃。
4水利对气候的影响
4.1水利对气候的湿度影响
大面积水利灌溉以及水库水塘可以蒸发大量水分,与海洋河流湖泊的暖湿气流结合,可形成有效的降雨湿度,形成区域降雨。愈是降雨空气愈湿润,空气愈湿润愈容易形成降雨天气,这样水汽循环加快,降雨频率增高,风调雨顺气候良性循环。反之,缺乏了农田水利蒸发水分,就会减少可形成降雨天气的次数,愈不下雨气候就愈干燥,气候愈干燥愈难以形成降雨天气,干旱恶性循环,长此以往导致地表水水量减少,地下水位下降,土地沙膜化,山地冰川退缩。
4.2水利对气温的影响
水的比热容大,升高单位温度所吸收热量相对多。水温升高引起水分蒸发速度加快,带走部分热量。因此水体可以使当地的气温早晚温差减小,能够抑制极端最高气温,抬升极端最低气温,相对与陆地起到恒温效应。而防止极端天气的根本出路,就是防止气候变暖。因为大型水库对气温有较强的恒温影响,有调节极端气温作用。所以防止区域气候变暖的重要途径就是兴修水利。
5非绝热因子引起的气温日变化的问题
5.1云的影响。
决定地面气温日变化的最根本的因子是太阳辐射,而云是影响辐射的,因而云对地面热量收支有很大的影响。当白天有云时,可以减少地面得到的太阳辐射,使增温减少。当夜晚有云时,可以增加向地面的反辐射,减少地面的有效辐射,使降温减少。云量越多,持续时间越长,云底越低且云层越厚,这种差别就越明显。
5.2风的影响
湍流交换强度在很大程度上决定于风速的大小。白天因地面接受太阳辐射而增暖,气温随高度而降低,湍流交换将地面热量向上传,使地面气温增加削弱。风强时,湍流向上的热通量也强,使白天最高气温不致太高。风弱时相反。夜间,
地面辐射冷却,经常有辐射逆温,湍流将热量往下传。风强时,这种向下的通量也大,使最低气温不致太低。风弱或无风时,最低气温会较低。所以,在风强的日子里,气温日变化小,风弱时气温日变化大。
5.3低层大气稳定度的影响
湍流热量交换不仅与风速大小有关,而且还与层结稳定度有关。如低层大气层结稳定时,地面热量不易向上传递到较高层次,日出后地面接受太阳辐射,大量热量聚积在近地面气层内,气温剧烈上升,因此气温日变化大。
5.4地表湿度的影响
地表干湿程度是影响土壤热通量的重要参数。如地面潮湿,地面把白天接受的大量太阳辐射热量,向土壤深处传递,使地面最高气温不致太高。在夜间湿润土壤中的热量又上传至地表,补偿一部分地面的辐射冷却,使地面最低气温不致太低。同时,由于地面潮湿,白天蒸发量较大,消耗热量也多,而夜间容易产生凝结(如霜、露等),放出潜热,同样也使气温日较差减小。所以湿润的沼泽、草原、植被覆盖下的下垫面,气温日变化小。
总之,对气候的杂影响是多方面的,也是错综复杂的,随着社会经济的发展,人为因素对气候的作用加大,因而气候更加复多样。面对不断膨胀的气象信息資料,借助计算机可视化技术发展起来的人机交互式的预报工作平台在预报业务现代化建设方面发挥着日益重要的作用。天气预报正朝着客观化、自动化、定量化、综合化、智能化方向发展,以适应社会不断发展的需要。然而,值得指出的是,气象要素预报的内容很多,主要包括风、气温、雾、云和降水等气象要素的预报。天气预报技术作为“科学与艺术的混合体”,在预报天气形势时,不能孤立地只考虑一个天气系统本身的发展和移动,而且还和周围系统的变化有密切的联系。
参考文献
[1] 姜彤.气候变化对我国50年降水分布有明显影响[EB/OL].中国环境观察网.
[2] 兰斌. 天气现象的浅析[J].内蒙古气象,2011(3):47.
[3] 张雅昕.浅谈天气观测中应注意的几个问题[J].广西气象,2012,25(3):3.
[4] 李辉城,陈华,黎洁波,阎勇.高空气象探测测风计算方法的分析[J]. 江西气象科技. 2009(02) .
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