农业气象学-气候与农业气候

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1、第七章 气候和农业气候,气候的形成因素,1,2,3,气候带和气候型,气候变迁,退出,4,中国气候,5,农业气候,一,三,二,1 气候形成因素,太阳辐射,下垫面,大气环流,四,人类活动,太阳辐射是地球大气系统的主要能源，是大气中一切物理现象和物理过程形成的动力。太阳辐射在地表分布的不均匀，造成了地表热量分布的不均匀，这是各地气候差异的重要原因。太阳辐射量随时间的变化又是季节的交替的根本原因。因此太阳辐射是影响气候的重要因素。但一地气候除受太阳辐射能量的制约外，还受地面辐射差额的影响。所以地面辐射差额是形成气候的最重要的因素之一。,一.辐射因素,是大气中一切物理现象和物理过程的能源 决定了地面和大

2、气的温度分布 形成大气环流的根本原因 进一步影响其它各种气象要素,辐射因素在气候形成中的作用,一.辐射因素,1. 大气环流的作用 (1) 不同地区热量的输送 (2) 不同地区水汽的输送 由于大气环流的上述两种作用，各地气候不仅受本地太阳辐射、地面辐射差额以及地理条件的作用，而且还受其它地方的影响。 2. 环流的输送方式 大型涡旋 即移动性的气旋和反气旋 经圈环流 指具有南北分量的气流,二.大气环流,由于大气的热量、水汽都主要来源于下垫面，因此一地的气候在很大的程度上要受到下垫面的影响。 1.海陆分布 海陆的主要差异表现在： 热力差异：陆地热容量小，温度变化剧烈，气温的日年较差大；海上相反。因这

3、一差异，行星风带、气压带分裂为几个大的活动中心，形成季风、海陆风。 动力差异：海洋摩擦力小，风速较大，气压系统持续时间较长；陆上相反。 水分条件差异：沿海空气湿度大，云量和降水多；陆上相反；降水由沿海向内陆减少。 中国处于世界上最大的大陆和最大的大洋交界的地方，海陆分布对气候的影响最为典型。,三.下垫面,大规模海水的水平运动就叫洋流。 洋流的成因：形成洋流的原因很多，主要有：(1)温度、盐份、泥沙含量所造成的海水密度差异， (2)江河入海口的水流， (3)盛行风。最重要的是第三种原因，所以洋流一般与盛行风向一致。 洋流对气候的影响：实现不同地方热量的输送 洋流的分布规律：由气压带和风带的分布规

4、律可知：低纬度洋流呈反气旋型，大陆东岸受暖洋流的影响，西岸受冷洋流的影响；高纬度洋流呈气旋型，大陆东岸受冷洋流的影响，西岸受暖洋流的影响。 影响中国的洋流：黑潮：赤道西经菲律宾向北至台湾向东北到日本；亲潮：沿亚洲东北岸向西南。,2. 洋流,世界洋流分布图,注：图中红色线条和箭头表示暖洋流，蓝色和冷洋流。,厄尔尼诺 “厄尔尼诺”（EI Nino）一词起源于秘鲁和厄瓜多尔。在秘鲁和厄瓜多尔海岸，每年从圣诞节起至第二年3月份，都会发生季节性的沿岸海水水温升高的现象。当地称这种现象为“厄尔尼诺”，西班牙语的意思为“圣婴” 。现在所说的“厄尔尼诺现象”是指数年发生一次的海水增温现象向西扩展，整个赤道东太

5、平洋海面温度异常增高的现象。,洋流异常现象厄尔尼诺和拉尼娜,“拉尼娜” “拉尼娜”为西班牙语“La Nina”的音译，是“小女孩”的意思。用以赤道太平洋东部和中部的海表面温度大范围持续异常变冷的现象。 以赤道太平洋北纬5度至南纬5度，西经150度至西经90度区域内的海表面温度平均值连续6个月以上高于或低于正常0.5分别作为厄尔尼诺和拉尼娜。,洋流异常现象厄尔尼诺和拉尼娜,一次典型的厄尔尼诺过程(19971998),一次典型的拉尼娜过程(19982000),厄尔尼诺年，东亚季风减弱，中国夏季主要季风雨带偏南，江淮流域多雨的可能性较大，而北方地区特别是华北到河套一带少雨干旱。拉尼娜年正好相反。 在

6、厄尔尼诺年的秋冬季，北方大部分地区降水比常年减少，南方大部分地区降水比常年增多，冬季青藏高原多雪。拉尼娜年的秋冬季我国降水的分布为北多南少型。 在厄尔尼诺年我国常常出现暖冬凉夏，特别是我国东北地区由于夏季温度偏低，出现低温冷害的可能性较大。拉尼娜年我国则容易出现冷冬热夏。 在 西太平洋和南海地区生成及登陆我国的台风个数，厄尔尼诺年比常年少，拉尼娜年比常年多。,厄尔尼诺和拉尼娜对中国气候的影响,地形对气候的影响主要表现在两个方面： (1) 地形对自身气候的影响： 辐射：随海拔增高，接受的太阳直接辐射增多，散射辐射减少 气温：随高度增高而降低，平均递减率0.65/hm，高山气温比同高度自由大气温度

7、高。 降水：水平分布，迎风坡多于背风坡。如：长白山，迎风坡月东，年雨量1006mm，背风坡沈阳，年雨量665mm 垂直分布：一定高度内随高度增加，此高度以上则递减。 喜马拉雅最大雨量高度为20002500米 阿尔卑斯山最大雨量高度为20003000米 风：山谷风；焚风；改变风向；狭管效应。,3. 地形,动力作用 即对气流的机械阻挡作用。例如，青藏高原，矗立在2940N，海拔在5000米以上，面积230万平方公里；冬季阻挡了南下的西伯利亚寒流，使西风带分为南北两支急流，形成北脊南槽，加强了冬季风；夏季阻挡了印度洋暖湿空气北上。 热力作用 即冷热源作用。一般来说，高大的地形冬季为大气的冷源，夏季为

8、大气的热源。例如，青藏高原的冷热源作用就非常明显，夏季形成强大的热低压，冬季形成冷高压，加强了季风。,(2) 地形对邻近地区气候的影响：,大地形往往都是气候的分界线。如天山、秦岭等。 秦岭：亚热带与暖温带的分界线，高度2000-3000米。 例：北部的西安，一月均温1.3，年雨量604.2mm； 南部地区汉中1月均温2.0，年雨量889.7mm； 天山：南疆沙漠与北疆半沙漠的分界，海拔5000米。 北疆奇寒，多雨：乌鲁木齐年雨量194.6mm， 气温0的天数不足220天； 南疆干燥，年雨量皆小于100mm；是全国最干燥地区。 吐鲁番距乌鲁木齐不远，年雨量仅16.6mm，气温0 的天数超过260

9、天。,(3) 大地形对气候的分界作用,地形复杂多样 使中国的气候也呈现出复杂多样的特点，适应各种作物的种植气候在我国基本上都能找到。 地势西高东低 对加强冬夏季风都有一定的作用 山脉多东西走向 对冷暖空气都有一定的阻挡作用，使南北气候的差异增大。 高原面积广大 四大高原的面积达400多万平方公里，其中青藏高原的面积就达成230万平方公里。,(4) 中国地形特点：,土壤种类和结构：不同的土壤具有不同的热容量、导热率，影响地表温度，进而影响到当地的气候。 植被：植被的有无和种类影响辐射的吸收和反射，影响大气湿度和降水量。 冰雪覆盖：影响地表的反射率，使地面吸收的太阳辐射减少。 其它凡是能影响地表辐

10、射平衡、热量平衡和 水分平衡的因素，也都对气候有一定的影响。,4.地表性质土壤、植被和冰雪覆盖等,四、人类活动,人类活动对气候的影响主要表现在： 改变下垫面性质 如乱砍滥伐森林，盲目开荒、植被破坏导致土壤反射率、粗糙度、水热平衡变化、沙漠与半沙漠化、气候变干。植树造林，修建水库又有水土保持的作用，能增加空气湿度，使气候温和。 改变大气成分 如二氧化碳、各种污染物的释放等。 人工释放热量：工业民用燃料，使气温升高，造成热岛效应。,一,二,2 气候带和气候型,气候带,气候型,气候环绕地球的带状分布称为气候带。 分析各气候带的特点，主要应考虑两个因素： 太阳辐射的分布、气压带和风带 南、北半球都可以

11、分为以下几个气候带： 1. 赤道气候带(equatorial climatic belt) 10S - 10 N 处于赤道无风带（我国10 N为南海诸岛）。特点： 终年高温,年均温25-28,最冷月18，无四季之分； 气温年较差日较差; 降水充沛，年雨量一般在2000mm以上，且分配均匀，变化小; 天然植被是热带雨林，终年生机不断，土壤是红壤。,一.气候带(climatic belt),赤道无风带与东北信风带的影响区。我国在台中-广州-南宁以南为这一气候带。其特点有： 气温年较差较大； 分热、雨、凉三季，最热月高于赤道带，冷季可有霜； 年雨量1000-1500mm，有明显的旱季和雨季；（如：柬

12、埔寨旱季雨量50mm/月，雨季200mm/月） 天然植被为疏林草原，植物生长有季节性，雨季生长，旱季结实。,2. 热带气候带(tropical ) 10-23.5 N(S),此带位于副热带高压带与信风带。我国此气候带 的北界为秦岭淮河一线。其特点有： 温度年变化明显，有四季之分； 气温日年较差都较大，冬温不低，夏温高，最高可达50； 年降水少，且有明显的年变化； 大陆东岸干燥，西岸湿润； 地面少植被，多沙漠，世界上的大沙漠都位于副热带。如：北非的撒哈拉、西南亚的阿拉伯、南非的卡拉哈里、南美的阿塔卡马。,3.副热带气候带(subtropical )， 23.533 N(S),这一气候带夏季受副热

13、带高压控制，具有副热带气候的特点；冬季在盛行西风带中，具有冷温带气候的特点。 其主要特点有： 温度年变化明显，四季最为分明。 降水的季节性变化也很明显。 大陆西岸：夏高温干燥，冬温暖湿润，树木冬季常绿。以地中海及沿岸地区最为典型。 大陆东岸：夏炎热多雨，冬寒冷干燥，为季风气候区。中国东部华北最为典型。,4.暖温带气候带(warm temperate )，3345 N(S),这一气候带位于西风带中。我国蒙新地区属此带。 主要特点有： 西岸： 气温年变化小，夏不热，冬温和，风终年由海洋吹响陆地。 全年降水量多且分布均匀。 东岸： 气温年变化大，夏酷热、冬严寒，风终年由陆地吹向海洋。 降水少且集中在

14、夏季。,5. 冷温带气候带(cold temperate ) 4566.5 N(S),极地气候带位于极地高压带内。 主要特点有： 终年低温，最热月温度10。 降水少。 根据最热月的平均温度的不同，极地气候带又可分为： 苔原气候：最热月的平均温度 0，苔原植物可生长； 冻原气候：最热月的平均温度 0.,6.极地气候带(polar )，在极圈内,1.大陆性气候与海洋性气候 大陆性气候(continental climate) ：主要有以下特点： 夏炎热冬严寒，日较差、年较差大 春温高于秋温 日照丰富，相对湿度小 降水少且集中于夏季，变率大 海洋性气候(marine climate) ：主要特点有：

15、 夏凉爽冬温和，日较差、年较差小 春温低于秋温 日照少，云雾多，相对湿度大 降水丰富，季节分配均匀，变率小,二.气候型(climatic type),典型的季风气候(monsoon climate) 出现在副热带大陆的东岸，夏季受副高的影响，盛吹偏北风，水汽含量大，降水多；冬季受高纬度反气旋东缘的影响，盛吹干冷的偏北风，少雨。 典型的地中海气候(Mediterranean climate) 出现在副热带和暖温带大陆的西岸，夏季位于副高的东侧，气流由中纬度吹来，空气下沉增温，阻碍对流发展和云雨的形成，干燥少雨；冬季副高南移，受西风带的影响，气流从海洋吹响陆地，气旋频繁，多雨。 季风气候特点：夏季

16、高温多雨（海洋性），冬季严寒干燥（大陆性） 地中海气候特点：夏季高温干燥（大陆性），冬季温和多雨（海洋性）,2.季风气候和地中海气候,(1)山地气候(mountain climate) ： 高度2000m为山岳气候，2000m为高山气候。主要特点有： 太阳辐射强度大，紫外线含量随高度增加 气温随高度增高而降低 年、日温差小，极值出现时间随高度落后 一般云雾和降水较多，且迎风坡多于背风坡 (2)高原气候(plateau-climate) : 与山地气候有很多不同的地方: 白天与夏季接受的太阳辐射比山地多，为热源；冬季相反 土温与气温较高，如青藏高原在4000m还能种粮食作物青稞 气温日、年较差大 如昌都的日较差可达2829，一日有四季之分 高原中央降水少，如青藏高原中部的年雨量为300mm左右。 我国高原距海远近不同，气候也不一样。,3. 山地气候和高原气候,都属于大陆性气候，但是比一般的大陆