第八章中国气候

第八章中国气候第一节中国气候形成原因第二节中国气候主要特征第三节中国气候与农业生产第五节云南气候特征1第一节中国气候形成原因

一、地理环境1．我国西起73°40′E(帕米尔高原）东至135°10′E（黑龙江与乌苏里江的合流点）南起3°56′N（曾母暗沙）北至53°32′N（黑龙江漠河）北回归线穿过华南地区。使我国具有寒、温、热的多种气候带。2最北端在漠河以北黑龙江主航道的中心线（53°32′N）最东端在乌苏里江与黑龙江主航道中心线相交处（135°10′E）最南端在南沙群岛的曾母暗沙（3°56′N）最西端在新疆帕米尔高原上(73°40′E）32．海陆位置我国处于世界最大的大陆—亚欧大陆与最大的大洋—太平洋之间。由于海洋与大陆的热容量不同，使冬季大陆较海洋冷却快，出现冷高压，风从大陆吹向海洋；夏季大陆较海洋增温迅速，出现热低压，风从海洋吹向大陆。43．多山的地表我国幅员广大，山脉纵横交错，既使气候东西南北各区域大有差异，又使邻近地方气候山前山后不一，山上山下不同。其中，东西向山脉常成为南北冷暖气流的屏障。例如，秦岭山脉是暖温带与亚热带气候的重要分界线，也是前面已提及的海洋性气候与大陆性气候的分界。南岭山地常使冷空气受阻，锋面、气旋等天气系统到此移速减缓甚至呈半静止状态。各区山地垂直带谱不同，特别是高原面上有山地突起，盆地中有低谷凹下，使气候的地带性规律复杂化。西北地区，由于高山的壁障使闭塞盆地十分干旱，但高山上截取的大量水汽成为干旱区的水源，使干旱区中出现不少沃土绿洲和成片的草坡、山林。可见，起伏多山的地表，使气候复杂多样化。5中国地势：西高东低

复杂多样6中国山脉分布图74．青藏高原的影响青藏高原面积大，海拔高，本身就是一个独特的高原气候区域。这里，气压低，大风多，日照长，年辐射强，年均温低，气候温凉，常年无夏，日较差大，年较差小，多对流性降水，降雪日多，具有与周围环境下同的气候特征。高大的青藏高原耸立在对流层中下部，对冬半年西风气流有着明显的机械动力作用。它使500mb以下西风发生分支、绕流、汇合。绕流作用形成北脊、南槽的环流形势。北支西风脊，加强西北部冷空气的势力；南支西风槽，促进副热带锋区的活动。高原东侧的我国西南地区，由于处在背风部位，风速小，出现“死水区”，天气气候别具一格。8世界屋脊：青藏高原9世界最高

珠穆朗玛峰10高原之舟：牦牛1112二、辐射因素

中国年总辐射量为350～840KJ/cm2，最大值在青藏高原可达921KJ/cm2，最小值在四川盆地低于350KJ/cm2.13三、环流因素

影响我国的大气环流方式主要是季风环流，支配季风环流的天气系统在一年各季中的表现是不同的。冬季，大气活动中心有3个：蒙古高压、阿留申低压和赤道低压。形成东低西高的气压形势，因此，我国冬季风从大陆吹向海洋，东北地区为偏西风，华北地区为偏北风。又由于我国南海上也有低压（赤道低压），我国南北也存在着气压梯度，有一部分冷空气会顺着海岸线南下，影响我国南方各省，这些地区的冬季风为偏北风。当阿留申低压较强时，冷空气大量东流，南下冷空气就较少，我国多数地区为暖冬；相反，阿留申低压较弱时，冷空气大量东流较少，南下冷空气就较多，我国多数地区为冷冬。夏季，东南海面上的北太平洋副热带高压和我国西南方向的印度低压，形成了东高西低的气压形势，所以我国多数地区的夏季风为东南风；此外，夏季还有从我国西南孟加拉湾吹来的暖湿气流，因此，有时会吹西南风或偏南风。14中国气候特点：大陆性气候显著

气候类型复杂多样1516一.季风气候明显第二节

中国气候主要特征16171、季风对我国气候的影响季风性在风上的表现：冬季大多数地区盛行偏北风。冬季风9月控制东北、华北，10月中旬以后快速地控制全国。夏季受太平洋副高的影响，盛行风以偏南风为主。夏季风3月初开始影响华南，4月北扩到长江沿岸，5月波及淮河流域，6月到达华北和东北，7月是夏季风极盛期，可影响到55°N附近地带，8月中旬夏季风减弱南退。以后又转受冬季风控制。1718季风性在温度上的表现：夏季风鼎盛时，气候暖热，湿润多雨；

季风的每次进退，都会造成气温的升降。例如，夏季风北上时，气温相应升高；冬季风南下时，气温骤然降低。冬季风极盛时，气候寒冷、干燥，冬季气温比同纬度其它国家低得多，成为世界上同纬度最冷地区。我国东北地区15-20℃黄河流域10-15℃长江以南6-10℃华南偏低5℃

1月平均气温比同纬度其它国家偏低1819A.受夏季风影响地区，各地雨季起止日期及主要雨带的位置与季风的始末、进退日期基本一致。下表所示为多年平均位置：时间付高脊线位置雨带位置冬季(11—2月)13°N以南南海春季(2/上—6月/上)13—20°N华南到江南初夏(6/中—7月/上)20—25°N江淮梅雨盛夏(7/中—8月/上)25—30°N华北、东北秋季(9/上—10月)迅速南撤迅速南撤季风性在降水上的表现：中国降水的水汽来源：主要来源于夏季风：来自东南方向的东海和西南方向的孟加拉湾及印度洋，只有西北少数地区水汽来源于西北的大西洋和北冰洋。1920B.降水量主要集中在夏季风盛行期，夏季多冬季少。降水量的季节分配很不均匀。C.季风的不稳定造成降水变率大。

D.全国降水量的空间分布不均匀，总趋势是由东南沿海向西北内陆递减。E.夏季风的迎风坡降水量显著多于背风坡。我国各地6-8月降水量占全年的一半或以上，愈往北，雨季愈短，雨量集中愈明显

2021400mm年雨量线大体上将我国降水状况划分为东南半壁（湿润区）和西北半壁（干燥区）21222、季风气候对生产、生活的影响A、降水充沛，集中夏季，四季分明，雨热同期对农业生产非常有利。B、我国季风气候的大陆性强，降水的年际变化很大，使洪涝和旱灾频发。C、冬季的低温又常形成寒潮、冻害、暴雪等恶劣天气。影响交通运输。有利：有弊：22231，气候大陆度及其分布式中K为大陆度，A为气温年较差，φ为地理纬度。式中参数(常数)是以全世界年较差最大的西伯利亚维尔杨斯克的大陆度为100设定的。按焦金斯基大陆度计算，全球大陆性最强的地方是俄罗斯的维尔杨斯克(100)，最小的是太平洋中部(0)。焦金斯基大陆度

主要以气温年较差作为表示大陆性的指标，并消除纬度的影响。全球最大值为100，最小值为0。计算公式是：二、大陆性气候强当K＞50时，表现为大陆性气候，当K＜50时，表现为海洋性气候，当K=50时，表现为过渡带气候的特征。

2324中国焦金斯基大陆度的分布40506070504060706060506060603030

大陆性气候在我国西北地区表现得最为明显2425中国大陆性气候和海洋性气候的分布25262，气候大陆性在温度上的表现气温年较差大，冬冷夏热；年较差的空间分布：由东南沿海向西北内陆增大，北方大，南方小；且各地都比同纬度平均大。位置1月差值7月差值北京－4.7－10.226.02.040°N5.524.0武汉2.811.929.01.730°N14.727.3大部分地区春温高于秋温。2627中国平均气温日较差分布图日较差较大，且随纬度的升高而增大；8888810101010121212121414161212121612121227283，气候大陆性在降水上的表现①雨量集中于夏季②多对流性降水③降水变率大

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我国幅员辽阔,自北向南气候跨越冷温带、暖温带、副热带、热带和赤道气候带。我国具有除极地气候和地中海气候外的所有气候类型。因离海远近、地形、地势的不同，全国可分为东部季风区、西北干旱区和青藏高寒区三个气候大区。三、气候类型复杂多样2930四、气象灾害频繁，危害范围大寒潮、台风、霜冻、干热风、冰雹、龙卷风、大雪、冰冻、洪涝等气象灾害及其由气象灾害衍生的地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害严重制约了气候资源的利用和农林业可持续发展。30第三节中国气候与农业生产一、中国气候生产潜力1，光能潜力农作物可利用的光能上限值约为可见光的10％，总辐射的5％，而目前的平均利用率只有0.4％，说明光能潜力巨大。2，温度潜力如年积温低于1500.0℃的地区不宜种植粮食作物。积温在1500.0℃~4000.0℃一年单季种植，积温在4000.0℃~5800.0℃一年两季种植，积温高于5800.0℃一年三季种植。3，水分潜力水分潜力决定于降水量和作物蒸腾系数，我国水分潜力不高。31二、气候变化对中国农业的影响气候变化以温度上升为主要特征，我国近100年来增温0.5~0.8℃，近50年中国增暖尤其明显，增暖主要发生在20世纪80年代中期后。1951-2001年，中国年平均气温整体的上升趋势更加明显，51年间平均气温上升约1.1℃，四季平均气温都呈上升趋势，其中冬季上升趋势最明显，其次是春季。32对农业生产环境的影响

气候变化对农业生产影响图33气候变化对光资源的影响光以热效应形式给地球创造了生物得以生存的温度环境，光对绿色植物表现出光和效应。形态效应和光周期效应，保障植物正常生长。发育并形成产量。通常从光亮、光质与光时等方面来描述和评估光资源。光资源是光合作用的动力，过高或者过低均会导致作物光合作用能力的下降。我国长江中下游地区水稻生育期间常因强光而引发光合作用的光抑制，且每隔2~3年又会因连阴雨的低光强而造成严重减产。34气候变化对温度的影响一定界限温度以上的积温及其持续日数是评价某地区农业热量资源的重要指标之一。一般以日均气温≥0℃的持续时间与积温来反映地区农事节的总长度和农事季节内的热量资源;以日均气温≥10℃的持续时间与积温反映喜温作物的生育期和生长期内的热量状况。研究表明:1951年以来,我国≥10℃、≥0℃积温及持续天数总体上呈增加趋势。1979~2005年全国大部分地区≥10℃的年积温有所增加,东北、华北、华南地区的增幅较大;长江以北大部分地区≥10℃的年积温初日提前0~5d,以南地区则推迟0~5d;大部分地区≥10℃年积温终日推迟0~5d。随着温室气体(GHG)浓度的提高,气候变暖,积温增加,东北地区的低温冻害有所缓解。华北平原1961~2005年的年平均气温整体呈上升趋势:≥0℃积温的增加速率为59.5℃·d·10a−1;≥10℃积温的整体上升趋势明显,但低于≥0℃积温的增幅。此外,气候变化还引起温度极值的显著变化。35气候变化对土壤质量的影响温暖干燥的气候导致潜在蒸发能力增大,土壤含水量降低,且一般夏季土壤水分减少最严重。土壤水分条件通过影响土壤的通气性而影响土壤固有有机碳的矿化分解和外源有机碳的降解,进而影响土壤有机碳含量。土壤水分充足,则透气性差,有利于提高土壤有机碳含量;土壤水分不足,土壤孔隙度大,促进了有机碳的矿化分解。气候变暖影响土壤微生物量和微生物的活动,改变土壤中养分利用和C-N循环,加快了土壤有机质的分解和氮的流失,削弱了农业生态系统抵御自然灾害的能力。东北地区降水变率增大,极端降水事件的频率和强度明显加强,尽管降水有所增加,但土壤湿度却呈减小趋势,干旱已经使部分地区出现了土壤盐渍、荒漠化现象。独特的地形和气候使我国西南地区水土流失加重,土壤肥力损失较大,土地质量明显下降。36气候变化对水环境的影响气气候变化将改变区域降水量和降水格局,北方江河径流量减少、南方径流量增加,各流域年均蒸发量增大,其中黄河及内陆河地区的蒸发量增加约15%,导致流域流量下降乃至断流。气候变暖导致气候更加不稳定,旱涝等极端气候事件出现的频率和强度增加,水资源的不稳定性与供需矛盾加剧。在暖干气候背景和人类活动的共同影响下,大气降水对湖泊的补给量减少,气候变暖使作物生长季延长,农业用水需求量不断增加,对区域农业用水产生负面影响。区域降水变化波动较大,华北大部、西北东部和东北地区降水量减少,对种植业灌溉用水的影响巨大。IPCC第三、第四次评估报告指出,受气候变暖的影响,高纬度地区和一些湿润热带地区的水资源量有可能在本世纪增加;中纬度和干旱热带地区的水资源短缺将进一步加剧;极端降水强度及频率的增加将加大洪水灾害危险。37气候变化对农业生产模式的影响种植制度的调整——由于区域热量条件的改变，气候变化使我国长期形成的农业生产格局和种植模式受到冲击，特别是目前纬度较低的地区，但却为中高纬度和高原区发展多熟种植制度带来了可能。病虫害加群——气候变暖会加剧病虫害的流行和杂草蔓延，目前在我国北方地区出现一些以前没有或是较少的病虫害，尤其是春、秋发生的种类、数量、面积较过去增加。农业成本和投资需求增加——气候变化导致农业投入增加，以减少负面影响，改善农业生产环境。极端气候增加且损失增大——温度上升在全球是不均匀的，从而影响到全球天气系统的热动力机制，由此造成极端天气事件时间和分布的改变、灾难频率和强度加大。极端气候是造成我国农业大幅度减产和粮食产量波动的重要因素。38预估未来气候变化对农业的影响主要粮食生产能力和农业环境的预测:气候变化对我国粮食生产和农业环境的影响作为气候变化对农业生产影响评价的一个重要研究内容，一直受到学术界和有关政府部门的广泛关注，对此国内外学者展开了大量的研究工作。未来二氧化碳浓度增加，气温升高，在生理上直接影响作物的生长发育，从而影响粮食生产能力。研究认为，较高的二氧化碳浓度可以提高作物的水分利用率和光合作用效率，有利于粮食生产。39国外应对气候变化的农业战略（1）制定应对气候变化的长远战略。气候变化对全球环境变化与可持续发展的影响日益受到关注,世界各国正在寻求合作和积极应对,规避气候变暖对农业生产和粮食安全带来的不利影响。主要包括两种途径:一方面采取有效措施控制GHG排放,并吸收、固定空气中的CO2,从而降低气候变暖的速率和幅度;另一方面,制定长远战略使农业生产与气候变化相适应,尽可能降低环境变化对农业生产直接的负面影响。在宏观战略上形成了基本认识:未来20~30年,人类只有将适应和减排措施有机结合,才能有效地应对全球气候变化。40（2）转变生产方式,减少温室气体排放。自然植被转化为耕地、秸秆燃烧、厩肥管理、农场运作等农业生产活动是温室气体的重要来源。改善农田和牧场的土地利用、改进肥料管理、优化水资源配置、实施农林混作、强化畜牧业管理、改变耕作制度、维持积极的养分平衡以及施用绿肥等农业管理措施,将农业边际土地转化为林地、修复退化的土壤和湿地、增加农业生态系统的净初级生产力将有效增加土壤有机碳的累积率,固化大气中的CO2,降低农业对气候的影响。在温带地区,采用增加复种指数、粮草轮作、农林混作、降低耕作强度和频率等措施可增加土壤中碳的固定;在热带地区,改善耕地和牧场肥力、实施农业休耕与作物覆盖、农林混作等措施可增加土壤碳汇。在水稻生产中,采用轮换灌溉、用稻草饲养牛、使用尿素供应氮可使GHG排放量显著降低。改良牧草和豆科植物品种,在较早阶段收割牧草,降低生产单位肉类或奶类的饲料数量,改进粪便的处理、储存和处置技术可以减少GHG排放。41（3）把农业适应看作一个复杂的系统过程。应对气候变化的农业策略具有系统性与不确定性。在非洲农场,重视改良作物品种、改善储水设备、植树种草,以及提供推广服务和正规的信贷等一系列措施来促进农民对气候变化的适应。将创新农业新技术、培育作物新品种和增强农业应变能力作为核心目标,以适应不断变化的环境和满足人类食物安全与营养需求,特别是在粮食供给紧缺的发展中国家更应如此。在鼓励农民调整作物种植结构,创新水管理技术,建立完善的农业推广支持系统的同时,逐步消除基础设施、市场营销、获取信贷等方面的政策限制,加强气候变化的区域监测与模拟,探寻人类包括动物适应气候变化的潜能和途径。比如在美国,一方面从限制温室气体排放、气候友好型运输、发展清洁能源等领域采取措施缓解气候变化;另一方面从气候科学、公共健康、水管理、土地利用、生物多样性等方面采取综合行动,以适应复杂的气候变化。42我国应对气候变化的农业发展策略（1）从我国基本国情和发展的阶段性特征出发,借鉴发达国家应对气候