气候带是地球上最大的气候区域单位,大致与纬圈平行,是环绕地球呈连续带状分布的气候分类单位,。从低纬度到高纬度,气候带按一定顺序分布。
最基本的气候形成因素——太阳辐射这一条件决定气候带的划分。古代希腊亚里士多德就曾以南、北回归线和南、北极把地球气候划分为五个气候带,即:热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带。称为天文气候带或数理气候带。这种古老的气候带划分方法,是根据太阳高度和昼夜长短而来的,所以也称为太阳气候带。
根据太阳气候带,每个气候带的面积占整个地球总面积的百分比分别是:热带占40%,温带占52%,寒带占8%。
温带处于中纬度地区,由于南北温度梯度大,气候有极大差异。温带如此大的面积,与实际气候分布很不相称。因此,温带一般又分为三个带,即亚热带、温带和冷温带。赤道无风带是空气辐合的地带,除了全年高温外,也全年多雨,不论气候和植物都与热带其他地区有明显不同,况且热带面积也太大,所以又从热带中划出赤道气候带,热带就只包括赤道气候带与回归线之间的地区。这样,地球上的气候带就包括:赤道带、热带、副热带、温带、冷温带和寒带等七个自然带。
地球表面实际并不均匀,海陆分布、地形和洋流都影响气候,因此上述划分的各个副带并没有人们公认的界线。实际上,等温线并不与纬圈完全平行,用回归线和极圈划分的气候带与实际气候有很大差别,尤其是以高纬度地区最为突出;但是由于这种方法简单,并且能大致反映地球上的生物现象分布情况,因此至今还是被人们采用。
一、赤道气候带
赤道气候带出现在赤道无风带的范围内,包括南美洲亚马逊河流域,几内亚沿海、非洲扎伊河流域、及马来西亚、印度尼西亚和巴布亚新几内亚等地。太阳每年有两次越过天顶,温度在春、秋分以后有两个极大值,冬、夏季则为两个较凉季节,太阳徘徊于赤道附近,使赤道气候终年高温,年平均气温25~30℃,年较差极小,平均不到5℃,日较差相对比较大,平均达10℃,远大于年较差,真所谓“一天有四季”。赤道地区最高温度很少达到35℃,但因终年高温,终年闷热,只有短暂的海风才能使闷热稍减,风息之后,又闷热异常。
赤道气候带是地球上最多雨的地带,这里降水非常丰沛。年降水量1000~2000毫米,2500毫米的情况也很常见,降水量全年分配均匀,没有明显的干季,降水类型多为对流雨。
赤道气候带位于东南信风和东北信风的辐合线上,温度水平分布均匀,气压梯度小,空气极少流动,风速微弱或静稳;所以海陆风易于发展。每日凉爽的海风,给人们带来短暂的快意和舒适。
二、热带气候带
热带气候带分布在回归线和赤道气候带之间,太阳高度仍然很高,常年高温,四季不明显,年平均气温在20℃以上,最冷月气温在15℃~18℃之间,年较差可大到12℃。晴朗干燥时气候还可高于赤道。最高温度可达43℃以上。夜间降温迅速,清晨可降至10℃,冬季还可出现霜冻。因为雨季出现于夏季,使夏季的温度降低,所以最热时期出现在雨季之前。但是雨季因为湿度大,常常感到闷热。雨季后温度又会升高。
虽然热带四季更替不十分清晰,但干湿季却十分明显。干、湿季转换时间各地稍有差异,雨季时间大致是5~10月,干季为11~4月。热带雨季的气候与赤道带相似,高温、多雨、闷热,日较差小,常间以短暂的晴朗天气,雨量在100~1500毫米之间。越靠近赤道雨季越长,干季越短,雨季以后的干季,在信风控制下,盛行下沉气流,气候十分干燥,相对湿度60~70%,雨量极少,植物凋萎,土壤干裂。
热带夏季,海洋面上水温往往在26.5℃以上。热带气旋(台风)每易发生,台风路径在热带多为向西行进,然后向北,出了热带,则向东行进。在热带气候行进路上,如无减灾防灾措施,就可能遭受暴风和洪水袭击,造成生命财产损失。
三、副热带气候带
副热带也称为亚热带,副热带气候带一般出现在副热带高压控制的地带,一年中的大部分时间受信风吹拂,盛行下沉气流,地面温度高,日照强,少云,大气稳定,气候干燥。沙漠广泛分布,撒哈拉,澳大利亚,阿拉伯半岛,喀拉哈里,阿塔卡马等热带沙漠或信风沙漠,都分布在副热带高压带笼罩的范围内。只有在大陆东岸,因为有暖洋流经过,又迎着信风,气候才变得潮湿。
大陆西岸处于信风的背风位置,沿岸又有冷洋流经过,沙漠可直达海岸。
亚洲东南部是世界上典型的季风气候地区,虽然在副热带范围内,气候却十分潮湿。
气温的年变化和日变化是副热带气候有一个非常明显的特点。在纬度20°的平均年较差只有6.2℃,而在副热带一般可达15℃。日较差更大,可在20~30℃以上;夏季最高温度48~55℃以上,夜间比较凉爽。因为气候干燥,日照强烈,裸露地面的沙石炎热,可以烤熟鸡蛋。近地层空气受热,密度减小,而上层空气密度较大。受热程度不同的空间层于是产生折射,形成海市蜃楼,成为单调沙漠内的奇景。副热带雨量少,温度低,云量少,天气晴朗稳定,雨量分布极不均匀;季风气候地区可达1000毫米以上,沙漠地区一般不到50毫米。埃及撒哈拉沙漠曾记录到2%的低相对湿度。云量极少,成为世界上云量最少的地带,平均云量在2以下。在平常日子里,天空无云,天色蔚蓝,只在沙尘弥漫时天空才会变得阴暗。
四、温带气候带
温带气候带一般是指中纬度30°~45°之间的地区,气候受西风带和副热带高压季节变动的影响。夏季在副热带高压影响下,具有副热带气候特点,冬季在西风带控制下,又具有冷温带气候的特点。夏季炎热漫长,冬季温和。
温带气候的显著特点是四季分明,最冷月平均气温在5~10℃以上,最热月在25~30℃之间。年较差约为15~20℃,由海岸深入内陆,大陆性逐渐增强,年较差由小逐渐变大。大陆西部夏季晴朗,太阳辐射强烈,气候炎热,居民多以百叶窗防避光热;但因湿度小,并不觉得闷热。大陆东部夏季温度高,湿度大,风速微弱,云量多,终日都非常闷热。在冬季,大陆西部白天暖和,夜间则可出现霜冻,主要分布在洼地。大陆东部虽也温和,但是常有寒潮侵袭,气温猛降,更觉寒冷。
大陆西部年降水量约300~900毫米,迎风坡可达1500毫米,降水量冬季多于夏季。冬季温度低时很潮湿,夏季温度高时却很干燥,很不利于发展农业,只好依靠灌溉。大陆东部年降水量在600~1500毫米之间,主要分布在夏季,夏季高温与多雨配合,对农作物生长十分有利。
五、冷温带气候带
冷温带气候带一般指中高纬度的地方,大体在纬度45°与极圈之间,终年在西风带控制之下。冬季寒冷而漫长,夏季温和且短促。
由于是在西风带影响下,大陆西部与大陆东部气候差别很大。大陆西部有暖洋流经过海岸,西风经暖洋面吹入大陆,气候具有海洋性,随着西风深入内部,长途跋涉,水汽沿途不断减少,气温逐渐降低,到大陆东部,气候的海洋性减弱,大陆性增强。
大陆西部夏季凉爽,7月平均温度15~20℃,日较差约为10℃。白天不觉炎热,夜间不觉寒冷。冬季比同纬度地区暖和,1月平均气温多在0~10℃之间,夜间潮湿多云,保温作用极强,所以并不觉得寒冷。温度年变化不大,一般在10~15℃以下。大陆东部7月平均气温22~28℃,夏季时间较长,无霜期达150~200天,是发展农业的好地方。冬季1月平均气温在-24~-3℃之间。
冷温带因为锋面气旋活动频繁,降水量较多,是地球上的第二个多雨带。
大陆西部年降水量500~1000毫米,全年分配均匀,但冬季雨量稍多于夏季,冬季以降雪为主。大陆东部年降水量也在500~1000毫米之间,主要分配在夏季,多为对流雨,并未减少日照,所以大陆东部夏季高温,多雨,多日照,成为农业的理想气候。不过,在冷温带内陆,气候干燥寒冷,日光充足,降水稀少,与大陆西部和东部都不相同。
六、极地气候带
极地气候带分布于南北极圈以内的极地区域。在两极点昼夜等长,都是半年,随着纬度降低,昼夜时间逐渐递减;但是在极圈以内,至少有一天,即夏至日昼长24小时。到冬至日则整日不见太阳。极点直到春分点太阳才冉冉升起。春分前辐射不断冷却,所以最低温度在春分前出现。当纬度降低时,最低温度出现时间提前。在夏季虽然白天时间特长,但因太阳光斜射,太阳辐射已大大减弱,达到地面的辐射又被冰雪表面强烈反射。地面实际吸收的辐射能量,大部分要用于融雪。
所以,终年寒冷是极地气候的显著特点。夏季最热月气温在10℃以下。接近极点附近,夏季最热月气温更低于0℃,仍然很寒冷。在靠近极圈附近,地表冰雪虽然能够在夏季融解成沼泽,下面的土层却仍然冻结,成为终年不化的永冻土。极地冬季温度更低,最冷月气温在-30℃~-40℃,如果遇上雪暴发生,风雪交加,更是奇冷异常。
极地地面温度低,又在极地高压的笼罩下,盛行下沉气流,降水稀少,大部分地区年降水量少于250毫米,到极点附近或大陆内部,降水量更在100毫米以下,降水全部是雪,并且大多是干燥坚硬的雪粒。在极圈附近,因为偶然有气旋侵入,降水量增多,可在300毫米以上。所以干燥少降水是极地气候的另一特点。
气候类型