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第8章 地形对中国气温的主要影响(1)

我们国家国土面积的2/3是山区。在山区,气温分布图上的等值线(等温线)分布就不会像在平原上那样,相对平直和疏密均匀,而是波浪起伏,疏密不匀,甚至出现封闭曲线。山脉地形对气温分布的这种影响,主要可分为海拔高度和地形形状两个方面。

一、“高处不胜寒”——海拔高度对气温的影响

唐朝著名诗人白居易,他在庐山风景区“花径”(仙人洞附近)游览时,曾写了一首诗:“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开。常恨春归无觅处,不知转入此中来。”诗的意思是说,平地上四月份花朵早已凋谢了的时候,高山上寺庙里的桃花刚刚盛开。万紫千红的春天是多么的美呀!可是春去夏来是自然界的客观规律。平地上春天过去了,到哪儿再去找她呢?原来平地上入夏时节,山上仍然是明媚的大好春光!从山下走到山上,不就又回到春天了吗?

为什么春天里山上的物候现象要比山下迟呢?为什么山上的季节要比山下晚呢?

原来,白天大气变暖,气温上升,并不是因为空气直接吸收了太阳光辐射热量的结果。空气分子是几乎不吸收波长比较短的太阳光线的热量的,而主要是由地面吸收了这种太阳短波辐射热量以后,升高了地面温度,然后再主要通过对流方式,由地面再增热大气,这好比锅子底下生火,锅里的水就热了一样。夜间,气温的降低,主要也不是空气直接向宇宙太空辐射热量的结果,而是由于地面向宇宙空间辐射散失热量(因为地面温度比太阳温度低得多,所以这种辐射波的波长是比较长的,人肉眼看不见,叫做长波辐射),然后因为大气与冷却中的地面接触,大气热量慢慢传给地面而逐渐降低气温的。

高山上和平地上比起来,大气的“被子”薄了许多。按“大气被子”的重量来说,1500米高山上的大气“被子”减薄15%,3000米~3100米高山上减薄30%,5500米高山上减薄50%。“大气被子”的变薄,对于太阳光线来说,路途上损耗固然要减少一些,但是减少得很有限。可是因为“大气被子”薄了,大气中的水汽和云也少了,地面向宇宙空间以长波辐射而散失的热量却大大增加了。所以随着海拔高度的增加,气温是逐渐降低的。以江西庐山为例,平均说来,春季里每上升100米,气温降低0.46℃,庐山比九江高约1130米,因此庐山气温约比九江低4℃~5℃,使桃花盛开期比九江晚了整整一个月。

在比庐山更高的山上,物候现象就比平地晚得更多了。有人在1961年6月3日从四川北部阿坝地区出发下山,经过海拔3600米的地方,山沟里还结着冰;汽车走了244千米到达海拔2700米的米亚诺地方,这里已经有小麦,但是长得还不高;再下山100千米,在海拔1530米处,小麦已经将近黄熟了;再下行到海拔1360米处的茂汶县,农民正在打麦子;晚间到达海拔780米川西平原上的灌县,小麦早已收割完毕。他一天之中,竟过了四季,小麦从种到收的气候都经过了。谚语说的“一山有四季”正是这种情况。

正是因为气温随高度增加而降低,所以在夏季里,山麓暑气蒸人,山上却是避暑疗养的胜地。例如,海拔1164米处的庐山气象站,在最热的7月里,平均气温只有22.6℃,相当于北京9月上旬、上海9月下旬和广州10月下旬那样凉爽宜人的温度。可是当你在大热天里,下到山脚的九江,由于身体一下子适应不了高温,真使人有如进入火炉里一样感觉。因为这里最热的7月里平均气温高达29.4℃,最高气温高于35℃的炎热日数年平均也多达25天,名副其实地是长江中下游地区一个高温“火炉”。

山高了,四季早晚、长短会有些什么变化呢?那就是:山高冬来早,山高入春迟,山高夏最晚,山高秋先到。

还以庐山为例,庐山比九江高1130米,它比九江入冬要早22天。平均每上升100米冬来早约2.0天,春来迟2.2天,秋早到3.5天,比起其他三季来,庐山上的凉夏来得最晚,它要比九江晚54天之久,平均每上升100米,夏来迟4.7天。

高山上因为夏来迟,秋来早,冬来早,春到迟,所以比起平地来,冬特长而夏奇短。比如九江夏长132天,庐山夏长只有42天,平均每上升100米,夏长约短8天。九江冬长108天,庐山冬长159天,平均每升高100米,冬长要增加4.4天之多。

如果白居易在9月再上庐山,他就会看到,当山脚下还是盛夏季节的时候,山上却已是金风送爽,丹枫叶红,或许他就又会有“山上秋归山下觅”的诗句了。

那么,读者也许很想知道,海拔8848米的世界最高峰上空气究竟会冷到什么程度?

珠穆朗玛峰北麓有个定日气象站,那里海拔4300米,最冷的1月平均气温—11.3℃,比沈阳还稍稍暖和些,极端最低气温—46.4℃,也比“北极村”漠河稍高些。可是,再高就没有气象站了。怎么办?还好,定日气象站有无线电探空观测,用内插的方法可以大致算得珠穆朗玛峰峰顶上的气温:最冷1月平均气温大约—36℃,比“北极村”漠河还冷,相当于东西伯利亚南部温度;但最暖7月平均气温仍低到—19℃左右,和隆冬1月的哈尔滨近地面气温相仿。在所统计到的11年的资料里,珠峰极端最高气温约只有—14℃,极端最低气温约是—57℃上下。因此如果珠峰顶上有气象站的话,漠河的全国低温冠军就肯定会拱手让给珠峰了。

珠峰,正是由于它的低温严寒和终年积雪被誉为世界“第三极”。实际上它的温度已低于北极而仅次于南极。正是:“珠峰赛北极,高处不胜寒。”

当然,珠峰毕竟不同于两极。首先,珠峰大气十分稀薄,人类不能正常生存。其次,珠峰虽然也有两极的低温,但却处于热带、副热带纬度。因此阳光下感觉温暖而背阴处却冰冷刺骨,正所谓“日照胸前暖,风吹背后寒”。所以,在高原上从室外阳光下走进室内,会感到特别阴冷,手摸到的东西,人坐到凳子上也都觉得冰凉冰凉的。

“热带的太阳,两极的低温,稀薄的大气”,这才是对珠峰气候较为全面的描写。

二、四川盆地孤立无霜区——地形影响气温的世界奇迹如果“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”说的是季节和物候有显著的高下差异的话,那么,“南枝向暖北枝寒,一种春风有两般”,说的就是在相同的海拔高度上,冬季中南北坡冷暖也会有相当大的不同。这是古诗《咏庾岭梅》中的两句,“枝”指的就是梅花,南枝和北枝指的就是山脉南北坡上的梅花。“一种春风有两般”的意思是,在同一季节、同一日子里,山南山北的气候并不一样,诗人借用梅花来表现山南温暖,而山北寒冷。

这两句诗,实际上说的是北半球温带山区的普遍规律,特别是在冬季寒冷的我国更是这样。

为什么“一种春风有两般”呢?