定義
地理學意義上的高緯度,一般是指地球表面人為界定的緯度位置。它是刻畫太陽輻射分布的重要參考術語。由太陽輻射引發的大氣環流,網帶等現象,是其進行窠定的重要內容,由此形成的各種氣候變化和現象等,是其反應的重要任務。為了粗略了解地球的表面位置,人們常常需要利用高緯度表達對地理現象的認識。人伙一般把地球表面的緯度按照緯度範圍進行三等份。緯度數在赤道到南北緯度30度的範圍稱為低緯度,在30度到60度的範圍稱為中緯度。高緯度就是指從南北緯度60度開始到南北兩極點90度的範圍。高緯度的一個主要地理特徵表現是氣候方面特別寒冷,由於引發的各種地貌現象如南極冰川,特殊生物等。另外,極晝極夜現象等。
氣候
高緯度地區由於終年太陽輻射相對較少,氣候寒冷,形成地球表面的主要寒冷地帶。其氣候主要有亞寒帶針葉林氣候,極地氣候等。亞寒帶針葉林氣候又叫副極地大陸性氣候,主要分布在亞歐大陸和北美洲北部,緯度大約為北緯50°以北至55°或65°左右地區。由於空氣中水汽含量不多,蒸發又弱,所以仍屬於濕潤氣候。降水集中於夏季是因為夏季溫度較高,空氣中水汽含量較多,有氣鏇雨和對流雨;冬季溫度低,水汽含量小,又受下沉的大陸反氣鏇控制,所以冬季降水少。亞寒帶針葉林氣候的森林資源豐富,常林業發達。
極地氣候
北冰洋與
環繞極地的亞洲、歐洲、北美洲大陸邊緣地區和南極洲大陸與其環陸洋面地區的氣候。其主要特點是終年低溫,樹木不能生長。北半球,可以把樹木生長的北限,作為極地氣候的南界。
北極 大部為大陸環繞永凍水域。冬半年極夜期間,由於終日下墊面的長波輻射,導致強烈冷卻。夏半年極晝期間,雖從太陽輻射獲得熱量,但主要消耗於融化冰雪,故夏溫仍低。只有在大陸邊緣部分地區,夏季氣溫可達 0°C以上,但仍在10°C以下,這些地區可生長苔蘚一類的低等植物,故又稱為苔原氣候(
相當於柯本氣候分類的ET型);北極的其餘部分,氣溫終年在0°C以下,稱作凍原氣候或永凍氣候(相當於柯本氣候分類的EF型)。在極夜期間,1~3月的氣溫幾乎相等,在年變化曲線上呈現平底形的谷值。整個地區的全年氣溫在-
40°C(冬季)到0°C(夏季)之間變化,其中以靠近大西洋的歐洲北極地區為最暖和(例如,挪威的格林港3月為-19°C,7月為5°C,年降水量320毫米),其他極地區域1月平均氣溫都低於-30°C。北極地區降水雖少,但因雲量多,蒸發弱,陸地上容易形成沼澤。
南極 南極洲高原常年被深厚的冰雪所復蓋,是全球最冷的大陸(相當於柯本氣候分類的EF型)。極地高壓籠罩整個大陸,年輻射差額除有限地區外均為負值,形成酷寒低濕的氣候特點。在沿海和南極圈附近,年平均氣溫約為-10°C,內陸地區低達-50~-60°C。在東方站,曾觀測到-88.3°C(1960年8月24日)的極端最低氣溫。全大陸年降水量自沿海向內陸劇減,平均約為120毫米。南極地區氣鏇活動主要發生在大陸四周的洋面上,只在大陸西側的部分地區,氣鏇才得以深入內陸。自大陸中央流出的氣流,在沿海地區年平均風速達到 15~20米/秒。由於終年冰凍嚴寒,除科學考察隊外,南極洲至今沒有人定居。
特徵
主要特徵
冬季漫長嚴寒,月平均氣溫在0℃以下;夏季短促溫暖,月平均氣溫在10°c以上。年降水量300~600毫
米,相對濕度較高。氣溫年較差大。本區為極地大陸氣團源地且緯度高,冬季黑夜時間長,正午太陽高度角小,積雪復蓋,地面輻射冷卻劇烈,受不到海洋氣團調節。東西延伸成寬廣帶狀,冬季漫長而嚴寒;暖季短促,氣溫年較差特別大。降水稀少,集中於夏季,但氣溫低,蒸發弱,相對濕度卻很高。自然植被為針葉林。
形成原因
全年受極地大陸氣團和極地海洋氣團影響,冬季還受到冰洋氣團影響。
動植物
分布
亞寒帶針葉林中的動植物主要為耐寒落葉松、雲杉等針葉樹,樹葉呈細長針狀,有很厚的角質層,為世界重要的用材樹種。其它樹種比較單一,不像熱帶雨林里植物種類那樣繁多。動物多長著很厚的皮毛,如熊、狐、松鼠等。其中典型動物有馴鹿、紫貂等。
北美洲:從阿拉斯加經加拿大到拉布拉多和紐芬蘭的大部分地區。
亞歐大陸:分布於從斯堪的納維亞半島中北部起向東經芬蘭和前蘇聯西部(南界沿列寧格勒——高爾基城——斯維爾德洛夫斯克一線)、前蘇聯東部(除南部外),北部以年可能蒸散量350mm與極地長寒氣候分界。
自然帶
亞寒帶針葉林。亞寒帶針葉林生長於亞寒帶針葉林氣候帶,如亞歐大陸和北美洲北部,北緯50°以北至55°或65°左右的地區。
著顯城市
雅庫次克、維爾霍揚斯克、沃米利恩堡。
世界上最冷的大洲
世界上最冷的地方在南極洲,年平均氣溫在-25℃以下,絕對最低氣溫達-83℃,也曾出現過-94.5℃的記錄。這是由於那裡的緯度高,而且是一個冰封大陸,同時又是世界上風暴最大的地區。
氣候特點是酷寒、風大和乾燥。全洲年平均氣溫為-25℃,內陸高原平均氣溫為-56℃左右,極端最低氣溫曾達-89.2℃,為世界最冷的陸地。全洲平均風速17?8米/秒,沿岸地面風速常達45米/秒,最大風速可達75米/秒以上,是世界上風力最強和最多風的地區。絕大部分地區降水量不足250毫米,僅大陸邊緣地區可達500毫米左右。全洲年平均降水量為55毫米,大陸內部年降水量僅30毫米左右,極點附近幾乎無降水,空氣非常乾燥,有“白色荒漠”之稱。
生存於南極洲種類不多的生物,有著奇特的環境適應能力。主要表現在耐黑暗、抗低溫、耐高鹽、抗乾燥等方面。在漫長的極夜裡,南極洲的生物主要通過變換自身的顏色、改變代謝方式、休眠等辦法求得生存。
在維多利亞地一個淡水湖裡,有一種“湖藻”能忍受4個月的極夜,在極夜來臨前,它能充分利用白晝的陽光,高效率地進行光合作用,合成大量的有機物。這些有機物除供它生長發育外,還將剩餘部分排到體外,貯存在它生活的水環境中。在極夜期間,它就停止光合作用,並吸收它釋放出來的有機物,維持最低限度的代謝,就能發育生長。有一種名叫“冰雪藻”的生物,有陽光時,它便成綠色,黑暗時便成藍綠色,依靠這變換,吸收不同波長的光進行光合作用而生存下去。
南極鱈魚抗凍蛋白的發現,揭開了南大洋魚類抗低溫的秘密。因為,抗凍蛋白能降低魚類血液的冰點,使它們在低溫下不凍結,現在人們正依照鱈魚抗凍蛋白的結構,人工合成抗凍劑,用於醫學和日常生活。
南極大陸周圍的海冰中間,生活著大量的藻類,即便是在南極寒冷的冬季也進行著光合作用。
在在終年嚴寒的大陸深處,甚至在幾千米厚的冰雪之下,仍然存在著堅強的生命!最近,俄羅斯南極考察站的科學家從南極冰下3500多米處鑽取到了一些生物。科學家利用一種專用微生物鑽探裝置取得了南極超深度冰層樣品。冰層樣品在嚴格消毒和密封的容器中融化,研究人員在融化的冰水中發現了具有生命形式的細菌、硅藻、酵母、菌類。
南極現有3種開花植物,一種是墊狀草,另兩種是發草屬植物,其形態近似於禾本科植物,葉狹長,脈平行,有節,小穗狀花序。它們對南極環境有一定的適應能力,生命周期和花期長,屬多年生。
世界上約有20種企鵝,全部分布在南半球,以南極大陸為中心,北至非洲南端、南美洲和大洋洲,主要分布在大陸沿岸和某些島嶼上。南極企鵝有7種,約有1.2億隻,它們是:帝企鵝、阿德利企鵝、金圖企鵝(又名巴布亞企鵝)、帽帶企鵝(又名南極企鵝)、王企鵝(又名國王企鵝)、喜石企鵝和浮華企鵝。這7種企鵝都在南極輻合帶以南繁殖後代,其中前4種在南極大陸上繁殖,後3種在亞南極的島嶼上繁殖。
全球共有34種海豹,約3500萬頭,南極地區有6種,它們是象海豹、豹形海豹、威德爾海豹、食蟹海豹、羅斯海豹、南極海狗,總共約3200萬頭,占全球海豹總量的90%。
南極磷蝦絕大多數生活在50米以淺的表層,磷蝦卵孵化在下沉(一二千米還可能更深—些)過程中進行。具體地說,磷蝦產卵後,其卵就開始往下沉,邊下沉邊孵化。磷蝦卵下沉速度很快,每天下沉約140~320米。三五天后可下沉到一二千米的深度,這時孵化也就結束了。孵化後的磷蝦邊變態發育,向上緩慢移動,當到達100米水層時,成為能夠直接主動攝食的幼蝦。下沉到上升的全部時間為三、四周。
在南極的裸岩地區能看到陸生動物。已經被科學家確認的有小型節肢動物蜱類和昆蟲類。蜱分布在整個南極大陸,除海岸的裸岩地帶外,內陸的山脈也有發現。昆蟲類中的跳蟲也分布在南極大陸,據報到羅斯海地區有10種,它們分布的範圍很廣,一直到南緯84度,但蠓只分布在南極半島和南設得蘭群島等相對溫暖的地區。