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气候形成因子

对地球气候基本特征有重要影响的因子,包括大气的内部因子和外部因子。一般可分为四类:

辐射因子

包括太阳辐射和各种形式的太阳活动。这是大气运动最根本的能源。地球气候最基本的特征,是由到达地球表面的太阳辐射能的时间变化和空间分布所决定的。太阳辐射能在大气中的传输同地-气系统辐射能的收支、云量、大气成分和地球表面特征等有关(见大气吸收光谱、大气环流的能量平衡和转换)。

大气环流因子

作为大气运动基本状态的大气环流,与气候形成有密切的关系。具有气候意义的大气环流因子有:平均经圈环流和平均纬圈环流,行星风带以及长波、急流、大气活动中心和大气环流型等。它们是造成气候要素分布的直接原因,从某种意义上说,也是地球气候特征的一种表现形式。

下垫面因子

大气直接吸收太阳短波辐射能的能力很低,主要靠地球表面的长波辐射和热量交换等方式间接加热。地球表面的特征,不仅决定它对太阳辐射的吸收能力(如新雪覆盖时,吸收极少),而且决定它对大气的能量供给状况(如湿润下垫面蒸发的水汽,在凝结过程中释放潜热)。下垫面的不同作用包括海洋和陆地明显的热力差异,如冷暖洋流和海面温度的分布、海冰和大陆上的雪被面积的变化、植被和土壤湿度以及地形(如青藏高原)的热力作用等(见海-气关系、反射率、青藏高原气象学);地形起伏和地表的粗糙度,对大气的动力作用;火山爆发时将大量尘埃喷至平流层,影响辐射过程等。

人类活动的影响

20世纪中叶以来,由于工业化的发展,大量有害的气体和尘埃等污染着地球大气,影响了气候。据统计,1950~1973年,二氧化碳的年增长率为8.06%;自1940年以来,大气中气溶胶的浓度以每年4%的速度增长着;在平流层中,飞机的飞行对该层的臭氧和水汽含量也有影响;人类大规模改造自然的活动,如开垦荒地、修建大型水利工程和城市建设所引起的地面环境的变化等。这些人类活动对气候的影响,都是不能忽视的。

对气候形成因子的定义和划分,存在不同的看法:有人认为大气环流本身是一种气候现象,不能称为气候形成因子;有人把地球轨道参数当作气候形成的因子之一。以上各类气候因子不是孤立的,它们相互作用,又综合影响着地球的气候及其变化,构成了复杂的气候系统。