第五章氣象奇觀(2)(2 / 3)

在大氣中氧是濃度僅次於氮的氣體,是地球生命不可缺少的氣體。動物和植物都吸人氧,並將它以二氧化碳形式呼出,返回大氣和海洋中;一氧化碳又通過光合作用,被海洋中的藻類和陸地上的植物吸收,轉化為有用的碳水化合物和副產品氧。根據科學家的估計,海洋中的藻類通過光合作用釋放的氧,要占生物用氧的90%。氧在一定程度上參與地球上所有生物的化學循環。盡管地球上自然植被在縮減,化石燃料被不斷燃燒,氧的供應減少而消耗增多,但是大氣中氧的濃度幾乎是穩定的,就是因為海洋藻類釋放的氧占有很大比重,起了穩定作用。農業的發展,也使植物吸收二氧化碳和釋放氧的能力有所增加。

二氧化碳

二氧化碳在大氣中含量雖然很少,卻是大氣的重要組成部分,一方麵,二氧化碳是植物進行光合作用的基本原料;另一方麵,二氧化碳能強烈地吸收和放射輻射波,避免地球一部分輻射能量返回宇宙空間,從而產生溫室效應。地球上二氧化碳的主要來源是含碳物質的燃燒,既包括植物燃燒,也包括化石燃料的燃燒。動物呼吸和有機體的腐爛,都會產生大量二氧化碳進入到大氣中,而植物的光合作用、工業的發展以及森林麵積的不斷減少等,都會引起大氣中二氧化碳有規律的增加。到現在,二氧化碳濃度已增加到340PPm,而且還在以每年1PPm的速度繼續增加,使地球溫室效應增強,從而導致整個地球變暖,引起人們的廣泛關注。

水汽

大氣中水汽含量很少,但變動很大,濃度在0~4%之間變化。在地球大氣的實際溫度和壓力條件下,水汽能從氣態到液態和固態相互變化,其他氣體成分隻處於氣態,都離液化程度很遠,所以水汽是在自然條件下,能夠進行從氣態到液態和固態三態變換的唯一成分。大氣中水汽主要集中在低層,水汽含量隨高度增加而減少。在1.5~2.0公裏的高空。水汽含量已隻有地麵的1/2;到5.0公裏的高空,已隻有地麵的1/10;再向上水汽就更少了。不過,水汽隨高度減少的情況,在不同地區不同季節並不完全一樣。大氣中的水汽含量也隨緯度、海陸分布和地形起伏而不同。在低緯度地區,水汽含量較高;在高緯度地區,水汽含量減少。在寒冷而幹燥的陸地表麵,水汽含量接近於零;而在溫度很高的熱帶海洋麵上,空氣中水汽含量可達4%。在向風坡水汽含量很高;在背風坡則很幹燥。

固體物質

在地球大氣中含有大量的固體懸浮粒子和液體微滴,在氣象學中統稱為氣溶膠。固體物質的主要來源是物質的燃燒產生的煙塵。森林火災,工業燃燒,居民生活燃燒,都可以產生這種煙塵。海水的波浪也可造成小水泡飛濺進入大氣,水泡蒸發後則剩下鹽粒保留在大氣中。水和風的風化作用可導致岩石破碎成微粒,風又會將這種微粒以及沙漠中的沙粒和農田中的土粒帶到大氣中。火山噴發物,流星燃燒所產生的細小微粒和宇宙塵埃,也可以在大氣中停留。另外,植物的飽子和花粉,以及細菌和其他微生物,也可以在大氣中飄遊。

17、幹熱風

初夏時節,我國有些地區經常出現一種高溫,低濕的風,一般持續時間在3天左右,有的地區稱為“熱風”,有的叫“火風”、“幹旱風”等,氣象上一般把溫度高於或等於25℃、相對濕度低於或等於30%、風速大於或等於每秒4~5米的綜合現象稱為幹熱風。

幹熱風成因

幹熱風因各地的自然條件不同,其成因各不相同。每年初夏,我國西北內陸地區氣候炎熱,降水稀少,增溫強烈,氣壓迅速降低,在蒙古和我國河套以西與新疆、甘肅一帶常形成一個勢力強大的大陸熱低壓。在這個熱低壓的周圍,氣壓梯度隨著氣團溫度的增加而加大,於是幹熱的氣流就圍著熱低壓旋轉起來,形成一股又幹又熱的風,這就是幹熱風。當熱低壓離開源地之後,沿途經過幹熱的戈壁沙漠,會變得更加幹熱,幹熱風也變得更強盛。

對中國有影響的幹熱風

在黃淮平原,春末夏初,正是北半球太陽高度角增大的季節,同時又是我國北方雨季來臨前天氣晴朗、少雨的時期。在幹燥氣團控製之下,這裏天晴、幹燥、風多,地麵增溫快,平均最高氣溫可達25~30℃,行雲致雨的機會少,容易形成幹熱風。

江淮流域的幹熱風是在太平洋副熱帶高壓西部的西南氣流影響下產生的。太平洋副熱帶高壓是一個深厚的暖性高壓係統,自地麵到高空都是由暖空氣組成。春夏之際,這個高氣壓停留在江淮流域上空,以後逐漸向北移動。由於在高壓區內,風向是順時針方向吹的,所以在太平洋副熱帶高壓的西部,就吹西南風。位於副熱帶高壓偏北部和西部地區,受這股西南風的影響,產生幹熱風天氣。

長江中下遊平原,梅雨結束後天氣晴幹,偏南幹熱風往往伴隨“伏旱”同時出現,對雙季早稻抽穗揚花不利。

18、氣候帶

氣候帶是大致與緯圈平行,環繞地球呈連續帶狀分布的氣候分類單位,赤道氣候帶

赤道氣候帶出現在赤道無風帶的範圍內,太陽每年有兩次越過天頂,溫度在春、秋分以後有兩個極大值,冬、夏季則為兩個較涼季節。太陽徘徊於赤道附近,使赤道氣候終年高溫,年平均氣溫25~30℃,年較差極小,平均不到5℃,日較差相對比較大,平均達10℃,遠大於年較差,真所謂“一天有四季”。赤道地區最高溫度很少達到35℃,但因終年高溫而終年悶熱,隻有短暫的海風,才能使悶熱稍減,風息之後,又悶熱異常。

熱帶氣候帶

熱帶氣候帶分布在赤道氣候帶與回歸線之間,太陽高度仍然很高,常年高溫,四季不明顯,年平均氣溫在20℃以上,最冷月氣候在15~18℃之間,年較差可大到12℃。晴朗幹燥時氣候還可高於赤道。最高溫度可達43℃以上。夜間降溫迅速,清晨可降至10℃,冬季還可出現霜凍。因為雨季出現於夏季,使夏季的溫度降低,所以最熱時期出現在雨季之前。但是雨季因為濕度大,常常感到悶熱。雨季後溫度又有升高。

熱帶雖然四季不明顯,幹濕季卻十分顯著。幹、濕季轉換時間各地稍有差異,雨季時間大致是5~10月,幹季為11~4月。熱帶雨季的氣候與赤道帶相似,高溫、多雨、悶熱,日較差小,常間以短暫的晴朗天氣,雨量在1000~1500毫米之間。越靠近赤道雨季越長,幹季越短,雨季以後的幹季,在信風控製下,盛行下沉氣流,氣候幹燥,相對濕度60%~70%,雨量極少,植物凋萎,土壤幹裂。

副熱帶氣候帶

副熱帶也稱為亞熱帶,副熱帶氣候帶出現在副熱帶高壓控製的地帶,一年中的大部分時間受信風吹拂,盛行下沉氣流,地麵溫度高,日照強,少雲,大氣穩定,氣候幹燥,沙漠較多,撒哈拉、澳大利亞、阿拉伯半島、喀拉哈裏、阿塔卡馬等熱帶沙漠或信風沙漠,都分布在副熱帶高壓帶籠罩的範圍內。隻有在大陸東岸,因為有暖洋流經過,又迎著信風,氣候才變得潮濕。大陸西岸則處於信風的背風位置,沿岸又有冷洋流經過,沙漠可直達海岸。

副熱帶氣候的一個顯著特點是氣溫的年變化和日變化都十分劇烈。在緯度20°的平均年較差隻有6.2℃,而在副熱帶一般可達15℃。日較差更大,可在20~30℃以上;夏季最高溫度48~55℃以上,夜間比較涼爽。副熱帶雨量少,溫度低,雲量少,天氣晴朗穩定,雨量分布極不均勻;季風氣候地區可達1000毫米以上,沙漠地區一般不到50毫米。埃及撒哈拉沙漠曾記錄到2%的低相對濕度。雲量極少,成為世界上雲量最少的地帶,平均雲量在2以下。