第六章气候的形成参考资料

1、薁第六章 气候的形成蚀教材分析：肄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。螃本章分为五小节。肂第一节 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。膈第二节 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）肇第三节 海陆分布对气候的影响 重点有： 海陆分布对气温的影响；海

2、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袃第四节 地形和地面特性与气候 重点有： 地形与气温；地形与降水；地形与地方性风系腿第五节 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 流和降水的关系袀教学设想袆课时安排：本章可用 12 个教学课时羃教学目标：1、掌握教材分析中的所有基础及重点内容（黑体字）薀2、掌握分析气候形成的方法和切入点莇授课类型：讲授、薅教学媒体：幻灯片肃教学过程： 见幻灯片羀参考资料：聿1、气象学与气候学实习周淑贞高等教育出版社蚇 2 、风云变幻的大气杨遵仪江苏科学技术出版社肃3、细说八方晴雨林之光科学普及出版社莁4、气象与生活林

3、之光江苏教育出版社蒇5、气象学与气候学张菀莹北京师范大学出版社莆6、海洋性气候周淑贞科学出版社膃 7 、山地气候傅抱璞新知识出版社螂 8 、青藏高原气象学叶笃正科学出版社腿 9 、世界气候分类争议周淑贞华东师大出版社膅 10、城市气候学导论周淑贞东师大出版社节 11东亚季风的若干问题高由禧科学出版社衿12气候系统引论王绍武气象出版社蚇13、历史时期气候变化研究方法龙高法科学出版社羄14、气象学辞典工具书上海辞书出版社莂 15、气象知识杂志芀本章小结荿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

4、类长期活动的影响。羇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

5、深远影响。蒂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。蚁教师在讲解知识的基础上注意：1、2、 袇多联系实际，增加学生学习的兴趣。3、4、 螆掌握本章的体系。薂肂蕿蒅蚂蒃羆薈蚂虿螈螂肀蒀肅袂蒁袈袄羁袂薀袇肁罿第六章气候的形成肈蚆第一节气候形成的辐射因子膁莀全球能量平衡模式螀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、 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。蒅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= S（T T四相当于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。蒅大气吸收了 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。螁大气总共吸收（太阳20 +地面长波辐射109） 129个单位，芈大气总共支出（射向地面95+射向宇宙空间64） 159个单位蒈薅大气总共吸收（太阳20 +地面长波辐射109） 129个单位

7、，膂大气总共支出（射向地面95+射向宇宙空间64） 159个单位罿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。芇亠匕薂收：太阳20 +地面长波辐射109 +潜热23 +显热7= 159蚅大气羅莇支：射向地面95 +射向宇宙空间64 = 159螅J腿收：太阳辐射50个+大气逆辐射95个=145 地面薇进：100膀宇宙空_螇出：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薁艿第二节气候形成的环流因子薆莅Y肄聿葿肄膄一、大气环流（一）、大气环流与热量输送蒀羇1大气环流（

8、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 的作用腿如：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140C，而极地则升高了 250C。芄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 140，而极地则升高了 250。芄袁 2 大气环流（纬向环流、季风环流）也

9、调节着海陆之间的热量蚈冬季大陆是冷源，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。袆莄（二）、大气环流与水分-+-芁肆1、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。蚄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。蒄全球有两个多雨带 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

10、地区，使世界的水气和降水趋于均匀。蚂螈2、大气环流形成大陆东西两岸的水分收益不同螇蒄（1）信风带大陆东岸是迎风海岸，降水充沛蝿大陆西岸是背风海岸，降水稀少，常形成荒漠和半荒漠气候。薀蒆（ 2）西风带薄J蚃大陆东岸：强大的冷高压在陆地上控制，盛行西北风,羈冬季_气候寒冷干燥薁大陆西岸：冰岛低压的存在盛行西南风，从大西洋吹 向陆地，温和多雨-s 肂大陆东岸：陆地上是印度低压控制，海洋上是副热带高压， 夏季盛行东南风，降水较多膈大陆西岸：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，西岸是海洋性气候袃腿（三八 大气环流的季节性移动与气候祎风带、气压带的季节性移动形成地球上丰富的气候类

11、型莇冬季：西风带上VL 羀冬季：东北信风控制洋流莆（一）、洋流与热量的输送一一减小南北温差，增大东西温差膃螂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腿2、洋流也调节着海陆之间的热量.节40cN 40（S的大陆东岸有暖流，温度较高Y-羄在40cN以北，东岸有寒流，西岸有暖流，所以西岸要暖于东岸芀荿（二八洋流与降水羇蒂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。蚁袇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。螆薂三、环流对大陆东西

12、两岸气候的影响肂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。蕿热带与副热带大陆东西两岸气候的差异蒅在400N40cS,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

13、秘鲁寒流沿岸，都是沙漠景观。蚂40(N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。蒃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 很少羆30400N大陆东岸属季风气候，大陆西岸属地中海式气候薈蚂四、环流异常对气候的影响虿螈厄尔尼诺现象及全球效应芆1、2、 螂概述肀蒀通常，赤道南北两侧的低纬度地区是属于信风

14、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。肅而在海洋里，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。袂异常年份，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60S,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

15、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 ”蒁3、4、袈对厄尔尼诺现象的科学解剖袄羁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。袂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

16、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薀与此同时，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。本来应该多雨的印度尼西亚、新 几内亚、澳大利亚等都出现了异常干旱，土地龟裂，农作物减产。袇厄尔尼诺现象影响的大小取决于信风与西风力量的对比，信风越弱，西风越 强，则太平洋东岸这股南侵的暖水势力越强，影响范围越大，造成的灾害越重肁1997 年厄尔尼诺现象导致我国东北夏季出现冷害， 南方夏

17、季低温多雨， 长江 流域出现了历史罕见的大洪水，北方的春季则雨量丰沛，天气暖和，所以厄尔 尼诺现象已不是一种局地现象，而是具有全球效应。罿肈蚆第三节 海陆分布对气候的影响莀一、海陆分布对气温的影响螀蒅1、海陆与大气热量交换的差异芈年平均潜热为293.08X 103J/cm2a芇年平均潜热为104.67X 103J/cm2a薂总体上来讲，海洋提供给大气的热量更多，且以潜热为主羅从表6.5中得出:螅蝿辐射差额无论冬夏都是海洋上最大一一传给大气的热量也多腿1月份显热（直接提供给空气增温的热量）海洋也是最大的螄1月份潜热（因蒸发提供给大气增温的热量）海洋也是最大的袅说明此时海洋是大气的热源，陆地是冷源

18、。膀薇7 月份显热、潜热最小，（但是此时海洋辐射差额最大， ）这时 ，海洋是大气 的冷源，大陆是热源。螇袅2、海陆气温气温的对比薁艿（1）冬季（ 104 月）从地面到高空都是亚非大陆气温 太平洋上。薆夏季（ 104 月）从地面到高空都是亚非大陆气温 太平洋上羄7 月份的差异大于 1 月份的差异； 5、 10 月为转变月份羂螇（2）海陆气温的差异会因纬度而不同莅 冬季：高纬地区的海陆差异最突出（因为陆地冬季气温降得多）肄 夏季：副热带地区的海陆差异最突出（因为陆地夏季气温升得多）聿葿（3）从全球看北半球的海面比南半球的少，所以肄冬季北半球的平均气温低于南半球膄夏季北半球的平均气温高于南半球蒀羇二

19、、海陆分布对大气水分的影响膇1、2、 芄对蒸发和空气湿度的影响袁蚈蒸发：表 6.5 第三行蒸发量看，无论冬夏都是海洋最多（水汽源） ，并且冬季 的强度更甚于夏季。祎湿度：冬季海洋中的湿度最大；夏季大陆温度升高，所以是大陆上水分充足 的地方湿度最大。莄3、4、芁对雾的影响肆蚄陆地雾蒄海上雾蚂辐射冷却蒄平流冷却螈秋冬季节（夜间、早晨）蝿全年都有春夏较多（全天）螇下层地面受热午间消散薀刮风蒆大陆沿岸海洋上的暖湿空气流至大陆冷却形成平流辐射雾薄膀3、对降水的影响羈芅蚃海薁陆蚀对流雨肄夏季午后上暖 下冷非常稳定只 可形成雾螃冬季夜间暖洋流表面水温咼于 气温；天空有低云，云的上部辐 射冷却快，下部有云的保

20、护温度 较高冷上暖下产生对流。肂夏季午后膈地形雨肇无袃有腿锋面雨和袀气旋雨祎低纬度的热带气旋羃中高纬度的温带锋面气旋薀陆上大陆西 岸内陆较少莇薅三、海陆分布与周期性风系羀1、海陆风：以一天为周期，在滨海，白天风从海洋吹向陆地，夜晚风从陆 地吹向海洋的有规律的风向日变化，这种风叫做海陆风。聿蚇2、季风：大范围地区的盛行风随着季节有显著改变的现象。肃莁要求（1）1月、7月的盛行风向变移至少有120o；蒇（2）1月、7月的盛行风向的频率超过40%;莆（3）1月、7月中至少有一个月平均合成风速超过 3米/秒膃（4）两种季风各有不同的源地，能够造成明显的天气差别螂腿东亚季风区：膅节原因：海陆热力差异、青

21、藏高原的共同作用衿蚇羄冬季：高压的东部，刮西北、北、东北风 一干燥、低温、少雨芀南亚季风区：荿羇原因：海陆热力差异一一澳洲高压指向南亚低压莅行星风带的季节性移动东南信风越过赤道变为西南风蚄青藏高原一一原面低压的吸引使夏季风范围广大匚蒅冬季：高压的南部边缘，刮东北风 一一干燥、少雨（弱）蒁四、海洋性气候与大陆性气候蒇薅气候性质蒅气温罿降水蒀其它皿差蚁年较 差艿最热 月螅最冷 月羃春温秋 温莃性质肇水量袄变率莄分配袁湿度,* 曰一 螇云量袄雾日螅海洋 性薃小袀小羄8羂2肁负蕿锋面 气旋 雨肄大莃小螂全年均匀 冬季 偏多莈大蒈多螄多膀大陆 性莀大薈大膄7袂1腿正薈对流地形薅小莀大羈集中夏季蚈小蚂少肂

22、少螇螇具体量化可用经验公式一一大陆度薀第四节地形与气候袇一、地形与气温蒄节1、高大地形与气温：羇袅（1）、绵亘的高山山系和庞大的高原是气流运行的障碍，它们对寒潮和热浪 移动都有相当大的屏障作用。蚀芈青高的屏障作用:肇肂湖南 沅陵 28030200 米 6.80C （12 月） 4.5 0C （1 月） 6.2 0C （2 月）蒁肇印度德里28035220 米 15.70C （12 月）14.30C （1 月）仃.30C （2 月）蒂（2）、分支效应聿青高的东南部正紧邻我国西 南，此地既是暖平流，又是气 旋的一部分，天气现象复杂。袃、夏季是个热源，冬季是个冷源薁、地球的第三极芇冬夏都比同纬度东部

23、平原气温低18 20OC芄、气温的年较差、日较差大聿、气温季节变化剧烈，春温高于秋温蚇莇 2、中小地形与气温 :蚅螁（1）坡地方位蚀 我国多数是南坡温度高于北坡温度，而且随着海拔升高温差减小蒆 高纬度的影响比低纬度显著螂 同一地点，南北坡地的温差冬季最大，夏季最小蒃葿（2）地形凸凹薆凸地形，日较差、年较差都较小膃凹地形，日较差、年较差都较大羁膈3、海拔高度与气温变化蚆薄（1）、随着海拔高度的增加，气温下降蚃夏季气温直减率大，冬季气温直减率小羇（ 2）、冬季常形成山地逆温。螆羅肀二、地形与地方性风系1、青藏高原季风螆在青藏高原，由于它与四周自由大气的热力差异，而造成冬夏相反的盛行风 系称为青藏咼

24、原季风。=aJ薀夏季肆袂冬季哈德莱环流（低纬度环流、正环流）fti荿蒅膅冬季蚅膂1高原季风使我国冬夏对流层底层的季风厚度增大，我国西南地区正处于 青高的东南方，在这个方向上，高原季风吹 东北风，夏季吹西南风，这与底层季 风方向完全一致，两者叠加起来，遂使我国西南地区的季风厚度特别大， 到了夏 季可以诱使热带西南季风向印度、 缅甸侵袭，同时长驱深入到达我国东部形成江 南雨区。膈芅2、强劲的季风经圈环流薀 夏季反哈德莱环流（逆环流）袇莅芃莂羀蝿2、山谷风（隐含冰河风）虿蒇薅山谷风：在山区白天地面风常自谷底吹向山坡，夜晚则从山坡吹向谷底。蒀蚁艿拉萨山谷风特别强烈，一年中80%雨水集中在夜晚螅羃莃肇袄

25、5、6、莄焚风袁螇沿着背风坡向下吹的干热风叫焚风。袄20OC320c益：促进春季冰雪消融，夏季谷物提早成熟，农作物向北推进 害：干旱、火灾、雪崩三、地形与降水1、地形与降水的形成（1）经过山地的阻碍，引起气流的抬升运动，凝云致雨（2）低压系统、锋面遇到山地的阻碍作用，使系统移动滞缓，雨时延长（3）当气流进入谷地，由于喇叭口效应，引起气流辐合上升，如果空气潮 湿，就会产生降水（4）夏季，大陆气候区，山南北坡增温不同或谷底山坡增温快，山顶增温 慢，会产生局部热力对流，会形成对流雨或雷暴雨（5）气流经过崎岖不平的地形区域，因摩擦力的影响产生湍流上升运动， 在水汽充足的条件下，往往形成低层云或层积云，

26、产生小量降水，如毛毛雨、小 雨等。2、地形与降水的分布（1）随着海拔高度的增加，大气中水气含量逐渐减少，所以在辽阔的高原内部，降水量一般较少，如青高西北部年平均降水量不足200毫米（2）山区降水量在一定范围内随高度的增加而增加，超过这个范围后，空 气湿度减小，降水量就随高度增加反而减小了。一般是干旱区的最大降水高度高于湿润区（3）坡向也决定降水的多少山的迎风坡为雨坡，背风坡称为雨影如喜马拉雅山南坡最大降水量为 26461.2毫米，北坡为250 500毫米3、地形对积雪的影响在山地随着高度的升高， 气温愈来愈低， 积雪时间愈来愈长， 若到了某一高 度，积雪终年不化，就形成永久性雪被。雪线：某一高

27、度上在最热月视线内一半以上终年不化的高度（1）一般纬度越高雪线越低，两极低于海平面，最大处在热带、副热带然 后向南北递减（2）降水多的地区雪线要低于干旱区的雪线四、山脉是气候的分界线高大山脉不仅本身具有特别的气候特征， 而且还影响临近地区的气候， 有些 山脉还可以阻碍或改变气流的活动情况， 使北来的气流不易南下， 南来的暖流缓 行北上，又可使湿润气团的水分在迎风坡大量成为降水， 背风坡则变得异常干燥， 所以在山脉两侧的气候可以出现极大的差异，往往成为气候区域的分界线。如：秦岭、天山、恒山等第五节 冰雪覆盖与气候冰雪覆盖（冰雪圈）是气候系统组成部分之一，它包括大陆冰盖、高山冰川、季节性雪被、永冻土和海冰。是一种性质特殊的下垫 面。对气候的影响：1、冰雪致冷（1）冰雪具有较大的反射率，尤其是对短波辐射的反射率更大，所以能够 吸收的太阳辐射能少，太阳辐射损耗