、锋面天气3 锋面天气是指锋附近的云、降水、风等气象要素的分布状况。 根据锋面性质,锋面天气可分为冷锋天气、暖锋天气、准静止锋天气和锢囚锋天气。
(二)气旋与反气旋 1. 气旋是由锋面上或不同密度空气分界面上发生波动形成的,占有三度空间、中心气压比 气旋
四周低的水平空气漩涡。 北半球气旋空气按反时针方向自外围向中心运动。 热带气旋两种类型。 根据气旋产生的地理位置,可将其分为温带气旋和 温带气旋即锋面气旋,分布在中纬度地区。主要出现在东亚、北美、地中海等地区。 热带气旋 是形成于热带海洋上的一种具有暖心结构的气旋性涡旋。中心附近平均最大风力小于8级的热带气旋称热带低压;最大风力8~9级者称热带风暴, 10~11级者称强热带风暴,大于12级称为台风。 2. 反气旋
指占有三度空间的,中心气压比四周高的大型空气涡旋。气流运动由中心向四周旋转运动,旋转方向为北半球顺时针,南半球逆时针。其水平尺度比气旋大。 ● 根据温压结构,反气旋可分为两类:
冷性反气旋(冷高压) 暖性反气旋(暖高压) ● 根据反气旋的生成地区不同,还可分为: 极地反气旋、温带反气旋、副热带反气旋等。 第四节 气候的形成 一、气候和气候系统 (一)气候的概念
气候是指某地区多年间大气的一般状态及其变化特征。它既反映平均情况,也反映极端情况,是各种天气现象的多年综合。它以稳定性高,空间尺度大,范畴广而区别于天气。 (二)气候系统
气候系统包括形成气候及其变化的特性和过程。 气候系统的特性包括:
——气温、水温、冰温和地温热力学性质.
运动学特性——风、洋流及相应的垂直运动和冰块的运动——空气的含水量或湿度、云量和云中含水量、地下水、湖泊水位,雪的含水量,陆含水性 冰与海冰的含水量;以及系统的几何边界和物海水盐度,静力学特性——大气和海洋的压力和密度,空气成分、 理常数。 :完整的气候系统的组成 ——是气候系统的主体,也是系统最易变化和最敏感的部分。大气圈 —是气候系统的热量储存库,海洋热力和动力学惯性使它具有“低通滤波”的作用。海洋—海冰、多年冻土、计有大陆冰盖、高山冰川、地面雪被、冰雪圈——包括全球的冰层和积雪,在地球热平衡中起重要作又对气候长期变化产生反馈,湖冰和河冰。是气候变化的指示器, 用。 陆面(岩石圈)——山脉、地表岩石、沉积物、土壤等海洋和陆地生活的——地球生命物质构成的圈层。包括陆地和海洋中的植物,空气、生物圈 动物,以及人类本身。
二、气候的形成的影响因素 (一) 气候形成的辐射因子在气候形成中太阳辐射是气候系统的能源,又是一切大气物理过程和现象形成的基本动力,主要由太阳辐射能在地球表面时空分起着主导作用。不同地区的气候差异及气候季节交替,因此气候形成的辐射因子是布不均及其变化引起。而太阳辐射的时空分布受地理纬度制约, 一种纬度因素。 (二)气候形成的环流因子也是气团形成的基本原地表太阳辐射能量分布不均引起的大气环流是热量和水分的转移者,而气团的水平交换是不同地区气候形成及其变化的重要它促使不同性质气团发生移动,因。 方式。因此,在不同纬度的不同环流形势下形成的气候类型也不相同。 1. 大气环流与热量输送和水分循环
大气环流导致的热量的纬向输送,缓和了赤道与极地的温度差异。 ● ● 大气环流导致的热量的海陆输送,调节了海陆间的热量分布。 ● 大气环流导致的水分循环,对全球的水分平衡有重要作用。 2. 大气环流与海温异常
海温变化存在着明显的年际震荡,最著名的事例,就是厄尔尼诺现象。
◆ 厄尔尼诺(El Nino)是西班牙语 “圣婴” 音译,原指每年圣诞节前后,沿厄瓜多尔和秘鲁沿岸出现一股弱暖洋流,取代了沿岸原有冷海水的现象。现在,厄尔尼诺一词是指赤道太平洋东部海洋表层水温持续异常增温的现象(暖水事件)。
赤道地区大洋的东侧是下层冷海水上升作用最为强烈的地区。在赤道东太平洋地区强烈 ◆. 的冷海水上翻,使得其海洋表层温度与赤道西太平洋地区的“暖地”之间形成强烈的对比。赤道西太平洋印度尼西亚海洋大陆上空大气对在赤道东太平洋冷水域的上空大气强烈下沉, 沃克环流。流强烈,大气以上升为主,这样就形成一个闭合的东西向环流圈,称为大洋东侧表层的而东南太平洋吹东南信风,在正常情况下,赤道太平洋海面盛行赤道东风,结果使西太暖海水被吹送到西太平洋,其下层的冷海水则不断向上补充表层流失的暖海水,,表层海水年平均温为40 cm平洋海平面上升,热量聚积。西太平洋海平面通常比东部高
6℃。24℃左右,东西两侧相差3~29℃,而东部沿岸受下层上涌冷海水的影响,仅有
厄尔尼诺现象◆ 当洋流运动异常或大气环流变化而导致赤道东风和东南信
风减弱时,赤道太平洋海面西高东低的温度分布将会被破坏,赤道逆流增强,西太平洋温暖的海水向东延伸,从而使东太平洋补充表层的下层冷海水减少,表层海水温度上升,形成厄尔尼诺。 厄尔尼诺现象
★厄尔尼诺引发气候异常
◆ 当厄尔尼诺发生时,热带中、东太平洋海温迅速升高,主要降水区由印度尼西亚地区东移至日界线附近,直接导致该海域和南美太平洋沿岸哥伦比亚、厄瓜多尔和秘鲁等地异常多雨。厄尔尼诺还会抑制西太平洋和北大西洋热带风暴生成,使得东北太平洋飓风增多。
◆ 另一方面,厄尔尼诺事件又使热带西太平洋降雨减少,造成南亚、印度尼西亚、马来西亚、东南亚和澳大利亚等地大范围的严重干旱。厄尔尼诺还会导致加拿大西部、美国北部出现暖冬,使美国南部冬季潮湿多雨。 ★ 厄尔尼诺对海洋生物的影响
东南信风减弱,表层海水倒流,赤道东太平洋秘鲁、智利沿岸海域的海水不再上翻,海面温度升高,营养盐大幅度减少,从而导致鱼类的大量死亡,以及鸟类的大量减少。厄尔尼诺是大气、海洋相互作用,导致生态平衡破坏而造成的:大气环流(东南信风)的改变,引起洋流(赤道洋流)的变化,从而导致海洋生态系统的破坏 图114
★ 厄尔尼诺对我国气候的影响
① 使来自东南部海洋上的夏季风强度减弱,造成夏季降雨带的位置偏南,出现南方暴雨成灾、北方干旱少雨的异常现象;
② 长江中下游地区进入梅雨期偏晚;
③ 东部地区秋季容易出现北少南多的降雨分布; ④ 容易出现暖冬;
⑤ 在西北太平洋和南海地区生成的热带气旋或台风数量偏少。 部和东部海洋表层水温持续异常降温的现象(冷水事件)。
拉尼娜现象◆ 拉尼娜是西班牙语 “圣女” 的音译,又称“反厄尔尼诺”,是指赤道太平洋中
当赤道东风和东南信风增强时,东太平洋更多表层的暖海水被吹送到西太平洋,导致 ◆ 结果使太平洋东西两侧表层海水的更多的下层冷海水补充上表层,表层海水温度因而下降, 温差加大,形成拉尼娜。
Oscillation ) 南方涛动( Southern ★是指在热带太平洋与热带印度洋之间气压变化呈反相关的振荡现象。这种气 南方涛动 ◆
压一边高一边低、如同跷跷板一样。 厄尔尼诺现象、拉尼娜现象与南方涛动现象之间有密切的对应关系。
SOI)★ 南方涛动指数(P D P T- SOI=
赤道东太平洋海平面气压 P T: P D: 印度尼西亚海平面气压
判断是否发生了厄 常采用赤道太平洋的大溪地岛与澳洲达尔文之间的气压差作为标准,◆ 尔尼诺或拉尼娜现象。 大溪地岛气压-达尔文气压=负值时,就认为将会发生厄尔尼诺现象。 大溪地岛气压-达尔文气压=正值,则拉尼娜现象将要发生了。
(三)气候形成的地理因子 地理环境使地球气候既具有纬度地带性,又具有非地带性特征。 海陆分布打破了气候的纬度地带性分布规律,形成 海陆分布对气候的影响 ① 了同一纬度区带的海洋性气候与大陆性气候。又能从高纬度区 洋流可以将低纬度区的热量传输到高纬度区, ② 洋流对气候的影响
冷向低纬度区输送海冰和冷水。洋流的热量输送对大陆东西岸的气温差异起着很大的作用; 暖洋流对所经之地的降水也有较大影响。海拔高度、地表形态、坡向等影响水热条件的再分配,从而对 ③ 地形对气候的影响 气候产生影响。度气候
、热带海洋性气候 2、赤道多雨气候 1、热带干湿季气候 34、热带季风气候 5、热带干旱与半干旱气候 (二)中纬度气候
1. 副热带干旱与半干旱气候 2. 副热带季风气候 3. 副热带湿润气候
4. 副热带夏干气候(地中海气候) 5. 温带海洋性气候 6. 温带季风气候
温带干旱与半干旱气候8. 温带大陆性湿润气候7. (三)高纬度气候
1. 副极地大陆性气候 2.极地长寒气候(苔原气候) 3. 极地冰原气候 (四)高地气候 (五)城市气候 第四章 海洋和陆地水 一、海及其特点
大洋的边缘因为接近或伸入陆地而或多或少与大洋主体相分离的部分称为海。
海总是与陆地(大陆、岛屿)对大洋的分隔相联系的。海从属于洋,或者说是洋的组成部分。海的面积和深度都远小于洋。河水的注入使海的许多重要特征,如海水物理化学性质、生物发育状况等均有别于洋。海基本上没有自己独立的洋流系统和潮汐,不具有洋那样明显的垂直分层。
三、世界气候类型 可分为五类 (一)低纬
二、海的分类
依据海与大洋分离的情况和其它地理标志,分为: (1)内海(或称地中海) (2)边缘海 (3)外海 (4)岛间海 三、海水的运动 (一)潮汐与潮流 1. 潮汐现象
潮汐指由月球和太阳引力引起的海面周期性升降现象。在潮汐现象中,海面上升叫涨潮,海面下降叫落潮;涨潮时的最高水位为高潮,落潮时最低水位为低潮;相邻二次高潮或低潮的时间间隔,称为潮期,相邻高潮和低潮的水位差,叫潮差。潮差以朔望月为周期变化。潮差最大时,叫大潮;潮差最小时,叫小潮。
根据潮汐的周期变化,基本上可以分为半日潮、混合潮和全日潮三种类型。
半日潮:一个太阴日有两次高潮和两次低潮,相邻两次高潮或低潮的潮位和涨、落潮的时间差不多 ( 6小时12.5分)。
全日潮:一个太阴日内只有一次高潮和一次低潮。
混合潮:一月内有些日子出现两次高潮和两次低潮,但潮位和涨、落潮时间差别很大;而另一些日子则出现一次高潮和一次低潮。 2. 潮流
涨潮随涨潮而产生的潮流叫指海水在月球和太阳的引潮力作用下所形成的周期性水平运动。. 。流,随落潮而产生的潮流叫落潮流。潮流同样也分为半日潮流、混合潮流和全日潮流 若
以潮流流向变化分类,潮流分为回转流和往复流两种。
二、海洋中的波(一)波浪及其类型在垂直方向上作周期性圆周运动 海洋中的波浪是指海水质点以其原有平衡位置为中心, 的现象。 波峰、波谷、波长和波高波浪包括四个要素:是波底;波顶是波峰的最高点;波峰是静水面以上的波浪部分;波谷是静水面以下波浪部分 点;波高是波顶与波底间的垂直距离;波长是两相邻波顶或波底间的水平距离。波谷的最低 ★ 波浪的成因分类: 潮波 ③ ① 风浪和涌浪 ②海啸 船行波 ⑤ ④ 气压波
:由火山爆发、海底地震引起海底大面积升降及沿海地带山崩和滑坡等造成的巨浪, 海啸 。由于强烈的大气扰动(如台风、强低压等)引起海水异常升降产生的巨浪,称为地震海啸 风暴潮。称为一所以,地震海啸与风暴潮产生的原因虽不相同,但它们产生的现象和破坏力却是类似的, 海啸。般将二者统称为 (二)波浪的折射近岸较浅一这样,同一波列两端的水深就可能有较大差异。波浪的前进方向常与海岸斜交,最后使波离岸远而较深一端在深水处继续保持原速前进,端因受海底摩擦阻力影响而减速, 。向发生转折,波峰线与海岸线平行,这就是波浪折射它对海岸地貌的沿岸流。可造成水体沿海岸流动,形成 波浪前进方向不垂直于海岸时,形成发育有一定影响。 三、洋流
洋流(海流): 海水速度相对稳定、沿着一定方向有规律的水平流动。洋流是海水的主要运动形式。
风力是洋流的主要动力,地球偏转力、海陆分布和海底起伏等,也有不同程度的影响。 地球偏转力使洋流在北半球发生右偏,南半球发生左偏;大陆的障碍使任何洋流都不可能环绕地球流动,岛屿或大陆的突出部分,可以使洋流发生分支。洋流对气候也发生影响,许多沿海地区的温度和降水状况,都与附近的洋流有关。 (一)洋流的成因和分类
★ 按成因,洋流可分为摩擦流、重力-气压梯度流和潮流三类。 ★按水温,可把洋流分为暖流和寒流。
洋流产生的主要原因是风力作用和海水密度差异。. (三种模式) (二)洋流模式
)亚热带环流:以南北回归线高压带为中心,北半球为顺时针环流,南半球为逆时 1 针流动。 2)亚极地环流:以纬度60°为中心,北半球形成反时针环流,南半球形成顺时针环流。
3)赤道环流:在赤道无风带两侧,北半球部分的洋面流为反时针方向,南半球部分则是顺时针方向。形成了两个赤道环流。 四、海洋资源
海洋是地球上最大的沉积场所,也是水生生物最广阔的生活场所。从任何意义上都可以说,海洋是一个巨大的资源宝库。所谓海洋资源,主要是指与海水本身有着直接关系的物质和能量。例如,溶解于海水中的化学元素(化学资源),海洋生物资源,海底矿产资源,由海水运动所产生的能量(动力资源),以及贮藏在海水中的热量,等等。 五、海洋对地理环境的影响
海洋是地球上真正的生命摇篮,最早的生命即产生于海洋。而目前,仍有大量生物生活在海洋,并且形成了最大的生态系统——海洋生态系统。
海洋是到达地球表面的太阳能的主要接收者,也是主要的蓄积者。海洋借助自己与大气的物质和能量交换过程间接影响气候和受气候影响的各种自然现象。
海洋是气温的重要调节者。海洋中运动着的水体——洋流与气候的关系非常密切。从地球低纬区输送到高纬区的热量,约有一半是由洋流完成的。濒临寒流的海岸,气温比同纬度内陆地区低;接近暖流的海岸,气温则比同纬度内陆地区高。洋流影响降水的地理分布。暖流影响区降水往往比较多;寒流影响区降水比较少。 第六节 河 流 一、河流、水系和流域
(一)河流、水系和流域的概念
河流是陆地表面上经常或间歇有水流动的线形水道。降水、冰雪融水或由地下涌出地表的水,在重力作用下经常地或周期性地沿线形伸展的凹地向低处流动,形成河流 。 水系:河流沿途接纳很多支流,并形成复杂的干支流网络系统,即为水系 。
一些河流以海洋为最后的归宿,称为外流河;另一些河流注入内陆湖泊或沼泽,或因渗漏、蒸发而消失于荒漠中,即为内陆河。
流域:每一条河流和每一个水系都从一定的陆地面积上获得补给,这部分陆地面积便是河流和水系的流域 ,也就是河流和水系在地面的集水区。
分水岭:划分相邻水系或河流的山岭或河间高地。分水岭的最高点的连线称为分水线或分水界。