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第628章

中华学生百科全书-第628章

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部。全年气候寒冷,最热月气温在 0~10℃之间,全年都是冬季。年降水量
都在 250 毫米以下,大部分降水是雪,部分冰雪夏季能短期溶解。相对温度
大,蒸发量小,沿岸多雾。因为温度低,树木已经绝迹,只有苔藓、地衣类
植物可以生长。
冰原气候
冰原气候分布在南极大陆和格陵兰高原,是极地气候带的气候型之一。
终年冰雪覆盖,所以也叫冰漠气候、冰原气候或永冻气候。最热月气温在 0
℃以下,气流下沉,降水量稀少,年降水量约 100 毫米左右,都是以雪的形
式降落,风速常常在 25 米/秒以上,最大风速超过 100 米/秒,常吹拂冰雪
成为雪暴。

气候变迁

大冰期与气候变化
关于地球远古时代的气候,随着时代的久远,我们的认识有些模糊不清。
地球形成为行星大约在 55±5 亿年前,从那时候开始直到 46 亿年前,地
球上充满原始大气,并且逐渐逃逸。从 46 亿年前开始,地球进入到地质年代,
逐渐产生次生大气,大约在 30 亿前,地球上出现生命,开始改造地球大气,
到寒武纪,大气才被生物改造成现在这个样子。但是,在古生代以前的古气
候,几乎是一无所知,到了古生代,古气候状况才逐渐清楚起来。
我们大体上知道,在地质时期反复经过几次大冰期,其中从古生代以来,
就有三次大冰期。它们是:震旦纪大冰期,古炭一二迭纪大冰期,第四纪大
冰期。大冰期之间是比较温暖的间冰期。
每两次冰期之间,大约是 2~3 亿年。为什么有这样长的周期呢?一种意
见认为,可能与造山运动有关系。地质上的大造山运动,往往使地面起伏程
度加大,全球变冷。因为山脉越高,引起大气的热机效率就越高,上升运动
增强,云雨增多,反射率增大,地面接收的太阳辐射能量减少,地表变冷。
三次大冰期与地质时代三次强烈的造山运动相对应。震旦纪大冰期产生

在元古代末地壳运动以后,石炭纪~二迭纪大冰期与海西运动相对应,属四
纪大冰期与喜马拉雅运动对应。这不是偶然的。现在喜马拉雅山还在升高,
造山运动并未停止,所以第四纪大冰期还远未结束。现在喜马拉雅运动还不
到 7000 万年,第四纪大冰期还只 200 多万年。所以这次大冰期还会延续下去,
至少还要持续 1~2 万年。
另一种意见认为,地质历史上的大冰期和大间冰期,是由于地球的黄道
倾斜的大波动造成的。这种观点认为,黄道倾斜的范围是在 0°与 54°之间,
黄道倾斜大的时期代表着冰川流行的时期,在三次大冰期期间,黄道倾斜曾
有过 10~23.5°的变化。
那么,造山运动为什么也有 2~3 亿年的周期呢?地球黄道倾斜为什么也
有 2~3 亿年的波动呢?澳大利亚人威廉斯认为,这种气候变迁与地球在银河
系的位置有关系。因为地球不停地绕太阳公转。整个太阳系也绕着银河系中
心公转。这样转一圈的时间约 2.5 亿年,太阳系又回到原来的位置。
第四纪冰期的气候变化
我们说现代正处在第四纪大冰期中,其实,第四纪大冰期中的气候也有
很大的变化,曾经出现几次亚冰期和亚间冰期。变化的时间短则几千年,长
则几万年或十几万年。
在 20 世纪初,地质学家根据阿尔卑斯山区的资料,确定那里存在四次亚
冰期的规律。这就是:群智亚冰期、民德亚冰期、里斯亚冰期和武木亚冰期。
在这些亚冰期之间是亚间冰期。以后在北欧、北美、亚洲等地也纷纷找到了
对应的亚冰期。在我国对应的亚冰期是:鄱阳亚冰期、大姑亚冰期、庐山亚
冰期和大理亚冰期。
在第四纪的冰期中,仍然有寒冷和温暖更替。在寒冷时期,雪线高度下
降,冰川前进,出现亚冰期,以民德(我国为大姑)亚冰期和里斯(庐山)
亚冰期的冰川规模最大,群智亚冰期规模最小。在温暖时期,气温升高,雪
线高度上升,冰川退缩,出现亚间冰期。民德一里斯(大姑一庐山)亚间冰
期长达 17~18 万年。在第四纪大冰期,高纬度气温的急剧下降,导致两极地
区形成永久冰盖;在亚冰期,冰川一直伸展到中纬度,在亚间冰期才退缩到
高纬度。
根据科学研究发现,从亚间冰期向亚冰期过渡时,气候常呈渐变形式,
其中没有清楚的界线。从亚冰期向亚间冰期过渡时,气候常呈突变形式,两
者之间有明确的分界线。科学家们称为终止线。在距今 1.1 万年前后出现了
一条终止线,标志着最近一次亚冰期结束了,随之而来的是一次新的亚间冰
期,气候由冷增暖。
在第四纪大冰期中,为什么会有亚冰期和亚间冰期的更替呢?按照南斯
拉夫气候学家来兰柯维奇在 20 世纪 30 年代提出的理论,是由于地球轨道三
要素的自然小波动造成的。地球轨道三要素是指:地球轨道的偏心率、地轴
的倾斜度和春分点的位置。
地球绕太阳公转的轨道是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。这样,
地球处在轨道的不同位置,距离太阳的远近就不相同,获得的太阳辐射能量
就有差异,如冬季在远日点,夏季在近日点,冬季就寒冷而漫长,夏季炎热
而短促。地球轨道现在的偏心率是 0.164;但是偏心率在 0.00~0.06 的范围
内变动。它的变动周期约为 96000 年。偏心率的变化影响日地距离,从而影
响太阳辐射强度,导致影响地球上的气候。

地球在春分点处在地球公转轨道上的什么位置,将影响季节的起止时
间,也会使近日点和远日点的时间发生变化。地球在春分点的位置,是沿着
地球公转轨道向西缓慢地移动,大约每 21000 年,春分点的位置在地球公转
轨道上移动一周。春分节气的时间,每隔 70 年就要推迟一天。现在北半球夏
季远日,冬季近日,夏季比冬季长 8 天。大约 10000 年后,就会变成冬季远
日,夏季近日,冬季反而会比夏季长 8 天。就是说,不太冷而且短促的冬季,
将会变成寒冷而漫长的冬季。
地轨倾斜又称黄赤交角,是地球上产生四季的原因。地轨倾斜度的变化,
会导致回归线和极圈的纬度发生变化,从而改变地球上的季节。地轨倾斜使
回归线在纬度 22.1°~24.4°之间变化,使极圈在 67.9°~65.76°之间变
化。变动的时间周期 41000 年。地轨倾斜度增大时,回归线纬度升高,极圈
纬度降低,高纬度的年太阳辐射总量增加,冬寒夏热、气温年较差增大,低
纬度的年太阳辐射总量减少。地轨倾斜度减少时,高纬度冬暖夏凉,气温年
较差减少,夏季温度低更有利于冰川发展。
历史时代的气候变化
从第四纪更新世晚期,距今约 1.1 万年前后开始,地球从第四纪冰期中
的最近一次亚冰期,进入到现代的亚间冰期,人们也称之为冰后期。这一段
时间大体上相当于人类进入到有文字记载的历史时代。关于这时期的气候,
挪威的冰川的学家曾做出近 10000 年来的雪线升降图,说明雪线升降幅度并
不小,表明冰后期以来,气候有明显的变化。我国有悠久的历史记载,竺可
桢将这些记载加以整理分析,发现我国在 5000 多年来的气候有 4 次温暖期和
4 次寒冷期交替出现。
在公元前 3000~1000 年左右,即从仰韶文化时代到安阳殷墟时代,是第
一个温暖期,这个时期大部分时间的年平均温度比现在高 2℃左右,最冷月
温度约比现在高 3~5℃。
从公元前 1000 年左右到公元前 850 年(周代初期),有一个短暂的寒冷
期,温度在 0℃以下。
从公元前 770 年到公元初年,即秦汉时代,又进入到一个新的温暖时期。
从公元初年到公元 600 年,即东汉,三国到六朝时代,进入第二个寒冷
时期。
从公元 600 年到 1000 年,即隋唐时代,是第三个温暖期。
从公元 1000~1200 年,即南宋时代是第三个寒冷期,温度比现代要低 1
℃左右。
从公元 1200~1300 年,即宋末元初,是第四个温暖期,但是这次不如隋
唐时那样温暖,表现在象的北限,逐渐由淮河流域移到长江流域以南,如浙
江、广东、云南等地。
在公元 1300 年以后,即明、清时代以来,是第四个寒冷期,温度比现代
要低 1~2℃。
近 5000 年来,虽然是寒冷期与温暖期交替出现,但是总的趋势是由温暖
向寒冷变化,寒冷期一次比一次长,一次比一次冷。在第二次寒期,只有淮
河在公元 225 年有封冻。而在第四个寒冷期的 1670 年,长江都几乎封冻了。
有趣的事情是:挪威冰川学家用雪线高度表示气温升降,竺可桢用的是
历史文献记载资料,结果却十分一致,说明冰后期以来的气候变化具有全球
的普遍性,绝对不是一种巧合。

近代的气候变化
从 1850 年农业机械化开始以来,近 100 多年来的气候变化,我们称之为
近代气候变化。近百年来气候变化的基本趋势是:1961 年以后的世界气候与
本世纪前半期相比有显著不同,而与 19 世纪后半期相类似。从 19 世纪末期
开始,到 20 世纪 40 年代,是世界性气候增暖时期,增暖的趋势在 20 世纪
40 年代达到顶峰,以后温度下降,20 世纪 60 年代后变冷更加明显,这次变
化很可能是近 10000 年来的一次气候振动。
这种振动可以从大气环流变化中得到解释。根据英国气候学家拉姆巴的
说法,从 1895 年开始,世界环流突然由经向环流占优势的时期,转变为纬向
环流占优势的时期。从此,纬向环流不断加强。到 1940 年前后达到最盛时期;
随后,纬向环流又逐渐减弱,经向环流又逐渐加强,到 1961 年前后,纬向环
流显著减退,重新恢复成为经向环流占优势的时期。
在纬向环流强盛时期,气旋性活动增强,行星风系影响加剧,南北半球
的气候带向两极方向移动。在纬向环流衰弱的时期,反气旋性活动加强,季
风发达,南北半球高低纬度之间气流交换频繁。地球上的气候带向赤道方向
移动。可见,世界环流型式的改变,对全球性气候变化的影响多么巨大。
人类活动对气候的影响
从有人类活动以来,人类就开始影响气候。随着人类社会经济的发展,
人类影响气候的规模和深度也不断发展。
在人类历史初期,人类还完全是气候的奴隶,人类活动完全受气候条件
的限制,只能生活在温暖湿润的热带森林中。大约在进入石器时代之前,人
类还处在自生自灭状态。进入石器时代以后,人类掌握了火,才开始增强对
气候的适应能力。这个痛苦的过程,至少经历了一百多万年。
以后,人类开始对周围的气候实行局部地有限地改造,衣着和房屋就是
一个标志。往后,人们在农业和其他生产活动中,也开始局部地改变着气候。
产业革命以来,科学技术飞速发展,人们不但能在各种不同的自然气候条件
下采取措施,取得人类适应的气候;而且能够在规模越来越大的局部范围内
改造气候。人工控制天气也在发展着。随着人们认识水平的提高和技术能力
的增长,人类主动规划环境,改造气候,把气候环境引向有利于人类的方向
发展,已构成现代科学的一个重要特点。
从历史事实来看,人类有对气候有目的地主动积极地改造的方面,也有
盲目地消极被动地使气候恶化的方面。
运用衣着、房屋改造气候,是人类为了适应气候条件,而建立适合自己
生存与生活环境的一种技术行为。共同的特点是:在大气候的背景条件下,
建立起一种适合人类生存与生活的人工小气候环境,从而达到保温、御寒、
防风的目的。不同点在于衣着是包装人体的气候壳,能够随着人体移动;能
够随着天气气候变化增减衣服的厚度和层次;能够随着经济水平的差异使用
不同的衣着材料,从而控制并调节小气候;房屋则不能移动;不能随意增减
厚度和层次;不能随意变更建筑材料。房屋是固定的,只能依靠门窗局部调
节,材料的选用,建筑结构和形式的设计,平面布局的安排,都是为了适应
气候环境的一种优化选择。
改变地球表面形态,如植树造林、灌溉农田、干化沼泽、建造水库,也
能够改变局部气候环境。植树造林可以挡风挡沙,保持土壤水分,改变空气
温度和湿度。建造水库和进行灌溉虽然并不是直接为了改造气候,但是却起

到减小气温年、日较差,提高最低温度和平均温度,增加湿度和降水量的作
用。
从消极方面看,人类了取得自身的利益,盲目垦荒

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