书城科普地球的变脸:天气与气候(地理知识知道点)
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第14章 气候概说(7)

下面再让我们浏览一下日本大阪的一条地下街吧。这条街叫“虹”,它长1000米,宽50米,高6米。全街由4个广场和3个商场相隔排列而成。入口处是“爱的广场”。广场顶部华灯高悬,地上花坛星罗棋布,四周墙壁上装饰着以古代爱情传说为主题的浮雕和壁画。穿过一个商场,便来到“光的广场”。广场中央是一个养鱼池,广场顶部悬挂着由1600只彩灯组成的“星空”。池水与灯光辉映,构成一幅奇幻的图画。再过一个商场,便是“水的广场”,广场顶部2000只喷口向下的喷射水柱,宛如悬挂的瀑布。在七色灯光照射之下,“瀑布”上映出一条弧形的“彩虹”,景色绚丽迷人。这条街因此而得名为“虹”。再穿过3个商场,便来到出口处“绿的广场”。这里绿树如茵,花草满地,显示出一派东方园林的风格。试想,当人们置身这里,工作效率又怎么能不提高呢?

“人造气候”是当代科学的结晶。它不仅可以提高工作效率,还可以用来防治疾病。科学家们根据名山大川,海滨盆地能治病强身的道理,建立起了“人造气候室”,用人工办法来模拟特殊的气象条件,治疗疾病,取得了很好的效果。这是“人造气候”的又一妙用!

知识点气候与民居

气候影响到人类生活的方方面面,世界各地不同的民居就是最显著的例子。上古人类为了“上避风雨,下避野兽”,需要栖身之处。人类最早的房屋是洞穴和树巢。例如《易·系辞》中说,“上古穴居而野处”;《礼记·礼运》中也说,“昔者先王未有宫室,冬则居营窟,夏则居橧(zēng)巢”。可见连帝王也如此。

随着生产力的逐渐发展,人类在长期的实践中创造和发展了真正的房屋,获得了越来越舒适的居住环境。由于人类几乎遍布全球,为了适应世界上各种各样的气候类型,就形成了各种类型的传统民居。那么,世界各地的居民是如何适应当地的气候的呢?

气温与传统民居

如果从两广到黑龙江作一次长途旅行,我们就会发现,我国南方和北方的农村房屋有着很大的不同。南方房屋高大宽敞,通风条件良好;而北方,特别是东北的房屋却矮小紧凑,密闭程度很高。

这是因为中国南方地区夏季长而炎热,夏热成为当地居住条件中的主要问题。而北方地区冬季长而严寒,夏季短促凉爽,冬寒是北方房屋居住的主要问题。如果房屋高大而不密闭,取暖效果就会很差。

邮票上的东北民居

在中国东北,农村房屋普遍采用做饭余热烧炕的办法来取暖。一般两间为一套,内间是卧室,以炕代床。炕是用砖和泥砌成的,上铺炕席,横贯内屋南侧,炕中部有火道,一头通外间的灶,一头通烟囱。每天三餐饭,再加上烧水、熬猪食,就把炕烧暖了。白天,南窗又充分接受了丰富的太阳热量,所以即使天天都是零下二三十摄氏度的严寒,也不再需要专门的取暖设备了。除了火炕以外,中国北方各地农村冬季还有地炉、火墙等其他多种取暖方式。地炉的炉子是落地的,既用来取暖,也可烧水、做饭。火墙大多在招待所和旅店采用,在室外生火,房间的侧墙或房内的火墙就是巨型的“暖气片”。北方城市居民则一般采取暖气或火炉取暖。

在20世纪初,曾有人调查了西欧各地的墙壁厚度,发现了一个有趣的事实。在建筑材料大致相似的情况下,英国南部、比利时和荷兰,即大西洋沿岸地区平均墙厚为9英寸(1英寸=254厘米),德国西部为10英寸,德国中部和东部为15英寸,立陶宛和波兰为20英寸,俄国为28~30英寸。即凡最冷月平均气温在11℃以上地区,墙壁一般厚度是9英寸;最冷月平均气温每降低056℃,墙厚平均增加1英寸。这是因为北大西洋西部有强大的墨西哥湾流送来大量暖水,而盛行西风又把湾流的热量源源不断地送到欧洲大陆。因此,离海愈近,冬季愈暖和,气温不是越北越低,而是愈东愈冷。

比中国东北更北的俄罗斯西伯利亚东部地区是北半球冬季中世界上最冷的地区,地下有60~500米厚的永久冻土层存在。由于这些地区表层土壤冬冻夏融,使许多房屋东倒西歪,当地人称之为“在融冻层游泳”。所以,这些地区的大楼都造得像“高跷”一样,这些“高跷”深深地插进永冻土层内。大楼的楼底高出地面约1米,以防冬季楼里逸出的暖气使融冻层融解。自来水管也干脆加上绝热层后安放在地面上,因为安装在融冻层内早晚要冻坏,又难以修理。冬季为了防止自来水管结冰,每隔一段距离加温一次。

人类自从学会了用火、制作衣服和建造房屋以后,生活的地区就逐渐向北扩展到了北极圈内,因纽特人(爱斯基摩人)就是这样的民族。许多报道和照片都说那里的因纽特人居住在冰雪小屋之中,但有的科学书籍指出,情况并非完全如此。有人研究过,这种雪屋是有,但并不很多。因纽特人一般也喜欢垒石为房,只是在迁徙或稍作停留的途中建造雪屋,因为造雪屋比垒石造房要容易得多。首先,他们把压实的雪切成大块雪砖,然后用雪砖垒成像半球形的雪屋。用雪封住雪砖间的间隙,在室内放一把火,使表层的雪略略融化,房屋就密封了。这种雪屋当地人称为“依格罗”。由于密封程度较高,点灯加人体散发的热量,使室内温度比室外高许多。

爱斯基摩人的雪屋但正因为如此,雪屋会发生缓慢的融化,最终有坍塌的危险。一般一个雪屋居住一两个月就要放弃,另造新屋。好在因纽特人造雪屋技巧高明,花费不了太多的时间。

在热带和赤道地区,终年皆夏,温度既较高,空气又潮湿,因此通风降温成为房屋居住的主要问题。这些地区房屋窗户大而多,开放性大,多面向海风或山谷风方向。开放性最大的房屋也正是在这里。据记载,太平洋中部热带的西萨摩亚的农村房屋,就是把一根根树干围成圆形或椭圆形,顶上覆以椰叶和蒲草。房子没有墙,四面通风,很像中国南方以前的凉亭。房顶下挂的长苇席,可以卷起或放下。收起时八面凉风入屋,放下时抵挡风雨以及下午灼热的西晒阳光。由于这种凉亭或茅屋十分适应当地气候,因而遍及西萨摩亚各地,甚至首都阿皮亚市内的不少房屋也修成凉亭式,连国家议会大厦也修成了一个大凉亭。当然这里的凉亭式建筑盛行也与当地多地震有关,但是这种凉亭式房屋在太平洋中南部的其他许多岛屿,如瑙鲁、所罗门群岛以及其他大洲的赤道热带地区也都能看到。

热带地区农村民居的另一大类就是干栏式建筑。这种建筑一般先夯木柱,上架横木,然后再在上面造屋。上层住人,因为高处通风凉爽,同时也避免地面潮湿和蛇虫蚊蝇叮咬;下层圈养家畜或放一些杂物。中国云南西双版纳的孔明帽式竹楼,就是干栏式建筑的一种典型代表。过去竹楼都用长竹片条编墙和地板。通过墙壁空隙,晚上可见星星;人踩在地板上弹性很强。但近年来随着傣族人民生活水平的提高,竹楼正慢慢被木楼代替,但房屋的结构和形状都没有变化。

降水与传统民居

如果我们从陕西关中地区向南翻越秦岭进入陕南地区,就会发现秦岭两侧的农村房屋,差别也是很明显的。关中地区以土墙泥顶房屋居多,陕南则以砖墙瓦顶房占大多数,即使许多房屋还是土墙,但墙的下部还是用砖或石块砌的。其实,这种情况在东部地区也有,其分界线大致在淮河,不过没有秦岭两侧变化那么迅速罢了。秦岭—淮河一线,就是中国自然地理习惯上的南北方分界线。线南雨季长、雨水多(年雨量1000~1500毫米),阴雨季长,砖瓦房较适应这种多雨潮湿气候;线北雨季短(7、8月)、雨量少(年雨量750毫米左右以下),土房足以适应这种气候,而且造价也便宜。用香茅草做房顶的房子已成为景点多雨潮湿地区的房顶,除了用瓦以外,也还有其他许多因地制宜的材料。例如,贵州山区用层理平整的天然薄石片为瓦,也美观实用;有些山区劈粗竹、通竹节为长瓦,屋内也可不漏雨;西双版纳、德宏自治州的香茅草、东帝汶的棕榈叶、西萨摩亚的椰树叶等也都是取之不尽的房顶材料。相反,中国内陆西北干旱地区虽也有以瓦为顶的(例如宁夏),但却只有仰瓦而无覆瓦。因为这里下雨少,雨量也不多,无覆瓦不足为患。

在特别潮湿多雨的地区,还常把屋檐伸出较长,或者把屋面形状从直线变为曲线,即从顶到檐先陡后缓最后略略翘起,可使屋面雨水射出更远,即所谓“吐水疾(快速)而溜远”。在更多阴雨的地区,还在屋檐下装雨槽集中导水,以及加高房基,这些都能防止屋檐水侵蚀墙基。日本暴雨多、历时长的地区,为了防止瓦棱渗水,都用灰泥涂抹瓦接缝处,并加大屋顶的坡度以减少雨水在屋顶上的停留时间。

在季节性泛滥的地区,例如柬埔寨金边湖周围,湄公河三角洲同塔梅平原和前、后江平原地区,都是旱季可种田、雨季好捕鱼的鱼米之乡。这些地区的农民都住在高脚房屋中,旱季中可上楼下楼,雨季中跨出门槛便是水,坐着小船出入,有着独特的居住方式。

其实,不一定季节性泛滥的地区才有高脚水上房屋。热带非洲贝宁共和国最大的城市科托努附近郊区的诺库湖上有个水上村庄冈维埃,它以独特的水上房屋建筑和居民的原始生活方式吸引着那些久居陆地高楼的世界各地的旅游者,使这里成为贝宁的三大名景之冠、西非的旅游胜地。

柬埔寨高脚房屋在高温多雨的热带城市里,也有许多与这种气候相适应的建筑,最典型之一要算是街道两旁的行人廊(俗称骑楼)了。在中国东南沿海的厦门、汕头、广州、南宁的许多城市都可以见到,街道两旁的商店楼房从二楼起向街心方向延伸到人行道上,以避免热带骄阳的直接照射并解决行人、顾客的避雨问题。许多中小城镇一般也有把屋檐延伸以构成行人廊的建筑,例如福建漳平、广东梅县等城镇的柱式支撑行人廊,福建龙岩等地的行人廊则以拱代柱支撑,远看街道两旁就似长长的拱桥一般。正因为有了这种行人廊,许多热带城市居民上街常常不带雨具。

中国南方地区的骑楼雨和雪虽然降水性质不同,但多雨和深雪对房屋居住的影响,却有许多相似之处。例如,世界上的多雪地区,街上积雪厚度可以没人头顶。在日本本州地区西海岸,冬季正处在西北季风的迎风侧,是世界冬季多雪地区之一,许多城市在冬季都要在加长的屋檐下加设临时墙壁,形成封闭的行人廊如长冈市和高田市等,冬季积雪特多,还有专门的木制行人廊,称为“雁木”。积雪深厚的日本山区,房屋大都造成两层楼,冬季底层被雪围困,还可以直接走屋外楼梯,由二楼出入。

此外,在积雪多的地区,由于房屋受雪压过重会受到损害,因此除了加固房顶,例如加密椽子和屋檐加支撑等措施以外,屋顶坡度一般较陡,以尽量减少屋顶积雪。中欧山区和西北欧地区中世纪的尖顶房屋就与多积雪的气侯有关。

昼夜温差与传统民居

在地球上,干旱气候区域大都分布在热带和亚热带地区。晴朗的天空,丰富的日照,地面又无水分蒸发以降温,因此干旱地区的夏季是十分炎热的。各大洲和世界的极端最高气温记录都发生在干旱地区。此外,干旱地区因为晴朗少云,所以白天气温升得高,夜间气温也降得低,气温昼夜变化大。干旱地区这种白天炎热、昼夜温差大的气候特点,使得当地的房屋逐渐形成了厚墙小窗的特点。例如,适应撒哈拉炎热气候和巨大温差的非洲苏丹式房屋就是这样,地中海周围和中东地区尖顶、厚墙、小窗的阿拉伯式建筑也是这样。厚墙小窗的目的是,白天室内尽量保持夜间获得的凉爽温度,小窗可以减小白天的通风量即减少从窗户的进热量,厚墙可减少白天太阳热量传入。中国高温冠军新疆吐鲁番地区的农村房屋,除了厚墙小窗趋势外,还有两个特点:一是入地一尺至二尺,利用地下的凉爽作用;二是家家房前屋后种上葡萄等攀援藤本植物,使屋顶和墙壁免于阳光直射,从而显著降低室温。

大风与传统民居

日本和中国都是世界上台风最频繁的国家。为了和台风作斗争,劳动人民在长期实践中找出了许多办法。例如,中国海南岛许多居民都凿石砌厚墙,既抗风,夏季屋内也比较荫凉;正当台风北上之冲的日本高知县,两层楼的高度比邻县要低68厘米左右,屋顶也比较平缓,以减少受风面积;渔村中许多房屋,用渔网网住屋顶,或用大石压住;瓦片用灰泥抹缝,甚至用粗方木条作楞,上面覆以整张马口铁皮做成“铁板一块”的坚固屋顶,以防大风揭顶揭瓦。此外,在台风危害较大的地方,大都垒防风垣(墙)保护房屋,石垣高度与屋檐齐,防风效果较好,几乎家家如此,以至成了当地农家房屋的一个特色。日本冲绳宫古岛上的石垣镇,就是以此得名的。中国台湾东南70千米兰屿岛上的椰美族人,为了躲避台风大风,利用海边圆石垒起牢固的地基和墙壁,建成了半地下式的两层楼房。

在中国和日本等东亚季风地区,不光有夏季南来的台风,还有冬季北来的寒潮。在中低纬度地区,强劲的北风是很寒冷的,因此,挡风也就是避寒,所以这些地区的房屋都采取面南背北,避风向阳。为了躲避寒风,北墙一般不开窗户。中国北方城市,凡房屋朝北朝西的门都装“暖阁”(门斗),使门变成向东或向南开,以避免寒风直入室内。日本西海岸农村住宅的西北方都植防风树木围护,向北突入日本海中的能登半岛西岸,常常是西北风加上大雪,所以家家还有防雪栅栏设备。