北美洲新大陆刚发现时,那里没有马匹,当时的欧洲商人就利用北大西洋上的东北信风,乘帆船把马匹贩运到北美洲并且赚了很多钱,因此人们把东北信风称作贸易风。可是东北信风有时会发生南北摆动,致使船舶进入到无风带(北纬30°~35°),这时船舶不能行走,只有在海洋上等待,结果造成大量马匹死亡。死亡的马被抛入海中,浮在海面上,这一带海域由此就获得了一个奇怪的名称——马纬度。
山谷风
在晴天里,山坡上常刮从谷中上坡的风,叫谷风;夜间则吹从山上下坡的风叫山风,它们合称为山谷风。由于夜间谷底上空是上升气流,因此常出现云层以致下雨,称为夜雨;白天谷底上空是下沉气流,因而天气晴朗,阳光普照。我国西藏的拉萨就位于这种河谷地形中,因此白天以“日光城”、夜间以“拉萨夜雨”(主要在雨季)而闻名。
风成偏形树
如果一个地方常吹一种风向,而且风速又比较大,树木迎风侧的枝芽因风吹而发育不良甚至枯萎,树形便会明显偏向风吹去的那个方向,甚至主干也会倾斜,这种树木就称风成偏形树。
风的力量
恒定方向的大风不仅能把树吹成偏形,也能一点点地风蚀较软的岩石,形成千奇百怪的风蚀地形。大风把砂粒从地表吹起再落下,重新分布,会形成各种各样的风积地形,例如沙纹(沙脊、沙条)、沙丘等。
龙卷和沙尘暴
龙卷是从强烈的积雨云中发展起来的强烈旋风。旋风中心从积雨云中伸下来,像个长长的象鼻子,有的像一条青龙在空中飞舞,所以称它为龙卷,俗称龙卷风。沙尘暴是指陆地上的大风把地面上的沙尘杂物刮到空中,使水平能见度降低到1000米以下时的天气状况。
形形色色的龙卷
人们通常把发生在陆地上的龙卷称为陆龙卷,发生在海面上的龙卷称为海龙卷。经常造成生命财产损失的主要是陆龙卷。龙卷的外形各不相同,最常见的龙卷形状像一个巨大的漏斗,自云中伸向地面,渐渐变窄,因此常称它为“漏斗云”
龙卷的危害
龙卷的范围虽然很小,但却是世界上风速最大的天气系统。龙卷管子中的气压极低,甚至只有正常气压的30%~40%。因此,在它经过的路径上,比较密闭的建筑常会发生爆炸性破坏。弱的龙卷只破坏房屋的门窗;中等强度的先揭房顶,后吹倒墙;最强的龙卷可以把村镇变为废墟,甚至把废墟也清扫干净。
沙尘暴的危害
沙尘暴天气出现大风和扬沙。大风破坏建筑物,吹倒电线杆、树木,撕毁农用塑料大棚和地膜,使瓜果、蔬菜、棉花等农作物的苗和花遭到损害,造成减产以至无收。大风刮去地表的肥沃土壤,造成风蚀。风速减小时,沉积的沙土又会掩埋水渠和农舍,侵吞农田。
沙尘云墙
强烈的沙尘暴来到以前,人们在天边总会首先看到黄色的沙尘云墙。当沙尘云墙还在1000米左右距离时,一般就能听到粗砂砾和小石子在地面上滚动的轰隆声。当沙尘云墙来到近前时,就会看到云墙内许多沙尘云团像原子弹的蘑菇云一样往上冒。一进入沙尘云墙,天色立即灰暗下来,并且时亮时黑。强沙尘暴一般发生在强冷空气南下的前锋(冷锋)上,有时也发生在飑线上、雷雨和龙卷等范围较小的大风中。但只有冷锋上的沙尘暴才能持续较长时间,且影响范围大,有时达几个省区。
台风和季风
在热带海洋上的大气中,常产生像大旋涡一样的环流,称热带气旋。台风就是最强烈的热带气旋。世界上不同地区对台风有不同的叫法。在北大西洋和加勒比海等地,把台风称作飓风。在地球北半球的东亚、南亚和北非等地区,冬季常刮偏北风,带来北方大陆寒冷干燥的空气;夏季又刮偏南风,带来南方海洋上暖湿空气,形成了一年一度的雨季。这种带有明显季节性的风系称作季风。
台风是个空气大旋涡
台风这个空气大旋涡,直径一般有500~1000千米,最大可达2000千米左右,高度可达十几千米。它像个陀螺一样,一边逆时针旋转,一边前进。台风的风速虽然很大,但前进的速度并不快,每小时最多几十千米。登陆我国的台风,主要发源于菲律宾以东洋面上,平均每年有7次左右,登陆时间多数在夏季的7、8、9三个月。
台风眼
成熟的台风中心,一般都有一个圆形或椭圆形的台风眼,直径可达几十千米。眼区中气流下沉,风速一般很小,甚至无风,也几乎没有什么云。因此,台风眼中,天气晴好,白天能够看到太阳,晚上可见星星,这里是台风中心的“桃花源”。而在台风眼壁之外的旋涡风雨区,却是天气最恶劣、大风暴雨最强的区域。
季风的形成
季风主要是海陆之间存在温差所造成的。夏季,大陆上空气因高温而密度小,形成低压;海洋上因凉爽,空气密度大而形成高压。于是夏季风就从南方海洋上吹向北方大陆。冬季,大陆寒冷的空气气压较高,海洋表面却相对温暖,冬季风便从高气压的内陆,吹向温暖而气压低的南方海洋。季风对当地的自然景观、农业,以及人民生活都会产生很大的影响。
全球台风生成和活动区域
台风多生成于水温超过26.5℃的热带海面上。但赤道附近因为地球转动偏向力为零或接近于零,无法形成旋涡,反而没有台风生成。全世界每年约生成80个台风,其中35%发生在西北太平洋,这里是全球台风最多的地方。而中国、日本和菲律宾,又是西北太平洋沿岸受台风影响最大的国家。
大气温室效应和城市热岛
地球的地面平均温度是15℃。可是根据计算,如果没有大气层,地面的平均温度就会降到-18℃。地球大气层的这种保温作用,与玻璃温室上面的玻璃所起的作用类似,因此称作温室效应。科学家们研究发现,人类的生活和生产活动,在加剧大气温室效应的同时,还产生了另一种环境现象——城市热岛。
大气温室效应是怎样产生的
太阳每天以光的形式,向地球表面辐射巨大的热量。地面吸收了太阳光后,它也要向外辐射热量。但这种辐射的波长比较长,因此称为长波辐射。长波辐射在经过地球大气时,会被吸收一部分,地球大气因此而变暖。变暖了的大气同时也不停地辐射波长更长的长波辐射,其中指向地面的部分称为大气逆辐射。地面因吸收了大气逆辐射而增温,这种增温作用,就称为大气温室效应。
产生温室效应的温室气体
地球大气中能产生温室效应的气体只是大气中的一小分,主要有:水汽、二氧化碳、甲烷(沼气)、臭氧、氯氟烃、氮氧化物等。其中水汽决定于温度,人类不能控制。在其他气体中,数量最大、对地球大气温室效应作用也最大的是二氧化碳。
城市热岛
世界上很多城市,无论它的纬度位置、地形和自然环境有何不同,城市的气温都比四周郊区要高,特别是在天气晴朗无风的夜晚,有时要相差4℃~5℃。这种现象被称作“城市热岛”。产生城市热岛的最主要原因是,城市中排放出大量的热量,而且城市工业、交通越发达,人口越多,城市热岛现象也越显着。
温室效应的危害
如果按照目前二氧化碳的增长量,大约到2050年,全球大气中二氧化碳浓度可达到百万分之五百六十,届时全球平均气温将上升1.0℃~3.5℃。由于地球升温主要在高纬度地区,因而将造成极地冰层融化,再加上海水升温后体积膨胀,全球海平面将会上升15~95厘米,一些沿海城市和肥沃农田就会被海水淹没。此外,全球升温还会造成中纬度地区趋于干旱化,高纬度地区发生沼泽化等灾害。
厄尔尼诺和拉尼娜
厄尔尼诺和拉尼娜,是西班牙语“EINino”和“LaNina”的中文音译,意思是“圣婴”和“圣女”。它们分别代表赤道太平洋中东部海域的海水,产生周期性温度异常的两种现象。海水温度异常,常带来气象灾害,如一部分地区干旱、少雨,庄稼颗粒无收;而另一部分地区出现大量暴雨,造成山洪暴发、土地被淹。目前,人们已开始对它们的出现进行预报,但还不十分准确。
“圣婴”厄尔尼诺
在东太平洋的厄瓜多尔和秘鲁沿岸,每年圣诞节前后,海洋表层海水的温度常出现升高的现象,一般到3月份又会自然消失。由于这种现象是发生在圣诞节前后,当地人就把它称作厄尔尼诺,意为圣婴。但有时在东太平洋和中太平洋洋面上,海水反常地持续升温,温度超过常年平均0.5℃以上,并且持续半年多,这种情况便是气象学和海洋学上所说的厄尔尼诺现象。
沃克环流圈
正常年份中,在赤道太平洋区域,由于西太平洋暖池水温最高,东太平洋水温最低,因此西太平洋盛行上升气流,升到高空后向东流去,到达低温的东太平洋后转向下沉,然后在海面上以东风形式返回西太平洋。这样,便构成了一个东西向的大气环流圈,气象学上称作“沃克环流圈”。
厄尔尼诺造成的自然灾害
在自然界中,持续的上升气流会造成气流中水汽不断凝结而大量降雨;持续的下降气流则会造成久晴无雨,气候干旱。在正常年份中,赤道西太平洋的印度尼西亚和菲律宾等地,由于处于沃克环流圈西部的上升气流区域,年降雨量都在2000毫米左右。而赤道东太平洋的厄瓜多尔、秘鲁等地,处于环流圈东部下沉气流区域,年降雨量不足1.0毫米。沃克环流圈东移后,就会使本来多雨的地区发生严重的干旱;而原来干旱的地区则暴雨成灾。此外,沃克环流圈东移,还通过相邻的其他地区大气环流的调整,影响到世界大部分地区,这就是厄尔尼诺能引起世界性气候异常的原因。
厄尔尼诺产生的原因
正常年份中,赤道中、东太平洋表层海水,被吹到赤道西太平洋海区,并在那里堆积形成一个大暖池,水温可达29℃~30℃。而东部海区,由于深层低温海水的涌升补充,海水温度降低到23℃~24℃。在厄尔尼诺期间,热带东风减弱,甚至吹西风,使得赤道西太平洋的暖池水反向东流,东部海区的冷水涌升减弱甚至停止。这样就形成了西太平洋表层海水温度比常年偏低,而东太平洋表层海水温度偏高的现象。从而造成赤道太平洋周围海区出现气象异常。
“圣女”拉尼娜
厄尔尼诺期间,赤道中、东部太平洋海域的表层海水温度升高,在持续半年到一年后,海水会逐渐降温恢复正常。如果海水温度降到了平均值时还继续下降,并超过了0.5℃,此时就称拉尼娜出现了。拉尼娜是西班牙语,意为“小女孩”,气象学上曾称为反厄尔尼诺。厄尔尼诺既译为圣婴,拉尼娜就称为圣女了。拉尼娜通常跟随厄尔尼诺出现,但并不是每次厄尔尼诺后都出现拉尼娜。拉尼娜引起的全球性灾害,不如厄尔尼诺严重。主要因为拉尼娜期间,沃克环流圈并不发生移动,只是使赤道太平洋西部雨量更大,东部雨量更小了。
洪水
洪水是一种由多雨天气造成的灾难现象,当洪水发生的时候,疯狂的水流会冲毁所有阻碍它们的东西,无论是房子、农田、公路、铁路,都会被洪水破坏,使人们不得不逃离自己的家园,躲到别的地方去,直到现在人们对洪水还没有很好的治理方法。
雨和洪水
洪水大多发生在降雨量多的时候,当雨水过多的时候,湖泊等不能容纳这么多的水,于是多余的水就成为了洪水的来源。
洪水发生的地方
河流、湖泊、海边和水坝等水量充足的地方都有可能发生洪水,湖泊水位过高、河流堤坝的溃烂和水坝事故都有可能带来洪水。
洪水的传说
很多古老民族都有关于一场大洪水的传说,在远古的那次大洪水中,人类受到了很大的损失,甚到文明进程也被阻碍了。
上升的水位
人们对于河流、湖泊和水坝的水位非常关注,当它们的水位不断上涨的时候,人们就会考虑是不是该采取措施来抵抗洪水了。
海边的洪水