小学生科普知识大全少儿科学常识集锦

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温带气候带

（编者提示：人教科学第1册第4单元 天气与生活）

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。

摘自《中华学生百科全书：天气与气候》

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冰雪覆盖对气候的影响

（编者提示：人教科学第1册第4单元 天气与生活）

　　冰雪覆盖是气候系统的组成部分之一，海冰、大陆冰原、高山冰川和季节性积雪等，由于它们的辐射性质和其他热力性质与海洋和无冰雪覆盖的陆地迥然不同，形成一种特殊性质的下垫面，它们不仅影响其所在地的气候，而且还能对另一洲、另一半球的大气环流、气温和降水等产生显著的影响。在气候形成中冰雪覆盖是一个不可忽视的因子。

　　地球上各种形式水的总量估计为1384×106km3，其中97.4％是海水；0.0009％是大气中的水汽；0.5％是地下水，大部分处在深处；0.1％在江湖中，另外2％是冻结的。就淡水来讲，其中80％是以冰和雪的形式存在的。

　　南极冰原是世界上最大的大陆冰原，体积达28.6×106km3。目前南极大陆上只有1.4％的地区是无冰的，如果覆盖这个高原大陆的冰原全部融化了，那末世界大洋的海平面要抬升65米。冰原上的降水多以固态形式落下，液态很少。

　　海冰覆盖的面积变化较大，在海冰覆盖面积最小时，其面积和终年不化的陆地冰覆盖面积是大致相同的；而当它的覆盖面积最大时，则约为终年不化的陆地冰的两倍。

　　全球冰雪覆盖面积在一年中的季节变化非常明显，就北半球而论，以1月份冰雪覆盖面积为最大，2-3月份变动不大，到了4月份大陆冰雪覆盖面积显著退缩，但海冰却向南推进甚远，此后由于太阳辐射增强，冰雪面积逐月减少，到9月初达到全年最低值。南半球相反，9、10月份冰雪覆盖面积达到今年最高值，2月份出现最低值。由于北半球冰雪覆盖面积比南半球大，全球冰雪面积的季节变化也以1月份为最大，8月份为最小，9月份接近全年最小值。

　　雪被冰盖是大气的冷源，它不仅使冰雪覆盖地区的气温降低，而且通过大气环流的作用，可使远方的气温下降。由于冰雪覆盖面积的季节变化，使全球的平均气温也发生相应的季节变化。冰雪表面的致冷效应是由于：

　　(一) 冰雪表面的辐射性质不同于其他下垫面对太阳的辐射，它对太阳短波辐射的反射率很大，能够吸收的太阳辐射能小，再加上冰雪表面的长波辐射能力很强，几乎与黑体完全一样，这就使得冰雪表面的有效辐射在相同温度条件下要比其他的下垫面大；

　　(二) 冰雪表面与大气间的能量交换和水分交换能力很微弱。冰雪对太阳辐射率和导热率都很小。当冰雪层厚度达到50厘米时，地表和大气之间的热量交换基本上被切断，因此大气就得不到地表的热量输送。冰雪表面的饱和水汽压比同温度的水面低，冰雪供给空气的水分甚少。于是空气反而向冰雪表面输送热量和水分，所以冰雪不仅有使空气制冷的作用，还有致干的作用。冰雪表面上形成的气团冷而干，其长波辐射能因空气中缺乏水汽而大量逸散到宇宙空间，大气逆辐射微弱，冰雪表面上有效辐射失热更难以得到补偿；

　　(三) 当太阳高度角增大，太阳辐射增强时，融冰化雪还需要消耗大量热能。在春季无风的天气下，溶雪地区的气温往往比附近无积雪覆盖区的气温低数十度。

　　冰雪覆盖的致冷效应，使地面出现冷高压，而高层等压面降低，出现冷涡。由于冰雪覆盖面积的年际变化，随之气压场和大气环流也产生相应的变化。在冰雪覆盖面积变化特别显著的年份，往往会出现气温和降水异常现象，这种异常可影响到相当遥远的地方。

    摘自中国科普博览网

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沼泽
沼泽是平坦且排水不畅的洼地，地面长期处于过湿状态，或者滞留着流动微弱的水，生长着喜湿和喜水的植物，有泥炭沉积。沼泽是陆地水的组成部分，全球沼泽面积约1120000平方千米，约占陆地面积的0.8%，大部分集中在亚洲、欧洲和北美洲的寒湿地区。我国的沼泽面积大约110000平方千米，占国土面积的1.15%。主要分布在沿海地区、四川若尔盖高原、东北三江平原和大小兴安岭、长白山等地。

沼泽的形成和发展与冷湿的气候、排水不畅的低平地形有关。可以由江、河、湖、海的边缘或浅水部分泥沙淤塞、水草丛生，逐渐演变而形成，称为水体沼泽化；也可以由林区或高山草甸、冻土带地下水聚集逐渐形成，称为陆地沼泽化。

沼泽具有特殊的水文特征，是独特的生态系统，具有独特的生态功能，蕴藏有丰富的资源，是地球上重要的湿地，有人称之为地球的“肾”。对沼泽不宜进行大规模开发，否则会使湿地面积缩小，导致生物多样性受到破坏。

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沼泽发育过程

沼泽发育过程主要有两种途径，即水体沼泽化和陆地沼泽化。

（1）水体沼泽化过程。主要在湖泊中进行，流速缓慢或停滞的小河也可能沼泽化。湖泊经过长期的泥沙淤积、化学沉积和生物沉积，湖水变浅，在光照、温度等条件适宜的情况下，开始生长喜水植物和漂浮植物。由于死亡植物不断堆积湖底，在缺氧条件下，分解很慢，植物残体逐年累积而形成泥炭。随着泥炭的增厚，湖水进一步变浅，湖面缩小，最后泥炭堆满湖盆，水面消失，整个湖泊水草丛生，演化为沼泽。湖泊变成沼泽是自然演替的必然结果，它标志着湖泊的消亡。但是，由于湖盆特征不同和区域地理的差异，湖泊沼泽化过程也不完全一样。

①缓岸湖泊沼泽化。沼泽化是从边缘开始的。首先在岸边浅水带生长挺水植物，因水深不同，挺水植物群落呈同心圆状有规律的分布，向湖心逐渐生长沉水植物。注入湖泊的水流所携带的泥沙淤积和死亡植物残体的堆积，使浅水带逐渐向湖心推移，沼泽植物也向湖心蔓延，最后整个湖泊长满了沼泽植物。例如中国小兴凯湖就是很好的例子，目前正处于沼泽化阶段（图1）。

②陡崖湖泊沼泽化。沼泽化是从水面植物繁殖过程开始的。在背风侧的湖面生长着长根漂浮植物，它们根茎交织，常与湖岸连在一起，形成较厚的漂浮植物毡，俗称漂筏。随着植物不断繁殖、生长，浮毡逐渐扩大，厚度增加，浮毡下部的植物残体，在重力作用下脱落湖底，年积月累，使湖底变高。浮毡布满水面，但与湖底之间尚存在水层，随着时间推移，湖底泥炭堆积愈来愈厚，直至水层消失，两者相接，湖泊最后演化为沼泽。漂浮植物毡布满湖面需经历长期的演化过程。初期由于风浪作用，往往使浮毡碎裂，小块漂筏像绿色小舟，随风漂游散布在湖中；沼泽化后期，各漂浮植物毡逐渐扩大，彼此结合，布满整个湖面，但在个别接触处还有局部明水，称为湖窗。此外，因漂浮植物种属不同，以及受其他因素影响而造成生长状况的差异，使浮毡厚薄不均，薄层地段人畜行走其上，有沉陷危险，在东北地区把这种现象叫做“大酱缸”。当年中国红军长征走过的“草地”，有些沼泽就是“人陷不见头，马陷不见颈”的漂筏沼泽。

陡岸湖泊沼泽化在中国东北和西南地区，以及西北内陆地区的一些湖泊都可看到。此外，人工湖泊──水库，也可以沼泽化，在岸边形成漂筏层。

上面所举的都是湖泊正在沼泽化的例子。由昔日的湖泊演变为沼泽的可通过地貌形态特征的观察以及植物孢子花粉和残体的分析鉴定证明。

③河流沼泽化。在流速缓慢或水流停滞的小河或河流的个别河段，在岸边甚至到河心，常见到水草丛生的沼泽化现象，其发育过程大部分与陡岸湖泊沼泽化相似。如三江平原的一些河流，由于地势低平，坡降很小，流速缓慢，河道弯曲，水草丛生，具有沼泽性河流的特点。沼泽化河流的泥炭层一般较薄，有的地段没有泥炭堆积，这是因为死亡植物未完全分解的残体在缓慢流动的河水中被冲走的缘故。

（2）陆地沼泽化过程。如果说水体沼泽化对生态环境的变化是由湿趋干的过程，那么陆地沼泽化恰恰相反，是在不断增强湿地生态环境。陆地沼泽化过程主要有两种：

①草甸沼泽化。由于大气降水或河流泛滥，地面季节性积水或土壤季节性过湿，发育了草甸植物群落。在地表水和地下水作用下，土壤孔隙长期被水填充，通气状况恶化，造成嫌气环境，并引起土层严重潜育化，死亡的植物残体在嫌气条件下，分解非常缓慢，使地表形成的草根盘结层加厚。草根层具有很强的蓄水能力，进一步加强了地表湿润程度，致使大量的喜湿植物侵入。随着沼泽化过程不断发展，土壤营养元素不断累积在未分解的植物残体中，使土壤灰分元素渐趋贫乏，要求营养成分不太高的沼生植物逐渐取代了湿草甸植物，最后演变成沼泽。如三江平原沼泽区，大部分沼泽是由草甸演替而来。总之，草甸沼泽化过程是草甸过度湿润，导致土壤严重潜育化形成的嫌气环境，以及植物残体强烈的蓄水能力共同作用的结果。

②森林沼泽化。在中国高寒山区森林带，特别是寒温带、温带的针叶林和针阔叶混交林带，常有面积不等的沼泽分布其间，有的镶嵌在林海中间，有的分布在林下，严重影响树木生长和更新。在一般情况下，森林是不易发育沼泽的，只在森林采伐迹地或火烧迹地才能看到沼泽化现象。因为树木消失后失去了巨大的吸水能力，破坏了土层的水分平衡，使土层过湿或地表积水，导致迹地沼泽化。在季节冻土时间长并有永冻层分布的山地，水分下渗困难，地表过湿，也容易引起林地沼泽化。林下沼泽或林间空地的沼泽不断向四周扩展，恶化了树木的生长环境，造成树木大量死亡而形成“站杆”，或因限制了树木的正常发育，出现树木枯梢、生长缓慢，变成矮小的“小老树”。这种现象，在大、小兴安岭和长白山都可以看到。

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冰川
高纬度和高山地区，地表长期为冰雪覆盖。这些冰雪经过积压和重新结晶，变成具有可塑性的冰川冰。冰川冰在压力和重力作用下，沿着地面缓慢运动，就形成冰川。一般把面积超过0.1平方公里者作为统计对象，世界上的冰川面积占陆地总面积的10.7%。冰川是陆地上的重要水体之一，冰川的储水量约占地表淡水总储量的68.7%，如果全部冰川融化可使世界洋面上升70米。

冰川的发育受到气候、地形等自然地理因素的影响，同时它也对局部地区乃至全球的气候、水分循环、植被、地形和海陆变化产生影响。因此，冰川具有重要的气候学和地质学意义。首先，广阔的冰盖是一个巨大的冷源，如南极大陆形成了一个强大的冷高压中心，使气旋很难深入南极大陆，冰盖中心的年降水量只有数十毫米。因此，冰川的扩展将导致气候变干、变冷。其次，冰川变化将导致海平面变化。如果气候变冷，冰川规模扩大，导致海平面降低；当气候转暖时，冰川后退，导致海平面上升。第三，巨厚的冰层对下覆岩层产生巨大的压力，冰川的变化可引起局部地壳升降。第四，冰川融水是许多河流的重要水源，河流水情的变化深受冰川消融变化的影响。第五，冰川的运动对地表形态的塑造，可形成各种冰川地貌。

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地球上的水循环
地球上的水，在太阳辐射的作用下，不断地从水面、陆面和植物表面蒸发和蒸腾，化为水汽升到高空，然后被气流带到其他地区，在适当的条件下凝结，又以降水的形式降落到地表，在重力作用下形成地表和地下径流。水的这种不断蒸发（蒸腾）、输送、凝结、降落的周而复始的循环过程，叫做水循环。

地球上的水循环根据其强度、规模和路径，存在着大循环和小循环之分。大循环又称全球性水循环，是指海洋水和陆地水之间通过一系列过程所进行的相互转换运动。从海洋上蒸发的水汽，被气流带到陆地上空，在适当的条件下凝结，形成降水，降落地表。降落地表的水，一部分被蒸发进入大气，一部分被植物截流，大部分沿地表流动，形成地表径流，有的渗入地下，形成地下径流，两种径流最终注入海洋。这种循环是水循环中最重要的一种。陆地上的水就是靠这种循环运动不断得到补充和更新。

小循环又分两种：一是海洋小循环（即海上内循环），即从海洋表面蒸发的水汽，在海洋上空成云致雨（雪），然后再降落到海洋表面上的循环过程。这种循环虽然只在海洋领域内进行，但从参与水循环的量来说却是主要部分；二是陆地水循环（即陆上内循环），即从陆地表面蒸发的水汽或从海洋输送向内陆的少量水汽，在内陆上空成云致雨（雪），然后再降落到大陆表面上，在陆地内消耗，不返回海洋。这种循环大多发生在大陆腹地的内陆区域。

水循环是自然界物质运动和能量转化的重要方式之一，把大气圈、水圈、岩石圈、生物圈相互联系起来，对自然界具有重要意义：（1）促进自然界物质的运动。（2）促进自然界能量的交换。水循环的过程也是水在固态、液态、气态之间的转变过程。水的三态变化要吸收和放出热量，而降水、下渗和径流则会涉及热能、机械能以及动能和势能之间的转化 。（3）维持地球上水的动态平衡，使自然界的水不断得到更新。

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地球上的水量平衡
地球上任一区域在任意时段内，其收入水量与支出水量之间的差额与其蓄水量的变化大致相等，这就是水量平衡。水量平衡是质量守恒原理在水分循环过程中的具体表现，也是水分循环的内在规律。

降水、蒸发和径流是水分循环中三个重要环节，在水量平衡中，它们是三个重要因素。据实际测算，海洋多年平均蒸发量为50.5万km3，海洋上的多年平均降水量为45.8万km3，差额为4.7万km3。陆地上多年平均降水量为11万km3，蒸发量为6.3万km3，余额为4.7万km3，其中有一部分渗入地下补给地下水，一部分暂存于湖泊中，一部分被植物吸收，多余部分最后以河川径流形式回归海洋，补偿了海洋由于蒸发所减少的水量。因此全球的水量得以保持动态平衡。

如果以P表示降水量，E表示蒸发量，R表示径流量。

海洋水量平衡方程式可写为：P=E－R

陆地水量平衡方程式可写为：P=E+R

即海洋降水量等于海洋蒸发量与入海径流量之差，陆地降水量等于陆地蒸发量与入海径流量之和，海洋水和陆地水最后通过径流达到平衡。

全球水量平衡方程式为：E洋+E陆=P洋+P陆即海洋和陆地的多年平均蒸发量之和等于海洋和陆地的多年平均降水量之和，也就是全球多年平均蒸发量与降水量相等。