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我国是一个地形类型复杂多样的国家,包括平原、丘陵、山地、高原和盆地等地形类型在我国都有十分广泛的分布,形成了许多著名的地形区,比如四大高原、四大盆地和三大平原等等,而山脉是我国地形分布的骨架,也是分隔众多地形区的重要界线。从山脉的走向来看,我国主要有两种走向的山脉分布较多,分别是东北西南走向的山脉和东西走向的山脉。东北西南走向的山脉分东中西三列,分别是东列为台湾山脉、中列为长白山和武夷山、西列为大兴安岭、太行山、巫山和雪峰山。
东西走向的山脉分北中南三列,分别是北列为天山和阴山、中列为昆仑山和秦岭、南列为南岭。如果从三大自然区的角度来看,我国东西走向的山脉中有两列位于我国的东部季风区,分别是秦岭和南岭。秦岭是我国东部季风区内部南方地区和北方地区的分界线,是冬季0℃等温线经过的地区。秦岭大致位于北纬32°至北纬34°左右,广义的秦岭东西绵延超1000千米,南北宽度约为100千米,属于断层中相对上升的地垒部分,山势十分陡峭,属于断块山地,平均海拔在1500米至2000米左右,其中更高峰为太白山,海拔为3771千米。
南岭属于东南丘陵的组成部分,大致位于北纬24°至北纬26°左右,东西绵延超过800千米,平均海拔约为1000米左右,相对于秦岭,南岭的海拔稍微低一些,南岭是我国华南地区最重要的山脉。我国东部季风区,主要的气候类型就是亚热带季风气候和温带季风气候,秦岭和南岭对于我国东部的季风气候具有重要影响,这种影响我们可以从气温和降水两方面来阐述。如果没有了秦岭和南岭山脉,那么我国东部地区的地势将会变得更加平坦,也就更加有利于冬季风和夏季风的南下和北上,我国很多地区气温年较差将会变大。
特别是在冬季时,秦岭和南岭对于我国来自蒙古西伯利亚高压的冷空气起到了明显的阻挡作用,如果没有了秦岭和南岭的阻挡,我国南方地区的冬季气温将会明显下降,冬季最冷月0℃等温线将会南移,而我国冬季温暖的华南地区有可能出现低温天气。反之,夏季时东南季风也可以更加深入我国的北方地区,对于气候的降水要素产生影响,没有了秦岭和南岭的阻挡,东南季风携带的水汽可以更加深入到我国的北方地区,使得南岭和秦岭以北地区的年降水量会增加,我国年降水量800毫米等降水量线将会北移,黄土高原地区的气候将会变得比现在湿润。
南岭
山脉对气候的影响是非常大的,以秦岭为例。
秦岭对水汽有阻滞作用,秦岭南坡平均降水800毫米以上,北坡平均降水800毫米以下。北坡相对寒冷干燥,南坡则温暖湿润,南坡自下而上拥有亚热带、暖温带、温带、寒温带、 亚寒带5种气候类型;北坡自下而上拥有暖温带、温带、寒温带、亚寒带4种气候类型,它的存在不仅改变了中国大陆的自然格局,还带来了强烈的“南北差异”。
陕西现代显著的大陆性季风气候特征以及秦岭以北所呈现出的干旱化趋势主要是由不同尺度的构造运动所决定的。按照波浪镶嵌构造学说,中国地质构造特征主要表现为NE向环太平洋构造活动带各分带同NW向特提斯构造活动带各分带的交织,其结果编织成斜方网格状的中国构造网。构造网上任何部位均兼具环太平洋和特提斯构造的双重特性。构造带与构造带的交织形成构造网结,称为构造结,是构造活动的强烈部位,秦岭恰恰位于中国构造网的腹心地带;地块带与地块带的交织形成构造网眼,称为地块,是构造活动缓和部位;构造带与地块带的交织则显示出构造带的单一优势构造方向,形成构造网线,称为构造段,其构造活动性介于地块和构造结之间。陕西位于中国构造网的中部,为环太平洋构造活动带的3条分带,自东南向西北分别为渤海―川滇地块带、燕辽―太行―龙门山构造带、松嫩―陕甘宁地块带;特提斯构造活动带的3条分带自西南向东北分别为柴达木―四川地块带、祁连―秦岭―大别构造带、准噶尔―河淮地块带的交织部位,在陕西中部形成秦岭构造结。
秦岭从太古宙起便因处于华南与华北地壳做天平式摆动的支点带上而具有很强的构造活动性;此后,它交替受到环太平洋和特提斯两个系统地壳波浪的多次冲击,叠加了多次构造
运动的印记,喜马拉雅运动以来主要是张、压作用相间而造成的半地垒―半地堑式地块波浪。从晚第三纪以来,秦岭再次以特提斯构造波系为主导,与喜马拉雅造山运动相一致或稍晚一些的构造运动一起使秦岭地带进一步遭受挤压而抬升。第四纪早期,秦岭并未达到现今的高度,也不是气候上的分界线,甚至关中地区在气温稍高的暖湿期还可能发育了具有亚热带特点的阔叶林;到了晚更新世时,秦岭已经基本上升到现今的高度,其以北的气候渐趋干凉,从而成了中国中东部地区亚热带和温带的分界线。
1、秦岭构造带对气候的影响
秦岭构造带对气候的影响主要是对低层气流的动力作用和机械阻滞作用。气流穿越山脉,在迎风坡沿坡爬升,水汽冷却而凝结,云量及降水较多;在背风坡气流下沉,降水较少。秦岭在冬季有效阻隔了中国北方盛行的极地大陆气团冷空气,对气候的影响主要表现在温度差异上。在极地大陆气团控制下,陕西秦岭冬季南北气温相差3 ℃~4 ℃,特别是当强冷空气过境时,这种阻滞效应更为明显,南北温差可超过10 ℃。夏季中国盛行热带海洋气团,由于大陆上基本都为热低压,南北气温相差不大,所以秦岭的屏障作用主要表现在降水的差别上。
同时,秦岭的构造隆升不仅使各种气象要素在同一海拔高度上的水平分布南北差异大,而且垂直变化也有差异。秦岭以北的极端更低气温远比秦岭以南低,说明秦岭以北气候大陆性远比秦岭以南强,使得秦岭以北季风气候大陆性增强,秦岭以南季风气候大陆性减弱。西安与汉中纬度只相差1°14′,汉中还在西安以西,但西安大陆度(气候受大陆影响的程度)却比汉中大10%[13]。另一方面,从秦岭山麓到山顶,大陆度有所减少,从这个意义上说,凸出山峰具有气温年度差异较小的海洋性气候特征。这就加强了中国北亚热带西部(具体表现
在秦岭南坡海拔800 m以南的陕西地区)的气候特征,使其与同纬度中国大陆东部靠近海洋地区具有基本同样的水热指标,并且典型性和稳定性比同纬度中国大陆东部地区还要强,陕西最南部的河谷和坝子甚至具有中亚热带生态环境的水热组合特征。 根据天气动力学原理,气流翻越山脉后将产生振动波,当具备一定湿度条件时,即可产生降水,并且山体越高大,产生的背风波动越强。陕西降水的水汽输送主要靠低层偏南气流,而3 000 m以上的秦岭山脉则对此气流有强烈动力扰动作用。在山脉平均高度以上的地方,山脉背风面出现降水峰值偏南;低于山脉平均高度的地方,山脉背风面出现降水峰值偏北。秦岭北侧夏季的大范围大雨、暴雨是大尺度自南向北的暖湿斜升气流、自北向南的干冷气流与较小尺度的背风扰动共同作用的结果,在两种不同尺度系统的共同作用下产生较强的上升运动,加大了陕西的降水效率,但这种波动效应同秦岭南坡和延安南侧为上升运动区,而与关中为下沉运动区的分布一一对应,即上升运动对应于降水峰值区,下沉运动对应于降水谷值区。关中地区位于秦岭山脉的背风面,地势较低,几乎不产生气流波动效应,因此,在7月雨季波动效应产生的降水量最少,但关中地区西部由于被三面山地围陷,也可产生较强的背风波动作用。关中地区以北地势逐渐增高,背风波动产生的降水量也逐步升高,在秦岭北侧约一个半纬距附近(延安南部地区)出现了一个降水次峰值区。
秦岭是新构造运动强烈隆升形成的半地垒―半低堑山地,东南暖湿气流被逐级抬升,从而使该地区成为陕西的多降水区。由于秦岭北仰南倾的构造特征,气流越过秦岭主脊后处于强烈下沉区,降水急剧减少,所以秦岭南部长江水系流域总面积虽只占全省总面积的354%,但有效受雨面积大,年径流量占全省的734%。秦岭以北黄河流域面积约占全省总面积的62.6%,但年径流量仅占全省的266%。秦岭对气候的多种作用是导致陕北和关中大部分地区资源性缺水的根本原因。同时,由于陕甘宁地块向东南倾斜和渭河断陷盆地北仰南俯,并分裂成许多较小的断块,其中大多数断块也向南倾俯(例如骊山和沁水倾斜断块),所以造成秦岭以北主干河流的支流普遍北长南短,秦岭以北大范围水系向关中地区汇集在一定程度上弥补了关中地区的水资源量。
2、秦岭构造结X型构造格架的气候综合效应
地学界普遍将秦岭―淮河一线作为中国气候的重要分界线,是暖温带和北亚热带气候的分界线。同时,由于中国降水主要受太平洋东南暖湿气流的影响,专家们普遍认为降水、温度等气候指标主要表现为自东南向西北的梯级式下降,但局部矛盾显而易见。研究发现,上述现象是秦岭构造结两个斜向的构造隆升带交织叠加后形成的X型构造格局所制约的X型地形特征造成的。
干燥度是蒸发力和降水量的比值,通常以干燥度1.0、1.5、2.0、4.0作为湿润、半湿润、半干旱、干旱和干燥气候的界限。黄土高原的干燥度除五台山小于10,为湿润气候外,其余各地的干燥度都大于10。2.0等值线大致从长城沿线一带通过,此线以南属半干旱、半湿润气候;山西高原绝大部分、陕北高原北部、甘肃六盘山以西属于半干旱气候;陇东、关中西部、陕北南部、晋中南山区是黄土高原湿润状况更好的地区,年干燥度小于1.5,属半湿润气候。秦岭北麓的干燥度除华山小于10外,基本上都大于10,秦岭南坡的干燥度基本上都小于10。
以往的研究都认为近EW向秦岭是湿润气候与半湿润气候的分界线,但对于下列干燥度的分布却无法解释:离海位置相对更远的汉中干燥度小于10,是湿润气候,而位置偏东的安康、白河、商州、山 阳等地区干燥度大于10,是半湿润气候;离海位置相对更远的宝鸡干燥度小于1.5,位置更西更偏北的陇东、陕北南部干燥度都小于1.5,是半湿润气候,而渭南、潼关、三门峡、渑池等地区干燥度接近或大于1.5,是半干旱气候。而如果从秦岭构造结的X型现代构造地形来看,这个问题可以迎刃而解。
影响陕西及其周边地区降水的东南暖湿气流首先遭受秦岭构造结东南翼东秦岭―大别构造段的抬升,在其迎风坡河南鲁山、栾川形成降水中心,接近1 000 mm;陕西东南部陕豫过渡的商洛等地区则由于山体相对西部较平缓且有低矮垭口,使得南北气 流易于交流而难以形成锋面,同时由于该地区是夏季副热带高压控制下中国华北反气旋下沉气流补偿区,所以形成秦岭主脊以南相对高温少雨区,年降水量不超过750 mm。暖湿气流翻越高大的秦岭山脉后,形成强烈气流下沉区,因而在渭南、潼关一带形成明显焚风效应,高温少雨。这股气流随同东来气流受关中北山阻碍,首先向新构造抬升较弱的关中西部移动,在宝鸡一带受秦岭构造结西北翼抬升的影响,其降水量远高于关中东部,年降水量701 mm。秦岭中西部的佛坪、宁陕、留坝、汉中等地区由于背依高大的秦岭构造结中心强烈隆起区,形成陕西一个较强的降水中心,年降水量约900 mm。青藏高原东侧两支西风气流附合,在低空形成准静止锋,多雨带沿邛崃山―龙门山东麓经北川、青川、广元进入陕甘南部,暖湿气流爬上秦岭构造结西南翼,雨量增加。因此,略阳、留坝等秦岭西部地区雨量较多,虽然在陕南偏西部位,但却比秦岭东部降水量大。陕西凤县及甘肃两当等地区由于处在秦岭构造结西南翼局地地形背风坡,并且处在青藏高原四周垂直环流下沉补偿区的少雨带边缘,所以降水量比其东面和南面相邻山区少。陕北南部北山一带是东南暖湿气流谐振的又一抬升区,但由于多低山且没有形成显著纬向阻挡,所以除在黄土高原南部形成一个半湿润区外,干燥度在总体上呈现由东南向西北增加的趋势。
每当冬天的时候,南北方的温差是比较大的。当北方的天气非常寒冷,北风呼啸,天寒地冻,穿上厚厚的外套,甚至飘起鹅毛大雪的时候,南方很多地方可能是一片碧绿青葱,甚至很多花还在开放,天气湿润,时常会下起小雨。秦岭在南北方气温差距方面起的很大的作用。秦岭是如何以自己的力量,阻挡冷空气南下的呢?
一、秦岭是一座巨大的山脉,东西很长,南北很宽,有效得阻隔了冷空气南下。
我国的山脉非常多,如果仅仅是论高度,秦岭可能不算太突出,但是它在气候方面所带来的影响,是其它很多山脉所无法比拟的。秦岭由东到西非常长,南北跨度也很大,连绵的山脉,纵横起伏,山上的植被也非常茂盛,河流山谷地势险峻。当冷空气经过这里的时候,会被层层阻挡。因此当冷风经过秦岭更高山峰的时候,便难有力气再进一步南下了。这座山脉形成了一个天然屏障,让冷空气望而却步。
二、秦岭海拔较高,山势巍峨陡峭,有很多著名的山峰,对冷空气的阻挡效果非常明显。
秦岭北边是渭河平原,在海拔较低的平原地区,迅速抬高山势,形成了一道陡峭的山岭,这种特殊的地势,对于冷空气的阻挡作用非常大。尽管普通人没有机会登上秦岭,但是当我们乘坐火车,穿过秦岭的重重大山的时候,会感慨这山脉真是太大了。透过车窗看巍峨的山峰,高高耸立,在蓝天白云映照下,山的地势看的一目了然。这也就不难理解,为什么冷空气经过这里的时候,会被有效的阻隔,让南方的空气在寒冷的冬天不至于严寒刺骨。
三、秦岭的地理位置,它南北所处的环境,对冷空气的阻挡效果应该也是有很重要的作用的。
秦岭之所以能够发挥出如此显著的气候调节作用,跟它所处的地理位置也是有密切关系的。我们如果有机会乘坐飞机,高空俯瞰的时候,会看到这座巨大的山脉,真的是巍峨高大,与众不同。
对秦岭为什么能阻止冷空气南下,你有什么自己的认识吗?
专家指出,并不是秦岭以一己之力阻挡了沙尘,这和气流的方向有关,这次气流的方向是一个东路输送的过程,所以对汉中的影响要小一些。
沙尘暴让很多的地区空气质量下降,成为了严重污染的地区。不过虽然扬沙和浮尘的天气,在很多的城市里都受到了影响,让空气受到严重的污染,成为严重污染的城市。但是只有汉中空气质量是优,再加上经历了一场小雨,让汉中市的空气变得更加清新。
秦陵以一己之力,阻挡沙尘
沙尘暴肆虐的当口,汉中确实空气清新,网友猜猜测会不会是汉中以北的秦岭,凭一己之力阻挡了沙尘暴来到南方。在陕西汉中市汉台区民主街处的高楼,和10多公里外南郑区的梁山依稀可见,空气能见度非常高,于是就有人表示,汉中地区秦岭阻挡了大气底层的流动扬沙和浮尘天气,不会影响到汉中地区。一时间秦岭凭一己之力阻挡沙尘南下,高挂热搜,迎来南方网友纷纷点赞。
专家给出了专业解释
对于这一次肆虐多个地区的沙尘暴,让这些地区空气质量“飘红”,唯独汉中空气清新,质量是优。于是有人就有了猜测和说法,说秦岭凭借一己之力阻挡了沙尘。但是气象方面的专家指出,这个说法是不准确的,因为这个是和气流的方向有关的。这一次的气流方向是一个东路输送的过程,虽然秦岭阻挡了一部分风力,但是因为风向的原因,秦岭对汉中市的影响本身并不大。专家的解释,击破了秦岭以一己之力阻挡沙尘的说法。所以,有些事情是不能仅凭自己的主观臆断和猜测,一定要听听专家们是怎样说的。
面对沙尘暴,我们应该要做好防护措施
沙尘暴的来临会给我们带来很多的不方便,空气质量下降。所以,对于一些呼吸系统有疾病的人群来讲,建议更好不要出门,尤其是对于一些老人和儿童,在家里把门窗关好,防止沙尘暴来临时,引发呼吸系统的一些旧疾,如果必须要出门,也要做好防护措施,穿上防护衣,戴上防护口罩和防护眼镜。远离大树和一些户外的广告牌,以免被刮倒的树和掉落的广告牌之类的物体砸伤。也不要骑自行车,在沙尘暴中,因为能见度低,再加上风力大,也容易出现意外。
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