第六节 空气层(大气圈)

对于自然界的循环和对于人类生活都具有巨大作用的是空气层或称大气圈的状况和过程,它们构成气候①,就其性质而论,它比固体和液体地表的情况要简单些。对大气圈,完全谈不上形状;大气圈和水圈一样,它的形状只是被动地依赖于它的基底,而它的基底则是由水或者固体地壳的表面形成的。至于说到组成物质的内部排列,则和水的情况相同。它的物质组成差别较少:氧和氮是大气的主要组成部分,按照我们现在能作出的判断,它们在量上的波动是小的、无关重要的;只有形成为臭氧的氧,空气中碳酸气和水蒸气的含量以及悬浮在空气中的固态和液态微粒的量有较大的波动。物质组成中最重要的事实即水,它以三种聚集态出现,对它们以理解为热现象更适宜。对于空气,主要涉及的是机械的和物理的事实。大气的静力学和动力学是从强度和不规则性方面理解气压和空气运动的现象,或者说是理解大气环流。在狭义的物理现象中,人们长期过分地突出温度,即暗箱温度,却忽视了太阳辐射作用,太阳辐射作用是光也是热,又是化学能。除空气的温度以外还有空气中的水蒸气含量,我们把它表示为绝对湿度或者相对湿度。云量常常被过分忽视,按太阳的不同位置,云量对于太阳辐射量,也对于地球辐射量具有决定的作用,云量的种类对于天气因而也对于气候具有标志特征的作用。对于降水,人们往往过分满足于雨量,而从许多方面看,降雨次数还更重要些。放电是次要现象,空气带电的作用暂时还不了解。

但是,大气圈的过程和状况的单纯性,被它在每天的过程中(日周期)、在一年的过程中(年周期)、在更大的时间范围中的巨大变化抵消了,而且除了这种周期性变化外,还有无法估计的非周期性变化。变化构成天气的性质,在气候方面也必须加以注意。对于气候来说,不仅平均值和极限值是具有特征性的(气候学往往只满足于这方面的理解),而且变化的整个类型, 特别是非周期性变化的类型和程度也是特征性的,非周期性变化在气候的表述中大都过分地被忽视。

大多数气候现象是可以从数量上去探讨的,人们必须设法通过长时间的仪器观察以求得到尽可辈精确的数值。但是关于天气类型的记述有理由成为这些数值的补充和替代,这种情况还将长期保持,因为如同我们考察一下气候研究的情况就会看到,即使在文明国家中观测站网也还是很稀疏的,在可

① “气候”这个词的原意既不限于卫生医学的意义,又没有扩大到整个环境,如孟德斯鸠等人所作的那样。

见的将来仍会十分稀疏,从而还不允许对整个国家的气候有一个完整的理解。对个别的气候现象还完全不能够从数量上去探讨:这一点特别适用于云量的种类和天气变换的方式。如果忽视这些现象,如果对气候的探讨只是统计的,而不是也从自然学的角度进行,那么在理解气候上就仍然存在一个大漏洞。