地球可以自我调节温度
冰河时代、太阳辐射变化、强烈的火山活动……地球的气候经历了如此多的外部剧烈变化,为什么生命能一直存活下来?
近日发表在《科学进展》杂志上的一项研究表明,即使经历了气候的戏剧性变化之后,地球也能够在巨大的时间尺度上(平均在10万年左右)调节和稳定自己的温度。
地质反馈机制
长期以来,科学家一直怀疑,硅酸盐岩石风化在调节地球的碳循环方面发挥着重要作用。
硅酸盐岩石风化是一种缓慢而稳定的的地质过程,它涉及化学反应,最终将二氧化碳从大气中吸走,将其困在岩石和海洋沉积物中。
进入大气层的二氧化碳含量增加会加速风化活动,增加暴露的硅酸盐的数量,从而从大气中去除更多的温室气体限制未来的风化。
研究发现,温度稳定的时间尺度与硅酸盐风化作用的时间尺度相匹配,最长可达40万年左右。化石和冰芯留下的记录表明,这种风化确实控制了温度。
如果没有这种地质反馈机制,我们的星球将经历越来越极端的温度波动。了解这是如何运作的,对于理解地球的过去和未来至关重要。
“自我调节”机制多久会出现,维持多久
但是,地质反馈机制也出现了一个情况,那就是如果将时间稍微延长——随着地球温度在较长时间内波动,这些波动在地质意义上可能调节的能力就变小了,在超过100万年的时间尺度上,似乎没有任何反复出现的全球温度调节的能力。
换句话说,有时间段是稳定的存在,但是也有时间段是不存在的,那对于我们所处的地质时代,是不是真的有这个功能,这个就无法判断了,没有数据表明这种机制一直控制着地球的气候,这就是问题。
看来,这个地球的“自我调节”机制到底多久会出现,维持多久,我们都是未知的。
季风环流
大范围地区盛行风随季节有显著改变的现象,称为季风。
季风环流是大气环流的一种重要表现形式。亚洲东部和南部的季风环流最为典型。
亚洲东部位于世界最大的大洋——太平洋和世界最大的大陆——亚欧大陆之间,海陆的气温对比和季节变化比其他任何地区都要显著。所以东亚季风最为典型,其范围大致包括我国东部、朝鲜半岛和日本等地区。冬季,东亚盛行来自蒙古—西伯利亚高压(亚洲高压)前缘的偏北风,低温干燥,风力强劲,此偏北风强烈时即为寒潮;夏季,东亚盛行来自太平洋副热带高压西北部的偏南风,高温湿润。偏南气流和偏北气流相遇,往往会形成大范围的降雨带。
特别提示:
(1)冬季,大陆出现冷高压,将副极地低气压带切断;夏季,大陆出现热低压,将副热带高气压带切断。
(2)南亚的西南季风是由于夏季东南信风带北移,越过赤道,在地转偏向力的作用下向右偏转而形成的。与之类似的是,澳大利亚北部1月份的西北季风,是由于东北信风带南移,越过赤道,在地转偏向力的作用下左偏而形成的。
据此探究下列问题:
(1)美国东南部为什么没有明显的季风气候?
(2)我国古代下南洋为了利于盛行风行船,最好选择哪个季节出发?
(3)季风气候给我国农业带来哪些好处?
(1)美国东南部位于北美洲大陆和大西洋之间,大陆、大洋面积都较小,海陆热力性质差异小,所以季风特征不明显。谭老师地理工作室综合整理
(2)冬季。
(3)夏季是我国气温较高、降水较多的季节,即“雨热同期”,利于农作物的生长。
巧思归纳
东亚季风与南亚季风对比分析
我国位于亚洲的东南部,所以东亚季风和南亚季风对我国天气气候变化都有很大影响。形成我国季风环流的因素很多,主要由于海陆差异,行星风带的季节转换以及地形特征等综合形成的。
海陆分布对我国季风的作用海洋的热容量比陆地大得多,冬季,陆地比海洋冷,大陆气压高于海洋,气压梯度力自大陆指向海洋,风从大陆吹向海洋;夏季则相反,陆地很快变暖,海洋相对较冷,气压陆地低于海洋,气压梯度力由海洋指向大陆,风从海洋吹向大陆。我国东临太平洋,南临印度洋,冬夏的海陆温差大,所以季风明显。
行星风带位置季节转换对我国季风的作用地球上存在着6个风带,信风带,盛行西风带,极地东风带,南半球和北半球是对称分布的。这6个风带,在北半球的夏季都向北移动,而冬季则向南移动。这样冬季西风带的南缘地带,夏季可以变成东风带。因此,冬夏盛行风就会发生180°的变化。冬季我国主要在西风带影响下,强大的西伯利亚高压笼罩着全国,盛行偏北气流。夏季西风带北移,我国在大陆热低压控制之下,副热带高压也北移,盛行偏南风。
青藏高原对我国季风作用青藏高原占我国陆地的1/4,平均海拔在4000米以上,对应于周围地区有热力作用。在冬季,高原上温度较低,周围大气温度较高,这样形成下沉气流,从而加强了地面高压系统,使冬季风增强;在夏季,高原相对于周围自由大气是一个热源,加强了高原周围地区系统,使夏季风得到加强。另外,在夏季,西南季风由孟加拉湾向北推进时,沿着青藏高原东部的南北走向的横断山脉流向我国的西南地区。
巧学妙用
读世界季风明显地区地理分布图,图中箭头显示了一些地区地面季风风向。据此完成(1)~(3)题。
(1)1月,图中A地盛行
A.东南季风
B.西南季风
C.东北季风
D.西北季风
(2)关于B地季风的说法,正确的是
A.夏季风性质暖热、干燥
B.冬季风的形成主要与气压带、风带季节移动有关
C.夏季风来得迟、退得早易产生洪涝灾害
D.冬季风势力弱于夏季风
(3)当C地盛行西北季风时
A.A地高温多雨
B.正值1月份左右
C.C地形成高压中心
D.B地寒冷干燥
解题思路:
答案 (1)D (2)D (3)B
海洋性气候,就是海洋邻近区域的气候, 如海岛或盛行风来自海洋的大陆部分地区的气候,由于海洋巨大水体作用所形成。
特点:气温的年变化和日变化小,而且极值温度出现的时间也比大陆性气候地区迟;降水量的季节分配较均匀,降水日数多、强度小;云雾频数多,湿度高。
春季冷于秋季,是海洋性气候的一个明显标志。最暖月出现在8月,甚至延至9月;最冷月为2月,在高纬度地区推迟到3月。人们通常把西北欧沿海地区作为大陆上海洋性气候的典型。
温带海洋性气候位于大陆西岸,南、北纬40°~60°地区。终年处在西风带,深受海洋气团影响,沿岸又有暖流经过,冬无严寒,夏无酷暑,最冷月平均气温在0℃以上,最热月在22℃以下,气温年、日较差都小。全年都有降水,秋冬较多,年降水量在1000毫米以上,在山地迎风坡可达2,000~3,000毫米以上。
温带海洋性气候的分布欧洲最广,在南北美洲和大洋洲,或因位于西风带的陆地面积小,或因山脉阻挡,海洋性气候往往仅分布在狭长地带或岛屿上。
温带海洋性气候下一般很难发展种植业(巴黎盆地热量条件较好,有种植业分布)一般以畜牧业(如苏格兰北部),花卉种植业(如荷兰)等对热量要求较小的农业类型为主。
中国也有海洋性气候,只是并不典型,并且中学学习阶段在气候细分领域也不做要求。但并不意味着不能做考题。
试 题
(1)简述中国大陆性气候、海洋性气候分布的特征。
(2)四川盆地能够成为我国西部唯一的海洋性气候区,其主要影响因素是什么?为什么许多滨海城市,如大连、天津、青岛,甚至上海都不能算作海洋性气候,而只是海洋性过渡气候?
(3)分析中国气候对农业生产的影响。
(4)从降水方面分析青藏高原以南的雅鲁藏布江谷地为海洋性过渡气候,而藏北高原是大陆性过渡气候的原因。
答 案:
(1)气候的大陆性自东南向西北逐渐增强,大陆性气候主要分布在黑龙江北部、内蒙古、陕北、宁夏、甘肃、青海、新疆和藏北等北部广阔地区;海洋性气候主要分布在华南沿海和四川盆地。
(2)地形。冬天从西伯利亚吹来的寒冷的北风经常控制这些城市,冬天的寒冷和夏天的炎热构成强烈对比,气温年、月平均日较差均较大,所以这些滨海城市只能是海洋性过渡气候。
(3)有利影响:季风气候显著和雨热同期使得夏季全国普遍高温,使需热较多的作物(水稻、玉米)种植范围大大向北扩展,雨热季节配合好,有利于农作物生长;气候复杂多样使世界上大多数农作物都能在我国生长。不利影响:降水过度集中在夏季,夏涝春旱现象严重,降水年际变化大,水旱灾害频繁;冬季冷空气带来严寒、大风、霜冻等灾害性天气,夏秋季节台风带来水灾、风灾等。
(4)藏北高原地势高峻,周围高山环抱,地形闭塞,海洋水汽难以到达。雅鲁藏布江谷地在夏季受西南季风和地形的影响,在迎风坡形成丰富降水;而藏北高原处于背风坡,气流下沉,故降水少。
综合自如此这般学地理、地理帝等
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