溫帶沙漠氣候

溫帶沙漠氣候指溫帶大陸腹地沙漠地區(qū)的氣候。表現(xiàn)為極端干旱,降雨稀少,年平均降水量200-300mm ,有的地方甚至多年無雨。夏季炎熱,白晝最高氣溫可達(dá)50℃或以上;冬季寒冷,最冷月平均氣溫在0℃以下,氣溫年較差較大,日較差也較大。云量少,相對(duì)日照長,太陽輻射強(qiáng)。自然景觀多為荒漠,自然植物只有少量的沙生植物。中亞和中國塔里木盆地屬典型的溫帶沙漠氣候。溫帶沙漠氣候區(qū)

溫帶沙漠氣候是大陸性氣候的極端情況。在副熱帶沙漠分布最廣,基本原因就是少雨,植物難以生存,植物種類和數(shù)量極其稀少。地表裸露,空氣十分干燥,極少水分。白天太陽輻射強(qiáng),地面加熱迅速,氣溫可高達(dá)60~70℃。上升氣流強(qiáng),但因空氣干燥,極少成云致雨,只有狂風(fēng)沙塵。夜間地面,冷卻極強(qiáng),甚至可以降到0℃以下。由此,氣溫日變化非常大。可以高達(dá)50℃以上。

新疆塔克拉瑪干沙漠雖屬溫帶沙漠,“但早穿棉、午穿紗,抱著火爐吃西瓜”并不是聳人聽聞的傳說,而是現(xiàn)實(shí)的生活畫面。溫帶沙漠氣候降水量奇缺,一般不到50毫米。若羌雖在沙漠邊緣,年降雨量也只有17.4毫米,最少時(shí)的1957年只降雨3.9毫米。吐魯番年降雨量也只有16.3毫米,1968年全年只有2.9毫米。在這樣少雨的情況下,塔克拉瑪干沙漠的邊緣仍能發(fā)展農(nóng)業(yè)。種植水稻、小麥、玉米、棉花、葡萄、西瓜等,主要靠利用天山和昆侖山的冰雪融化的雪水,進(jìn)行灌溉。因?yàn)橄募練鉁馗?,日較差大,日照豐富,收成并不低,而且質(zhì)量都很好。
沙漠是干燥氣候的產(chǎn)物,干燥少雨是沙漠形成的必要條件。從整個(gè)地球來看,干燥氣候區(qū)域(干旱區(qū))的形成,主要與緯度、大氣環(huán)流等因素有關(guān)。在南北緯15~35°之間,是副熱帶高壓帶(又稱回歸高壓帶)控制的范圍,終年為信風(fēng)吹刮的區(qū)域。在高壓帶內(nèi)的空氣具有下沉作用,空氣下沉?xí)r形成絕熱增溫,使相對(duì)濕度減小,空氣非常干燥。信風(fēng)是由副熱帶高壓帶吹向赤道低壓帶的穩(wěn)定風(fēng)向,它在吹向赤道的過程中不斷增熱;空氣越熱,消耗的水量也就越大,結(jié)果使它成為十分干燥的旱風(fēng)。這樣,在副熱帶高壓帶控制區(qū),大氣很穩(wěn)定,濕度低,少云而寡雨,成為地球上雨量稀少的干旱區(qū)。世界上多數(shù)大沙漠都分布在這里,如北非的撒哈拉沙漠,西南亞的阿拉伯沙漠,南美的阿塔卡馬沙漠等。因此,有“回歸沙漠帶”之稱。

中國沙漠位于北緯35~50°、東經(jīng)75~125°之間的溫帶地區(qū)。按照它們的緯度來說,不在世界上的沙漠帶范圍內(nèi),要偏北15到20度左右。而中國與世界上沙漠帶同緯度的華南地區(qū),不但沒有沙漠,相反卻是溫暖濕潤,終年常青;無論是平原還是山區(qū),到處是一片郁郁蔥蔥。這究竟是怎么一回事?
中國位于世界上最大的大陸——?dú)W亞大陸的東南部,瀕臨世界上最大的海洋——太平洋。這種海陸分布形勢,海陸之間的熱力差異,對(duì)中國氣候產(chǎn)生了很大影響。冬季,大陸上的空氣比海洋上的空氣要冷,并收縮得比海洋上的空氣厚重,空氣壓力增大。特別是位于中、高緯度內(nèi)陸腹地的俄羅斯西伯利亞和蒙古國,那里冬季太陽輻射的熱量很弱,黑夜又漫長,失熱很多,因此空氣十分干燥寒冷,冷空氣大量積存形成強(qiáng)大的高氣壓區(qū)。而中國南方海洋相反是個(gè)低氣壓區(qū)。高壓區(qū)的空氣不斷流向低壓區(qū),形成了中國冬季盛行的偏北風(fēng)。到了夏季,大陸上的空氣比海洋上要熱,并膨脹得比海洋上的空氣稀??;海洋上的空氣壓力大,形成高氣壓區(qū),空氣就從濕潤的海洋吹向大陸,使中國盛行偏南風(fēng)。這種隨季節(jié)而變動(dòng)、交替的風(fēng),叫做季風(fēng)。
由于中國是東亞季風(fēng)盛行的地區(qū),降水的水汽主要是由西南太平洋、南海、孟加拉灣和印度洋上吹來的濕潤的夏季風(fēng)帶來的。因此,處于亞熱帶的中國東南沿海和華南地區(qū),正好首當(dāng)其沖,降水豐沛,成了世界上同緯度雨量較多的濕潤地區(qū)。然而,位于溫帶的廣大西北和內(nèi)蒙古地區(qū),因深居內(nèi)陸,距離海洋遙遠(yuǎn),夏季風(fēng)到那里已成了強(qiáng)弩之末。再加上其南部和東南邊緣,有第三紀(jì)末和第四紀(jì)初的造山運(yùn)動(dòng)升起的天山、昆侖山、秦嶺、呂梁山及大興安嶺等高大山系,特別是有巨大的青藏高原,成了夏季風(fēng)難以逾越的屏障。這樣,濕潤的海洋氣流(東南季風(fēng)和西南季風(fēng))無法吹進(jìn),水汽來源被隔絕。致使夏季的西北和內(nèi)蒙古地區(qū),水汽十分貧乏,降雨量稀少。冬季,由于西北和內(nèi)蒙古地區(qū)的北方地形比較開闊,無高山屏障,來自蒙古—西伯利亞高壓區(qū)的強(qiáng)大干冷氣流可以傾注直瀉,造成異常干燥寒冷的氣候。
正因?yàn)樯厦娴脑?,就使得中國西北和?nèi)蒙古的廣大地區(qū),終年處于極端干燥的情況下,形成了世界上最巨大的、具有典型大陸性氣候的溫帶內(nèi)陸干旱和半干旱區(qū)。氣候干燥,降水稀少,流水作用就很微弱;相反,風(fēng)的活動(dòng)十分活躍,特別是在干燥氣候影響下形成的缺少植物被覆的光裸地面,更加促進(jìn)和加強(qiáng)了風(fēng)的作用,使它成了塑造地貌的主要營力。疏松裸露的沙質(zhì)地表在風(fēng)的作用下,發(fā)生強(qiáng)烈的風(fēng)蝕,沙土被風(fēng)吹搬運(yùn):在風(fēng)力減弱或遇到障礙物,風(fēng)力無法挾帶沙子繼續(xù)前進(jìn)時(shí),沙子便堆積成沙丘,并進(jìn)一步發(fā)展擴(kuò)大,終于形成為廣袤千里的沙漠。而反過來,沙漠的蔓延又加劇了沙漠氣候的形成及擴(kuò)大。
溫帶沙漠主要分布在南北回歸線附近的副熱帶高壓控制地區(qū)。在南北緯度15-35度之間的信風(fēng)帶。這些地方氣壓高,天氣穩(wěn)定,風(fēng)總是從陸地吹向海洋,海上的潮濕空氣卻進(jìn)不到陸地上,因此雨量極少,非常干旱,地面上的巖石經(jīng)風(fēng)化后形成細(xì)小的沙粒,沙粒隨風(fēng)飄揚(yáng),推積起來,就形成了沙丘,沙丘廣布,就變成了浩瀚的沙漠。有些地方巖石風(fēng)化的速度較慢,形成大片礫石,這就是荒漠。

這些沙漠多半深居大陸內(nèi)部,距海遙遠(yuǎn)且山地阻隔,地形閉塞。濕潤的海洋氣流難以到達(dá),氣候十分干燥而形成了沙漠。如中亞的卡拉庫姆沙漠和克齊爾庫姆沙漠、蒙古的大戈壁,中國的塔克拉瑪干沙漠和美國西部大沙漠等。西亞的阿拉伯沙漠、印度西北部的塔爾沙漠等。在南半球有澳大利亞大沙沙漠、吉布森沙漠、維多利亞大沙漠、智利北部阿塔卡馬沙漠、南部非洲的卡拉哈里沙漠和納米布沙漠、中亞的克齊爾庫姆(烏茲別克)沙漠、卡拉庫姆沙漠(土庫曼),以及中國西北的沙漠屬此類沙漠。
中國沙漠自西而東分布在不同的自然地帶,由于所處的自然條件不同,各個(gè)沙漠的特征出現(xiàn)明顯,也就是說,自西向東流沙逐漸減少,固定、半固定沙丘逐漸增多。中國的沙漠主要有塔克拉瑪干沙漠、古爾班通古特沙漠、巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠、柴達(dá)木沙漠及面積較小的庫姆塔格沙漠、毛烏素沙地、渾善達(dá)克沙地、科爾沁沙地和庫布齊沙漠,總面積約60萬平方千米,其中塔克拉瑪干沙漠面積,占中國沙漠面積的一半,為33.76萬平方千米。
溫帶沙漠氣候的特點(diǎn)很多,比如說,晴天多,陽光強(qiáng),干燥,夏季熱,晝夜溫差大,風(fēng)沙多等等。其中的關(guān)鍵是“干”。因?yàn)楦?,云雨少,日照多,陽光?qiáng);因?yàn)楦?,天上沒有云彩,不能擋掉部分陽光,地面沒有水分,無法蒸發(fā)降溫,太陽曬到地面的熱量,全都用來加熱了大地和空氣,所以夏季溫度特別高,晝夜溫差特別大;因?yàn)楦桑孛婧苌僦参铮黄痫L(fēng),就刮沙。

中國的沙漠地區(qū),年雨量大都在50-100毫米以下,最少的地方只有10-20毫米。盛產(chǎn)葡萄干和哈密瓜的吐魯番,年雨量只有16.4毫米。托克遜縣城雨量更少,甚至只有6.9毫米,這么點(diǎn)雨量還不夠沙漠里一天的蒸發(fā)呢。談起雨日,吐魯番每年平均只有15.0天,托克遜還不到10天,其中絕大多數(shù)都是僅能淋濕地皮的小雨。1958年8月14日下的一場雨,是36毫米,算是建國以來最大的一次。在沙漠地區(qū)里,有時(shí)天空布滿了烏云,狂風(fēng)怒吼,亮起了耀眼的閃電,眼看著一場雷雨就要來臨,但常常是等了半天,又眼望著云都散了,雨點(diǎn)還沒有下來。其實(shí),天空中倒確實(shí)是在下雨,只不過因?yàn)榭諝馓稍锪耍甑谓?jīng)過厚厚的干燥大氣層,還沒有落到地面,在半路上就都蒸發(fā)光了。這種情況在氣象學(xué)里稱為雨幡。過去的老百姓不明其理,稱為“魔鬼雨”。
不過,因?yàn)樯衬械乇頊囟葮O高,空氣的上下對(duì)流極強(qiáng)烈,因此有時(shí)可以在云中生成極大的雨滴。這些雨滴一路上蒸發(fā)不完,還是能掉到地面上。不過這種雨的雨滴很稀拉。一位地理學(xué)家笑稱,如果人能始終保持在雨滴之間,就可以在雨中行走而不濕衣。
氣象部門經(jīng)常用相對(duì)濕度來衡量空氣含水汽的多少,相對(duì)濕度100%就是空氣飽和了。沙漠地區(qū)的平均相對(duì)濕度只有20%左右,午后經(jīng)常會(huì)低于10%。有時(shí),在氣象記錄里,還會(huì)發(fā)現(xiàn)有0%的記載。也就是說空氣中一點(diǎn)點(diǎn)水汽也沒有了,至少是儀器測不出來。在夏天相對(duì)濕度很低的情況下洗衣服,如果你一件一件地洗,一般來說,你洗到第三件時(shí),第一件就已經(jīng)干了,真是立等可穿。
沙漠里的中午,地面上究竟有多高的溫度呢?在中國,70℃的紀(jì)錄是不少見的。吐魯番地面溫度表的最高刻度是75℃,可是有好幾次水銀柱已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了75℃。在吐魯番盆地南部沙丘的表面,曾經(jīng)測得82.3℃。
沙漠白天的高溫,是由于強(qiáng)熱的太陽輻射。沙漠地區(qū)每年太陽照耀的時(shí)間,都在3000小時(shí)以上,最多的地方,可以超過3600小時(shí),撒哈拉沙漠甚至4000小時(shí)。也就是說,每天太陽要照耀10小時(shí)以上??墒牵栆宦渖?,因?yàn)榇髿庵袥]有云霧,極少水汽,地面冷卻散熱的速度也十分快,因此,沙漠干旱地區(qū)溫度日較差也特別大。在夏季半年里,平均說來,午后最高氣溫和清晨最低氣溫之間,總可以相差15℃一16℃左右。例如,吐魯番7月份最低氣溫平均25.1℃,最高氣溫平均39.9℃,就相差14.8℃;在9月份,吐魯番午后最高氣溫平均27.5℃,經(jīng)??梢猿霈F(xiàn)30℃以上,但清晨最低氣溫平均又只有9.3℃,有些日子可以降到0℃一5℃。所以吐魯番盆地素有“早穿皮襖午穿紗”之說。
在世界上的許多戈壁沙漠里,由于烈日暴曬,巖石破裂,常常發(fā)出射擊般的響聲,有人稱它為太陽聲。這就是因?yàn)樯衬畾夂驕囟热蛰^差大,夜晚已經(jīng)很涼的石塊,在太陽升起后,表面強(qiáng)烈加熱,石頭內(nèi)外膨脹不勻而發(fā)生破裂。時(shí)間長了,石塊最終就變成沙子。

據(jù)記載說,中國祁連山區(qū),過去曾經(jīng)有人用手捻碎巖石,順風(fēng)揚(yáng)沙,選取黃金。在大自然的冷熱夾攻下,最堅(jiān)硬的花崗巖也終于粉身碎骨了。
沙漠表面的高溫,使得貼地氣層內(nèi)上下溫差極大。而氣層上涼下熱的氣溫分布,可以把遠(yuǎn)處景物倒映在旅人的前下方,氣象學(xué)上稱為下現(xiàn)蜃景,俗稱海市蜃樓。因此,沙漠中旅人常常見到前面有藍(lán)藍(lán)的湖水,其實(shí)那是遠(yuǎn)方的天空的倒映像,使他們空歡喜一場。夏季午后黑色柏油路面上,我們也常能望見前方路面上有一汪藍(lán)色的水,走近看又沒有了,又移到了前方。這也是馬路上下現(xiàn)蜃景的騙局。
沙漠里的四季,和同緯度別的地方也有很大不同。中國東部地區(qū),因?yàn)槭羌撅L(fēng)大陸性氣候,春、秋季節(jié)本來就短。然而在沙漠地區(qū),春、秋更短。因?yàn)樯衬貐^(qū)太干了,沒有水分調(diào)節(jié)。春季里氣溫直線上升,秋季里氣溫直線下降,春、秋兩季加起來也只有2個(gè)半月到3個(gè)月左右。春、秋季節(jié)一短,冬、夏季節(jié)就顯得格外地長,所以有人形容說:“中亞干旱地區(qū),一年只有兩季:西伯利亞的冬季和撒哈拉的夏季?!边@是有點(diǎn)道理的。沙漠氣候中的溫度變化,是世界各種氣候中最最極端的。
海市蜃樓是溫帶沙漠氣候區(qū)的獨(dú)特景觀。在大海之濱了望,或在海面航行,有時(shí)在平靜無風(fēng)的條件下,會(huì)突然看到空中映現(xiàn)出船只、島嶼、樓臺(tái)、城廓等奇異現(xiàn)象,當(dāng)大風(fēng)一起,這種景象就立刻消逝。這是大氣中的一種幻景,稱為海市蜃樓,或簡稱蜃景。這種現(xiàn)象不僅發(fā)生在海面,還可能發(fā)生在湖泊、大江、沙漠、戈壁等處的空氣層中。中國宋朝沈括,在《夢溪筆談》中曾記載過這一幻景:“登州海中時(shí)有云氣,如宮室臺(tái)觀,城堞人物,車馬冠蓋,歷歷可睹”。登州即今山東省蓬萊縣,位于渤海南岸,渤海中有廟島群島,距蓬萊幾十公里,這里所記載的正是蓬萊看到的廟島群島的幻景。

在古代,由于無法科學(xué)解釋這種現(xiàn)象形成的原因,因此賦以種種神話傳說,將自然幻景視為海里的蜃吐氣而成。其實(shí),海市蜃樓的形成是在特殊的氣象條件下,光線在大氣中發(fā)生劇烈的反常折射而形成的。光的折射是指在不同的空氣密度情況下,光線的速度發(fā)生改變和前進(jìn)方向發(fā)生曲折的現(xiàn)象。當(dāng)你用一根直桿斜插水中時(shí),從側(cè)面看好象折斷一樣!這就是光線折射造成的。在夏季,白晝海溫較低,下層空氣受水溫影響,較上層空氣為冷,出現(xiàn)上冷下暖的逆溫現(xiàn)象,下層空氣的密度就顯得特別大,而上層空氣密度則顯得特別小。當(dāng)遠(yuǎn)方的景物發(fā)出的光線由密的氣層逐漸折射進(jìn)入稀得氣層時(shí),并在上層發(fā)生全反射,又折回到下層密度大的空氣中來。經(jīng)過這種彎曲的路線,投入到觀察者的眼中,就會(huì)出現(xiàn)海市蜃樓的現(xiàn)象,由于人的視覺總是感到物象來自直線方向,因此我們所看到的映象比實(shí)物抬高了許多。這種現(xiàn)象又稱為上現(xiàn)蜃景。
在沙漠里,由于白天沙石被太陽曬得灼熱,接近沙層的空氣升高極快,形成下層熱上層冷的溫度分布,造成下部空氣密度遠(yuǎn)比上層密度小的現(xiàn)象。這時(shí)前方景物的光線會(huì)由密度大的空氣向密度小的空氣折射,從而形成下現(xiàn)蜃景。遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,宛如水中倒影。在沙漠中長途跋涉的人,酷熱干渴,看到下現(xiàn)蜃景,常會(huì)誤認(rèn)為已經(jīng)到達(dá)清涼湖畔,但是,一陣風(fēng)沙卷過,仍是一望無際的沙漠,這種景象原來只是一場幻景。
沙漠有一種“碎石圈”很奇妙。是一塊大石頭經(jīng)過數(shù)百年熱脹冷縮一次次碎裂后,在地上形成了一片圓形的碎石圈,非常像人為排列的作品,實(shí)際上是自然形成的。
雙峰駝和駱駝刺是溫帶沙漠氣候區(qū)的典型生物。此外還有蝎子、仙人掌等也十分典型。
許多沙漠巖石較多,地表裸露,只適合適應(yīng)性極強(qiáng)的植物生長,只有在零星的地方可以發(fā)現(xiàn)一簇簇低矮的樹木。植物有水才能生長,因此它們必須盡量貯存水分。它們粗大的莖有助于減少水分的流失。而有些沙漠植物把大部分軀干埋在地下,變成根系,以躲避開炙熱的太陽照射。

雖然土地十分貧瘠,但在沙漠中生活的動(dòng)物的種類卻多得驚人。更格盧鼠和地松鼠等小型哺乳動(dòng)物白天躲在地下避開炎熱的太陽,夜晚出來覓食。相反,爬行動(dòng)物需要先熱身才能使身體靈活,以便于捕獵,因此夜間不能進(jìn)食。他們在涼爽的早晨和傍晚出來取暖、覓食,白天最熱的時(shí)候則躲在洞穴和巖石的裂縫中。
駱駝等大型哺乳動(dòng)物的背部長著厚厚的毛,能夠阻擋熱量;腹部毛很薄,能將多余的熱量排出體外。他們能在體內(nèi)貯存水,因此只需要喝少量的水就能夠生存了。
溫帶沙漠氣候特點(diǎn)為周年少雨,屬于本氣候型的地區(qū)有:阿拉伯、非洲、大洋洲及南北美洲等的沙漠地區(qū)。本區(qū)是仙人掌及多漿植物的自然分布中心。常見花卉有仙人掌(Opontia)、龍舌蘭(Agave)、蘆薈(Aloe)、十二卷(Haworthia)、伽藍(lán)菜(Kalanchoe)等。
熱帶雨林氣候 | 熱帶沙漠氣候 | 熱帶草原氣候 | 亞熱帶地中海氣候 |
極地氣候 | 高原氣候 | 森林氣候 | 城市氣候 |
山地氣候 | 湖泊氣候 | 極地苔原氣候 | 亞寒帶針葉林氣 |
1、http://www.chinese8.hk/cwiki/doc.php?action=view&docid=324
2、http://www.zqjyzx.jinedu.cn/xkxx/ShowArticle.asp?ArticleID=8627
3、http://www.mdv.com.cn/res/seniorgeo/expand/e_book/005/5.htm
4、http://www.chinaedunet.com/news/news/200410/types146/2515195.asp
5、http://www.zsku.net/citiao/sort0269/7184746110361.html