谈到冻土,人们自然会想到它与严寒的气候是相联系的。人们用来形容天气寒冷的成语中,常常把“冷”与“冻”相提并论。例如,“天寒地冻”、“滴水成冰”、“冰冻三尺非一日之寒”……。可见,气候对冻土的形成及存在起着决定性作用。
气候是自然地理环境的重要组成因素,而且是一个易于变化的不稳定因素;自然地理环境中的其它因素(如地形、河湖、植被、土壤等)又反过来影响气候变化。就实际情况来说,我国是一个多山国家,地势总轮廓是西高东低,由三个阶梯组成。山川走向和各阶梯相对高度差别,是形成各地区气候特征及其差异的重要原因。
由上述可以看到,冻土的形成和存在与气候条件密切相关。对我国具体自然地理条件来说,地势变化又通过气候与冻土发生联系。不言而喻,我国的气候和地热特点,是我国冻土形成与存在不可缺少的关键因素。
气候
气候包括气温、气压、风、降水、温度等许多因素,它们彼此联系,又相互影响其中气温与冻土的形成有直接联系。自然,其它因素通过气温也间接的影响着冻土。那么,我国的气温有些什么特点,它对冻土的形成及存在起什么作用呢?
我国位于世界最大大陆??欧亚大陆的东南部,东临世界最大的海洋--太平洋。由于大陆和海洋热容量的不同,冬季大陆降温比海洋快得多,因而严寒低温。低温空气密度大,形成大陆高压区;相反,温暖的海洋上降温慢,构成低压区。冬季,空气从严寒的东西伯利亚高压区流向太平洋,强劲的冬季季风控制着我国大陆并直达东南亚。夏季情况正好相反,亚洲大陆内部强烈增温,整个大陆又被低压所控制,吸引太平洋上的空气流向大陆,形成了以东南风为主的暖湿夏季季风。可见,季风是我国气候的突出特征。
冬季风来自北半球寒极--东西伯利亚。这里一月平均气温低达零下50℃,极端最低气温近零下70℃,空气严寒而干燥。每当这种严寒的强大气流过境时,气温迅速下降,天气异常寒冷,这就是天气预报中所说的“寒潮”。冬季寒潮活动十分频繁,我国大部分地区日平均气温锐减10℃以上的强大寒潮,每年平均有6次,较弱的寒潮就更多了。常常是一次寒潮过后,刚刚回暖几天,第二次冷空气又接踵南下,寒潮间隙回暖期极其短促。正是在这频频南侵的冷空气控制和影响之下,才使我国成为世界上同纬度冬季最冷的地区。一月平均气温我国东北比同纬度地区大约低14~18℃;黄河流域低10~14℃;长江以南偏低8℃;就是两广沿海也要低5℃上下。
上面讲的仅仅是平均情况,典型的对比就更为惊人。由表1可知,冬天的满洲里冰天雪地,宛如极地风光;而亚洲大陆西部同纬度的法兰克福,气温还在0℃以上,相差达24.7℃之多。哈尔滨和波尔多的温度差值达到24.9℃。往南随纬度降低,温度差值愈小,但我国气温总是比同纬度地区要低。与全球同纬圈平均情况相比较,我国冬季气温也偏低了许多。
气候是自然地理环境的重要组成因素,而且是一个易于变化的不稳定因素;自然地理环境中的其它因素(如地形、河湖、植被、土壤等)又反过来影响气候变化。就实际情况来说,我国是一个多山国家,地势总轮廓是西高东低,由三个阶梯组成。山川走向和各阶梯相对高度差别,是形成各地区气候特征及其差异的重要原因。
由上述可以看到,冻土的形成和存在与气候条件密切相关。对我国具体自然地理条件来说,地势变化又通过气候与冻土发生联系。不言而喻,我国的气候和地热特点,是我国冻土形成与存在不可缺少的关键因素。
气候
气候包括气温、气压、风、降水、温度等许多因素,它们彼此联系,又相互影响其中气温与冻土的形成有直接联系。自然,其它因素通过气温也间接的影响着冻土。那么,我国的气温有些什么特点,它对冻土的形成及存在起什么作用呢?
我国位于世界最大大陆??欧亚大陆的东南部,东临世界最大的海洋--太平洋。由于大陆和海洋热容量的不同,冬季大陆降温比海洋快得多,因而严寒低温。低温空气密度大,形成大陆高压区;相反,温暖的海洋上降温慢,构成低压区。冬季,空气从严寒的东西伯利亚高压区流向太平洋,强劲的冬季季风控制着我国大陆并直达东南亚。夏季情况正好相反,亚洲大陆内部强烈增温,整个大陆又被低压所控制,吸引太平洋上的空气流向大陆,形成了以东南风为主的暖湿夏季季风。可见,季风是我国气候的突出特征。
冬季风来自北半球寒极--东西伯利亚。这里一月平均气温低达零下50℃,极端最低气温近零下70℃,空气严寒而干燥。每当这种严寒的强大气流过境时,气温迅速下降,天气异常寒冷,这就是天气预报中所说的“寒潮”。冬季寒潮活动十分频繁,我国大部分地区日平均气温锐减10℃以上的强大寒潮,每年平均有6次,较弱的寒潮就更多了。常常是一次寒潮过后,刚刚回暖几天,第二次冷空气又接踵南下,寒潮间隙回暖期极其短促。正是在这频频南侵的冷空气控制和影响之下,才使我国成为世界上同纬度冬季最冷的地区。一月平均气温我国东北比同纬度地区大约低14~18℃;黄河流域低10~14℃;长江以南偏低8℃;就是两广沿海也要低5℃上下。
上面讲的仅仅是平均情况,典型的对比就更为惊人。由表1可知,冬天的满洲里冰天雪地,宛如极地风光;而亚洲大陆西部同纬度的法兰克福,气温还在0℃以上,相差达24.7℃之多。哈尔滨和波尔多的温度差值达到24.9℃。往南随纬度降低,温度差值愈小,但我国气温总是比同纬度地区要低。与全球同纬圈平均情况相比较,我国冬季气温也偏低了许多。
表1 我国各地平均温度和世界同纬度地方的比较
站名 | 海拔高度 (米) | 纬度 | 经度 | 一月气温 (℃) | 年均气温 (℃) | 年较差 |
满洲里 | 666.8 | 49°34′N | 117°26′E | -23.9 | -1.4 | 43.1 |
法兰克福 | 102.7 | 50°07′N | 8°40′E | 0.8 | 10.2 | 18.6 |
50°N平均 | -7.2 | 5.8 | 25.1 | |||
哈尔滨 | 171.7 | 45°41′N | 126°37′E | -19.7 | 3.6 | 42.4 |
波尔多 | 73.cv8 | 44°50′N | 0°32′E | 5.2 | 12.3 | 14.4 |
天津 | 3.3 | 39°06′N | 117°10′E | -4.2 | 12.2 | 30.7 |
里斯本 | 73.6 | 38°43′N | 9°09′E | 10.8 | 16.6 | 11.7 |
40°N平均 | 5.5 | 14.1 | 18.5 | |||
郑州 | 110.4 | 34°43′N | 113°39′E | -0.3 | 14.2 | 27.5 |
波尔盖依 | 143.9 | 34°56′N | 2°20′E | 11.1 | 18.2 | 15.6 |
30°N平均 | 14.4 | 20.4 | 12.6 | |||
台北 | 8.8 | 25°02′N | 121°31′E | 15.2 | 22.1 | 13.2 |
拿骚 | 10.4 | 25°03′N | 77°28′E | 20.3 | 24.3 | 7.4 |
20°N平均 | 21.9 | 25.3 | 6.1 |
夏季来临,来自太平洋及南印度洋的暖湿空气由我国东南沿海登陆,与大陆尚未完全消退的冷空气交汇。在冷暖空气交锋地带形成延绵数百公里的季风雨带。大约五月上中旬,在华南沿海一带首先拉开大陆雨季的序幕。六月中下旬,夏季风增强,涨方冷空气继续北退,季风雨带一跃进抵长江中下游流域,这里便开始了梅雨季节。七八两月,雨带再次北跳,华北和东北广大地区进入雨季盛期,形成多雨天气。此时正置东北夏季高温时期,由于多雨一定程度上抑制了夏季月平均气温的增高,使气温比同纬度的新疆地区低1~7℃(表2)。
表2 东北与新疆同纬度地方气温比较
项目 地区 及台站 | 纬度 | 海拔(米) | 一月平均 气温(℃) | 七月平均气温(℃) | 年均气温 (℃) | |
东 北 | 北安 明水 绥化 | 48°17′ 47°10′ 46°37′ | 271 249 126 | -24.7 -21.1 -21.9 | 21.0 21.7 22.0 | 0.0 2.0 2.1 |
新 疆 | 森塔斯 阿尔泰 和布克塞尔 青河 | 48° 47°40′ 46°47′ 46°40′ | 300 235 120 118 | -8.7 -13.5 -7.7 -16.4 | 21.5 25.3 26.1 29.1 | 5.8 7.2 10.4 6.8 |
从上述可以看出,不管来自亚大陆的冷空气,还是夏季风带来的多雨天气,其总效果是一致的,都造成我国东北北部比同纬度上没有的严寒低温。这里年平均气温低达零下1~5℃如此低温是多年冻土在东北大小兴安岭形成和保存的基本条件。
现在,再让我们回到北半球多年冻土分布图上来。由图上清楚看到,欧亚大陆多年冻土南界越过苏联乌拉尔山之后,在鄂毕河与叶尼塞河间,大致沿62度纬线向东推进,到叶尼塞河东岸南界线,向南直达蒙古和我国阿尔泰山,然后沿蒙古肯特山、爱杭山向东,进入东北大小兴安岭。(到北纬47~49度之间)最后,欧亚大陆冻土南界于小兴安岭萝北附近,再次进入苏联境内。说到这里,人们不禁要问,为什么欧亚大陆冻土南界由北纬62度和南突跃12~14个纬度抵达我国东北大小兴安岭呢?正是由于这里出现了同纬度上别处没有的低温条件,才使欧亚大陆冻土南界向南突进到我国东北北部。这也是严寒低温的另一个重要作用。