第二章、干燥气候及荒漠

沙漠与干燥气候的关系经典语录：“沙漠是干燥气候的产物,干燥少雨是沙漠形成的必要条件。”（具体原因在沙漠成因论中论述）干燥气候的特征是什么第二章、干燥气候与荒漠第一节干燥气候概念、成因；干湿气候的划分；干旱地区分布。第二节荒漠荒漠的概念、成因、自然特征、类型；世界荒漠分布概况；我国的荒漠及其分布。第一节干燥气候一、干燥气候的概念二、干燥气候的成因三、干湿气候的划分及其指标四、地球上的干旱地区及其分布五、中国干旱地区的范围和界限一、干燥气候

干燥：指没有水分或水分很少。干燥不仅可以带来灾害性后果，亦可带来好处。干旱：即缺水。干旱的外延非常宽，可以区分为大气干旱、土壤干旱、生理干旱等，它还与灾害相连。干旱与缺水有关，但是并非完全与降水量相关，还与温度、湿度、降水的季节有关。干旱具有社会生活、生产方面的含义，特别是与农林业相关密切。5月25日已经见底的洪湖中心，一艘渔船被迫搁浅在湖底淤泥中。洞庭湖畔的岳阳渔港码头附近大面积裸露的湖床2011年长江中下游遭遇50年来最严重干旱2011年春季，长江中下游地区湖北、湖南、江西、安徽、江苏、浙江等地降水与多年同期相比偏少四至六成，为近50年来同期最少年份。干燥气候——与稀少的降水联系在一起，还与温度、湿度、蒸发状况有关。干燥气候较难界定的词，目前尚没有一个公认统一的定义。A.Penck：干燥气候即是水面年蒸发量超过年降水量(V>N)的气候。自然地理学中，常常把土壤和植物蒸发所损失的水分大大超过从降水所得到的水分的地区称为干燥气候区，大大超过就是一个非常有弹性的用语。一般地说，干燥气候区没有常流河，地表覆盖的植被(草类或灌木)稀疏，或缺乏植被。

一般是指土壤和植物所损失的水分大大超过降水量的地区的气候。干燥气候下的自然景观表现为植被稀疏或缺乏，没有常流河，沙漠戈壁广布其间，所以干燥气候称为荒漠气候。二、干燥气候的成因1、降水的机制2、干燥气候的成因3、干燥气候区1、降水的机制降水既涉及大气环流机制问题，也牵涉微小尺度的物理机制问题。三个基本条件：(1)空气的水汽含量(2)空气的凝结核(3)空气的垂直运动(1)空气的水汽含量空气的水汽是降水的物质基础。空气中水汽的主要来源：是海洋和两极冰雪表面的蒸发。因此，大陆各地的降水量，一般与其和海洋的距离有相关。(水大循环)注意：空气潮湿不一定产生降水。因为降水只是在大气稳定性被破坏、具有足够抬升气流情况下才产生的。垂直运动(2)空气的凝结核凝结核是水汽凝结的重要催化物。凝结核可分无机与有机核两种。在有机核中水汽开始凝结的温度比在无机核中要高。空气中缺乏凝结核时，即使温度已降到露点以下，空气中的水汽处于过饱和状态，也不会凝结成云。沙尘是一种重要凝结核气溶胶（Aerosols）空气中悬浮的固态或液态颗粒的总称，典型大小为0.01~10微米，能在空气中滞留至少几个小时。气溶胶有自然或人类两种来源。气溶胶可以从两方面影响气候：通过散射辐射和吸收辐射产生直接影响，作为云凝结核或改变云的光学性质和生存时间而产生间接影响。2011年3月南京第一台超大流量自动大气连续气溶胶采样器投运2011年4月1日密云水库新增设的气溶胶(液态或固态微粒悬浮物)监测站采样提示：2011年3月11日，日本地震导致海啸和核电站事故。2011年4月6日，31个省、自治区、直辖市部分地区空气中监测到来自日本核事故释放出的极微量人工放射性核素碘-131。2011年4月6日，北京、上海、天津、重庆、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、浙江、安徽、江西、山东、河南、湖北、湖南、贵州、宁夏和新疆等21个省、自治区和直辖市空气中同时监测到更加微量的人工放射性核素铯-137和铯-134。北京、天津和河南地区露天种植的菠菜中，抽检发现微量的放射性碘—131。卫生部称，由于检出的碘—131微量，目前情况对公众健康无影响，无需采取防护措施。

(3)空气的垂直运动①垂直运动对天气变化的作用机理——完成大气物理属性和成分的传输和交换。A、水汽和固体杂质上传：是形成云雨所必需具备的条件；B、热量交换：空气上升，伴随降温过程（每上升100m，温度约降低?℃）降温是水汽凝结的先决条件。②垂直运动作用的结果及分布状况

上升气流区，云雨发生区；下沉气流区，干而暖的天气晴好区。——赤道低压带、副极地低压带是气流上升区，多云、多雨，气候较为湿润；——副热带高压带、极地高压带是气流下沉区，尤其是前者因位置稳定少变，在它控制下，常常形成干旱沙漠气候。空气被抬升可以导致云的形成暖空气冷空气冷空气5ＫＭ水平方向对流作用气温逐渐降低５０－５００ＫＭ地形阻挡空气被抬升可以导致云的形成在山区或山脉的背风面,雨量比向风面显著偏小的区域称为雨影区。辐散（高压区）辐合（低压区）１０００ＫＭ大尺度辐合－辐散导致云的形成１０００ＫＭ中纬度气团之间的锋面冷空气冷锋暖锋暖空气冷空气导致云的形成冷地表暖地表１０－１０００ＫＭ水平方向表面温度对比导致云的形成１０－５００ＫＭ抬高地形的加热热力直接环流作用导致云的形成2、干燥气候的成因(1)不同学者的观点

(2)干燥气候成因综述（纬度、大气环流、海陆分布、地势）(3)副热带高压(1)不同学者的观点①胡焕庸、康淞万、蔡吉等在《世界气候的地带性与非地带性》中指出：形成干燥气候的原因有三，它们可以单独起作用，也可能相互结合起作用。A、距离海洋远或地势高，阻挡水汽深入；B、稳定而干燥的气团常年控制某区；C、缺少气旋活动。（所以副热高压带容易形成干燥区）在北半球呈逆时针方向旋转的大型气流涡旋称气旋。在气压场上表现为低气压。在南半球呈顺时针方向旋转的大型气流涡旋。在气压场上表现为低气压。在同高度上，气旋中心的气压比四周低，又称低压。②耿宽宏在《中国沙区的气候》中指出：

大气下沉作用，是干燥气候的基本原因。地理位置与地貌环境是形成干燥气候的重要因素。③Hare(1977)的总结：A、持续宽广的下沉气流；B、局地下沉气流；C、缺乏气压扰动；D、缺乏潮湿空气。行星尺度的环流地形作用水汽的远近海岸作用(2)成因分析大气环流成因：一是太阳辐射，这是地球上大气运动能量的来源，由于地球的自传和公转，地球表面接受太阳辐射能量是不均匀的。从而形成大气的热力环流。二是地球自转，在地球表面运动的大气都会受地转偏向力作用而发生偏转。三是地球表面海陆分布不均匀。四是大气内部南北之间热量、动量的相互交换。以上种种因素构成了地球大气环流的平均状态和复杂多变的形态。行星尺度的环流非气旋行星尺度的环流最大尺度的全球环流是纬度10°和纬度30-40°之间的抑制降水的下沉带，这个宽广而持续的的下沉气流是由哈德来环流的下沉支和副热带高压造成的。（P少）不但这一区域降水少，而且10-40°纬度蒸发量大（E大）；（E-P）差值大于1。北半球（E-P）在20°左右值最大，南半球出现在20-30°之间。世界上的大部分由气候因素而形成的沙漠集中分布在南北半球15°-35°这个纬带：撒哈拉沙漠、阿拉伯沙漠、伊朗沙漠、塔尔沙漠、卡拉哈里沙漠、澳大利亚沙漠、蒙特沙漠、巴塔哥尼亚沙漠、索诺兰沙漠、奇瓦瓦沙漠等。南半球的沙漠从大西洋沿岸的卡拉哈里、纳米布沙漠开始，通过印度洋，经澳大利亚沙漠，越过太平洋到达南美的阿塔卡玛沙漠；北半球的沙漠从大西洋沿岸的沙哈拉沙漠开始，越过苏伊士运河，过红海，经阿拉伯沙漠，通过伊朗、阿富汗、印度塔尔沙漠，越过太平洋，到达北美西南部。水汽源的远近大气中大部分水汽来源于海洋的蒸发，距离水源越远，长距离输送后剩余的水汽越少。——这是中亚大范围沙漠存在的原因之一。（远离海洋并受喜马拉雅山的阻隔）山脉阻挡在下风向产生降水偏少或干旱气候机制示意图湿润气候干旱气候潜热加热空气增温水汽凝结空气变干释放凝结的潜热地形作用海岸作用尽管海洋是大气水汽的最主要来源，但是沿海存在贫瘠而干旱的环境也是常见的。典型的类型是：位于大陆西侧的狭长的海岸沙漠。南美：阿塔卡玛沙漠、秘鲁沙漠非洲西南部的纳米布沙漠、澳大利亚西部的海岸沙漠等等纳米布沙漠卡拉哈里加利福尼亚海岸附近冷洋流形成在低纬度和中纬度地带，大陆的东岸一般有暖流经过，而在大陆的西岸一般有寒流经过。寒流是从高纬度流向低纬度的低温水流，影响下层空气使其降温，当下层空气冷却到零点，就会形成雾。寒流上空一定范围内气温是随高度增加而增加（逆温），具有稳定的层理，这种稳定的气团不可能形成降水。大尺度底层风平行于海岸时，地表摩擦力比海面大，导致风向低压偏转，海岸附近底层辐散，质量守恒使得空气产生补偿性下沉，降水减少。海雾被海风吹向陆地，但因陆地较暖，雾很快消失，很难形成降水，形成陆地西岸热带多雾荒漠气候。热带多雾荒漠气候特点：雾日频繁、空气湿润、降水奇缺、气候不爽。海—-陆—气相互作用形成的局地干旱气候机制之一：洋流（海流）：海洋表面水体沿一定方向持续的，非潮流（由引潮力引起的）性质的大规模水平流动。冷洋流：是指本身温度低于所流经海区海水温度的海流

它们从高纬流向低纬，因寒流的低温高寒性质，改变了沿岸气候状况；使沿岸气温降低，形成地面逆温，空气层结比较稳定（空气上升对流很弱），形成多雾少雨的稳定天气，导致海岸气候干燥多风，形成沙漠发生和发育的理想环境。机制之一：冷洋流经过使空气趋于稳定。冷洋流影响的地区多雾少降水，而暖洋流影响的地区降水较多。

温度t1412108N海岸山脉深海水上涌引起冷洋流海—-陆—气相互作用形成的局地干旱气候例如，北美洲的拉布拉多海岸，由于受拉布拉多寒流的影响，一年要封冻9个月之久。寒流经过的区域，大气比较稳定，降水稀少。象秘鲁西海岸、澳大利亚西部和撒哈拉沙漠的西部，就是由于沿岸有寒流经过，致使那里的气候更加干燥少雨，形成沙漠。风加利福尼亚海岸（降水78mm）附近冷洋流形成大尺度底层风平行于海岸时，地表摩擦力比海面大，导致风向低压偏转，海岸附近底层辐散，质量守恒使得空气产生补偿性下沉，降水减少。机制二：海岸线海洋陆地P+3ΔPP+2ΔPP+ΔPP辐散辐散海—-陆—气相互作用形成的局地干旱气候ΔP：表示正气压增量**辐合气流上升——产生降水风N大陆西海岸为什么能形成干燥气候？气流由于经过水陆界面时，在陆地近地层发生辐散作用，高空气流下沉，造成干旱少雨。冷洋流作用，近地气层降温或出现逆温，气层稳定，具有扰动性相对较小、降雨少趋势，且近地层形成多雾。(2)干燥气候成因综述综述1①大气的下沉作用；②缺乏潮湿空气；③缺乏气压扰动。综述2①常年产生持续下沉气流是形成干燥气候的主要原因。副热带高压带，高山阻挡的雨影区；②远离海洋的内陆地区，大气中水分贫乏，难以成云致雨；③洋流经过、空气变冷而趋于稳定的状态，缺乏气压扰动。①大气的下沉作用大气的下沉作用，是造成干燥气候最基本和最普遍原因，长期处在大气下沉的地区便因少雨或缺雨而干燥。在地球上常年产生持续下沉气流的地方有两种情况：一是由大气环流所决定的具有持续宽广的下沉气流区。在南北半球的副热带纬度上存在这种下沉气流。最大下沉气流的平均纬度在南北半球的23°附近。二是由山脉或其它特殊地形所诱发的局地下沉气流。多半位于山脉背风坡与西风带交割处，处在中纬度；由于西风气流下沉所造成的干旱在山脉顶峰的东部，例如北美洲西部、阿根廷西部和南部、亚洲内陆的部分地区等，我国以南疆为中心的干旱区的沙漠也受到此种作用。②缺乏潮湿空气空气潮湿不一定下雨，但反过来，如果没有潮湿空气，则一定不会下雨。有些内陆距离水的源地十分遥远，或潮湿气流被巨大的山脉所阻挡等，均是干燥气候的直接原因。例如，我国西北及广大的中亚沙漠和草原即属于此列。③缺乏气压扰动（空气流动！）即使在潮湿空气的地区，由于缺乏促发降雨的气压扰动也会引起干旱天气。例如从墨西哥湾来的强大的潮湿气流越经美国西得克萨斯和俄克拉何马干旱草原时，可以好多个星期滴雨不下。地中海夏季干旱主要就是由于缺乏这种气压扰动(降水系统)所造成的，尽管当时空气中的水分并不缺少。冬天，扰动却带来了降水，因而形成了夏干冬湿的地中海气候。寒冷洋流经过使空气趋于稳定，是形成西海岸干燥气候的原因之一。三种情况可以单独起作用，也可交织在一起共同起作用。(3)副热带高压副热带高压是分布在副热带（天文气候带25°－35°）地区的大型暖性高压。它是在哈得莱环流圈下沉区附近由高空气流堆积而形成的动力性的东西向的高压带。三、干湿气候的划分及其指标自柯本进行气候分类以来，关于干湿气候划分的方法已达数十个。可以归纳为3大类：降水量的指标；水热平衡的指标；水分平衡为指标。(一)降水量的指标(二)水热平衡的指标(三)水分平衡为指标(四)我国干湿气候的划分(一)降水量的指标方法：依据年平均降水量划分。优点：简明、便于查找资料、抓住了主导因素。世界上标准不一致。国外学者把年降水量结合地理位置划出七个降水区，年降水量分为5级：

＞2000mm为潮湿；1000－2000mm为湿润；500－1000mm为亚湿润；250－500mm为半干燥；250－0mm为干燥。我国常用的指标①年平均降水量＜200－250mm为干旱地区，为灌溉农业。②年平均降水量200－450mm或250－500mm为半干旱地区，＞350或400mm以上者为旱农区(雨养农业)，以下者宜牧不宜农。③年平均降水量在450－650mm或500－700mm的地区为半湿润易旱地区，种植作物也需采用旱农技术。④年平均降水量达到650或750mm以上的地区为湿润地区。(二)水热平衡的指标水热平衡指标绝大多数是通过气温和降水量的不同组合计算出来的，因此统称为水热系数。1、柯本气候分类系统及其应用2、Г.Ｔ．谢良尼诺夫的划分方法及应用1、柯本气候分类系统及其应用1918年首创，接着由他的学生盖格尔(R.Geiger)和(W.Pohl)修订过的气候分类系统。曾被称为柯本－盖格尔－波尔系统。按照柯本气候系统，每一种气候是根据所选定的、按年或月计算的气温和降水量数值来划分的。①柯本气候分类系统先划分出4带1区，再将全球分为24个主要气候型。以大写字母命名的五个主要气候类：Ａ热带湿润气候：常夏无冬，每月平均温度高于18℃。Ｃ温暖湿润气候：最冷月平均温度在18℃——－3℃。Ｄ(低温)雪林气候：最冷月平均温度＜－3℃；最热月平均温度≥10℃。（10℃等温线与森林生长的向极地界限接近）Ｅ冰冻（极地）气候：最热月平均气温低于10℃，没有真正的夏季。Ｂ干燥气候区：全年平均蒸发量超过降水量，没有盈余水分。五类气候中有四类(Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ)用平均气温来划分。Ｂ类气候区是按降水对温度的比率来确定。②柯本划分的干湿气候方法1918年的公式为：8r/(5t+120)r——年平均降水量cm，t——年平均温度℃比值≤1为干燥区，1＜比值≤2为半干燥区。1923年的干草原和干燥荒漠气候计算公式1923年精炼1918年的公式，并且对不同雨区给出相应的公式：冬雨区年雨区夏雨区BS干燥草原r<2tr<2(t+7)r<2(t+14)BW干燥荒漠r<tr<t+7r<t+14注:r为年降水量(cm)t为年平均气温(℃)BS为干草原气候;BW为干燥荒漠气候冬雨区：冬季雨量≥夏季干燥期降雨量的3倍；年雨区：雨量平均分布；夏雨区：夏季雨量≥冬季干燥期降水量的10倍。判读实例：新疆库车76mm，8.8℃；[7.6<(8.8+14)=22.8;BW干燥荒漠]靖边423mm、7.8℃。[42.3＞(7.8+14)=21.842.3<2(7.8+14)=45.6;BS干燥草原

]

注意单位、先评定雨区、再代入公式判定。③柯本的气候分类特点A、能够反映气候上的主要特征，并与自然界存在的客观实际相结合；B、各气候类型有具体数量指标，概念清晰，使用方便；C、以少量拉丁字母组合表征各类气候，含义明确，易于区别；D、与气候发生的原则基本一致。E、不足之处：柯本的数量指标还不能很好地反映各地气候由量变到质变的界限；应用于局部地区过于粗略，有不尽相符的问题。④后人的修订试验例如阿克曼（Ackmann）、拉塞尔（Russel）对C/D、A/C界线的修订，都证明其修订只适合于局部，而不适宜于全球范围。有些修订也被认为是柯本的规定。最后，连一些批评柯本的人，在经过长期的摸索之后，也不得不承认柯本方法的长处了。原因在于柯本抓住了平均降水量和气温这两个反映气候状况的关键要素，精确地定量了气候类型。这也是其分类方法能够经受时间考验的科学基础。A、B.兹涅辛斯基(1930)应用(经过一些改变)W.柯本的气候分类编制苏联气候图,但在划分干燥地区和半干燥地区进行计算时,采用的是柯本在1919年所修正过的更为合理的公式。草原界限的确定按:荒漠界限的确定按:⑤柯本气候分类系统的应用情况1926年,DE.马东提出所谓“干旱度指数”，原则上与柯本的公式很少区别。按马东的意见，“只要年平均降水量(cm)小于年平均温度(℃)，便可以认为这种气候是干燥的”(1939，220页)。精确的气候干燥程度，可以用公式表示。对于个别的月份可以用表示(此处ｒ的单位为mm)。

干旱气候的界限用[或──与柯本的公式很相近]来表示。2、Г.Ｔ．谢良尼诺夫的划分方法及应用1930年，Г.Т.谢良尼诺夫提出把温度总值的1/10作为田间水分支出的指标,以此为依据，提出了计算干湿程度的水热系数(KWh)公式:式中:∑p为日平均气温≥10℃期间的降水量。∑T≥10℃为日平均气温≥10℃期间的积温。Г.Т.谢良尼诺夫指标划出的四个干湿地区水热系数与干湿情况表KwH干湿情况<0.50.5-1.01.0-1.5>1.5干燥半干燥湿润过湿润布迪科的水热系数式中：0.18∑T代表潜在蒸散量。∑T是全年日均温≥10℃时期的积温。r是降水量。布迪科水热系数实际上也是谢良尼诺夫1930年公式K＝∑P/0.1∑T的改进。(三)水分平衡为指标所谓水分平衡是指考虑到水分收入(降水)和它支出的可能性。水分支出是以蒸发量(Ｅ)来描述的。这一方法首先为г.н．维索茨基(1905a)所应用。г.н.维索茨基确定了下列地带的r/E量(简化):潮湿森林地区…………3/2过渡森林草原地区……1温暖干草原……………2/3南方干草原……………1/3Н.Н.伊万诺夫1948年提出的湿润度Н.Н.伊万诺夫提出了计算个别月蒸发力(水面蒸发)的经验公式:E=0.0018(25+t)2(100-a)式中E─蒸发力,t─温度,a─相对湿度(全值──月平均的)

Н.Н.伊万诺夫获得了全地球许多地点的湿润系数(K──降水对蒸发力的比例)表1-3Н.Н.伊万诺夫(1948a)干湿状况表━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━湿润地带K当具有足够热量时的植被───────────────────────────────过渡湿润地带1.50潮湿森林足够湿地带1.49-1.00湿润森林温暖湿润地带0.99-0.6森林草原水分不足的地带0.59-0.3草原少水分的地带0.29-0.13半荒漠很少水分的地带0.12-0.00荒漠━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━(K──降水对蒸发力的比例)荒漠化：包括气候变异和人类活动（原因）在内的各种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区（特定气候区：湿润系数0.05~0.65）的土地退化（实质）。湿润系数：极干旱区小于0.05，干旱区：0.05~0.20,半干旱区:0.21~0.50,亚湿润干旱区:0.51~0.65,湿润区：大于0.65桑斯威特公式：q－湿润指数；P－为年降水量；E0－为年潜在蒸发值；

━━━━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━类型q值────────────┼────────────────过分湿润│≥100湿润(Ⅰ)│80-100湿润(Ⅱ)│60-80湿润(Ⅲ)│40-60湿润(Ⅳ)│20-40偏湿│0-20偏干│-33.3-0半干燥│-66.7－-33.3干燥│-100－-66.7━━━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━桑斯威特湿润指数等级表t－月平均温度（℃）；I－水热指数，由各月热指数i和气温t求出；a－依据土壤而定的常数；a=6.751×10－7I3-7.710－5I2+0.01792I+0.49239求出的E0根据月的大小和季节及纬度对日照的对数进行修正。其中：Im－水分指数Ih－湿润指数（Humidityindex）；Ia－干燥指数（Aridityindex）；s－剩余水分；d－缺水量n－需水量；0.6－经验常数，认为在一年中某一时期若有6cm的剩余水分，它就足以补足旱季10cm的缺水量。Im为负值－干燥；Im为正值－湿润；Im值变幅100～－60。计算最大可能蒸发量的公式的类别最大可能蒸发量很难直接测定，一般是用经验公式计算。计算公式归纳为四类：(1)饱和差计算法；(2)积温计算法；(3)幅射平衡计算法；(4)综合计算法。考虑的因素多，其计算精度则高，但所需资料不易获得，且计算也比较复杂。(四)我国干湿气候的划分1、张宝堃为代表的方法2、中央气象局（国家气象局）方法3、耿宽宏关于我国沙区的划分方法4、我国干湿气候划分对比1、张宝堃（kun）为代表的方法1959年中国自然区划中，以张宝堃为代表的我国科技工作者根据我国实际情况，即秦岭、淮河一线降水与蒸发大致相等，干燥度Ｋ＝1，反算出该系数为0.16，在对谢氏的系数修正后，提出了计算我国干燥度的公式。式中:∑T为日温≥10℃持续期间活动积温r或r10为同期的降水量1959年中国科学院自然区划工作委员会的《中国综合自然区划》(初稿)及《中国气候区划》(初稿)等，就采用该式计算干燥度，进行干湿分区。2、中央气象局（国家气象局）方法1966年采用1951－1960年间600多个气象站点的资料，用可能蒸发量与降水量的比值表示干燥度。可能蒸发量是根据平均温度、日照、水汽压及风速，利用彭曼（H.L.Penman）的公式计算求出的。3、耿宽宏关于我国沙区气候的划分方法张宝堃的计算结果与我国沙区干湿气候的实际状况有一定出入，出入最大的要算西部沙区的天山和北疆地区。为此，耿宽宏先生提出修正式：

式中:∑T10为日温≥10℃持续期间的活动积温,p为年雨量。

由此式计算的Ｋ值比张宝堃等提出的公式算出的Ｋ值要小些。但这种变化对我国沙区绝大部分区域无本质的影响，而对那些存在上述问题的区域却取得与自然景观相一致的干燥度标志。此外，用Ｐ取代r10，在资料的获得上要简便得多。因为r10的数值并非常规气象统计的降水资料,而必须从日温≥10℃稳定期间的逐日资料中查找和统计,作起来很繁琐。4、我国干湿气候划分对比张宝堃中央气象局K=Em/P耿宽宏中国科学院自然地理编委会K=Em/P过湿湿润半湿润半干旱干旱极端干旱≤0.490.50-0.991.00-1.49（1.19）1.50-3.99≥4.00＜1.001.00-1.491.50-3.49≥3.50＜1.01.0-1.491.5-3.994-32＞32＜1.01.0-1.61.6-3.53.5-16.016.0r101、世界干旱地区的面积从表中估计数据可知，干旱和半干旱土地几乎占地表总面积的1/3。作者气候数据植被覆盖土壤覆盖封闭盆地径流DeMartonne(1927)P.Meigs(1957)F.Joly(1957)M.Kassas(1957)H.Schantz(1958)M.Petrov(1973)H.Dregne(1976)－－4879647743484004885731400－－39100－－－－－－－－46750－－－－－－－－－－－－－－－－－－46149－－41838－－－－－－－－－－－－－－表1－5根据生物气候数据估计干旱和半干旱区域的面积1000km2)四、地球上的干旱地区及其分布在北半球主要集中在10－50°Ｎ，南半球则在15－50°Ｓ之间。

近赤道的干燥区主要见于南美秘鲁沿岸、巴西东北部、东非肯尼亚、埃塞俄比亚、索马里等地。



而世界上干燥区最广地区分布于北非西岸－撒哈拉－阿拉伯半鸟－伊朗－中亚－蒙古，东西长达13,000km。2、干旱地区在各大洲的分布按联合国科教文组织的统计大陆总面积干旱地区半干旱地区干旱半干旱地区面积％面积％面积％亚欧大陆非洲澳大利亚北美洲南美洲合计50.730.27.6024.218.0130.714.310.03.401.901.9031.428.233.144.77.9010.024.05.303.201.602.101.6014.311.410.621.08.78.910.020.113.205.004.003.445.739.643.765.716.618.934.9表1－6世界各大洲干旱半干旱地区陆地面积(百万km2)干燥气候具有全球性的意义五、中国干旱地区的范围和界限中国干旱地区的范围和界限，至今还没有一致的划分结果。目前主要有两种形式的划分。(一)以干燥度为主要指标划分干旱地区的范围和界限(二)以降水量为主要指标划分干湿地区的范围和界限1、几个不同区划划分干湿地区的干燥度指标━━━━━┯━━━┯━━━━━━━━━━━┯━━━━━━━━┯━━━━━━━干湿情况│干燥度│中国科学院│中国科学院│中央气象局│(K)│中国气候区划│中国综合自然区划│中国气候区划─────┼───┼───────────┼────────┼───────│年K│≥4.00≥2.00│≥3.500干旱├───┼───────────┼────────┼───────│─────┼───┼───────────┼────────┼───────│年K│1.50-4.0(或1.2-4.0)│1.50-2.00│1.50-3.49半干旱├───┼───────────┼────────┼───────│─────┼───┼───────────┼────────┼───────│年K│1.00-1.50(或1.00-1.20)│1.00-1.50│1.00-1.49半湿润├───┼───────────┼────────┼───────│季K│││1.00-1.49─────┼───┼───────────┼────────┼───────│年K│＜1.00│＜1.00│＜1.00湿润├───┼───────────┼────────┼───────│─────┼───┼───────────┼────────┼───────│年K│≤0.40││很湿├───┼───────────┼────────┼───────││││━━━━━┷━━━┷━━━━━━━━━━━┷━━━━━━━━┷━━━━━━━（一）以干燥度为主要指标2、不同区划的干湿界线及走向中国科学院的“中国气候区划”确定年干燥度Ｋ≥4.00为干旱，k在1.5━4.0或1.20-4.00之间为半干旱。干旱与湿润地区的界限，大致是从海拉尔、经乌兰浩特、通辽、张家口到榆林、兰州、阿坝、昌都、拉萨，由东北斜贯西南的一线；干旱与半干旱的界限，自内蒙的海流图经武威、张掖、酒泉敦煌、大柴旦、玉树、倾多、拉萨、日喀则至噶尔昆沙一线。中央气象局的“中国气象区划”划出的界限，大致在东自海拉尔、齐齐哈尔、锦州向西南经承德、运城，再折向西北，经洛川，兰州、酒泉、敦煌，和田至喀什一线；青藏高原气候区域除了东南部的部分地区外，也属干旱区的范围。中国科学院的“中国综合自然区划”的干旱地区范围，大致自海拉尔、经乌兰浩特、通辽、十八盘梁、石家庄、阿坝、昌都至倾多一线的以西北地区。（二）以降水量为主要指标表1－8不同干湿划分的年降水量(mm)标准━━━━━┯━━━━━━━━┯━━━━━━━━━┯━━━━━┯━━━━━━━━━干湿划分│中国农业地理总论│全国农业区划委员会│中国自然│全国农业区划委员会││中国自然区划概要│地理总论│中国综合农业区划─────┼────────┼─────────┼─────┼─────────干旱││││＜250─────┤250│200│├─────────半干旱││││250-400─────┤400│400│500├─────────半湿润││││400-750─────┼───────┼─────────┼─────┼─────────湿润││││＞750━━━━━┷━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━┷━━━━━━━━━400mm降水量等值线大致是自大兴安岭走向西南，经过河套至青藏高原的东南侧。以500mm等降水大致是自孙吴经哈尔滨、石家庄、兰州至拉萨。综述：(1)在学术界对我国干旱地区的范围和界限还没有取得一致的认识；(2)从大的范围看，我国干旱地区的面积都约占全国总面积的50％。巴丹吉林沙漠第二节荒漠一、荒漠概念及自然特征二、荒漠的类型及成因三、荒漠的地理分布不同学者对荒漠概念的解释欧洲学者Ｅ.瓦尔朋(1909年)：降雨时间不正常，在最有利于植物生长季节长期缺雨，仅有少量植物生存与少许灰绿色植物点缀。大片土壤无植被，只在偶然阵雨湿润的土地上生长一年生草本植物，数星期以内结实而死亡。欧斯汀(1956)：降水少且不可靠，白天空气与土壤温度极高，晚温骤降，且季节变幅大，大气湿度低，风特大，日照强。贝林斯(1970年)：荒漠生态系统，比草原气候更为干旱；植被是由分散的有刺灌丛或肉质植物(仙人掌、大戟科)所组成，而且有短命植物生长。中国地植物学家候学煜

(yù

1960)：荒漠是典型的旱生半灌木与灌木占优势的稀疏植被。Ｊ.H巴拉戈维舍斯基：荒漠是一个地理概念。所谓荒漠，乃是降雨量很低，年雨量小于250mm；成土作用是灰钙土型；荒漠在地植物学上的最大特征是，始终有旱生的灌木和小灌木。1、荒漠的概念在我国：大漠、荒原、瀚海、漠境等都是荒漠的称呼。在国外：英语称为“Desert”，阿拉伯语称“撒哈拉”，均为干旱荒芜之意。狭义荒漠（传统荒漠）的概念：荒漠作为一种地理概念，最初是指缺乏降水，植物稀少，因而限制了人类活动的干旱地区，或者指没有人工灌溉就不能发展农业的地方。也称为热荒漠。冻荒漠：在地球上还分布着气候干冷，终年负温、固体降水，植被贫瘠；地貌营力以寒冻风化作用占主导的自然地带，被称为冻荒漠(简称寒漠)。广义荒漠：热荒漠和冻荒漠两者的统称。一、荒漠概念及自然特征荒漠是一种自然地理景观。

在自然地理学中，把降水稀少，蒸发强烈，气候干燥，水流贫乏，植被十分稀疏，或几乎无植被的广大地区称为荒漠。简言之，荒漠就是地球上面积硕大、无人定居的干旱荒凉的沙石地带。2、荒漠的自然特征传统荒漠的自然特征：气候干燥、太阳辐射强、植被稀疏、地表组成物质粗瘠、地表迳流缺乏、盐碱现象严重、风力作用强烈。陈林芳先生把它概括为20个字：干旱、盐碱、多风、缺水、高能、富矿、物质粗瘠、植被稀疏。(一)荒漠类型的划分1、地理学分类

(又称气候带分类或成因分类)2、地貌形态与地表组成物质分类3、热量条件分类4、干燥度分类5、其它分类

(按植物生态与植被分类)二、荒漠的类型及成因1、地理学分类(1)热带、亚热带荒漠位于全球南北纬15-30°之间，大致以南北回归线为中心的大陆上。撒哈拉荒漠、西南亚荒漠。(2)温带、暖温带荒漠南、北纬35－50°的内陆深处，大面积的中纬度荒漠只出现在中亚：卡拉库姆、克齐尔库姆、塔克拉玛干与古尔班通古特沙漠等为其核心部分。(3)滨海荒漠有寒冷洋流经过的西海岸地带。如拉丁美洲西南部荒漠、西南非荒漠。其独特之处是多雾，故又称为雾漠。(4)极地与高山荒漠高纬南北极处的极地寒漠，及中纬度高山寒漠。2、地貌形态与地表组成物质分类苏联Ｂ.Ａ.奥布鲁切夫曾按地貌形态与地表组成物质分为四种类型：岩漠、砾漠、沙漠、泥漠或盐碱漠。(1)岩漠(石质荒漠)：地表组成物质为石骨嶙峋、基岩裸露的山地。(2)砾漠(砾质荒漠)：地表组成物质以粒径为2－1000mm以上的砾石、巨砾及块石分布为主的戈壁地区。(3)沙漠(沙质荒漠)：地表组成物质以粒径为0.05-2mm的流动或半固定沙粒为主的沙区。(4)泥漠或盐碱漠：地表组成物质以含有各种盐类成分为主的，粒径0.001-0.05mm的粘土分布为主的湖盆低地与湖缘地区。嶙峋（linxun）-中国传说中的洪荒猛兽之一，由岩石修炼而成。死后化为一片狰狞的怪石，以致后人有怪石嶙峋之说。突兀，边角不平整，凹凸不平。通常指石头。石骨-坚硬的岩石。顺河流察看，岩漠多形成于上游山地；砾漠发育于山麓或河流出口的洪积冲积扇部位；泥漠则发育于河流的终端或尾闾lǘ；沙漠则介于砾漠与泥漠之间地段。从垂直地带考察，则有从高到低为：岩漠－砾漠－沙漠－泥漠的顺序。信风规律：岩漠、砾漠多排列分布于上风方向；沙漠、泥漠多位于下风或去风方向。尾闾（weilǘ

）:尾者，在百川之下故称尾；闾者，聚也，水聚族之处，故称闾也。

盆地坡积洪积山前戈壁沙被运走石被留下水力是沙物质运输的原动力河流冲积物湖河相沉积物洪积—冲积物基岩风化残积—坡积物沙物质积累（内因））沙漠绿洲干旱气候：大风，少雨，植被稀少，蒸发剧烈（外因）植被保护，多雨戈壁是水搬不远的残留物河流是沙漠沙的运输线沉积-冲积物是沙漠沙之源山地岩石风化沙源沙漠—戈壁的形成和关系示意图3、热量条件分类分为热荒漠与冻荒漠类型(1)热荒漠：指气候干旱酷热的热带、温带、暖温带荒漠、热荒漠系传统的荒漠概念，一般简称为荒漠，属狭义荒漠。(2)冻荒漠：指终年负温的极地与高山寒漠。4、干燥度分类分为极端荒漠、荒漠和半荒漠：Ｋ≥16为极端荒漠；Ｋ值介于4－16为荒漠；Ｋ值介于2－4为半荒漠。5、按植物生态与植被分类(1)欧斯汀(1956)将北美荒漠分为：暖荒漠群系冷荒漠群系二类。(2)Ｎ·考罗夫(1934年)和A.A.尤拉托夫（1959年）以生态学观点将亚洲荒漠为：中亚短命植物半灌木蒿类荒漠哈萨克斯坦半灌木蒿类、猪毛菜荒漠亚洲中部半灌木、灌木荒漠类型。(3)中国学者李世英(1962)以植被为依据将亚洲荒漠分为：亚洲中部灌木与一年生植物荒漠植被型中亚半灌木与短命植物荒漠植被型二类。（二）荒漠成因1、气候成因热带、亚热带大气环流下沉气流为主。有利于荒漠的形成和发展。极地与高山荒漠，则因气候严寒，终年负温，从而导致寒漠的发育的形成。2、地质、地貌成因位于南北纬35－45度温带、暖温带地区的地区荒漠，因远离海洋，加之高山阻隔而形成和发展起来的荒漠。3、地貌与洋流成因滨海荒漠的主要成因。从形成荒漠的气候因子来看，干燥气候是导致荒漠形成的直接而根本的原因。(一)世界荒漠的分布

麦格斯Meigs(1956)估计：极端干旱581万km2,干旱2174万km2；干旱＋极端干旱为2754km2,占世界大陆总面积的19％。据1977年联合国科教文组织出版的世界干旱地区分布图测算，极端干旱900万km2，干旱为2680万km2，视二者为真荒漠，则世界荒漠为3580Km2，占世界陆地面积的25％。三、荒漠的地理分布全世界荒漠分布——北半球荒漠带：自非洲北部、西起大西洋岸，向东延伸为撒哈拉荒漠，过苏伊士运河与红海，为亚洲西南亚荒漠的阿拉伯荒漠，再往东为叙利亚、伊拉克、伊朗荒漠。至此分为二支，更纵深向南、北方伸展；北支为苏联滨里海低地，图兰低地的卡拉库姆、克齐尔库姆、木云库姆，再穿过天山，帕米尔，及于中国的塔里木、柴达木、阿拉善；南支自伊朗东展，至阿富汗、巴基斯担及于印度的塔尔沙漠二支横渡太平洋远及北美西部科罗拉多河中、下游的加利福尼亚洲莫哈维荒漠。——南半球荒漠带：因南半球陆地面积少，且多分散，为大洋水体所隔。所以荒漠分布较北半球零散。自西而东：自南非的卡拉哈里－纳米布荒漠，向东至澳大利亚的荒漠，再向东，过太平洋至拉丁美洲西南的阿塔卡马(或亚地加马)荒漠。地球上荒漠的分布状况八大荒漠片的划分(1)中亚荒漠；(2)西南亚荒漠(包括中东、阿拉伯半岛、两河流域、伊朗高原、阿富汗及印巴塔尔荒漠)；(3)北非撒哈拉荒漠；(4)西南非(卡拉哈里－纳米布)荒漠；(5)北美西南(莫哈维)荒漠；(6)拉丁美洲西南(阿塔卡马)荒漠。(7)澳大利亚荒漠；(8)欧洲零星荒漠；各洲各地理带内的荒漠面积欧亚北美南美非洲大洋洲南极洲合计极地带亚极地带18.018.0温带5.90.60.57.0亚热带4.70.90.50.10.27.4热带3.70.40.88.93.217.0赤道带合计14.31.91.810.03.418.049.4(1)区界的划分及有关争议按《中国自然地理总论》一书（1985）的划界，本地区位于贺兰山西麓－乌鞘岭北麓一线以西，南面起自西昆仑山、阿尔金山、祁连山等青藏高原边缘山地的北麓，北面和西面均为国界。1959年中国科学院《中国综合自然区划(草案)》，把河西走廊东南部及贺兰山－乌鞘岭一线与温都尔庙－百灵庙－鄂托克旗－盐池－兰州一线之间的广大地区均作为荒漠草原，包括在干旱荒漠区之内。区界的争议：东界是否应当包括荒漠草原、南界是否包括柴达木盆地。南面：则有不少科学工作者主张把青藏高原的柴达木盆地包括在内。(二)中国荒漠的分布1、西北温带及暖温带荒漠地区2、高寒荒漠区中国荒漠的分布巴丹吉林沙漠西北温带及暖温带荒漠地区高寒荒漠区(2)

区

内

概

况土地总面积210多万km2，约占全国陆地总面积的22％，但人口仅占全国总人口2％左右。温带气候地带，基本上处在大陆气团的高压带控制下。降水：从东、西两侧向内陆中心急剧减少，如东部景泰地区年降水量189.2mm,西部的伊宁地区为326.1mm,但到了内陆中心呼噜赤古特年降水量仅为17.1mm,哈密为33.4mm。年内平均温度为-2.0-14.0℃。土壤：荒漠灰钙土、灰棕色荒漠土、综色荒漠土和盐土。西北温带、暖温带荒漠地区内自然区的划分根据地域差异性(地貌和地面组成物质及其气候─生物─土壤条件的变化)，分为五个自然区：(1)阿拉善高原温带荒漠区(2)准噶尔盆地温带荒漠区(3)塔里木盆地暖温带荒漠区除上述三个荒漠区外，还因垂直地带性变化，区分出(4)阿尔泰山山地草原及针叶林区(5)天山山地草原和针叶林区(1)阿拉善高原温带荒漠区位于本地区的东部，东界即为地区界，北界为中蒙国界，南面是祁连山北麓线，西面邻接塔里木盆地暖温带荒漠区，界线为≥10℃期间活动积温4,500℃等值线,大致相当马宗山地海拔1,200m的山麓线。西北一小角则毗邻准噶尔盆地温带荒漠区，界线不明显，暂以甘肃、新疆省(区)界为界。境内普遍极端干旱，干燥度大于4(河西走廊东南部例外)，相对湿度常在10％以下。地质地貌条件：除祁连山(南山)与合黎－龙首山(北山)之间的河西走廊为祁连山褶皱带的山前拗陷平原以外，基本上属于阿拉善－马宗山地台，长期处于构造稳定状态，地形趋于准平原化，东北－西南向或东西向的干燥剥蚀山丘与山间盆地错综出现。山地海拔不过2,000-2,500m，相对高度不过500－1,000m；山间盆地起伏平缓，实际上即高原面所在，海拔1,000-1,400m。有巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠和乌兰布和三个大沙漠本区荒漠景观非常突出；地表水全属内陆流域，河流稀少，并且大片地区无流；土壤基本为荒漠土、粗骨土和盐土；植被以极其稀疏的灌木、半灌木为主，还有大片土地寸草不生；土地类型则主要为山地荒漠、剥蚀石质戈壁、洪积砾石戈壁以及流动沙地。除河西走廊外，自古为人烟极其稀少的牧区。本区可分为下列三个亚区：阿拉善高原；马宗山地；河西走廊中、东段。阿拉善高原（Alashangaoyuan）位于内蒙古自治区西部，北山以北，西起马鬃山，东到贺兰山，北接蒙古。阿拉善高原分布有三个大沙漠：巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠和乌兰布和沙漠，几乎占高原面积的1/3。另外1/3是北部的戈壁沙漠向南延伸的部分。东南部是贺兰山，东北部为阴山余脉和黄河，西部是马鬃山，南部为合黎山和龙首山。阿拉善高原温带荒漠区腾格里沙漠巴丹吉林沙漠乌兰布和沙漠(2)准噶尔盆地温带荒漠区位于阿尔泰山和天山之间，作一个巨大三角形，在乌鲁木齐与阿勒泰联线上，南北宽约450km，向东逐渐变窄，尖灭于甘肃、新疆省(区)界附近。气候－生物条件：与阿拉善高原一样，具有温带荒漠的特点，只是地理位置偏北、偏西，是一个半封闭性的大型山间盆地，年降水量稍多(100－300mm)，冬季降雪也较丰，干旱程度较低，对梭梭、白梭梭和多种短生植物的生长都起到一定作用。地质构造：过去认为与阿拉善高原一样，是个古老陆台，现在证明是褶皱系。盆地中的古生代地层，为巨厚的中、新生代沉积物所覆盖。中生代地层是砂岩为主的陆相沉积，向南逐渐增厚，北部厚约700m，南部增至3、4km，最厚达1万m，新生代地层也向南增厚，北部不到450m，南部拗陷中心厚达5000m。准噶尔盆地温带荒漠区盆地中部为广阔草原和库尔班通古特沙漠库尔班通古特沙漠

准噶尔盆地呈不等边三角形；盆地多风蚀地形，库尔班通古特沙漠面积较小。中国有四大盆地：1）塔里木盆地是中国最大的内陆盆地，盆地中塔卡拉玛干沙漠是中国最大的沙漠。2）准噶尔盆地呈不等边三角形；盆地多风蚀地形，库尔班通古特沙漠面积较小。3）柴达木盆地在青藏高原上，海拔2600米~3100米，是中国地势最高的盆地，东南多盐湖沼泽。分布柴达木盆地沙漠。4）四川盆地是中国著名的红土盆地，是中国各大盆地中形态最典型、纬度最南、海拔最低的盆地。盆地主要是由于地壳运动形成的。在地壳运动作用下，地下的岩层受到挤压或拉伸，变得弯曲或产生了断裂就会使有些部分的岩石隆起，有些部分下降，如下降的那部分被隆起的那些部分包围，盆地的雏形就形成了。许多盆地在形成以后还曾经被海水或湖水淹没过，像四川盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地等，都遭遇了这样的经历。后来，随着地壳的不断抬升，加上泥沙的淤积，盆地内部的海、湖慢慢地退却干涸，只剩下一些河水或小溪了。但是，那些曾经存在过的海、湖河流中，曾经生活过的大量生物死亡以后被埋入淤泥中，就会成为形成石油、煤炭的物质基础。盆地中的岩石沉积大多相对比较完整而连续，生活在那里的动物、植物死后也比较容易保存成化石，所以盆地也是古生物学家们寻找化石的好去处。地貌条件：与阿拉善高原有别。主要是地势较低，并且内部高差较大。另一个显著差别是本区地貌类型和土地类型的分布排列属于“内陆盆地”式，与阿拉善高原的“高原式”迥然不同。以北塔山为界，温带荒漠可分为准噶尔盆地和诺明戈壁两个亚区。此外，准噶尔西部山地以西北的额敏谷地，属于温带荒漠草原地带，但由于地理位置和地貌上的原因，暂作为本区的一个亚区来处理。(3)塔里木盆地暖温带荒漠区位于天山与昆仑山之间,是一个大型封闭性山间盆地,南北最宽520km,东西最长近2,000km(包括河西走廊西段)。是我国最大的荒漠地区。年降水量普遍在100mm以下,并有大片地方在25mm以下。由于纬度比阿拉善、准噶尔温带荒漠偏南，四周高山封闭较严，而海拔高度较低，因而形成了我国唯一的暖温带荒漠。在地质构造上，塔里木盆地是一稳定台块，周围为许多深大断裂所限。本区东北部在地质构造上又包括吐鲁番－哈密山间拗陷，觉罗塔格穹形隆起，哈拉诺尔台拗以及河西走廊西段的阿拉善台块边缘拗陷。盆地中心形成塔克拉玛干沙漠

塔里木盆地暖温带荒漠区盆地中心形成塔克拉玛干沙漠

塔克拉玛干沙漠塔里木盆地的南、北边缘，因受构造