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山地气候

山地气侯通常指受海拔高度和山脉地形的影响所形成的一种地方性小气候。海拔高度、山脉走向、坡向和地形是影响山地气候要素的主要原因。山地最基本的气候类型有四个,即高山气候,谷地气候,坡地气侯和高原气候

山地气侯通常指受海拔高度和山脉地形的影响所形成的一种地方性小气候。

山地气候在中纬度地区的高山高原地区,如青藏高原,安第斯山脉等地区,由于海拔较高,终年低温,形成了高原山地气候。在地面起伏很大、山峰与谷底相间的山地形成的局地气候。山地气候气温随海拔高度的升高而降低,如热带高山,由山麓到山顶,可出现由热带、温带到寒带的气候和植被变化。在河谷、盆地,冬季冷空气下沉,出现逆温现象;山地气候地区的气流遇山抬升,易成云致雨,故降水随高度上升而增多;但达一定高度后又减少,该高度称降水最大高度。如天山北侧,山麓为荒漠,降水最大高度处生长森林;山脉对气流有明显阻挡作用,使山脉两侧的气候出现较大差异。大的山脉往往成为气候的分界线,如秦岭为中国北方和南方、暖温带和北亚热带的分界点。

在山区,在很短的水平距离内,气候变化非常迅速。气压和温度随海拔增高而下降。山的朝向(坡向)也对温度有一定的影响。在北半球,南坡得到的太阳能量大于北坡,因而更温暖。温度越高,蒸发量越大,因此南坡更干燥。风速随山地海拔增高而增大,风从山的向风面吹向背风面,受地形与雨影区影响,降水量也有所不同。即使在迎风面,降水从也可能分布不均,随海拔高度而显著增加。在热带地区,尤其是在空气中的水汽能够凝结的海拔高度,会形成云,雾林植被也在此形成。

由于山地气候的空间复杂性,科学家们在柯本气候分类系统中又添加了一种单独的高原气候(H)。这种分类将所有变化汇成一类,可以直接将其绘制成图,并与周围各区域气候类型区分开来。高山气候带区的植被形成一种独特的海拔带或者拉丁美洲的纬度范围叫作生命带。在北半球的中纬度带,生命带反映出纬度变化带来植被的变化 [1]

总的来说,山地气候最基本的气候型有四个,即高山气候,谷地气候,坡地气侯和高原气候 [2]

海拔高度、山脉走向、坡向和地形是影响山地气候要素的主要原因。山地气候有以下一些主要特征:

①大气压力按指数律随海拔高度增加而降低。在晴空条件下,无雪盖的高山白天太阳直接辐射强度和夜间有效辐射强度随高度增加而增大。因坡向不同,阳坡和阴坡得到的太阳辐射不同,并因此影响气温和气流的分布。

②气温随海拔高度增加而降低。一般气温垂直递减率在一年中以夏季最大,冬季最小。山脉走向和坡向对气温的影响主要表现在使山脉两侧的气温产生差异,并导致不同的气候现象。阳坡气温高,变化大,阴坡气温低,变化小。山顶和山坡的气温日较差和年较差相对较小,而且有秋温高于春温的现象,山谷和山间盆地的气温日较差和年较差相对较大,而且有春温高于秋温的现象 [3]

③降水量和降水日数随山地海拔高度增加而增加。在一定高度以上的山地,由于气流中水汽含量减少,降水量又随高度增加而减少。降水量达到最大值的高度称为最大降水高度。坡向对降雨的影响表现为迎风坡雨量多于背风坡。特别是高大山脉两侧,雨量的巨大差异造成植被景观的很大变化。例如,北美西海岸科迪勒拉山系中南部处于温带西风带,迎风的西侧为森林景观,而背风的东侧为荒漠或半荒漠景观。山地地形也影响降雨量的日变化。一般山脉顶部以日雨为多,而山谷盆地则以夜雨为主 [4]

④风速随山地海拔升高而增大。山顶、山脊以及峡谷风口处风速大,盆地、谷底和背风处风速小。高山上风速一般夜间大,白天小,午后最小,而山麓、山谷则相反。山地还能产生一些局地环流,如山谷风、布拉风、焚风、坡风、冰川风等(见地方性风)。

⑤在湿度(水汽压和相对湿度)方面,水气压随海拔高度增加而降低。在多数情况下,山地上部因气温低、云雾多,相对湿度高于下部,但冬季高山区也有相反情况,山顶冬季云雾较少而相对湿度小。山谷和盆地相对湿度日变化大,夜高而昼低,午后最低。山顶相对湿度日变化一般很小。

⑥由于地面积温情况不同,在不同海拔高度上的气候、植被等可能呈现垂直分布 [5]

山谷风

因山坡和谷地上空自由大气的热力变化不同而引起的一种在山地常见的局地环流,称为山谷风。白天山坡上空气比同高度上自由大气增热厉害,空气密度小,暖空气沿坡上升,同高度谷地的自由大气较冷,空气密度大,冷空气下沉并沿山坡流向山顶,补充暖空气的位置,称为谷风,山顶有从山坡上空流向山谷上空的气流称为反谷风。夜间由于山坡上辐射冷却,比同高度自由大气降温快,邻近坡面的空气迅速变冷,下沉,沿坡流向谷地成为山风,而同高度自由大气温度相对较暖被挤上升,在上空流向坡地上空予以补偿称为反山风。由于这种风一般沿坡面吹,又称上坡风(谷风)和下坡风(山风)。山谷风的周期为一昼夜,在晴朗少云的静稳天气条件下,山谷风比较明显。同时,由于白天山坡受热造成的温差比夜间辐射冷却所造成的温差大,所以一般谷风风速大于山风风速。

焚风

焚风发生在气流过山时,在向风坡空气爬升、冷却,同时空气中水汽凝结形成降水,由于空气中水汽凝结而释放出热量的补充,使空气上升时冷却的速率减慢,大约0.5~0.6℃/100米,过山后,在背风坡已成为缺少水汽的干空气,它沿坡下沉升温的速率是1℃/100米,气流成了又干又热的干热风,通常称为焚风。这种在向风坡成云致雨,在背风坡形成干热风的整个过程称为“焚风效应”。产生焚风的地区,气温迅速升高,空气湿度降低,容易引起火灾,庄稼倒伏减产,在高山还可以使大量积雪融化,造成洪水泛滥。

布拉风

和焚风一样,布拉风也是气流过山时沿坡产生的下滑风,但它的性质不像焚风那样干热,而是干冷。这是由于产生布拉风的气流所越过的山脉一般不算太高,下沉增温不明显,当气流沿山坡迅速下滑时位能转化成动能,产生冷冽的大风。这种风在原苏联高加索山脉为冷高压。

黑海上为暖低压时,越过瓦拉特山脉(海拔400~650米)时极易发生,黑海的诺城是世界上布拉风最典型和频繁的地区。

亚洲

拉萨(中国西藏)、日喀则(中国西藏)、西宁(中国青海)、格尔木(中国青海)、玉树(中国青海)香格里拉(中国云南)、阿坝(中国四川)、文县(中国甘肃)、喀什(中国新疆)、延布(不丹)、加得满都(尼泊尔)、城口(中国重庆)

非洲

亚的斯亚贝巴(俄塞比亚)

南美洲

基多(厄瓜多尔) [1]

对山地气候的特征进行分析,探讨山地气候与人体健康的关系。得出山地气候兼有多种气候类型的特征。山地气候对人体健康即有利又有弊,但良好的山地气候能给人带来有益的影响,对医治结核病、动脉硬化、血液疾病和代谢性疾病等均有良好的效果 [6]

通过分析山地气候资源的特点,人类应遵循生态系统、自然保护、景观和谐、因地制宜等原则,挖掘山地气候旅游资源、多样化气候资源和气候“小生境"等气候资源,突显其特色,发展异于平地的农业生产、旅游活动等,将有助于山地特色气候资源的充分利用 [7]

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