气候 思维导图
中心主题：气候
定义与概念
- 是什么？
- 指一个地区长期（通常指30年以上）的平均天气状况。
- 是大气物理过程（冷、热、干、湿、风、云等）在长时间尺度内的综合统计特征。
- 与天气的区别
- 时间尺度：气候是长期的平均,天气是短瞬间的状态。
- 确定性：气候描述的是趋势和概率,天气是具体的事件。
- 比喻：气候是“某人的性格”，天气是“某人的情绪”。
组成要素
- 气温
- 空气的冷热程度,是最基本的气候要素。
- 包括：平均气温、最高/最低气温、日较差、年较差。
- 降水
- 大气中水汽凝结并以液态或固态形式降落到地面的现象。
- 包括：降水量、降水强度、降水类型（雨、雪、冰雹）、降水季节分配。
- 风
- 空气的水平运动。
- 包括：风向、风速、风力。
- 湿度
- 空气中水汽含量的多少。
- 包括：绝对湿度、相对湿度。
- 云量
天空被云层遮蔽的程度，通常以“成”表示（如10成即为阴天）。
- 日照时数
太阳直接照射地面的时间长度。
- 气压
单位面积上承受的大气柱重量。
主要影响因素
- 纬度位置
- 根本原因：太阳辐射的纬度分布不均,决定了地表获得热量的基本格局。
- 表现：低纬度地区炎热,高纬度地区寒冷。
- 海陆位置
- 原因：海陆热力性质差异（海洋热容量大，升温降温慢；陆地热容量小，升温降温快）。
- 表现：形成海洋性气候和大陆性气候。
- 海洋性气候：温差小，湿度大,降水多且季节分配均匀。
- 大陆性气候：温差大，湿度小,降水集中在夏季。
- 大气环流
- 原因：全球性气压带和风带（如赤道低气压带、副热带高气压带、信风带、西风带等）。
- 作用：促进高低纬度之间、海陆之间的热量和水汽交换,是形成全球气候模式的关键。
- 地形地势
- 原因：山脉的阻挡、抬升作用。
- 表现：
- 迎风坡 vs. 背风坡：迎风坡多雨（地形雨），背风坡少雨（雨影区）。
- 垂直地带性：海拔越高，气温越低，形成“一山有四季，十里不同天”的现象。
- 洋流
- 原因：海洋中大规模的海水运动。
- 作用：输送热量，影响沿岸气候。
- 暖流：增温增湿（如北大西洋暖流使欧洲西部温带海洋性气候向北延伸）。
- 寒流：降温减湿（如秘鲁寒流使沿岸形成沙漠）。
- 下垫面
- 指地球表面的状况，包括：植被、冰雪覆盖、湖泊、城市等。
- 影响：反射率、热力性质不同,对局地气候有调节作用。
- 人类活动
- 原因：改变下垫面性质、排放温室气体和气溶胶。
- 影响：导致全球气候变暖、城市热岛效应、酸雨等。
气候分类
- 柯本气候分类法
- 最广泛使用的分类系统,以气温和降水为核心指标。
- 主要类型：
- A - 热带气候：全年高温，月均温>18℃。
- Af - 热带雨林气候
- Am - 热带季风气候
- Aw - 热带草原气候
- B - 干旱气候：年降水量稀少。
- BWh - 热带沙漠气候
- BSh - 亚热带沙漠气候
- BSk - 温带沙漠气候
- C - 温带气候：四季分明，夏季温暖，冬季温和。
- Cfa - 亚热带湿润气候
- Cfb - 温带海洋性气候
- Csa - 地中海气候
- Cwa - 亚热带季风气候
- D - 寒温带气候：四季分明，夏季温暖，冬季寒冷。
- Dfa - 温带大陆性湿润气候
- Dfb - 温带大陆性气候
- Dfc - 亚寒带针叶林气候
- E - 极地气候：全年严寒。
- ET - 苔原气候
- EF - 冰原气候
- A - 热带气候：全年高温，月均温>18℃。
- 其他分类法
- 按温度带：热带、亚热带、温带、亚寒带、寒带。
- 按干湿状况：湿润、半湿润、半干旱、干旱。
- 按成因：季风气候、海洋性气候、大陆性气候等。
研究与应用
- 研究方法
- 观测：气象站、探空气球、气象卫星、雷达。
- 数据分析：收集长期气象数据，计算平均值、极值、概率等。
- 模型模拟：使用气候模型（GCMs）模拟过去和未来的气候变化。
- 应用领域
- 农业生产：根据气候选择作物、安排农事活动。
- 建筑与城市规划：考虑气候因素进行节能设计和城市布局。
- 交通运输：航空、航海、陆路运输需关注天气和气候条件。
- 能源开发：风能、太阳能的开发依赖特定风力和日照资源。
- 健康与卫生：气候影响疾病传播（如疟疾）和人体健康。
气候变化
- 表现
- 全球变暖：全球平均气温上升。
- 极端天气事件增多：热浪、干旱、暴雨、洪水、台风等频率和强度增加。
- 冰川融化与海平面上升。
- 生态系统改变：物种分布范围变化,生物多样性受损。
- 原因
- 自然因素：太阳活动、火山喷发、地球轨道变化等。
- 人为因素（主导）：
- 温室气体排放：燃烧化石燃料（煤、石油、天然气）导致二氧化碳等气体浓度增加,加剧温室效应。
- 土地利用变化：砍伐森林减少了二氧化碳的吸收。
- 影响
- 对自然系统：海平面上升威胁沿海地区,生态系统失衡。
- 对人类社会：影响粮食安全、水资源、人类健康、经济发展,甚至引发气候难民问题。
- 应对策略
- 减缓：从源头上减少温室气体排放。
- 能源转型：发展太阳能、风能等可再生能源。
- 提高能效：推广节能技术和绿色建筑。
- 保护森林：植树造林,保护现有森林。
- 适应：调整社会系统以适应已经发生和不可避免的气候变化。
- 建设防护工程：如海堤、防洪坝。
- 培育耐旱/耐热作物：发展气候型农业。
- 完善预警系统：加强极端天气预警。
- 减缓：从源头上减少温室气体排放。
