三、大气环流

大气环流就是大气中主要气流的总情况,它有由西向东流动的纬向环流,也有沿着经圈的南北环流。我国广大地区气温的高低,主要决定于经向环流即西伯利亚冷气流的强弱。一般来自北冰洋的厚层冷空气先在西伯利亚北部和蒙古人民共和国积聚,使大陆高气压加强,当西风带较强的波动向东推进时,常使低层大陆高压分裂,导致冷空气爆发南下侵入我国,这种强大的寒潮是我国冬半年主要的灾害性天气,给人民的生产和生活影响极大。

欧洲的气候则因墨西哥湾暖流的输热作用比同纬度的我国东北一带暖和得多。如处于北纬 48°58’的法国巴黎,一月平均气温是 3.1℃,七月平均气温是 19℃,年较差为 15.9℃;而纬度相近的我国北纬 47°23’的黑龙江齐齐哈尔,一月平均气温是-19.6℃,七月平均气温是 22.6℃,年较差达 42.2

℃,齐齐哈尔一月气温比巴黎要低 22.7℃。近百年来,由于墨西哥湾暖流在大气环流变化的影响下显著加强,使得输向北极的热量大为增加,北极气温的升高和积冰量的减少,从西伯利亚向南侵入我国的冷空气也有了显著的减弱,这成为本世纪二十至四十年代我国气候增暖的主要原因。

在以上形成气候的三大因子中,太阳辐射对不同纬度位置所接受到的热量条件,是影响气候特征的基本因素。下垫面海陆位置是决定着海陆间热力差异,造成冬夏不同性质的温压场而形成季风环流的根本原因。大气环流则是通过孕育在不同下垫面、不同属性的气团的交换,来影响地区气候状况的重要条件。太阳辐射和下垫面都要通过大气环流的变化来影响大范围的气候变动。三者之间有着密切不可分割的关系。例如,当太阳黑子活动弱时,地球上盛行纬向环流;黑子活动强时,则经向环流加强,极地和热带的冷暖空气发生强烈的频繁交换,风暴增加,气温降低,这也说明了太阳黑子导致大规模天气变化的原因。

至于人类活动对气候的影响,正随着人类征服自然能力的提高而日益明显化。近百年来由于地球上广大地区工业发达,大量煤、石油、天然气及植物燃料的燃烧,使大气中二氧化碳含量大大增加,二氧化碳能让太阳对地球输入的短波辐射畅通无阻,并大量吸收地球对宇宙空间发出的长波辐射,使热量留在大气中,充分发挥其使地面增温的“温室效应。”据计算,近半个世纪以来二氧化碳的浓度已增加了 10%;另外大气中水汽的含量也因工业的发展而增加。水汽对地面长辐射的吸收作用更强于二氧化碳。由于工业区集中于北半球,正符合近百年来北半球气温增暖的趋向。除去大气组成成分的改变影响陆地的热量平衡外,人们对土地利用的变化,也改变了地表的热力学性质。如大面积的灌溉,营造防护林和兴建大型水库等,因增加空气的温度和湿度而产生的“绿洲效应”和“湖泊效应”,以及城市人工能量的释放所造成的“热岛效应”等,这一切都给气候的增暖带来一定的影响。

但是,人类的活动也同时产生另一方面的影响。如由于各种燃料的燃烧, 土地开垦不当而引起的风蚀等,使悬浮在空中的微尘粒子增多,阻挡太阳辐射而引起的“阳伞效应”,海水因污染而使蒸发受到抑制的“海洋沙漠效应”, 以及对森林的滥伐和不适当的开垦荒地使风蚀变剧而形成沙暴等,又影响气候而发生降温作用。以上因人类活动产生的增温与降温作用,相互影响而又相互制约,在某种程度上并有相互抵销的趋势。

人类通过自己的活动大范围的改造气候,如设法改变大气辐射的收支状

况,改变陆地和大气之间或海洋与大气之间的热量交换状况,以及改变地球表面的热力学性质等,在理论上技术上还存在不少困难,这在目前还只是一种设想。

总的说,在影响气候变化的四大因子中,起关键作用的还是太阳辐射, 它决定着气候冷暖周期的变化。但是,目前西方不少科学家却倾向于这样的看法,认为现在大气层中二氧化碳的浓度已比 1900 年增加了 15—20%,因而本世纪的最后二十年内全球气温将持续升高。并估计到 2000 年二氧化碳增

长率还会增加,那时,全球气温将增加 1.5 至 4.5 度。由于两极越来越温暖, 将使冰雪消融而造成全世界海洋水位的升高。此种说法过分夸大了二氧化碳在影响气候变化方面的作用,按照此种说法,则六十年代以来北半球气候几乎普遍变冷的事实即无法解释。今后,随着科学技术的不断发展进步,人类认识和预测未来气候的能力势将不断深入与提高。