气候与人类生产、生活密切相关,气候在一定程度上影响着人类的生产、生活方式。人类影响气候,气候也影响人类。在高中我们所学的各个章节中,都蕴含着气候影响的痕迹。
一、气候对航天器发射的影响
通常把航天器发射场选在人口稀少,地势平坦,视野开阔,地质、水源、气候和气象条件适宜的内陆沙漠、草原或海滨地区。特别是发射窗口的选择更要考虑气候气象条件。
二、气候对地形、地貌的影响
气候对地貌的影响具有地带性和区域性。一般可分为冰雪(如冻融、冰川地貌、温湿(如流水、地下喀斯特地貌等)、热湿(如流水、峰林地貌等)、干旱(如风沙地貌)等气候地貌。气候对地貌的直接影响表现在两方面:首先是决定外力的性质,如冰川区以冰川作用为主,荒漠区以风力作用为主,它们只出现在一定气候区内,显然是由特定气候条件所决定的;其次是影响外力的强度,多数外力作用不限于某气候区内,流水、风、波浪由于大气温度、湿度、气压的影响,其作用强度在不同的地区是各不相同的。气候还通过植被、土壤间接影响外力作用,如在茂密森林区或连续草甸区,地面流水侵蚀作用微弱;一旦森林或草甸被破坏,侵蚀作用加强。如:)在寒冷区,冰冻是决定性的气候因素,冰川发育区产生—系列冰川地貌;
干旱区的植被稀疏,降雨稀少,在山麓沟口发育大量冲积扇或山前剥蚀平原,在平坦地面发育大量的沙丘等风积地貌。这些是干旱区特有的地貌特征。 湿热区的机械风化微弱,化学溶蚀作用很强,溶蚀作用残留下来的铁、铝氧化物常在岩石露头上形成一层“甲壳”。在碳酸盐岩地区,形成各种喀斯特地貌。在热带稀树草原地区,夷平地形较为发育和广阔。
三、气候对土壤的影响
气候对土壤形成的影响主要是通过温度、降水、湿度和蒸发等因素而起作用,即水热条件及其动态的综合。
1.气候控制着土壤形成的方向及其地理分布气候因素决定着成土过程的水热条件,直接影响到土壤中的水、气、热的状况和变化。气候不仅直接参与母质的风化和物质的淋溶过程,而更重要的是在颇大程度上控制着植物和微生物的生长,影响土壤中有机质的积累与分解,决定着养分物质的生物小循环的速率和规模。所以,气候是土壤形成和发育的重要因素,控制着土壤中物理、化学和生物等作用过程的总趋势。在不同气候条件下发育的土壤便有很大的差异。气候在地表呈有规律的变化,构成呈水平方向和垂直方向分布的图式。而土壤的类型亦发生相应的更替,表现出一定的地理分布规律性。
2.气候制约着土壤的形成过程。气候对成土过程的影响主要表现在:母质和土壤中矿物的风化和淀积,有机质的合成与分解,水分的蒸发和淋溶等过程。一般地说,温度增高10℃,化学反应速度平均增加1—2倍;温度从 0℃增至50℃时,化合物的离解度增加7倍。所以在低纬地区的岩石风化和土壤形成的速度,比中纬和高纬地区的快得多,风化壳和土壤的厚度也比中、高纬地区厚得多。如我国高温多雨的南方,风化壳的厚度可达几十米;而干冷的北方和高山区,风化壳皆很薄,土壤发育程度也较低。在降水量大于蒸发量的湿润地区,淋溶作用强,土壤具有盐基饱和度低,酸性强等特点。如各种森林土壤。在蒸发量大于降水量的干旱地区,淋溶作用弱,土壤常具中性至微碱性反应,盐基饱和度较高,剖面中有碳酸盐、硫酸盐甚至易溶盐的积累。
四、气候对水文的影响
气候的基本要素是气温和降水,而河流的水文特征包括水量大小,汛期及水量季节变化,含沙量,流速, 结冰期等,他们之间有着极为密切的关系。
1.外流河的水文特征一般包括河流的水位、流量、汛期、含沙量有无结冰期等方面,影响河流水文特征的因素主要是气候因素。对应如下: 水位、流量大小及其季节变化由降水决定的。夏季降水丰沛,河流流量大增,水位上升,冬季降水少,河流水量减少,水位下降。降水的季节变化大,河流流量季节变化也大。 汛期长短,雨季开始早结束晚,河流汛期长。雨季开始晚,结束早,河流汛期短。含沙量大小 ,由植被覆盖情况和土质状况决定的。植被覆盖差,土质疏松,河流含沙量大。反之,含沙量小。间接受到气候的影响。
有无结冰期,由流域内最低气温决定的。月均温在0℃以下河流结冰,0℃以上无结冰期。
河水流速大小,由地形决定,落差大流速大、地形平坦、水流缓慢。但也受到水量大小的影响。如:热带亚热带以及温带海洋性气候的河流都没有结冰期,热带雨林气候下河流全年水量巨大,热带季风气候条件下,河流在雨季水量大,草原气候则较少,沙漠气候没有。亚热带季风气候夏季降水丰富,河流水量大,河流的汛期在夏季;地中海气候,冬季降水较多,夏季降水少,属于冬雨型,汛期在冬季。温带海洋性气候全年降水平均,河流水量大,水位平稳;温带大陆性气候,降水全年较少,夏季相对稍微多,故汛期在夏季;温带季风气候,夏季降水多,汛期在夏季。温带海洋性气候没有结冰期,其他温带气候则有结冰期。不同的气候会对应不同的植被带,植被带会影响河流的水文状况,如热带雨林气候下的热带雨林带,那里的河流的含沙量较小;温带季风和温带大陆性气候则相反。
2.内陆河的补给水源主要来自高山冰雪融水,所以气温对其影响相对较大。
此外,气候对风海流的形成,季风洋流的形成也是至关重要的因素。
五、气候对植被的影响
气候的两个基本要素是气温和降水,在它的影响下,植被的分布表现出相对的整体性和绝对的地域差异性。由于热量条件的差异,植被分布呈现从赤道到两极的地域分异,表现为植被带大致与纬线平行,沿东西方向延伸,南北方向更替。如:亚欧大陆东部,自南向北表现为热带雨林→季雨林→亚热带常绿阔叶林→温带落叶阔叶林→亚寒带针叶林→寒带苔原→冰原。由于水分条件的差异,植被分布呈现从沿海到内陆的地域分异,表现为植被带大致与海岸线平行方向延伸,垂直海岸线方向更替。如:亚欧大陆中纬度地带自太平洋沿岸向内陆表现为温带森林→温带草原→温带荒漠。此外,在高大的山地上,由于水热条件的差异,则表现为垂直方向的分异。有些地区因为其他因素的影响,导致水热条件的变化,从而使植被表现为复杂性。如:沙漠中的绿洲。
六、气候对资源能源的影响
气候本身就是一种资源,它给人类提供了取之不尽、用之不竭、巨大而廉价的能源,如太阳能、风能、水能、生物能等等。太阳能是地球上最宝贵的自然资源:直接利用方便清洁。太阳温室、太阳能电池、太阳能热水器等等已广泛使用,大规模的太阳能发电也不再是梦想;风能、水能也是太阳能的表现形式。现代化的大型水电站和风力发电场,使人类利用太阳能的深度和效率有了极大提高。此外在水利建筑选址、建设过程中,也要考虑降水量、暴雨强度等气候要素。
七、气候对农业的影响
气候资源是自然资源中影响农业生产的最重要的组成部分之一,它提供的光、热、水、空气等能量和物质,对农业生产类型、种植制度、布局结构、生产潜力、发展远景,以及农、林、牧产品的数量、质量和分布都起着决定性作用。热量是决定一个地区农作物熟制的主导因素。如我国的东北平原作物熟制是一年一熟;光、热、水等气候要素的不同组合对农业也有影响。如青藏高原光照充足、热量不足,不利于农业增产;气候条件影响作物的种类和品质。如南方适宜生长喜短日照、热量充足的作物。大气降水的多少和时间分配,对农作物的生长和产量关系极大:春雨充足,保证冬小麦需水关键期的用水,能获得丰收;伏雨充足,为适时播种和冬前生长提供了有利条件。总之,水分是农业生产必须条件之一。
八、气候对工业的影响
在庞大的工业系统中,几乎所有的行业都会受到气候的影响。以农业产品为原料的工业自不必说。建筑业、海盐生产受气候的作用也不必多言。太阳辐射的强弱、气温高低的变化、风向及风力的大小、降水的多寡等等,对城镇的规划设计就有举足轻重的影响。建筑物的朝向、室内日照状况、地基的深浅、建筑材料的选择等都必须以适应当地的气候条件为前提,在施工过程中,低温、冰冻、雨雪、大风等也会影响到建筑物的质量。特别是工业布局时,更要气候的影响。有大气污染的工业一定要布局在当地最小风频的上风向和与季风风向垂直的郊外。此外在水利建筑选址、建设过程中,也要考虑降水量、暴雨强度等气候要素。
九、气候对交通的影响
人们以车、马、轿、船代步的时代,交通受气候影响自不待说。 “南船北马”的交通方式差异,是气候影响的最突出结果。现代社会,汽车、火车、轮船和飞机等交通工具快捷而方便,但它们对气候条件的依赖反而更明显了。大雾、大风、暴雨、低温、积雪和积冰,每年都造成数以万计的交通事故,车祸、海难不决于耳,给国家和人民造成不可估量的损失。在铁路、公路、航空、管道、水运的选线方面,也要合理利用气候资源。如:公路和铁路的建设,不宜建造在常发洪水的地段;飞机场不宜建在多雾的地方,轮船在海上航行更需密切留意天气预报,减少交通事故的发生,确保交通安全。
十、气候对商贸的影响
一般情况下,气候变化的规律性是很明显的。春夏秋冬,四季更迭,这是一种表现形式。从赤道向南北两极延伸,气候带排列有序,分别为热带、温带和寒带,纬度地带性清楚,这又是一种表现形式。这种气候的节律性和地带性,对生产事业,尤其是农业生产产生着深刻影响,进而制约着经贸活动。例如,温带地区适宜农作物的生长,所以作为人类衣食主要来源的棉花和粮食,主要产于温带地区。同样,目前世界上谷物的主要出口国是位于温带范围的美国、法国、加拿大和澳大利亚、阿根廷、巴西等国家。而工业原料的橡胶、剑麻、椰子、丁香以及咖啡、可可等饮料作物则完全产于热带地区。气候条件也会对国际贸易活动直接产生影响。北半球的欧洲、亚洲和北美洲的部分地带已经伸入寒冷的北极圈范围内,因此,太平洋和北大西洋沿岸的一些位处高纬度的港口,气温太低,秋冬季节洋面封冰,致使不少港口一年中有半年因航船无法运行而被迫停用,国际贸易近乎瘫痪或停顿。由于近几年持续暖冬,我国销往加拿大和北欧等国家的滑雪手套等很不景气,客户纷纷减少定货量乃至解除合同,贸易量大减。灾害性天气(如寒潮、霜冻、风暴、干旱、洪涝、冰雹等),对贸易往来等产生的破坏性影响更为直接和严重。如:1972年,由于气候异常,南美秘鲁沙丁鱼的捕获量减少2/3,致使当作饲料的鱼粉锐减。与此同时,印度和西非的花生,苏联的向日葵等,也因天旱而大量减产,致使能当饲料的大豆,价格成倍上涨,由此引起了世界饲料与谷物市场的供求矛盾和国际贸易活动范围的扩大。 重视气象现象和气候条件的观测与分析,特别是较大范围的气候异常的观测研究,了解气候变化态势,熟悉气候条件对国际贸易的影响,从中掌握世界市场动向,以便主动地采取措施,搞好进出口贸易,已成为世界各国、各地区政府和经贸界人士的一项基础工作。
十一、气候对人们的生活的影响
1.人们生活在大气层的底部,大气中的四季嬗变、风霜雨雪都对人体产生各种影响,以至引起疾病。其中有些是气候条件直接或间接致病的,例如中暑、冻伤、感冒以及慢性支气管炎、关节病、心脑血管病等。此外,高山反应、空调病、风扇病等也与气候有关。为了满足广大居民防病治病、健康长寿、提高生活质量的需要,现在北京、上海、南京等城市的气象部门开展了人体舒适度、中暑指数、心脑血管病、胃肠道传染病,以及紫外线强度、花粉浓度等医学气象预报。当然恰当利用气候条件也能防病治病,如利用气候条件作为锻炼身体的手段,登山、冬泳、滑冰、滑雪等,以增强体质。气候疗养,如沙疗、日光浴、空气浴、冷水浴等防病治病的方式已被越来越多的人接受。天气预报中诸如穿衣指数、登山指数等内容,对人们合理利用气候资源,防病健身起到了指导作用。人类也是喜光动物,我们经常晒太阳和我们的居室内有较好的日照,不仅可以杀灭病菌,减少疾病,还可以帮助对钙等微量元素的吸收,提高体质。
2.人们的衣着和气候有着密切关系。高纬度的居民猎取毛皮兽,将又厚又暖和的毛皮剥下来,制成御寒衣物,生活在长冬无夏地区的居民则单衣薄裤就已足够,有些原始部落几乎全身裸露。青藏高原日较差大,藏族同胞便创造出独特的穿衣方式:夜间很冷,藏民为了防寒紧裹皮袄;白天日照强烈,天气暖和,人们便把皮袄解开,只穿一只袖子,甚至甩掉两只袖子,把皮袄束在腰间。
3.食物的加工制作和烹调方法,也受气候因素的影响。不同气候条件,种植的农作物也不同。我国南方属湿润地区,水稻是主要粮食作物,因而南方人爱吃大米;北方是半湿润半干旱地区,小麦是主要粮食作物,北方人喜欢吃面食。西北和青藏高原气候区的居民,以畜牧业为主,羊肉、牛肉成为主食。
4.房屋的建造也要适合当地的气候条件,创造良好的室内工作和休息环境,就成为人类适应和利用气候条件的一个重要方面。我国南方夏季长而炎热,房屋多高大宽敞,通风散热条件好;北方冬季长而严寒,房屋便矮小紧凑,密闭程度高,取暖效果较好;黄土高原的居民,常以窑洞为房屋,因为土是不良导热体,温度变化小,有冬暖夏凉的特殊优势。大洋洲西萨摩亚的农村房屋,只用一根根树干围成松散的圆形,顶上覆盖阔大的椰叶,没有墙,便于通风散热。生活在北极圈的因纽特人则可以用雪块建造房屋,这种半球形冰屋仅开一扇小门,四壁高悬毛皮防止散热,保暖性能很好。积雪的高寒区,常可见哥特式的尖顶房屋,以便尽量减少屋顶积雪;而我国西北干旱地区的房顶,则以平顶为主,方便晾晒东西。
总之,气候对人类的生产、生活影响是多方面的。另外,气候的变化对人类的影响也逐渐显示出来。因此,人类应该更加关注气候,关爱自己的环境。