小学生科学知识精选（在线免费阅读）

wangluo

气候系统概述







气候系统由大气、海洋、陆地表面、冰雪覆盖层和生物圈等五个部分组成。太阳辐射是这个系统的主要能源。在太阳辐射的作用下，气候系统内部产生一系列的复杂过程，各个组成部分之间，通过物质交换和能量交换，紧密地联结成一个开放系统。

大气是气候系统中最容易变化的部分，例如，当外界热量输入(主要是太阳辐射)发生变化后，通过各种热量输送和交换过程能在一个月的时间内，调整对流层温度的分布。

海洋占地球表面面积的71％左右，它能吸收到达地表的大部分太阳辐射能，海水又具有很大的热容量，所以它是气候系统中一个巨大的能量贮存库。洋流在热量输送和全球热量平衡中起着巨大的作用，海洋表层在数月到数年内与大气或海冰相互发生作用，调节其温度。海洋的深层热量调节时间则需要几百年。

陆地表面具有不同的海拔高度、地形、岩石、沉积物和土壤，以及河、湖、地下水等。河、湖、地下水是水分循环中的重要组成部分，它们也是气候系统中容易变化的部分。陆块位置、高度和地形发生变化的时间尺度，在气候系统的所有组成部分中是最长的。

冰雪覆盖层包括大陆冰原、高山冰川、海冰和地面雪被等。雪被和海冰有很明显的季节变化，冰川和冰原的变化要缓慢得多。冰川和冰原的体积变化与海平面的变化有密切的联系。冰雪具有很大的反射率，在气候系统中，它是一个致冷因素。

生物圈指的是陆地上和海洋中的植物以及生存在大气、海洋和陆地的动物。生物对于大气和海洋的二氧化碳平衡、气溶胶的产生，以及其他气体成分和盐类有关的化学平衡都有很重要的作用。植物可以随着温度、辐射和降水的变化而发生自然变化，其变化的时间尺度为一个季节到数千年不等；而且植物反过来又会改变地面反射率和粗糙度，影响水分的蒸发、蒸腾，以及地下水循环。由于动物需要得到适当的食物和栖息地，所以动物群体的变化，也反应了气候的改变。

气候系统的属性可以概括为以下四个方面：热力属性，包括空气、水、冰和陆地的温度；动力属性，包括风、洋流及与之相联系的垂直运动和冰体移动；水分属性，包括空气湿度、云量及云中含水量、降水量、土壤湿度、河湖水位、冰雪等；静力属性，包括大气和海水的密度和压强、大气的组成成分、大洋盐度及气候系统的几何边界和物理常数等。这些属性在一定的外因条件下通过气候系统内部的物理过程(也有化学过程和生物过程)而互相关联着，并在不同时间尺度内变化着。

有的科学家把气候状态定义为：气候系统的全部成分在任一特定时段内的平均统计特征。这个定义的可取之处在于：

(1)它指出气候的物质基础是气候系统，而不仅仅是大气，它和天气系统是有区别的；

(2)气候是一个历史的概念，它和特定的时间阶段相联系，而不存在绝对的气候概念；

(3)某一时段的气候状态是指这一时段气候系统各属性的平均统计特征，不像天气是指某一瞬时或某一短时间内大气中气象要素和天气现象的综合。

必须指出，气候是复杂的自然地理现象之一。气候系统本身就说明了这个问题，气候的地带性和非地带性的地区差异，更足以表征它的自然地理特性。

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气候与天气的关系








（编者提示：人教科学第1册第4单元 天气与生活）

地球大气经常在运动和变化着，因此人们看到的天气现象总是处在千变万化之中。有时晴空万里，风和日丽，有时浓云密布，风狂雨骤，具有瞬息万变的特征。天气就是指一个地方在短时间内气温、气压、温度等气象要素及其所引起的风、云、雨等大气现象的综合状况。

天气是瞬息万变的，但它的变化是有一定规律的。在大气运动过程中，不同性质气团的矛盾斗争，形成不同的天气系统，而每种天气系统都具有一定的天气特点。因此，掌握天气系统的演变和移动规律就能分析出未来的天气变化。

气候是指某一地区多年的和特殊的年份偶然出现的天气状况的综合。气候和天气有密切关系：天气是气候的基础，气候是对天气的概括。一个地方的气候特征是通过该地区各气象要素(气温、湿度、降水、风等)的多年平均值及特殊年份的极端值反映出来的。例如，北京的气候：一月份平均气温是-4.7℃，七月份平均气温是26.1℃，最低气温记录是-22.8℃(1951年1月13日),最高气温记录是42.6℃(1942年6月15日)；年平均降水量636.8毫米，夏季(6—8)月降水量占全年降水量的74％。概括说来，北京的气候特征是：冬季寒冷干燥，夏季高温多雨。

气候是一种最复杂的自然现象，是自然地理诸要素中一个最重要最活跃的要素，气候条件不仅决定着土壤、植被类型的形成，改变着地表形态，也影响人类的活动。各项生产建设活动和国防建设无不需要考虑气候的影响。气候已成为一种自然资源，供人类充分利用，为人类造福。但是，气候也有其不利的一面，有时也给人类带来某些灾害，人类通过改变下垫面的状况和低层大气中的某些成份，影响热量和水分状况的收支，从而在一定的区域范围内改变了气候状况，使气候变得更加复杂。如果改变得合理，会使气候向着有利于人类活动的方向发展；如果改变得不合理，破坏了自然界原有的规律，则会使气候对人类造成危害。

大气过程因受各项物理因子的影响，变得非常复杂。因而，全球各地气候皆有差异，且类型多样而复杂。全球从南向北，不同的纬度有不同的气候带。它们基本上沿纬向排列，成带状分布。另外，由于所处的海陆位置不同，在同一纬度的大陆东、西岸和内陆可以出现不同类型的气候。例如，地中海地区和我国长江流域几乎处于同一纬度带，但一个在大陆的西岸，一个在大陆的东岸，地中海地区冬湿夏干，而我国长江流域却冬干夏湿。这些差异使气候的纬度地带性分布遭到破坏，呈现出非地带性分布。

即使在同一纬度、同一地区，由于山地、高原、森林、沙漠等下垫面性质的不同，又有山地气候、高原气候、森林气候、沙漠气候之分。“一山有四季、十里不同天”、“南枝向暖北枝寒，一种春风有两般”等农谚，就是山地气候的生动写照。

摘自中国科普博览网

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热带气候带








（编者提示：人教科学第1册第4单元 天气与生活）

热带气候带分布在赤道气候带与回归线之间，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，最冷月气候在15～18℃之间，年较差可大到12℃。晴朗干燥时气温还可高于赤道。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。雨季后温度又有升高。

热带虽然四季不明显，干湿季却十分显著。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，常间的短暂的晴朗天气，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，海洋面上水温在26.5℃以上。热带气旋（台风）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。在热带气旋行进路上，如无减灾防灾措施，就可能遭受洪水和暴风袭击，造成生命财产损失。

摘自《中华学生百科全书：天气与气候》

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沙漠气候








（编者提示：人教科学第1册第4单元 天气与生活）

沙漠气候是大陆性气候的极端情况。在副热带沙漠分布最广，基本原因就是少雨，植物难以生存，植物种类和数量极其稀少。地表裸露，空气十分干燥，极少水分。白天太阳辐射强，地面加热迅速，气温可高达60～70℃。上升气流强，但因空气干燥，极少成云致雨，只有狂风沙尘。夜间地面冷却极强，甚至可以降到0℃以下。由此，气温日变化非常大。可以高达50℃以上。新疆塔克拉玛干沙漠虽属温带沙漠，“但早穿棉午穿纱，抱着火炉吃西瓜”并不是耸人听闻的传说，而是现实的生活画面。

沙漠气候降水量奇缺，一般不到50毫米。若羌虽在沙漠边缘，年降雨量也只有17.4毫米，最少时的1957年只降雨3.9毫米。吐鲁番年降雨量也只有16.3毫米，1968年全年只有2.9毫米。在这样少雨的情况下，塔克拉玛干沙漠的边缘仍能发展农业。种植水稻、小麦、玉米、棉花、葡萄、西瓜等，主要靠利用天山和昆仑山的冰雪融化的雪水，进行灌溉。因为夏季气温高，日较差大，日照丰富，收成并不低，而且质量都很好。

摘自《中华学生百科全书：天气与气候》

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苔原气候








（编者提示：人教科学第1册第4单元 天气与生活）

苔原气候是极地气候带的气候型之一。多分布在欧亚大陆和北美大陆北部。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、地衣类植物可以生产。

摘自《中华学生百科全书：天气与气候》

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天文气候带与物理气候带








（编者提示：人教科学第1册第4单元 天气与生活）

气候带是大致与纬圈平行，环绕地球呈带状分布的气候分类单位，是地球上最大的气候区域单位。从低纬度到高纬度，气候带按一定顺序分布。气候带的划分是由最基本的气候形成因素──太阳辐射这一条件决定的。古希腊亚里斯多德就曾以南、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，称为天文气候带或地理气候带。这种古老的气候带划分方法，只是根据太阳高度和昼夜长短，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是：热带占40％，温带占52％，寒带占8％。

温带处于中纬度地区，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。

因为地球表面实际并不均匀，海陆分布、地形和洋流都影响气候，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，所以至今还是被人们采用。

摘自《中华学生百科全书：天气与气候》

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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》