概述
溫帶沙漠氣候是大陸性氣候的極端情況。在副熱帶沙漠分布最廣,基本原因就是少雨,植物難以生存,植物種類和數量極其稀少。地表裸露,空氣十分乾燥,極少水分。白天太陽輻射強,地面加熱迅速,氣溫可高達60~70℃。上升氣流強,但因空氣乾燥,極少成雲致雨,只有狂風沙塵。夜間地面,冷卻極強,甚至可以降到0℃以下。由此,氣溫日變化非常大。可以高達50℃以上。
新疆塔克拉瑪乾沙漠雖屬溫帶沙漠,“但早穿棉、午穿紗,抱著火爐吃西瓜”並不是聳人聽聞的傳說,而是現實的生活畫面。溫帶沙漠氣候降水量奇缺,一般不到50毫米。若羌雖在沙漠邊緣,年降雨量也只有17.4毫米,最少時的1957年只降雨3.9毫米。吐魯番年降雨量也只有16.3毫米,1968年全年只有2.9毫米。在這樣少雨的情況下,塔克拉瑪乾沙漠的邊緣仍能發展農業。種植水稻、小麥、玉米、棉花、葡萄、西瓜等,主要靠利用天山和崑崙山的冰雪融化的雪水,進行灌溉。因為夏季氣溫高,日較差大,日照豐富,收成並不低,而且質量都很好。
成因
沙漠是乾燥氣候的產物,乾燥少雨是沙漠形成的必要條件。從整個地球來看,乾燥氣候區域(乾旱區)的形成,主要與緯度、大氣環流等因素有關。在南北緯15~35°之間,是副熱帶高壓帶(又稱回歸高壓帶)控制的範圍,終年為信風吹刮的區域。在高壓帶內的空氣具有下沉作用,空氣下沉時形成絕熱增溫,使相對濕度減小,空氣非常乾燥。信風是由副熱帶高壓帶吹向赤道低壓帶的穩定風向,它在吹向赤道的過程中不斷增熱;空氣越熱,消耗的水量也就越大,結果使它成為十分乾燥的旱風。這樣,在副熱帶高壓帶控制區,大氣很穩定,濕度低,少雲而寡雨,成為地球上雨量稀少的乾旱區。世界上多數大沙漠都分布在這裡,如北非的撒哈拉沙漠,西南亞的阿拉伯沙漠,南美的阿塔卡馬沙漠等。因此,有“回歸沙漠帶”之稱。
中國沙漠位於北緯35~50°、東經75~125°之間的溫帶地區。按照它們的緯度來說,不在世界上的沙漠帶範圍內,要偏北15到20度左右。而中國與世界上沙漠帶同緯度的華南地區,不但沒有沙漠,相反卻是溫暖濕潤,終年常青;無論是平原還是山區,到處是一片鬱鬱蔥蔥。這究竟是怎么一回事?
中國位於世界上最大的大陸——歐亞大陸的東南部,瀕臨世界上最大的海洋——太平洋。這種海陸分布形勢,海陸之間的熱力差異,對中國氣候產生了很大影響。冬季,大陸上的空氣比海洋上的空氣要冷,並收縮得比海洋上的空氣厚重,空氣壓力增大。特別是位於中、高緯度內陸腹地的俄羅斯西伯利亞和蒙古國,那裡冬季太陽輻射的熱量很弱,黑夜又漫長,失熱很多,因此空氣十分乾燥寒冷,冷空氣大量積存形成強大的高氣壓區。而中國南方海洋相反是個低氣壓區。高壓區的空氣不斷流向低壓區,形成了中國冬季盛行的偏北風。到了夏季,大陸上的空氣比海洋上要熱,並膨脹得比海洋上的空氣稀薄;海洋上的空氣壓力大,形成高氣壓區,空氣就從濕潤的海洋吹向大陸,使中國盛行偏南風。這種隨季節而變動、交替的風,叫做季風。
由於中國是東亞季風盛行的地區,降水的水汽主要是由西南太平洋、南海、孟加拉灣和印度洋上吹來的濕潤的夏季風帶來的。因此,處於亞熱帶的中國東南沿海和華南地區,正好首當其衝,降水豐沛,成了世界上同緯度雨量較多的濕潤地區。然而,位於溫帶的廣大西北和內蒙古地區,因深居內陸,距離海洋遙遠,夏季風到那裡已成了強弩之末。再加上其南部和東南邊緣,有第三紀末和第四紀初的造山運動升起的天山、崑崙山、秦嶺、呂梁山及大興安嶺等高大山系,特別是有巨大的青藏高原,成了夏季風難以逾越的屏障。這樣,濕潤的海洋氣流(東南季風和西南季風)無法吹進,水汽來源被隔絕。致使夏季的西北和內蒙古地區,水汽十分貧乏,降雨量稀少。冬季,由於西北和內蒙古地區的北方地形比較開闊,無高山屏障,來自蒙古—西伯利亞高壓區的強大幹冷氣流可以傾注直瀉,造成異常乾燥寒冷的氣候。
正因為上面的原因,就使得中國西北和內蒙古的廣大地區,終年處於極端乾燥的情況下,形成了世界上最巨大的、具有典型大陸性氣候的溫帶內陸乾旱和半乾旱區。氣候乾燥,降水稀少,流水作用就很微弱;相反,風的活動十分活躍,特別是在乾燥氣候影響下形成的缺少植物被覆的光裸地面,更加促進和加強了風的作用,使它成了塑造地貌的主要營力。疏鬆裸露的沙質地表在風的作用下,發生強烈的風蝕,沙土被風吹搬運:在風力減弱或遇到障礙物,風力無法挾帶沙子繼續前進時,沙子便堆積成沙丘,並進一步發展擴大,終於形成為廣袤千里的沙漠。而反過來,沙漠的蔓延又加劇了沙漠氣候的形成及擴大。
分布
溫帶沙漠主要分布在南北回歸線附近的副熱帶高壓控制地區。在南北緯度15-35度之間的信風帶。這些地方氣壓高,天氣穩定,風總是從陸地吹向海洋,海上的潮濕空氣卻進不到陸地上,因此雨量極少,非常乾旱,地面上的岩石經風化後形成細小的沙粒,沙粒隨風飄揚,推積起來,就形成了沙丘,沙丘廣布,就變成了浩瀚的沙漠。有些地方岩石風化的速度較慢,形成大片礫石,這就是荒漠。
這些沙漠多半深居大陸內部,距海遙遠且山地阻隔,地形閉塞。濕潤的海洋氣流難以到達,氣候十分乾燥而形成了沙漠。如中亞的卡拉庫姆沙漠和克齊爾庫姆沙漠、蒙古的大戈壁,中國的塔克拉瑪乾沙漠和美國西部大沙漠等。西亞的阿拉伯沙漠、印度西北部的塔爾沙漠等。在南半球有澳大利亞大沙沙漠、吉布森沙漠、維多利亞大沙漠、智利北部阿塔卡馬沙漠、南部非洲的卡拉哈里沙漠和納米布沙漠、中亞的克齊爾庫姆(烏茲別克)沙漠、卡拉庫姆沙漠(土庫曼),以及中國西北的沙漠屬此類沙漠。
中國沙漠自西而東分布在不同的自然地帶,由於所處的自然條件不同,各個沙漠的特徵出現明顯,也就是說,自西向東流沙逐漸減少,固定、半固定沙丘逐漸增多。中國的沙漠主要有塔克拉瑪乾沙漠、古爾班通古特沙漠、巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠、柴達木沙漠及面積較小的庫姆塔格沙漠、毛烏素沙地、渾善達克沙地、科爾沁沙地和庫布齊沙漠,總面積約60萬平方千米,其中塔克拉瑪乾沙漠面積,占中國沙漠面積的一半,為33.76萬平方千米。
表現特徵
溫帶沙漠氣候的特點很多,比如說,晴天多,陽光強,乾燥,夏季熱,晝夜溫差大,風沙多等等。其中的關鍵是“乾”。因為乾,雲雨少,日照多,陽光強;因為乾,天上沒有雲彩,不能擋掉部分陽光,地面沒有水分,無法蒸發降溫,太陽曬到地面的熱量,全都用來加熱了大地和空氣,所以夏季溫度特別高,晝夜溫差特別大;因為乾,地面很少植物,一起風,就刮沙。
中國的沙漠地區,年雨量大都在50-100毫米以下,最少的地方只有10-20毫米。盛產葡萄乾和哈密瓜的吐魯番,年雨量只有16.4毫米。託克遜縣城雨量更少,甚至只有6.9毫米,這么點雨量還不夠沙漠裡一天的蒸發呢。談起雨日,吐魯番每年平均只有15.0天,託克遜還不到10天,其中絕大多數都是僅能淋濕地皮的小雨。1958年8月14日下的一場雨,是36毫米,算是建國以來最大的一次。在沙漠地區里,有時天空布滿了烏雲,狂風怒吼,亮起了耀眼的閃電,眼看著一場雷雨就要來臨,但常常是等了半天,又眼望著雲都散了,雨點還沒有下來。其實,天空中倒確實是在下雨,只不過因為空氣太乾燥了,雨滴經過厚厚的乾燥大氣層,還沒有落到地面,在半路上就都蒸發光了。這種情況在氣象學裡稱為雨幡。過去的老百姓不明其理,稱為“魔鬼雨”。
不過,因為沙漠中地表溫度極高,空氣的上下對流極強烈,因此有時可以在雲中生成極大的雨滴。這些雨滴一路上蒸發不完,還是能掉到地面上。不過這種雨的雨滴很稀拉。一位地理學家笑稱,如果人能始終保持在雨滴之間,就可以在雨中行走而不濕衣。
氣象部門經常用相對濕度來衡量空氣含水汽的多少,相對濕度100%就是空氣飽和了。沙漠地區的平均相對濕度只有20%左右,午後經常會低於10%。有時,在氣象記錄里,還會發現有0%的記載。也就是說空氣中一點點水汽也沒有了,至少是儀器測不出來。在夏天相對濕度很低的情況下洗衣服,如果你一件一件地洗,一般來說,你洗到第三件時,第一件就已經幹了,真是立等可穿。
沙漠裡的中午,地面上究竟有多高的溫度呢?在中國,70℃的紀錄是不少見的。吐魯番地面溫度表的最高刻度是75℃,可是有好幾次水銀柱已經遠遠超出了75℃。在吐魯番盆地南部沙丘的表面,曾經測得82.3℃。
沙漠白天的高溫,是由於強熱的太陽輻射。沙漠地區每年太陽照耀的時間,都在3000小時以上,最多的地方,可以超過3600小時,撒哈拉沙漠甚至4000小時。也就是說,每天太陽要照耀10小時以上。可是,太陽一落山,因為大氣中沒有雲霧,極少水汽,地面冷卻散熱的速度也十分快,因此,沙漠乾旱地區溫度日較差也特別大。在夏季半年裡,平均說來,午後最高氣溫和清晨最低氣溫之間,總可以相差15℃一16℃左右。例如,吐魯番7月份最低氣溫平均25.1℃,最高氣溫平均39.9℃,就相差14.8℃;在9月份,吐魯番午後最高氣溫平均27.5℃,經常可以出現30℃以上,但清晨最低氣溫平均又只有9.3℃,有些日子可以降到0℃一5℃。所以吐魯番盆地素有“早穿皮襖午穿紗”之說。
在世界上的許多戈壁沙漠裡,由於烈日暴曬,岩石破裂,常常發出射擊般的響聲,有人稱它為太陽聲。這就是因為沙漠氣候溫度日較差大,夜晚已經很涼的石塊,在太陽升起後,表面強烈加熱,石頭內外膨脹不勻而發生破裂。時間長了,石塊最終就變成沙子。
據記載說,中國祁連山區,過去曾經有人用手捻碎岩石,順風揚沙,選取黃金。在大自然的冷熱夾攻下,最堅硬的花崗岩也終於粉身碎骨了。
沙漠表面的高溫,使得貼地氣層內上下溫差極大。而氣層上涼下熱的氣溫分布,可以把遠處景物倒映在旅人的前下方,氣象學上稱為下現蜃景,俗稱海市蜃樓。因此,沙漠中旅人常常見到前面有藍藍的湖水,其實那是遠方的天空的倒映像,使他們空歡喜一場。夏季午後黑色柏油路面上,我們也常能望見前方路面上有一汪藍色的水,走近看又沒有了,又移到了前方。這也是馬路上下現蜃景的騙局。
沙漠裡的四季,和同緯度別的地方也有很大不同。中國東部地區,因為是季風大陸性氣候,春、秋季節本來就短。然而在沙漠地區,春、秋更短。因為沙漠地區太幹了,沒有水分調節。春季里氣溫直線上升,秋季里氣溫直線下降,春、秋兩季加起來也只有2個半月到3個月左右。春、秋季節一短,冬、夏季節就顯得格外地長,所以有人形容說:“中亞乾旱地區,一年只有兩季:西伯利亞的冬季和撒哈拉的夏季。”這是有點道理的。沙漠氣候中的溫度變化,是世界各種氣候中最最極端的。
海市蜃樓
海市蜃樓是溫帶沙漠氣候區的獨特景觀。在大海之濱瞭望,或在海面航行,有時在平靜無風的條件下,會突然看到空中映現出船隻、島嶼、樓台、城廓等奇異現象,當大風一起,這種景象就立刻消逝。這是大氣中的一種幻景,稱為海市蜃樓,或簡稱蜃景。這種現象不僅發生在海面,還可能發生在湖泊、大江、沙漠、戈壁等處的空氣層中。中國宋朝沈括,在《夢溪筆談》中曾記載過這一幻景:“登州海中時有雲氣,如宮室台觀,城堞人物,車馬冠蓋,歷歷可睹”。登州即今山東省蓬萊縣,位於渤海南岸,渤海中有廟島群島,距蓬萊幾十公里,這裡所記載的正是蓬萊看到的廟島群島的幻景。
在古代,由於無法科學解釋這種現象形成的原因,因此賦以種種神話傳說,將自然幻景視為海里的蜃吐氣而成。其實,海市蜃樓的形成是在特殊的氣象條件下,光線在大氣中發生劇烈的反常折射而形成的。光的折射是指在不同的空氣密度情況下,光線的速度發生改變和前進方向發生曲折的現象。當你用一根直桿斜插水中時,從側面看好象折斷一樣!這就是光線折射造成的。在夏季,白晝海溫較低,下層空氣受水溫影響,較上層空氣為冷,出現上冷下暖的逆溫現象,下層空氣的密度就顯得特別大,而上層空氣密度則顯得特別小。當遠方的景物發出的光線由密的氣層逐漸折射進入稀得氣層時,並在上層發生全反射,又折回到下層密度大的空氣中來。經過這種彎曲的路線,投入到觀察者的眼中,就會出現海市蜃樓的現象,由於人的視覺總是感到物象來自直線方向,因此我們所看到的映象比實物抬高了許多。這種現象又稱為上現蜃景。
在沙漠裡,由於白天沙石被太陽曬得灼熱,接近沙層的空氣升高極快,形成下層熱上層冷的溫度分布,造成下部空氣密度遠比上層密度小的現象。這時前方景物的光線會由密度大的空氣向密度小的空氣折射,從而形成下現蜃景。遠遠望去,宛如水中倒影。在沙漠中長途跋涉的人,酷熱乾渴,看到下現蜃景,常會誤認為已經到達清涼湖畔,但是,一陣風沙卷過,仍是一望無際的沙漠,這種景象原來只是一場幻景。
沙漠有一種“碎石圈”很奇妙。是一塊大石頭經過數百年熱脹冷縮一次次碎裂後,在地上形成了一片圓形的碎石圈,非常像人為排列的作品,實際上是自然形成的。
動植物
雙峰駝和駱駝刺是溫帶沙漠氣候區的典型生物。此外還有蠍子、仙人掌等也十分典型。
許多沙漠岩石較多,地表裸露,只適合適應性極強的植物生長,只有在零星的地方可以發現一簇簇低矮的樹木。植物有水才能生長,因此它們必須儘量貯存水分。它們粗大的莖有助於減少水分的流失。而有些沙漠植物把大部分軀幹埋在地下,變成根系,以躲避開炙熱的太陽照射。
雖然土地十分貧瘠,但在沙漠中生活的動物的種類卻多得驚人。更格盧鼠和地松鼠等小型哺乳動物白天躲在地下避開炎熱的太陽,夜晚出來覓食。相反,爬行動物需要先熱身才能使身體靈活,以便於捕獵,因此夜間不能進食。他們在涼爽的早晨和傍晚出來取暖、覓食,白天最熱的時候則躲在洞穴和岩石的裂縫中。
駱駝等大型哺乳動物的背部長著厚厚的毛,能夠阻擋熱量;腹部毛很薄,能將多餘的熱量排出體外。他們能在體內貯存水,因此只需要喝少量的水就能夠生存了。
溫帶沙漠氣候特點為周年少雨,屬於本氣候型的地區有:阿拉伯、非洲、大洋洲及南北美洲等的沙漠地區。本區是仙人掌及多漿植物的自然分布中心。常見花卉有仙人掌(Opontia)、龍舌蘭(Agave)、蘆薈(Aloe)、十二卷(Haworthia)、伽藍菜(Kalanchoe)等。
相關詞條
世界氣候大致類型
氣候名稱 | 特點 |
熱帶雨林氣候 | 全年高溫多雨 |
熱帶草原氣候 | 全年高溫,分旱濕兩季 |
熱帶沙漠氣候 | 高溫少雨 |
熱帶季風氣候 | 全年高溫分涼熱雨三季 |
亞熱帶季風和季風濕潤性氣候 | 夏季高溫多雨,冬季低溫少雨 |
亞熱帶沙漠氣候 | 基本與熱帶沙漠氣候相似,但冬季氣溫稍比熱帶沙漠氣候低 |
亞熱帶草原氣候 | 基本與熱帶草原氣候相似,但分布在亞熱帶 |
地中海氣候 | 冬暖夏涼,年溫差小,年降水量季節分布均勻 |
溫帶大陸性氣候 | 降水稀少,冬季嚴寒,夏季酷暑,年溫差大 |
溫帶季風氣候 | 夏季高溫多雨,冬季寒冷乾燥 |
溫帶闊葉林氣候 | 夏季炎熱多雨,冬季寒冷乾燥 |
溫帶草原氣候 | 夏暖冬寒 |
溫帶沙漠氣候 | 極端乾旱,溫差較大 |
亞寒帶針葉林氣候 | 夏季溫和,冬季寒冷 |
山地氣候 | 從山麓到山頂垂直變化 |
極地苔原氣候 | 冬長而冷,夏短而涼 |
極地冰原氣候 | 全年嚴寒 |
世界分區
亞洲 | 東亞 · 東南亞· 南亞 · 中亞 · 西亞/西南亞 · 北亞/西伯利亞 ·東北亞 |
非洲 | 文化地理:阿拉伯非洲(撒哈拉以北非洲) · 黑非洲(撒哈拉以南非洲) 政治地理:北部非洲 · 東部非洲 · 中部非洲 ·西部非洲 · 南部非洲 其他:東北非洲· 西北非洲 |
歐洲 | 政治地理:東歐 · 西歐 · 南歐 ·北歐 · 中歐 其他:東南歐 |
美洲 | 自然地理:北美洲·南美洲 政治地理:北美 · 中美(墨西哥 · 中美洲 · 加勒比海) · 南美 文化地理:盎格魯美洲 · 拉丁美洲(伊比利亞美洲 · 西班牙語美洲) · 中部美洲 |
大洋洲 | 澳大拉西亞 · 美拉尼西亞 · 密克羅尼西亞 · 玻里尼西亞 |
極地 | 北極 · 南極洲 |
其他 | 環太平洋地區/亞太地區 · 遠東 · 中東 · 近東 · 獨立國家國協地區 · 阿拉伯地區 |
五大洋 | 太平洋 · 大西洋 · 印度洋 · 北冰洋 · 南冰洋 |
氣候區 | 熱 帶:熱帶雨林 · 熱帶草原 · 熱帶季風 · 熱帶沙漠 副熱帶:副熱帶濕潤氣候 · 副熱帶季風氣候 溫 帶:溫帶海洋性氣候 ·溫帶大陸性氣候 · 溫帶地中海型氣候 · 溫帶草原氣候 · 溫帶沙漠氣候 · 溫帶季風氣候 寒 帶:副極地氣候 · 極地氣候(苔原氣候 · 冰原氣候) 其 他:高地氣候 |
動物分區 | 新北界 · 古北界 · 衣索比亞界 · 東洋界 · 澳新界 · 新熱帶界 · 南極界 |