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地球寒极气候
来源:世界科技百科 专题:气象观测

一提起北极、南极,人们马上会把它们与严寒联系起来.是的,北极和南极不仅是地球的最尽头,也是地球上最寒冷的区域.在北极点附近的漂流站上测到的最低气温是-59℃.但由于北极高纬度地区是巨大的北冰洋(海水温度为-1.9℃左右),加上海拔高度低,因此,北极地区最寒冷的地方,不是在北极点附近,而是在远离海洋的较低纬度的内陆地区.现已观测到的北半球最低气温,是在位于西伯利亚东北部、北纬63.5℃的奥米亚康镇测得的.此处1885年2月测得的-67.7℃的正式记录,成为当时的世界之最.到了1993年1月,又观测到-71.2℃的最低记录。

单从最低记录来看,地球上最寒冷的地方应该说是南极洲的内陆地带.1957年5月,南极洲“安莫森”观测站,以-73.6℃刷新了奥米亚康保持了24年之久的地球“寒极”记录,同年9月又测得-74.5℃的新记录.1958年5月,距离南极点1300 公里的前苏联“东方站”,以-76℃超过了“安莫森”观测站的记录,同年6月又测得-79℃的低温.过了1 个月,“苏维埃”站记录到-83℃的低温,8月,“东方站”又以-87.4℃的低温,再次突破记录.1960年8月24 日,“东方站”观测到-88.3℃的最低气温. 1983年 7月 21日又观测到-89.2℃的最低记录.这是迄今世界公认的全球极端最低气温.东方站位于南纬82 度、东经68 度的南极洲腹地,海拔超过4000 米,冰盖的厚度3000 米以上,有“不能到达极”之称。

如果仅从纯数字来看,南极的东方站比北极的奥米亚康镇要低出18℃.但东方站地处4000 多米的高原,而奥米亚康镇的海拔与海平面几乎接近.如果我们设定东方站的海拔高度为4000 米,按0.55℃/100 米的气温直减率计算(一般来说,随着海拔高度的增加,气温逐渐降低.通常每升高100 米,气温下降0.5-0.6℃.气象学上把这种变化率称作气温直减率),那么,奥米亚康镇在海拔为4000 米高度的气温,应为现在观测到的温度值与上升4000米高度应下降的温度值之和,即:

-71.2+4000×(-0.55+100)=-93.2℃

这就是说,如果海拔高度相同,奥米亚康地区的最低气温比东方站附近的最低气温还要低出4℃.虽然这是理论计算的近似结果,但从这个计算中至少可以得出如下结论: 北极和南极的最低气温大致相同.这是作者得出的一条重要结论,也是为北极说了一句公道话。

判断寒冷程度的另一个气候要素是温度的年较差.气象学上把一年当中最高温度与最低温度的差值称作年较差.年较差的大小不仅取决于最低温,也与最高温关系密切.北极地区年较差大都在60℃以上.奥米亚康镇的最高气温约为36℃,年较差为107.2℃.如果我们在寒暑差异如此之大的环境中生活,该是何种感受? 然而,在奥米亚康镇,确有人类居住着。

在北极,漫长的冬天结束后,夏天迅速来临.在奥米亚康地区,5月初,降雪结束;6月中旬,野花盛开;7月,气温达到30℃;10月初,降雪开始.无怪乎在西伯利亚冻原地带的旅行者这样写道: “6月 15 日,湖心结冰;6月 16 日,冰已融化;17 日,高温,水温达19℃,人们在湖中游泳.”这是对北极剧烈气候变化的生动写照.北极地区的人们,就是在冷暖交替如此剧烈、迅速的恶劣环境中生活着。

同是北极地区,寒冷和酷热的程度不是一成不变的,随着时间和空间的不同,差异十分显著.北极温度随时间变化的情景,人们可以很容易想象出来: 冬天北极地区进入极夜,气候极为寒冷;而夏天为极昼季节,气候较为炎热.至于温度的空间变化,又是怎么一回事呢?

原来在辽阔的北极,即使是同一纬度的不同地区,气温也是不一样的.根据气温变化的类似程度,我们可以粗略地把北极地区划分为3 个区域: 北欧区域、东西伯利亚区域(东北亚地区)和北美区域。

每当晚上,我们打开电视机,看完中央电视台的新闻联播后,就是天气预报节目.播音员常常说,来自西伯利亚的寒流在日后两三天内将袭击我国.这股寒潮主要有3 条路径,即是西北部路径、北部路径和东部路径.这些发源于北极及西伯利亚上空的冷气团常常对我国工农业生产、人民生活和工程设施带来重大影响和危害,但有时也为干涸的大地带来滋润的雨露。

中国地处欧亚大陆的东部.这一地区最显著的气候特征莫过于发达的东南季风气候: 冬天寒冷、干燥,夏季炎热、多湿.这种气候系统正是由北自高纬度地区的冷气团和南自热带、亚热带洋面上发出的副热带高压的动态作用形成的.当冷气团势力加强时,中国大地出现寒冷、干燥的天气;而当副热带高压控制中国高空时,出现炎热并常伴有降水过程.由此可见,中国的天气状况直接受着北极、西伯利亚地区的影响。

在北极圈附近的5000 米高空(气压为500 毫巴)上,常常形成一个巨大的低气压系统,由于大气环流的作用,形成由西向东涡旋的强大涡流.这就是气象学上的中纬度信风带.冬季,寒冷气团在北极圈地区蓄积,使得中纬度信风带势力加强,由北向南推移;而在夏季,它的势力减弱,由南向北缩小.由于它的势力加强或减弱,带来了北半球地区,尤其是欧亚大陆东部显著的季节变化.不仅如此,中国的“梅雨”等特有的天气现象也归因于它的强弱变化。

因此,有人把北极圈附近的这种涡流称作北半球的“寒冷的肺部”,它的“呼吸”——蓄积和放出,左右着北半球的天气.中国大部分的天气系统受制于这一涡流。

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