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南极的东方站比北极的奥米亚康镇要低出18℃,21日又观测到-89.2℃的最低记录,又观测到-71.2℃的最低记录,南极的东方站比北极的奥米亚康镇要低出18℃

  “厄尔尼诺”西班牙语意为“圣婴”,主要指太平洋的热带海洋和天气发生异常,使整个世界气候模式发生变化,造成一些地区干旱而另一些地区又降雨量过多。这种气候现象通常在圣诞节前后开始发生,往往持续好几个月甚至1年以上,影响范围极广。

  判断寒冷程度的另一个气候要素是温度的年较差。气象学上把一年当中最高温度与最低温度的差值称作年较差。年较差的大小不仅取决于最低温,也与最高温关系密切。北极地区年较差大都在60℃以上。奥米亚康镇的最高气温约为36℃,年较差为107.2℃。如果我们在寒暑差异如此之大的环境中生活,该是何种感受?然而,在奥米亚康镇,确有人类居住着。顺便提一句,北京的年较差为63℃。

  如果大气平均温度上升2℃,赤道地区可上升1℃左右,。两极地区可上升6℃左右。那时候,高纬与低纬的温度梯度将比现在明显减少,这就必然会影响径向大气环流。径向大气环流是影响天气过程的主要因素之一,如雨区的分布、季节风等无不与径向环流有关。估计那时的副热带高压可能向高纬地区推进5℃左右,这就会造成某些原来是多雨的地区变为少雨地区;有的则正好相反。

  在北极,尤其是北极的内陆地区,漫长的冬天结束后,夏天迅速来临。

  除了二氧化碳能引起全球气候发生变化以外,植被及太阳能等因素也能影响气候变化。浮游生物就是调节全球天气变化的又一因素。科学家从化石纪录中发现,数百万年以来,地球曾经发生过许多次大规模火山活动,使大气充满二氧化碳气体,可是,温室效应并未发生。原因是来自海洋中的一种浮游生物在调节大气中二氧化碳的比例。海洋浮游生物能从大气中吸收二氧化碳,利用它来制造它们的石灰石外壳,浮游生物死后,它们的外壳沉入海底,把碳埋藏在矿物质沉淀里,形成白垩质。海洋浮游生物的多少,直接调节着大气中二氧化碳的比例、改变着温室效应的作用,从而对全球天气的变化产生影响。

  根据气温变化的类似程度,我们可以粗略地把北极地区划分为3个区域:北欧区域(地中海地区)、东西伯利亚区域(东北亚地区)和北美区域。

  梅雨的形成是我国南方的暖气流和北方的冷气流僵持在江淮一带所引起的。原来在4、5月间,北方冷空气的势力还相当强,江淮和长江流域仍在它的控制下。到了5月底6月初以后,随着东南季风和西南季风逐渐增强,向北推进至长江一带,这时冷空气虽然有所减弱,却仍有相当的力量盘踞在长江流域,不愿轻易后退。因此,这两种气团就在江淮一带彼此抗衡交锋,相持不下,就引起了这一带长期阴雨天气。一直到南方暖空气势力进一步加强,冷空气败北而去,江淮流域处在单一副热带暖高压的控制下,天气转为晴朗少雨,梅雨期才算结束。

  1960年8月24日,“东方站”观测到-88.3℃的最低气温。1983年7月21日又观测到-89.2℃的最低记录。这是迄今世界公认的全球极端最低气温。东方站位于南纬82度、东经68度的南极洲腹地,海拔超过4000米,冰盖的厚度3000米以上,有“不能到边极”之称。

  原来在辽阔的北极,即使是同一纬度的不同地区,气温也是不一样的。根据气温变化的类似程度,我们可以粗略地把北极地区划分为3个区域:北欧区域、东西伯利亚区域(东北亚地区)和北美区域。

  但东方站地处4000多米的高原,而奥米亚康镇的海拔与海平面几乎接近。如果我们设定东方站的海拔高度为4000米,按0.55℃/100米的气温直减率计算(一般来说,随着海拔高度的增加,气温逐渐降低。通常每升高100米,气温下降0.5~0.6℃。气象学上把这种变化率称作气温直减率),那么,奥米亚康镇在海拔为4000米高度的气温,应为现在观测到的温度值与上升4000米高度应下降的温度值之和,即:-71.2+4000×(-0.55÷100)=-93.2℃这就是说,如果海拔高度相同,奥米亚康地区的最低气温比东方站附近的最低气温还要低出4℃。虽然这是理论计算的近似结果,但从这个计算中至少可以得出如下结论:北极和南极的最低气温大致相同。这是作者得出的一条重要结论,也是为北极说了一句公道话。

  需要指出的是,北方的强寒潮有时可越过秦岭入四川盆地,然后进袭云贵高原,直至影响滇南和滇西南。

  如果仅从纯数字来看,南极的东方站比北极的奥米亚康镇要低出18℃。

  全球的天气正在发生奇怪的变化。80年代美国经历了一连串历史上罕见的严寒冬天和比平均正常年温暖的天气。在其它一些地方,气候也有反常。1987年 月,闻名的水乡威尼斯、阳光普照的法国里维拉海滩、气候干燥1的南非,甚至位于亚热带的巴西,下了雪。1988年夏天,持续的热浪横扫了印度、美国和中国部分地区。在英国,破纪录的雨量造成广泛水灾,同年9月,整个加勒比海地区受到本世纪最猛烈的飓风的袭击。等等。

  单从最低记录来看,地球上最寒冷的地方应该说是南极洲的内陆地带。

  首先,二氧化碳是引起全球气候变化的主要原因。1985年10月,联合国环境规划署,世界气象组织,国际学术联合会,共同举办了“二氧化碳及其它温室效应气体对气候变化及由此引起的各种影响作用”的国际会议,有29个国家的科学家参加了这次会议。会上提出,对流层的二氧化碳气体等微量气体现在正在增加其温室效应将影响地球气候。由于以火力发电为主的石化燃料的大量使用,增加了二氧化碳的排放量,而森林减少,森林所吸收的二氧化碳下降造成了二氧化碳在大气中的增加。大气中的二氧化碳就像温室的玻璃外罩一样,使得太阳的短波辐射可以透过大气层射入地面,而地面增暖以后所放出的长波辐射又被大气中的二氧化碳气体所吸收,致使大气增温。温室效应气体主要是二氧化碳,据芝加哥大学大气科学家拉曼纳森估计,地球的平均温度在20世纪已经上升了0.5℃,如果温室效应气体继续增加,到2030年,地球的平均气温就可能比1900年高出5℃。气候变暖,温度上升1℃~2℃,对全球天气的影响并不是微不足道,10万年前导致最后一个主要冰河时期结束的原因就是近似这样程度的气温上升。如果不把气温上升率放慢,有些研究者认为,1988年危害大半个美国的旱灾和热浪,将变成惯常的夏季天气;破坏力为今天飓风一倍半的巨型飓风,将吹袭美国更北的地区,并可能为中国,印度,非洲,澳洲和中东的干旱地区带来雨水,使原苏联西伯利亚及加拿大部分地区数以百万公顷的冰封土地解冻。由于温室效应的作用,全球干旱、暴雨、飓风的频率将增大且变化无常,全球的降雨格局也将发生变化。

  同是北极地区,寒冷和酷热的程度不是一成不变的,随着时间和空间的不同,差异十分显著。北极温度随时间变化的情景,人们可以很容易想象出来:冬天北极地区进入极夜,气候极为寒冷;而夏天为极昼季节,气候较为炎热。至于温度的空间变化,又是怎么一回事呢?

  美国科学家通过近十年来的人造卫星拍摄的南极照片的比较,发现近年来夏季南极的冰雪比十年前明显减少。他们还发现有些地方的海平面,近年来有上升的趋势。他们认为,这可能是由于大气中二氧化碳增加的结果。

  原来在辽阔的北极,即使是同一纬度的不同地区,气温也是不一样的。

  因此,有人把北极圈附近的这种涡流称作北半球的“寒冷的肺部”,它的“呼吸”——蓄积和放出,左右着北半球的天气。中国大部分的天气系统受制于这一涡流。

  在北极圈附近的5000米高空(气压为500毫巴)上,常常形成一个巨大的低气压系统,由于大气环流的作用,形成由西向东涡旋的强大涡流。这就是气象学上的中纬度信风带。冬季,寒冷气团在北极圈地区蓄积,使得中纬度信风带势力加强,由北向南推移;而在夏季,它的势力减弱,由南向北缩校由于它的势力加强或减弱,带来了北半球地区,尤其是欧亚大陆东部显著的季节变化。不仅如此,中国的“梅雨”等特有的天气现象也归因于它的强弱变化。

  1982年4月~1983年7月的“厄尔尼诺”现象,是几个世纪来最严重的一次,造成全世界1300~1500人丧生,经济损失近百亿美元。1986~1987年的“厄尔尼诺”现象,使赤道中、东太平洋海水表面水温比常年平均温度偏高2℃左右;同时,热带地区的大气环流也相应地出现异常,热带及其他地区的天气出现异常变化;南美洲的秘鲁北部、中部地区暴雨成灾;哥伦比亚境内的亚马逊河河水猛涨,造成河堤多次决口;巴西东北部少雨干旱,西部地区炎热;澳大利亚东部及沿海地区雨水明显减少;我国华南地区、南亚至非洲北部大范围地区均少雨干旱。1987年初,这次“厄尔尼诺”现象进入盛期。

  一提起北极、南极,人们马上会把它们与严寒联系起来。是的,北极和南极不仅是地球的最尽头,也是地球上最寒冷的区域。在北极点附近的漂流站上测到的最低气温是-59℃。但由于北极高纬度地区是巨大的北冰洋(海水温度为-1.9℃左右),加上海拔高度低,因此,北极地区最寒冷的地方,不是在北极点附近,而是在远离海洋的较低纬度的内陆地区。现已观测到的北半球最低气温,是在位于西伯利亚东北部、北纬63.5°的奥米亚康镇测得的。此处1885年2月测得的—67.7℃的正式记录,成为当时的世界之最。到了1993年1月,又观测到-71.2℃的最低记录。

  明白了这些,雷雨后,多到户外去散散步,呼吸新鲜空气,对身体大有好处。

  因此,有人把北极圈附近的这种涡流称作北半球的“寒冷的肺部”,它的“呼吸”——蓄积和放出,左右着北半球的天气。中国大部分的天气系统受制于这一涡流。

  每当雷雨过后,如果你打开窗户,一定会感到空气格外地新鲜。所以,人们往往喜爱在雷雨后到街上去逛逛,或者到野处去散散步,呼吸一下雨后的清新空气,那真是令人心旷神怡。可是,你知道为什么雷雨后空气会变得格外新鲜吗?

  中国地处欧亚大陆的东部。这一地区最显著的气候特征莫过于发达的东南季风气候:冬天寒冷、干燥,夏季炎热、多湿。这种气候系统正是由北自高纬度地区的冷气团和南自热带、亚热带洋面上发出的副热带高压的动态作用形成的。当冷气团势力加强时,中国大地出现寒冷、干燥的天气;而当副热带高压控制中国高空时,出现炎热并常伴有降水过程。由此可见,中国的天气状况直接受着北极、亚北极地区的影响。

  这里有两个原因:第一,什么东西经水一冲洗,立即换了个模样,变得干干净净,清爽可爱。空气也是这样,一场倾盆大雨,就好像给空气痛痛快快地洗了个“淋浴”,把空气中的灰尘和其他脏东西全都冲掉了,空气就变得干净而纯洁;第二,那是因为下雷雨总是夹杂着闪电,而在闪电时,空气中便发生了一种化学变化——空气中的一部分氧气变成了臭氧。

  在奥米亚康地区,5月初,降雪结束;6月中旬,野花盛开;7月,气温达到30℃;10月初,降雪开始。无怪乎在西伯利亚冻原地带的旅行者这样写道:“6月15日,湖心结冰;6月16日,冰已融化;17日,高温,水温达19℃,人们在湖中游泳。”这是对北极剧烈气候变化的生动写照。北极地区的人们,就是在冷暖交替如此剧烈、迅速的恶劣环境中生活着。

  寒潮是一种大规模的特殊的天气现象,对我国冬季的气候有极大的影响。我们都知道,我国是世界上同纬度地区冬季最冷的地方。为什么呢?就是因为有由北长驱南下的滚滚寒潮。

  这股寒潮主要有3条路径,即是西北部路径、北部路径和东部路径。这些发源于北极及西伯利亚上空的冷气团常常对我国工农业生产、人民生活和工程设施带来重大影响和危害,但有时也为干涸的大地带来滋润的雨露。

  一种特殊天气——梅雨,要算是我国最潮湿的天气了。我国江淮地区每年初夏季节(6~7月初)就发生梅雨,此时正值江南梅子黄熟时期,故有此称。梅雨时期,“淫雨霏霏,连月不开”,空气湿度大,长时期缺乏日照,使人觉得潮闷难耐。这时,衣物也往往发霉变质,因此梅雨又有“霉雨”之称。

  每当晚上,我们打开电视机,看完中央电视台的新闻联播后,就是天气预报节目。播音员常常说,来自西伯利亚的寒流在日后两三天内将袭击我国。

  据推算,全球气温变暖会使海平面上升数英尺,将使许多国家和地区的沿海低地被海水淹没。世界上有1/3的人口居住在沿海地区,有些海岛和海港城市本来海拔高度就很低,它们很有可能被海水淹没,如果遇有台风、暴雨等,灾害将更加严重。另外,气候变暖会造成全球气候格局的变化,会造成长期的干旱和尘暴,旱涝的频率可能增大,暴风、飓风、洪水,森林火灾,瘟疫和疾病蔓延将更加频繁,会有一些内陆湖泊、水库水位下降甚至干涸,一些河流可能断流,内地大片地区可能会贫瘠荒凉,沿海地区土地可能大面积盐渍化。现在的农业,林业,牧业都是适应于现有条件的气候状况的,全球变暖以后,将对农业有很大影响,有利的是,高纬地区的生长季节延长,有些干旱、半干旱地区雨雪会增多,同时二氧化碳本身也是一种有益于作物生长的成分,它的增多也能促进作物生长;不利的是,如果降雨格局发生变化,夏季干热少雨,冬季温湿多雨雪,都不利于作物生长。

  1957年5月,南极洲“安莫森”观测站,以-73.6℃刷新了奥米亚康保持了24年之久的地球“寒极”记录,同年9月又测得-74.5℃的新记录。1958年5月,距离南极点1300公里的前苏联“东方站”,以-76℃超过了“安莫森”观测站的记录,同年6月又测得-79℃的低温。过了1个月,“苏维埃”站记录到-83℃的低温,8月,“东方站”又以-87.4℃的低温,再次突破记录。

  单从最低记录来看,地球上最寒冷的地方应该说是南极洲的内陆地带。1957年5月,南极洲“安莫森”观测站,以-73.6℃刷新了奥米亚康保持了24年之久的地球“寒极”记录,同年9月又测得-74.5℃的新记录。1958年5月,距离南极点1300公里的前苏联“东方站”,以-76℃超过了“安莫森”观测站的记录,同年6月又测得-79℃的低温。过了1个月,“苏维埃”站记录到-83℃的低温,   
月,8“东方站”又以-87.4℃的低温,再次突破记录。1960年8月24日,“东方站”观测到-88.3℃的最低气温。
1983年 7月
21日又观测到-89.2℃的最低记录。这是迄今世界公认的全球极端最低气温。东方站位于南纬82度、东经68度的南极洲腹地,海拔超过4000米,冰盖的厚度3000米以上,有“不能到达极”之称。

  臭氧,这是一种什么样的化学物质呢?原来,臭氧也是氧,而且它还是氧气的亲哥哥呢。浓的臭氧是淡蓝色的,有一股很臭的味儿,具有很强的氧化能力。我们知道,在一个氧分子中,含有两个氧原子;而在一个臭氧分子中,却有3个氧原子。臭氧还有漂白和杀菌的本领呢。目前,科学家们正在试验用臭氧来净化水质。有人会担心,这样一来,水中会不会有臭味呢?其实这种想法是多余的,因为稀薄的臭氧是一点儿也不臭的,反而会给人一种清新的感觉。雷雨后,空气中就产生了少量的臭氧,它能净化空气,杀死细菌,因此雷雨后的空气就特别的新鲜。

  雷雨时的臭氧,也是这样产生的。一块带正电的云与一块带负电的云碰到了一起,放电时发出火花,就产生了闪电与雷鸣。闪电时的电压很高很高,可以达到几十亿伏特,所以它产生的巨大电火花,使空气中的一部分氧气变成了臭氧。

  在北极圈附近的5000米高空(气压为500毫巴)上,常常形成一个巨大的低气压系统,由于大气环流的作用,形成由西向东涡旋的强大涡流。这就是气象学上的中纬度信风带。冬季,寒冷气团在北极圈地区蓄积,使得中纬度信风带势力加强,由北向南推移;而在夏季,它的势力减弱,由南向北缩小。由于它的势力加强或减弱,带来了北半球地区,尤其是欧亚大陆东部显著的季节变化。不仅如此,中国的“梅雨”等特有的天气现象也归因于它的强弱变化。

  为了掌握地铁的气象状况,特别是气温和湿度的变化情况,80年代中期以来,地铁卫生和技术部门在地铁的地面和地下站台设置了气象仪器,开展气象要素的对比观测,为改善地铁空气环境提供和积累了许多宝贵的气象科技数据资料,并在实际中得以应用。例如针对地铁气温增高现象,将通风亭口的玻璃窗改换成通风百叶窗,把原来封闭的玻璃门改造为百叶拉门或合金拉门,对热力机器增装了风筒式排风机强迫通风降温,人流高峰时限制客流量。为维护和保障地铁的正常运行,保护空气的清新和舒适的气候环境,90年代初期,北京市人民政府专门公布了市地铁通风亭的管理规定,其中规定地铁通风亭周围100米为保护范围,通风亭周围10米范围内禁止搭建建筑物,禁止排放有毒有害气体与污染物、烟尘粉尘等,从而缓解了地铁气温的升高趋势,使地铁中的气象环境得到了有效改善。

  我们再来看看两极。大家知道,地球上的冰大约有95%在南极,冰层最厚可达3公里,这些冰如全部融化,可以使全世界的海面上升64米。如果南极地区温度上升6℃,当然不可能使这里的冰全部融解。科学家估计最大可能融解10%的冰雪,这就会使全世界的海平面上升6米左右。

  判断寒冷程度的另一个气候要素是温度的年较差。气象学上把一年当中最高温度与最低温度的差值称作年较差。年较差的大小不仅取决于最低温,也与最高温关系密切。北极地区年较差大都在60℃以上。奥米亚康镇的最高气温约为36℃,年较差为107.2℃。如果我们在寒暑差异如此之大的环境中生活,该是何种感受?然而,在奥米亚康镇,确有人类居住着。

  每当晚上,我们打开电视机,看完中央电视台的新闻联播后,就是天气预报节目。播音员常常说,来自西伯利亚的寒流在日后两三天内将袭击我国。这股寒潮主要有3条路径,即是西北部路径、北部路径和东部路径。这些发源于北极及西伯利亚上空的冷气团常常对我国工农业生产、人民生活和工程设施带来重大影响和危害,但有时也为干涸的大地带来滋润的雨露。

  经地铁有关人员长期观测,夏天地铁内车站大厅温度为27~28C,春秋两季在20℃上下,到冬季是15~16℃。有的地铁工作者反映,冬天气温低些相对好过,夏季最难受。由于地铁本身的封闭式环境,也使得混凝土墙壁积存热量和水汽,当空气相对温度达饱和时无法散热。夏季由于空气潮湿,使不少站台墙壁凝结水滴或流水,有的车站昼夜开着除湿机,在高温潮湿的环境中更使人感受闷热难熬,曾经发生过站台服务员在岗位上中暑昏迷的事情。在气压较低的天气或是阴雨天气时,一些工作人员感到憋气难受,易患关节炎等疾病。有的工作人员告诉笔者,他们常年累月在地下工作要尝试“春夏秋冬”的气候:在地面是冬天,在站口和楼梯口处感受像春秋,而在地下站台工作和值班室内像是夏天。

  气温上升引起自然界变化

  酸雨

  按中央气象台规定:长江中下游及其以北地区,48小时内降温10℃以上,长江中下游最低气温在4℃以下,并且陆上有5~7级大风,海上有6~7级大风为发布寒潮警报的标准。我国冬季的寒潮是很频繁的,平均大约10天左右就有一次冷空气或寒潮爆发南下。

  全球天气为什么会反常呢?

  全球天气反常

  寒潮的强烈和急剧降温以及衍生的大风,给农牧渔业生产、海陆交通以及人民生活带来很大危害,特别是对南方喜热经济作物是致命的。强寒潮南下可使南方日平均气温陡降至零度以下。例如广西桂林1952年2月的一天曾降到-0.3℃,使大面积的喜热经济作物受冻害。1973~1976年的两年冬季中,两次强寒潮,曾使云南省南部的西双版纳自治州首府景洪的极端最低气温降到3℃以下,大约40%的橡胶树受冻死亡。所以在冬季时,我们要进行寒潮预报,以便及时受取防冻措施,减少寒害造成的损失。

  移动的气流可将酸雨气体带到几百公里之外地区,排放后24小时,酸性烟雾随风漂移达650公里。在挪威和瑞典、80%~90%的酸雨是“进口”的,其中
10%来自英国,大约每年有91500吨含硫气体。加拿大东南部酸雨的50%~70%来源于美国东北部工业区,而加拿大排放的酸性气体也不可避免地落在相邻的美国某些地区。

  全球气候变暖

  梅雨期的长短及其雨量的多少,来去的迟早都对这个地区的农业生产有很大的影响,6、7月间正是水稻、棉花等春播作物开始转入生产盛期,迫切需要水分,梅雨适时而来对农业生产是很有利的,若梅雨期来得过早,冬小麦、油菜等夏熟作物尚未收割完毕,就会造成烂麦和菜籽发芽等损失。又若梅雨期过长,雨水过多,或是“空梅”,雨水过少,因而引起涝旱,对农业生产就很不利。所以根据梅雨天气的变化特点,梅雨时期既要注意疏通沟渠以利排水,防止洪涝,又要注意保蓄水源以便灌溉,预防干旱。

  中国地处欧亚大陆的东部。这一地区最显著的气候特征莫过于发达的东南季风气候:冬天寒冷、干燥,夏季炎热、多湿。这种气候系统正是由北自高纬度地区的冷气团和南自热带、亚热带洋面上发出的副热带高压的动态作用形成的。当冷气团势力加强时,中国大地出现寒冷、干燥的天气;而当副热带高压控制中国高空时,出现炎热并常伴有降水过程。由此可见,中国的天气状况直接受着北极、西伯利亚地区的影响。

  雷雨后的空气

  世界上第一条地铁是1863年在伦敦运行的,目前全世界已有30多个国家和地区的近80个城市有了地铁,还有许多城市正在施工或筹建中。气象条件的优良与否和地铁安全运行、管理、效益等关系极为密切。在祖国首都北京的地铁车站,细心的顾客都会发现地面站口和地下站台均设有气象观测百叶箱,每天进行气温、湿度等气象要素的观测,足见地铁工作离不开气象保障。

  地铁中的气象

  两极冰雪的融化会海平面上升,这就相当于使物质从接近地球自转轴的位置向远离自转轴的位置扩散。这种效应将引起地球的转动惯量增大,使地球的自转速度减小。详细分析表明,海平面上升6米,至少可使地球自转一周的时间减慢0.03秒。现在地球自转的减慢是每世纪使一昼夜变长0.0015秒,这主要是日月引力产生的潮汐摩擦引起的。地球自转速度快点或慢点对人类的生活以及生态系统无关紧要,值得注意的是可能会引起一系列地球动力学方面的效应,会在地壳上出现一个自西向东的惯性力,破坏各板块之间力的平衡,容易在某些地区的地壳内积累应力,加剧地震或火山振动。我国天文工作者和地震工作者早就注意到,我国华北地区的几次大地震,几乎都发生在地球自转减慢的时期。

  由于空中二氧化碳的存在,雨水呈微酸性,其酸度的全球平均值为pH5.6,该值一般用做衡量降水是否冠以酸雨之称的标准。酸雨一词,广义地说,不但包括“酸雨”,也包括酸雾、酸雹、酸雪、酸露等。

  从今后的能源结构来看,我们可以认为在今后半个多世纪内,大气中二氧化碳的增加速率将与过去20年基本一致。这样,如果以1960年大气中二氧化碳的含量为基数,到2000年增加
20%,可使平均气温上升0.6℃,这还不会给气候带来多大影响;到2040年增加到72%,气温要比现在高2℃,这也不能说就是很不适宜的气候。问题是由于这种温度上升得太突然,不是在几百几千年,而是在短短的几十年内,这对各方面的影响就不能不引起我们的注意了。

  地球寒极气候

  梅雨在江淮各地的开始和结束时期,所谓入梅期和出梅期并非一致。在长沙、南昌、温州一线以南地区,也就是东南丘陵一带,平均在5月10前后入梅,6月10日前后出梅。在长江中、下游,武汉、九江、南京、上海一带,平均在6月10日前后入梅, 月710日前后出梅。所以梅雨时期由南往北推迟。但入梅、出梅时期,有时差异较大,可达半月至
20天。梅雨期的长短也不一样,有的年份可长逾一个月,有的年份入梅还不到 10天就出梅了。还有的年份可出现“空梅”。“空梅”是指6~7月江淮地区没有出现雨季,雨带从华南一下跳到黄河流域,这里天气干旱。

  如果仅从纯数字来看,南极的东方站比北极的奥米亚康镇要低出18℃。但东方站地处4000多米的高原,而奥米亚康镇的海拔与海平面几乎接近。如果我们设定东方站的海拔高度为4000米,按0.55℃/100米的气温直减率计算
(一般来说,随着海拔高度的增加,气温逐渐降低。通常每升高100米,气温下降0.5~0.6℃。气象学上把这种变化率称作气温直减率),那么,奥米亚康镇在海拔为4000米高度的气温,应为现在观测到的温度值与上升4000米高度应下降的温度值之和,即:

  我国的气象资料表明,近年来我国东北地区,尤其是黑龙江省,气温明显上升,越往南增温越不明显;南方有些地区气温似乎在下降。

  如果你走进一个电机室里,关上窗户,就会闻到一股刺鼻的臭味儿。原来,正在进行工作的电动机里,电压很高,电动机里产生了电火花,使周围的氧气受到激发,就有一部分变成了臭氧。

  以上的讨论大都还属于理论上的推测。由于大气中二氧化碳的增加可能引起的后果,是关系到人类人生命安全的大事,所以应当以严肃的科学态度来展开讨论,以得出一个较为正确的预见。如果确实存在着某些不利因素,就应当尽早采取相应的措施,以防患于未然。

  最潮湿的天气

  那么,臭氧又是如何产生的呢?

  “厄尔尼诺”现象

  治理酸雨包括两个方面:一是医治已酸化的环境,如瑞典、美国和德国等国已尝试用碳酸钙挽救酸雨危害的水体和森林;二是严格控制和减少酸雨气体的排放,其重要措施是安装废气净化装置和改进燃烧方式。自1982年起,挪威、芬兰、瑞典、丹麦、奥地利等国提出,到1993年本国排硫量在1980年的基础上降低30%,加拿大则提出在同期内降低50%的更高标准。由于汽车是氧化氮的主要释放源之一,所以安装催化转化器和改进引擎有重大意义。

  对“厄尔尼诺”现象形成的原因,科学界有多种观点,比较普遍的看法是:在正常状况下,北半球吹东北信心,南半球吹东南信风。信风带动海水自东向西流动,形成赤道洋流。从赤道东太平洋流出的海水,靠下层上升涌流补充,从而使这一地区下层冷水上翻,水温低于四周,形成东西部海温差。但是,一旦太平洋地区的冷水上翻减少或停止,海水温度就升高,形成大范围的海水温度异常减弱,甚至变为西风时,赤道东太平洋地区的冷水上翻减少停止,海水温度就升高,形成大范围的海水温度异常增暖。而突然增强的这股暖流沿着厄瓜多尔海岸南侵,使海水温度剧升,冷水鱼群因而大量死亡,海鸟因找不到食物而纷纷离去,渔场顿时失去生机,使沿岸国家遭到巨大损失。

  理论分析表明,大气中的二氧化碳增加1倍,可使大气的平均温度上升2.9℃。地面温度的上升随纬度的增加而增加:在纬度40度的地方接近平均值,在两极地区比平均值高3倍左右,在赤道地区只升高平均值的一半左右。根据这种分析,我们看看近百年来由于二氧化碳增加对大气温度的影响:1860年大气中二氧化碳含量是290PPm,1960年是314PPm,1980年是336PPm。这就是说,1960年以前的100年间二氧化碳只增加了24PPm,而1960年以后的20年间增加了22PPm,后者的增长速度为前者的4.6倍,原因不仅是燃烧的石油和煤炭以惊人的速度增加,同时也与世界人口的激增以及大规模的森林植被被破坏有关。理论计算表明,二氧化碳增加24PPm,可使平均气温上升0.17℃,在100年间气温对气候的影响是微不足道的,就是 20年内气温上升 0.17℃,在一般地区也难以觉察,因为一个地区的温度的平均值波动±0.2℃是常有的事。但是,由于两极地区的温度要比平均值高3倍左右,所以近年来两极地区的温度可能要比20年前高0.5℃左右,这就有可能使两极的冰雪在夏季融解得更多些。

  一提起北极、南极,人们马上会把它们与严寒联系起来。是的,北极和南极不仅是地球的最尽头,也是地球上最寒冷的区域。在北极点附近的漂流站上测到的最低气温是-59℃。但由于北极高纬度地区是巨大的北冰洋(海水温度为-1.9℃左右),加上海拔高度低,因此,北极地区最寒冷的地方,不是在北极点附近,而是在远离海洋的较低纬度的内陆地区。现已观测到的北半球最低气温,是在位于西伯利亚东北部、北纬63.5℃的奥米亚康镇测得的。此处1885年2月测得的-67.7℃的正式记录,成为当时的世界之最。到了1993年1月,又观测到-71.2℃的最低记录。

  此外,火山灰屑也能引起天气变化,火山喷入大气中的烟灰、气体能滤去阳光而使地球清凉。1883年印度尼西亚克拉卡托火山大爆发后,远在法国的科学家连续三年测量到阳光减少了大约10%,直到火山灰从上层大气层消失以后才恢复正常。热带火山还会造成其它一些类型的气候变化,可见,火山也是影响气候变化的因素之一。

  酸雨产生的主要原因是人类不断向大气排放硫和氮的氧化物。一般说来,70%的酸雨由二氧化硫引起,而30%由氧化氮所致。煤炭和石油燃料是最重要的二氧化硫来源,天然气居第5位。氧化氮的最主要释放源是各种交运输媒介,包括汽车、飞机等等。在太阳光和其他物质的影响下,进入大气的酸雨气体二氧化硫和氧化氮,缓缓氧化,分别生成硫酸和硝酸,这两类强酸随雨、雪、雾、露降落地面,便形成酸雨。

  侵袭我国的寒潮路径主要可分西路、中路和东路三条。西路寒潮由西伯利亚西部进入我国新疆,经河西走廊,跨过黄土高原进入华北平原,最后东移入海,每年入秋以后爆发的第一次比较强大的寒潮大都沿这条路径。有时寒潮再向长江以南侵袭,但势力逐渐减弱。中路寒潮发源于极地、西伯利亚一带,经蒙古侵入我国,一般经黄土高原、长江流域向东出海,但势力强大时可南下入侵两广,甚至海南岛。此路寒潮不但源地最为寒冷,距离我国路程又较短,而且经过我国大陆时为平原地带,温度低而速度快,甚为猛烈,对我国影响最大。东路寒潮由西伯利亚东北部向南伸展,经我国东北后侵入我国东南沿海地区。

  北京地铁运行已有近30年了。1971年地铁年客运量是800多万人次,到1995年已增至5亿多人次。地铁在设计时要考虑依据城市气候和四季天气变化等特点合理安排通风亭,以便有效地通风换气,保持地铁通道内部的空气新鲜畅通和气温平衡。近些年来,从对地铁的气象监测情况看,地铁中气温有逐年上升的现象,其原因是人流日益增加,地铁客运量逐年增长,长期超负荷运行。乘客和机车以及车流量增加,热源增加;二是地铁的通风环境遭受到干扰破坏,换气效率降低。例如,通风亭是地铁的“呼吸道”,起着排换空气、降低温度湿度等作用,但一些通风亭和地铁进出站口四周地面绿化地有的减少,有的被建筑物占据或遮盖,当通风亭周围环境被破坏后,虽然大型通风机每天运转,但空气进流量减少,排气效果降低,空气清新度变差,致使地铁内部产生的热气无法有效地排到地面空间。加上街道路面汽车增加,空气污染加重,长久下去对地铁通道和站台内部的局部区域温度分布和空气环境都产生了不利的影响。

  究竟二氧化碳的增加会带来多大影响,多数人还抱着将信将疑的态度。我们估计,这种“情况”不会持续很久,大约在本世纪末以前就可以得出结论。

  从理论上讲,大气中的二氧化碳的“温室效应”早为人们所承认,但有人对二氧化碳的增加会导致全球性的气温升高表示怀疑。他们的主要依据是,从北半球的温度记录来看,本世纪40年代以来,平均气温大约每10年下降0.1℃,现在可能继续在下降。近20年来,大气中二氧化碳的含量却在不断增加,这似乎表明,气温的变化与二氧化碳的增加相悖。同时,另一些人认为,自70年代以来,亚欧北部地区在持续转暖,这可能与二氧化碳的增加有关。

  寒潮

  同是北极地区,寒冷和酷热的程度不是一成不变的,随着时间和空间的不同,差异十分显著。北极温度随时间变化的情景,人们可以很容易想象出来:冬天北极地区进入极夜,气候极为寒冷;而夏天为极昼季节,气候较为炎热。至于温度的空间变化,又是怎么一回事呢?

  由于平均气温上升,总的蒸发量和降水量也将增大。就全世界而言,高纬地区可能受益大些,中纬地区可能受害大些,低纬地区可能受影响较小。

  -71.2+4000×(-0.55+100)=-93.2℃

  在其他国家地铁运行中也曾出现过地铁车站和通道内气温升高的现象,有的国家,当地铁内监测到温度明显升高时,地铁被迫暂时关闭停用一段时间,采取控制人流和通风排风措施,等气温降低后再恢复运营。

  1990年初又发生“厄尔尼诺”前兆现象。这年1月,太平洋中部海域水面温度高于往年,除赤道海域水面温度比往年高出0.5℃外,国际日期变更线以西的海域水面温度也比往年高出将近1℃;接近海面的28℃的暖水层比往年浅10米左右;南美洲太平洋沿岸水域的水位比平时上涨15~30厘米。

  这就是说,如果海拔高度相同,奥米亚康地区的最低气温比东方站附近的最低气温还要低出4℃。虽然这是理论计算的近似结果,但从这个计算中至少可以得出如下结论:北极和南极的最低气温大致相同。这是作者得出的一条重要结论,也是为北极说了一句公道话。

  在北极,漫长的冬天结束后,夏天迅速来临。在奥米亚康地区,5月初,降雪结束;6月中旬,野花盛开;7月,气温达到30℃;10月初,降雪开始。无怪乎在西伯利亚冻原地带的旅行者这样写道:“6月
15日,湖心结冰;6月
16日,冰已融化;17日,高温,水温达19℃,人们在湖中游泳。”这是对北极剧烈气候变化的生动写照。北极地区的人们,就是在冷暖交替如此剧烈、迅速的恶劣环境中生活着。

  太阳黑子是影响地球天气变化的又一重要因素。太阳黑于的活动周期为11年,黑子越多,太阳越光亮。根据柏林自由大学气候学家卡林·拉比兹基和美国柯罗拉多州国立大学研究中心气候学家哈利·冯沦的最近发现,太阳黑子活动周期的顶峰年可能会使北半球许多地区的冬天更冷,夏天更热。科学家认为太阳黑子会影响环绕北极旋转的强风,结果又会影响全球的其它风向模式而带动更多的冷空气南下。

  20世纪80年代以来由于大气中二氧化碳的含量日益增多、温室效应造成的全球气候变暖已引起国际社会的极大关注,各国气象学家越来越多地认识到,这将成为一种未来气候变化的主要趋势。那么,全球的气温升高将会给人们带来什么后果呢?

  酸雨的危害是,湖泊酸化而引起鱼类数量骤减乃至大量死亡。在瑞典、挪威和北美地区此现象尤为显著,在挪威南部的2000个湖泊中的1/3全无鱼影;酸雨还造成森林衰减,在德国西部50%的森林受酸雨所害,走向死亡;酸雨还危及人类的健康,在酸性条件下,汞会通过食物链累积于鱼体内,进而危害人体;灰泥、石头甚至钢铁等材料都会受酸雨的腐蚀而被毁,世界各地的许多名胜古迹,正面临着在酸雨中无声无息地消失的危险。

  地下铁道宛如强劲跳动的交通脉搏,支撑着城市的地下交通,可以实现快速和大批量输送乘客,是现代城市交通的重要发展方向。