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《以浪漫的情怀认识气象》
第三章 气候、物候和四季
张啸   [专访]   
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气候一词源于古希腊文,意为“倾斜”,指冷暖同太阳光线的倾斜角度有关。气候的形成是大气层状况决定的。我们刚刚说过:最接近地球表面的大气层,空气移动时以上升和下降气流为主的对流运动,其厚度在天上各处不一,在地球两级上空平均约为8千米,赤道上空平均约为17米,大气中的水汽几乎都集中于此。气候变化与人类的生活息息相关,甚至营养着人类的相貌、高矮胖瘦以及肤色。在寒带、温带的高纬度地区,光照较弱气温偏低,这里大多是白皮肤高鼻梁的外貌特征,有利于保存热量;而热带地区的人,由于光照强,温度高,皮肤较黑,鼻子较阔,有利于身体散热,这些面目特征可谓是融入到血液中,代代相传啊!气候类型被现代方法划分为干旱型、湿润型、寒带气候、高原山地气候四种。例如我国气候类型分布,东北部地区一月份太阳直射点在南半球,我国境内的太阳高度角达到一年中的最小值。同时蒙古、西伯利亚的寒冷空气时常南下影响我国北方,是我国秦岭-淮河以北地区的气温均在0℃以下。东北部7月份太阳直射点在北半球,我国境内的太阳高度角较大,地表获得的太阳光热较多。又因为,东北部地区,冬季受蒙古高压散发出来的西北季风影响,夏季受海洋上副热带高压影响,故而,我国东北部地区属于温带季风气候类型;西部地区由于喜马拉雅山脉和青藏高原的地势影响,阻挡了南亚季风带来的湿润气流,纬度高。一月份受形成了干旱型气候。 当然气候的成因有三个因素:太阳辐射,地理因素和洋流。太阳辐射是地面和天气热量的来源,地面接收热量的差异是区域气候形成的主要原因。例如地球的南北两极,都属于极地气候。每年春分(3月21日前后)至秋分(9月23日前后),阳光直射北半球,为北极点极昼期;秋分至次年春分,阳光直射南半球,则为南极点极昼期。
而物候是人们总结的植物气候的周期规律,这里观察的是目所能及的周围景物的特点。古人以切肤所感,亲眼所察,识宇宙万物的周期变化,以至于气候与物候在某种情况下,难分彼此。黄河流域的农民利用观测天体在天空的位置,详细记载了太阳和地球的公转,并结合农耕时令加以标记。并且发现一年365天,十二个月,每月会有两次日月的交会,每年24次,这就是二十四节气的来历。有首诗歌大家一定非常熟悉:“春雨惊春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连。秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。每月两节不变更,最多相差一两天。上半年逢六廿一,下半年逢八廿三。”也就是说节气被基本固定为,上半年在6日、21日,下半年在8日、23日,最终平均到每个月有两个节气。这是阴历和阳历间的契合点,就是日期虽然相错开,但每个月的两个节气平均分布在本月的上半个月和下半个月,相差不出1-2天,上半个月称为“节“,下半个月称为”气“。它联系了与阳历对应的太阳和地球的位置关系,宏观地介绍每一个节气所对应的天气现象和星座。并且结合中国的阴历科学地诠释出的各种生活节奏,现在仍然十分的重要。我们可以从中找到规律,农历年的正月到三月为春季,四月到六月为夏季,七月到九月为秋季,十月到十二月为冬季,就像个固定的时间表。还有人对日历的表格进行了思考,发现普通日历是7乘以6的表格。并找出表格每一列数上的规律,竖着看:有七组数是固定的,例如,1,8,15,22,29为一组,表格13*7的方格,组合重复出现。总之就是以每周7天为一个周期,是不是十分有趣呢?很多书上都记录,若想身体康健,一定要遵守二十四节气的作息规律。一年之季在于春,立春,是一年中的开头;雨水,气温回升,降水增多;惊蛰,乍暖还寒,天气干燥;春分,被誉为春天真正来到之时。清明,气温大多升至12~14℃以上,气候温和,适宜出门踏青;谷雨,春天的最后一个节气,寒潮基本结束,升温快,有利于农作物生长。夏季,万物生长,竞相自由。立夏,代表夏天来到,暑热将至;小满,小麦等一批夏熟作物饱满;芒种,大麦、小麦等作物成熟;夏至,三伏天就要到来;小暑,天气开始炎热,但还未到最热的程度;大暑,正值中伏前后,我国大部分地区为一年中最热的时候;立秋,暑热未退,秋老虎继续,雨水丰厚;处暑,早晚清凉,中午炎热;白露,只温度降低后在树叶上凝结的水滴,表示天气转凉;秋分这天,开始昼短夜长,天气转冷;寒露,意思是气温比白露时更低,地面的露水更冷,快要凝结成霜了;霜降,秋季的最后一个节气,树叶结霜;立冬,冬天来临;小雪,表示部分地区开始降雪,雪量不大; 大雪,大风降温,降雪频繁;冬至,白天最短,黑夜最长;小寒,开始进入一年中最冷的日子;大寒,全年最后一个节气,一年中最冷的时节。2016年11月30日,中国“二十四节气”被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。日复一日的年月,年复一年的周而复始,二十四节气有效的帮助农民归纳农时,规划时间,可用平时易懂的词句,记住这些时间节点。
广袤星空是每天都要进行观测的,或是阶段性每月定时观测,如果单通过望远镜观看,又未加整理是谁也无法看懂的,于时人们就将星星划分成区域并串联在一起便于识记。真正的天文爱好者们,需要夜晚用望远镜和记录本定期观测,标注(宫区)坐标,星星的亮度,星座所对应的季节。那么现在,我们头顶星座是什么样子的呢?斗转星移,还是先看看几个最有趣味的星座吧!大熊座是北方天空中最明亮、最重要的星座之一,著名的北斗七星就在这个星座里。大熊座一年四季都能看到,春季黄昏后是观测它的最好时机。大熊星座有一百多颗肉眼可见的星星,其中有6颗二等星,6颗三等星,此外还有不少四等星。6颗二等星都分布在“北斗”上,所以北斗七星在大熊座中特别醒目。春季的黄昏后,这只大熊高高地倒挂在北方的夜空中,尾巴(即斗柄)指东,因此,我国古代人们把大熊座看做是报春的星座;天鹰座大半浸于银河中,偏于银河的东岸,是秋夜天空中最壮丽的星座之一。在它的北方,有两个同样壮观的星座,即银河西岸的天琴座和银河之中的天鹅座。这三个星座鼎足而立,相映成趣在这只雄鹰的心脏,有一颗天鹰座中最亮的星,我国称它为河鼓二,即牛郎星。在牛郎星的两侧,还有两颗星星,它们就是传说中牛郎织女的两个孩子。从5月初到12月中旬,我们都能在上半夜星空中看到牛郎和他的孩子们,尤其是在农历七月初七前后,牛郎和织女便高挂在黄昏后的夜空中;天琴座是夏季夜空中一个美丽的小星座,它是“夏季大三角形”的一个组成部分。天琴座中的主星天琴α位于银河以西,我国称它织女星。在织女星附近有四颗小星,组成一个小小的菱形,传说就是织女织布用的梭子,织女一边织布,一边抬头望银河对岸的牛郎和他们的两个孩子(天鹰座中的三颗星);仙后座在北纬40度及以北地区,一年四季都能看到。由于它与北斗星分立于北极星两侧,两者东升西落的顺序正好相反:一个升至最高时,另一个下落至最低,因此,在秋、冬季节的上半夜,即北斗星位置较低(看不见或看不清)、而仙后座却较高时,我们可以利用仙后座来确定北极星:从“w”宇的外侧两边向南延伸的交点与中央Y星的连线,向北延伸约5倍便与北极星相遇。这些星座也同时出现在古希腊的天文文献里,以神话传说的形式流传很广,并因此为大家熟知。
人们通过观察星星在所在位置上空的固定位置总结出一些天文规律,人为设定了便于农业生产的时间,形成历法。而今年上半年,农历的编算和颁行纳入国家标准范畴,要求公开发行的日历产品必须包含公历和农历的日期对照以及二十四节气,符合标准规定的编排规则、计算模型和精度及表示方法。这就从官方的角度肯定了阴历的地位。但是阴历和阳历之间是有差异的。我国的阴历由来已久,其渊源可溯于夏朝,故又有"夏历"之称。阴历为了与阳历相同,产生了闰月的计算,称为历法置闰方式。闰月大概是十九年七闰。因为是阴阳历,所以要兼顾太阳和月亮,照月亮的圆缺即朔望月安排大月和小月,一个朔望月的长度是日,是月相盈亏的周期。由于每个月都要保证十五或者十六是满月,所以每个月大约是29.5306日。一般年份12个月就只有355天。这样一年年累计下来,会和季节脱节(因为地球公转周期是365天)。所以每三年左右要加一个月,使得农历年在长期平均上与公历年的长度一致,大约是365.2425天,加的这一个月就叫做闰月。而闰年应是实际的精准时间一年365.2422日和约数365天的差数所致。因为一年被算为365天,这样四年之后就比实际的时间少了近一天。为了弥补差值,农历历法中规定4年设一闰,公历规定每400年97闰,不逢百的年份能被4整除的,就是闰年。
那么追根究底,四季究竟是怎样界定的呢?自古以来,我国人民对四季的划分就有很多研究和记载,大致分为五种:一,阳历。3月到5月为春季,6月到8月为夏季,9月到11月为秋季,12月到第2年的2月为冬季;二,阴历。我们发现这与阴历是有差异的,农历1月到3月是春季,4月到6月是夏季,7月到9月是秋季,10月到12月是冬季;三,节气。我国古代以立春、立夏、立秋、立冬作为四季的开始。这都是观察地球在轨道上的位置后定立的,并且被现代科学证明十分准确;四,物候。桃枝新绿,迎春花开,春天来到;绿树成荫,蝉鸣蛙噪,夏季来临;百草丰茂,硕果累累,时至秋季;万物凋敝,风雪飘零,入冬时节;五,气温。它是用5天平均气温的高低作为划分四季的指标:平均气温稳定在10℃以下,称为冬季,稳定在22℃以上,称为夏季,稳定在10至22℃之间,就是春季或秋季。最后一种的划分方法可以说是更科学的,但是前四种方法公认度更广泛。但是实际上并不是所有地区一年之中都可以划分四季的。由于我国地处温带地区,所以才能划分出春夏秋冬四季。但是如果居住在南北两极的人们,那里的环境常年白雪皑皑,一年之中大半部分被冰雪覆盖,就划分不出四季了。南极洲,被称为世界第七大陆,其上结成了厚厚的大冰盖。大陆平均海拔高度2350米,居世界各大陆平均海拔之首,冰盖的平均厚度2160米,最大达4776米。那里寒冷干燥,风力强劲,极端最低气温曾达-89.2℃,因此极少有人到过。但是有很多企鹅、海豹和珍稀极地动物生存在南极;北极地区,以北冰洋为中心,北冰洋面积约1475平方千米,有2/3的洋面为永久性海冰,冰层后平均3米。四周是众多的岛屿以及北美洲和亚洲北部的沿海地区,中部地区最冷月平均温度-47℃。北极生存着北极熊、北极鲸等珍稀动物。这两个极地,夏季极昼,全天太阳照耀没有黑夜;冬季极夜,全天黑夜不见阳光,极光绚丽多彩,犹如荧光的焰火,舞动飘散。即使是阳光普照,南北极点的太阳直射高度也只是20度,周围地区太阳高度会发生不大的变化,而且几个月都是如此。
科学发现,我们至今仍生活在冰河时代,这一时期从1200万年前就开始了,说明人类已经适应了现在的自然环境。但是随着人类活动的进步,工业时代来临了。大机械生产和流水线生产,大大提高了生产速度,进而改变了人们的生活方式。污染也随之产生,导致全球气候变暖,温度升高。造成了两级冰川融化。就北极海冰来说每年以8%的速度融化着,至使作为地球历史的有力考证依据——冰芯,在逐渐被破坏。珠峰极其周围的冰川至今萎缩了3%,雪线升高3180米,且冰川消融的速度在逐年加快。目前发现珠峰顶峰周围冰川的边界自1962年来已经回退了400米,而一些较小的冰川规模缩小了将近一半。不到1平方千米的冰川消失得最快。喜马拉雅冰川和冰盖也开始消融,这被认为是亚洲的水塔,下游人口的农业、饮水和电力生产都要依靠冰川融水。例如印度河、恒河和雅鲁藏布江等河流都在一定程度上依赖于季节性的冰川融化;厄尔尼诺与南方涛动(ENSO),指赤道附近太平洋东西处之气压变化,带动的温暖海水,影响鱼类的成群移动,破坏珊瑚礁的生长。据科学家预测大堡礁里的珊瑚将在2050年消亡;拉尼娜造成的西部低压引起了印尼和澳大利亚不寻常的强降雨等。动感劲爆的迪斯科舞池,会使用光球增加室内的光感效果,因为它能够在很短的时间内合成许多颜色,或者打出更多束光。但是光污染建筑物可以导致温室效应,城市里的汽车尾气污染导致碳排放量超标等问题也让环境紧张起来。人们制定了很多碳排放环境保护标准,例如:国际排放贸易机制与制定数量单位(AAUS)、清洁发展机制的核证减排额(CERs)、联合履行机制的减排单位(ERUs)、欧盟排放许可(EUAs)、新南威尔士温室气体减排体系(GGAs)等,通过最大的努力发明各种方法,改变着人与自然的关系。目前,科学家和公众对气象的共识是,即使在工业和科学技术发达的现代,人类尚不具备从根本上左右大自然和气候变化的能力;但人类的不当活动会加剧灾难性气候的发生频率和伤害程度;而且人类对气候规律的认知还很有限。但是相信未来的某一时间,科学家们会利用当时更高的科学工具解决这一问题。

-完-
我要评论
笑笑 2018-03-20 10:22
近期重学地理,确实发现症结必须写在这里,继续关注各位作品……
人人的天天 2018-01-24 13:20
作者旁征博引,广博涉猎,既以地理知识为主线为我们打开了气象学只是的大门,辅以历史、物理、天文,甚至文学知识,时空转换剧烈但和谐。我是理科生,从本文中既可科普到地理方面的知识,又能陶冶人文情操,另外说实话,文章中的理科方面只是也很丰富充实6666。本文内容充实且文字平易近人,很多内容适合青少年人阅读,实为科普文中的佳品。若能稍加修改分解为小篇幅科普文,或可为科普事业做一份大贡献。
木鱼 2018-01-17 13:19
写的好^_^
笑笑 2018-01-10 21:37
现在反思为什么一定要选择这一题材,内容之间的联系究竟在哪里。……
笑笑 2018-01-10 21:33
有的地方我其实不是了若指掌的感觉,总觉得这个知识不怎么明了,今日找对地方一看,恍然大悟,那字里是一槌定音啦!要怎么说认识是不断更新学习的呢。读了不吝赐教,是最宝贵的财富。
笑笑 2017-12-28 21:51
文不足甚多,盼评点。惟可及时阅读他人热文,相形见绌,莫过于此。缺图,字错,已然无法言语,见谅
笑笑 回复 笑笑 可以大家看看吧
2018-01-06 19:57 回复
冯冯 2017-12-21 17:28
写的非常用心,整体思路清晰理论扎实!必须赞一个
科普作品
以浪漫的情怀认识气象
| 目录  (共4章)
评委点评 评语汇总

这是一篇内容非常多的文章,能在几万字里塞进去这么多内容可真是不容易啊。但是这也同样存在一个问题,就是文章提到了很多知识点,却没有进一步的把它讲透彻。如果说一篇3W字浅浅地讲100个知识点的科普文,和一篇3W字深挖了3个知识点科普文相比,后者对于科普工作更具有价值。不过文章中多出引经据典,结合古诗词描科普气象,是不错的亮点。

2018-01-18 17:07 匿名 ——

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