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体现冷暖的各种指标
一个地方的冷暖固然与太阳辐射能有关系。但描述冷暖的具体指标并不是太阳能,而是“温度”的高低。一般所谓的“温度”是指“气温”,即距离当地的地表面1.5米高度上的空气温度(太阳晒不到的百叶箱里的空气温度)。最高温度是一天内气温的最高数值,它经常出现在太阳达到最高位置以后2-3小时。最低温度是一天内的气温的最低值。它一般出现于日出之前。气温低于摄氏零度,会出现冻结、霜冻等现象。
以温度为基础的还有各种“平均温度”,如日平均值气温、月平均气温、年平均气温等,它们是对应时间段内的多个气温数据的平均值。另外地表面的温度称为地温。因为地面可以直接吸收比较多的太阳能而在白天地面变得很热,于是“地温”在中午可以高于气温不止10度。而在夜间它又因为散热太快而使自己的温度比气温低几度。
为了体现当地的生长期内的总的热量情况,有时还把一个阶段的每天温度加起来(累计值),并且称它为“积温”。如根据气象资料统计日平均温度高于0℃,或者10℃期间(从春到秋)每天摄氏温度的合计值。这个数值体现气温的高低还体现着这种热量维持了多少天,它是衡量当地可以种植那些作物的重要依据。体现热量情况的指标还有:无霜期、永久积雪期、冻土深度等。
新疆有的地方积雪终年不化,而吐鲁番又非常最热,如何理解新疆气候的这种多样性?我们说,当地的“纬度’联系着获得的太阳能的多少,是影响冷暖的第一要素,而海拔高度(高山与盆地)的不同是影响冷暖的第二个因素。
我们知道,在对流层大气里,气温一般是随高度而降低的。一般是每升高1公里,温度降低6-7度。照此分析,以新疆而论,海拔最低的地方的温度就最高。如果海拔1000米的山麓的温度是夏季的30°C,那么海拔5公里的温度就可以在零度附近。新疆有低于海平面的吐鲁番,也有很多高于5公里的高山。这巨大的高度差,造成了新疆各地温度的明显差别。
此外,大范围的大气环流、山体对冷暖空气活动的阻隔、云雨的多少、大面积的积雪、土壤的性质、经久的浮尘等也是影响当地温度的因素。
新疆的年平均温度的基本特点是高山冷,盆地热;北疆冷南疆热;西部冷东部热。南疆盆地大约是10-13℃,北疆盆地大约是5-7℃伊犁河谷大约是8-10℃ 而吐鲁番-哈密盆地大约是10-12℃。春、夏、秋三季新疆的温度也基本具有高山冷,盆地热的特点。
关于高山冷,盆地热的特点在北疆乌鲁木齐附近的7月平均温度剖面(从盆地到天山顶附近)数据中体现得比较清楚。你搭车沿山而上,几乎一天就经历了从夏到冬的温度变化。
表1.3 天山北侧剖面的平均温度(℃)随海拔高度(米)的变化
海拔高度(米) | 夏(7月,℃) | 冬(1月,℃) | |
蔡家湖 | 441 | 25.5 | -19.4 |
乌鲁木齐 | 918 | 23.7 | -14.0 |
小渠子 | 1874 | 14.8 | -10.8 |
天山站 | 3543 | 4.7 | -15.9 |
新疆冬季的温度受地面积雪的影响非常大。在北疆准噶尔盆地几乎是每年冬季都有稳定的积雪。白色积雪把本来就比较少的太阳能反射了回去,结果是盆地的温度反而比雪少的山区冷。于是这里出现了温度随高度反而增加的逆温层。即盆地冷,山腰暖和,高山依然冷的奇特温度分布(见表1.3和图1.5)。如1月份乌鲁木齐附近天山剖面是最暖和是海拔2000米附近的中山地带,而乌鲁木齐(海拔约900米)的温度却与3543米的高山处的温度差不多。在这里剖面上反而是海拔最低的蔡家湖最冷。
图1.5 乌鲁木齐附近天山剖面冷季各月逆温层的形成过程图
如果某一年冬季在吐鲁番、塔里木盆地也出现稳定的面积比较大的积雪,那里也出现明显的逆温层。造成当地的冬天就特别冷。
根据气象站资料,新疆最冷的地方出现在富蕴的可可托海,1960年1月21日的气温曾经达到零下51.5℃,而吐鲁番是全国最热的地方,盆地里的托克逊气象站1975年7月13日曾经达到48.0℃。夏季地面土壤的温度则可以更高。而吐鲁番盆地海拔更低的地方,应当比它更热。吐鲁番特别热显然与那里的海拔特别低、干燥沙质的土壤容易被太阳加热有关。
新疆夏季气温0℃的所在高度低于一些高山顶,于是新疆高山就有永久积雪和冰川存在。
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