18个特殊的高中地理知识扩展02
七、超级月亮
由于月亮绕地球公转的轨道是椭圆形的,所以位置有近地点和远地点之分,当月亮位于近地点时正好出现新月,称为超级新月;当月亮位于近地点时正好满月,称为超级满月(也就是常说的超级月亮)。超级月亮并不罕见,正常情况下,每一年都会有12~13次满月,其中至少会出现3~4次近地点满月,即一年之内至少会出现3~4次超级月亮。
超级月亮是1979年由美国占星师理查德·诺艾尔提出的名词,是一种新月或满月时月亮位于近地点附近的现象,月亮位于近地点时正好出现新月,称为超级新月;月亮位于近地点时正好满月,称为超级满月。由于月球以椭圆形轨道绕行地球,月球和地球间的距离不断变化,因此满月发生时月亮离地球越近,人们看到的满月也就越大。
很多主流天文学家们并不赞同“超级月亮”、“超-超级月亮”的称谓,因为从科学定义而言,叫做近地点满月更为准确。当满月从地平线升起时(即近点月),我们看到的月亮似乎比它升到天顶时更大、更明亮。这时的近点月大概比远点月变大14%,变亮30%左右(取决于气象条件)。但这种大小、亮度的变化,其实人的肉眼是不太容易觉察出来的。
另外,超级月亮其实并不罕见。每年均会出现4-6次超级月亮,仅2015年就有六次超级月亮,2015年9月28日出现的超级月亮是这一年距离地球最近的一次。农历每月的十四、十五、十六甚至十七,都是满月可能出现的时段。2020年一共有四次“超级月亮”发生,分别在2月9日、3月10日,4月8日和5月7日,其中,4月8日和3月10日的这两次还分别是年度“最大满月”和“第二大满月”。
“超级月亮”发生日期推算之前先看看月球的几个运行周期:
月球的公转周期是27.32天,但是以月亮的朔望月周期性变化作为一个月,一周期平均为29.53天,这两者产生差异主要是前者还差地球在这一个月里走过的路程。假设让月球从地球和太阳之间(此时月相为新月)开始公转,27.32天后,月球公转地球一周,但是因为地球在这段时间内,也围绕太阳转动了一个角度,因此,月亮还得再转两天左右,才能重新回到地球和太阳之间,把月相回到新月。即两个新月月相之间的天数是29.53天,同理,两次满月之间也是相隔29.53天。根据历法计算,14个朔望月与15个近点月非常接近。也就是月球每经历14次圆缺(即天文学中的14个“朔望月”,合413.4天,大致相当于农历14个月),在第14次最圆的时候,又差不多同一时候又经过或者临近了第15个近点月的近地点。也就是说,每隔1年零1个月18天,即每隔413天,我们就会迎来这样一次“超级月亮”。但有时,这种计算的前后一个满月时也会出现临近近月点的情形,这些年很多人也将这样的满月叫做“超级月亮”。
从2016年11月14日,到2034年11月25日,一共是18年11天,也就是18.03年,这就是沙罗周期。沙罗周期是指长度为6,585.32天的一段时间间隔,每过这段时间间隔地球、太阳和月球的相对位置又会与原先基本相同,因而前一周期内的日、月食又会重新陆续出现。
简单说说沙罗周期。月球公转轨道的周期是27.3天(恒星月),但是满月出现的间隔是29.5天(朔望月),因为在过去的20多天时间里,地球绕着太阳跑了20多度,所以,27.3*(1+27.3/365)=29.4,还差一点点,是因为这个近似值有点粗糙。白道面的取向不是固定不变的,而是每年转动大约20度(周期为18.6年)。这样就有了个所谓的交点年(Draconic Year,又称为食年,因为跟日食和月食有关,eclipse year),大约346天(粗略的估计是365*(1-1/18.6)=345)。这三个周期(恒星月、朔望月和交点年)的“最小公倍数”就是沙罗周期。因为在几百年的时间尺度里,月球轨道和地球轨道根本就不会变化的,所以,日食、月食乃至所谓的“超级月亮”,都是周期性地出现的。
(1)产生原理
月亮到地球的平均距离约是38万千米,但月亮绕地球运行的轨道并不是圆形的,而是椭圆形的。据测量,月球位于近地点时,距离地球的平均距离为36.3万千米,而位于远地点时,平均距离为40.6万千米,两者相差达到10.41%。当月亮距离我们近时,看到的月亮大一些,当月亮距离我们远时,看到的月亮小一些。要是距离差距不是很大,比如几十公里或者几百公里,一般人不会有明显的感觉,但是近地点和远地点相差5万多公里,就有了比较明显的差异。
因为是地球的唯一卫星,它受到地球的引力而运转,而地球又是受太阳的引力而运转,所以说月球运转到某一个点或任意一个点要受到的是来自空间中不同天体综合引力的影响,而这个引力有大有小,是一个很复杂的体系,所以月球绕地运行的轨道也比较复杂,近地点一直会变。
“超级月亮”的产生有两个关键点,一个是最近,一个是最圆。中国科学院国家天文台副研究员郑永春表示,如果月亮恰好运行到近地点或者临近近地点时满月,我们在地球上看到的月亮要比它位于远地点时大12-14%,就会欣赏到比平时更大、更亮的月亮,很多人也就将其称为“超级月亮”了。
月球轨道上距离地球最近的那点我们称为“近地点”,反之则是“远地点”。月球每绕地球旋转一圈,都会经过一次近地点一次远地点,平均每27.5546日经过一次,这种月球连续两次经过近地点(或远地点)的时间间隔便是近点月(27.5546日)。两次满月之间大约相隔29.5天左右。由于每个月月球运行到近地点的时间和满月的时间都可以精确计算,利用他们各自的运行周期,就能够计算出何时能够看到“超级月亮”。
在月球绕地球运动的一个运行周期中,如果有“超级月亮”出现,也往往不是出现在月亮离地球最近的时候,近月点和满月的出现会有一个时间差,1个小时以内、数个小时的情况都有可能出现,这个时间差越小,从理论上将看到的月亮就会越大。当然,实际看上去,不会有什么差别。
另外,究竟月球近地点到地球的距离为多少范围以内的满月才可以称之为“超级月亮”,也没有一个标准的说法。
北京天文馆馆长朱进认为,所谓的“超-超级月亮”只是因为月球在近地点的位置离地球更近了,看上去更大,所以有些人就将其称之为“超-超级月亮”了。不过,观测“超-超级月亮”最好的时机是月亮刚升起或快落下时。这时的月亮处于地平线之上,因为心理效应的原因看起来会显得更大。
八、干热河谷
干热河谷的成因最主要的影响因素被归结为:“焚风效应”和“山谷风局地环流效应”。“焚风效应”是说横断山区的山脉走向大体上垂直于西南季风或者东南季风,山脉迎风坡截留较多的雨水,背风坡少雨,风在背风坡的下沉有增温效应,致使河谷干旱。
山谷风理论是说白天山坡接受太阳光热较多,成为了一只小“加热炉”,空气增温较多。与山顶相同高度的山谷上空,因离地较远,空气增温较少,于是山坡上的暖空气不断膨胀上升,在山顶近地面形成低压,并在上空从山坡流向谷地上空,谷地上空空气收缩下沉,在谷底近地面形成高压,谷底的空气则沿山坡向山顶补充,这样便在山坡与山谷之间形成一个热力环流,下层风由谷底吹向山坡,称为谷风,到了夜间空气环流反转,下层风由山坡吹向谷地,则称为山风。
在干热河谷经常可看到两侧山腰有一条云带,这就是谷风气流上升而形成的我国干热河谷主要分布于金沙江、元江、怒江、南盘江等沿江地,上图为金沙江干热河谷。
(1)焚风效应
1.形成原因:焚风是山区特有的天气现象。它是由于气流越过高山后下沉造成的。当一团空气从高空下沉到地面时,每下降1000米,温度平均升高6.5℃。这就是说,当空气从海拔四千至五千米的高山下降至地面时,温度会升高20℃以上,使凉爽的气候顿时热起来,这就是“焚风”产生的原因 。
台湾台东市焚风的形成就是西南气流在越过中央山脉后,湿气遭到阻挡,水汽蒸发从而形成了干热的焚风。
2.影响
消极影响:“焚风”在世界很多山区都能见到,但以欧洲的阿尔卑斯山,美洲的落基山,原苏联的高加索最为有名。阿尔卑斯山脉在刮焚风的日子里,白天温度可突然升高20℃以上,初春的天气会变得像盛夏一样,不仅热,而且十分干燥,经常发生火灾。强烈的焚风吹起来,能使树木的叶片焦枯,土地龟裂,造成严重旱灾。
焚风的害处很多。它常常使果木和农作物干枯,降低产量,使森林和和村镇的火灾蔓延并造成损失。十九世纪,阿尔卑斯山北坡几场著名的大火灾,都是发生在焚风盛行时期的。焚风在高山地区可大量融雪,造成上游河谷洪水泛滥;有时能引起雪崩。如果地形适宜,强劲的焚风又可造成局部风灾,刮走山间农舍屋顶,吹倒庄稼,拔起树木,伤害森林,甚至使湖泊水面上的船只发生事故。
2002年11月14日夜间,焚风在奥地利部分地区形成强烈风暴,并以高达160公里的时速袭击了所有农田和村庄。焚风暴所过之处,数百栋民房屋顶被风刮跑或压垮,许多大树被连根拔起或折断,电力供应和电话通讯中断,公路铁路交通受阻。此次焚风造成二人丧生,以及数百万欧元经济损失。
在高山地区,焚风还会造成融雪,使上游河谷洪水泛滥,有时还会导致雪崩。
此外,焚风天气出现时,许多人会出现不适症状,如疲倦、抑郁、头痛、脾气暴躁、心悸和浮肿等。医学气象学家认为,这是由焚风的干热特性以及大气电特性的变化对人体影响引起的。
积极影响:焚风有时也能给人们带来益处。北美的落基山,冬季积雪深厚,春天焚风一吹,不要多久,积雪会全部融化,大地长满了茂盛的青草,为家畜提供了草场,因而当地人把它称为“吃雪者”。程度较轻的焚风,能增高当地热量,可以提早玉米和果树的成熟期,所以原苏联高加索和塔什干绿洲的居民,干脆把它叫做“玉蜀黍风”。
3.分布
焚风往往以阵风形式出现,从山上沿山坡向下吹。焚风最早是指气流越过阿尔卑斯山后在德国、奥地利和瑞士山峪 形成的一种热而干燥的风,美洲的落基山、俄罗斯的高加索都是与阿尔卑斯山齐名的盛产焚风之地。在我国各地也可以见到它的踪影,如喜马拉雅山、横断山脉、二郎山等高大山脉的背风坡,都有极为强烈的焚风效应 。地处太行山东麓的石家庄年平均焚风为19天,最多的年份可达49天。
在世界各地山脉几乎都有类似的风,对类似的现象还有类似的地区性的称呼,比如在我国的四川泸州地区称这样的风为火风,智利的安第斯山脉这样的焚风被称为帕尔希风(Puelche),在阿根廷同样的焚风被称为Zonda,美国落基山脉东侧的焚风叫钦诺克风(Chinook),在加利福尼亚州南部被称为圣安娜风(Santa Ana),在墨西哥被称为仓裘风(Chanduy)。一般来说,在中纬度相对高度不低于800~1000米的任何山地都会出现焚风现象,甚至更低的山地也会产生焚风效应。
(2)雨影效应
雨影效应(rain shadow effect)是伴随地形降水产生的现象,用以解释地形抬升降水在迎风坡和背风坡的显著差异。具体地,当山地迎风坡发生地形抬升降水时,其背风坡可表现出晴好天气,形成“雨影(rain shadow)” 。
雨影效应的天气学解释是湿气块在迎风坡产生降水后,由于水汽饱和度下降,在背风坡出现的干绝热增温,以及山地自身对地形降水云系的阻滞效应。由于雨影效应与特定的地形和风向相联系,因此会在一些地区反复出现,对天气预报具有参考价值。在气候尺度上,雨影效应可以部分解释山地背风坡的干燥气候,与迎风坡形成反差。例子包括澳大利亚大分水岭西面的内陆沙漠、智利北部的阿塔卡马沙漠等。
1.定义
雨影效应是一种较为常见的地理现象,即山的迎风坡多雨,而背风坡少雨干燥。这是因为山脉阻隔暖湿气流,把水汽集中在迎风坡,水汽聚集并到达一定强度时,就会下雨,同时背风坡常年不能接受水汽,以至于蒸发量相对更大,使土壤相对干旱。这种现象被称为雨影效应。
2.形成过程
暖湿空气在前进途中,遇到地形阻挡,被迫沿迎风坡爬升,空气中的水汽因冷却凝结而形成降水,这叫地形雨。地形雨发生在山的迎风坡上。在山的背风坡,因气流下沉,温度不断增高,空气难以达到过饱和,所以降水很少,形成雨影区。
3.与焚风效应的区别
雨影效应:山脉高峻能阻隔季风,形成雨影效应。在迎风坡一面降水增多,背风坡降水较少。
焚风效应:气流翻过山岭时在背风坡绝热下沉而形成干热的风。J.汉恩是最先解释并研究了这种现象。当气流经过山脉时,沿迎风坡上升冷却,在所含水汽达饱和之前按干绝热过程降温,达饱和后,按湿绝热直减率降温,并因发生降水而减少水分。过山后空气沿背风坡下沉,按干绝热直减率增温,故气流过山后的温度比山前同高度上的温度高得多,湿度也显著减少。亚洲的阿尔泰山、欧洲的阿尔卑斯山、北美的落基山东坡等都是著名的焚风出现区。中国不少地区有焚风,比较明显的如天山南坡,太行山东坡,大兴安岭东坡的焚风现象,其增温影响甚至在多年月平均气温直减率上也可促使作物、水果早熟,强大的焚风可造成干热风害和森林火灾。冬季强焚风可引起山区雪崩等。
焚风,其英文名称直接借用德文源词,最早是指气流越过阿尔卑斯山后在德国、奥地利和瑞士山谷的一种热而干燥的风。实际上在世界其他地区也有焚风,如北美的落基山、中亚西亚山地、高加索山、中国新疆吐鲁番盆地,甚至太行山东麓也曾出现过焚风。
九、雨幡(也叫幡状云)
雨幡是因不断蒸发而未能降落到地面的雨滴群体,当降雨时遇到空气干燥的情况会导致细小的水珠和冰晶在下落过程中,未及落地就在空中蒸发掉了,而在其完全蒸发之前,这些细小的漂浮物会形成丝状条纹悬垂物挂在云端下面,从远处看就像是一个旗幡,这种现象被取名叫做雨幡。
雨幡是一种气象学现象,它是雨滴在下落过程中由于不断蒸发,而在云层底部形成的丝缕状悬垂物。
“雨幡”一词在拉丁文中意思为“嫩枝”或“树枝”。有趣的是,在其它行星上,包括木星和金星上也都已经被发现了雨幡现象的存在。
(1)雨幡的成因
雨滴在下落过程中不断蒸发、消失而在云底形成的丝缕条纹状悬垂物。因为悬挂于云底的丝缕条纹状雨滴或冰晶,随云飘荡,形似旗幡,所以得名。但因空气干燥,雨雪未及落地,就在空中蒸发,从而形成空中降水现象。分为雨幡和雪幡两种。雨幡多在积雨云、雨层云、高积云和层积云下出现;雪幡多在卷云下出现。
(2)雨幡的形成
雨幡的形成需要恰到好处的环境条件。风叶会对雨幡的形态造成显著影响,风会将雨幡吹成弯曲状,当没有风时,雨幡就会呈现垂直下落的形式。
十、五大连池
五大连池的14座火山锥有规律地呈“井”字形排列在台面上,是因为岩浆喷出地表形成火山锥的时候,是通过地壳中的断裂通道行进的,断裂带在一定区域常有一定的方向,而五大连池地区地壳破碎十分强烈,北东和北西方向的断裂十分发育,岩浆沿着这两个方向断裂的交叉处喷发,形成一条条火山链。
十一、沃克环流
沃克环流是赤道海洋表面因水温的东西面差异而产生的一种纬圈热力环流。
沃克环流的成因:赤道附近的太平洋水温分布西高东低,因此西太平洋盛行上升气流,对流活动极为旺盛,而东太平洋为冷水域,盛行下沉气流,西太平洋的气流上升到高空以后向东运行,行至东太平洋下沉到海面,然后向西太平洋流动,这样在赤道地区形成了一个闭合的环流圈,即沃克环流。
(1)成因
赤道附近的太平洋水温分布西高东低。在西太平洋,海洋母亲赋予了大气巨大的热量,使这里的空气温暖而潮湿,盛行上升气流,成为对流活动极为旺盛的地区也是太平洋降水最为丰富的地区,而热带东太平洋为冷水域,冷水使其上方的空气变冷、密度增大,这一带洋面上盛行下沉气流,多晴朗少云天气。气候平均而言,太平洋大气低层东部气压高,西部气压低,空气从高压区流向低压区,从东边来的空气流到西太平洋正好补偿了因上升而流失的空气。而高空的情况常常与低层相反,在太平洋上空常以偏西气流为主。这样就在赤道地区形成了一个闭合的环流圈,即西太平洋为气流上升区,到高空以后向东运行,行至东太平洋下沉到海面,然后向西太平洋流动。这个在低纬度太平洋上空形成东西向流动的大气环流就是沃克环流。
沃克环流的上升支和热带太平洋西部暴雨频繁、台风活跃和云层厚密有关;东太平洋的沉降支则为该区带来干燥晴朗的天气。
(2)沃克环流的增强和减弱及其影响
沃克环流的增强和减弱仍然是当代科学之谜。一般有两种说法:
一是自然因素。赤道信风、地球自转、地热运动等都可能与其有关。
二是人为因素。即人类活动加剧气候变暖,也是赤道暖事件剧增的可能原因之一。
(3)沃克环流的增强和减弱规律(与ENSO相关)
沃克环流具有明显的季节和年际变化,它与诸多因素有关,以下只对重要因素之一ENSO进行讨论:
大约每隔3至7年沃克环流便会减弱一次,也就出现厄尔尼诺,活动期通常延续一年以上,其间还间隔的出现沃克环流增强的现象,也就是拉尼娜。
(4)沃克环流与厄尔尼诺现象
由于“沃克环流”对太平洋东西两岸的气候调节有重要作用,如果东太平洋的洋面温度升高,就会产生较暖而且湿润的上升气流,削弱“沃克环流”,同时美洲中部一带会气温上升、暴雨成灾,形成著名的“厄尔尼诺”。当厄尔尼诺发生时,由于海洋温度分布发生巨大变化,大气也会进行相应的调整。中、东太平洋气压随着海温的上升而下降(高压减弱、气压降低),西太平洋气压随着海温的下降而上升(低压减弱、气压升高),热带太平洋两侧气压差值变小,导致赤道东风减弱和向东撤退,沃克环流也会被削弱。同时,随着西太平洋暖水区向东移动,沃克环流的上升支和下沉支的位置也发生偏移,对流活动的中心移至中太平洋上空,中、东太平洋上升气流大大加强,降水显著增加;而西太平洋上升气流明显减弱,变成少雨区,形成大范围干旱。
(5)沃克环流常态与减弱状况对比
沃克环流减弱(厄尔尼诺)对我国的影响:夏季主雨带偏南,北方大部少雨干旱;长江中下游雨季大多推迟;秋季我国东部降水南多北少,易使北方夏秋连旱;全国大部冬暖夏凉;登陆我国台风偏少。除了上述一般规律外,也有一些例外情况。因为制约我国天气气候的因素很多,如大气环流、季风变化、陆地热状况、北极冰雪分布、洋流变化乃至太阳活动等。
(6)沃克环流与拉尼娜
当沃克环流异常强劲,导致东太平洋下层冷海水上翻增强,洋面异常低温,就会出现拉尼娜。当拉尼娜发生时,东太平洋还会变得更冷,赤道西太平洋海温可能会进一步升高,东西太平洋气压差也进一步增大,沃克环流会比正常情况更强,西太平洋也会更多雨,而东太平洋则更加少雨。
(7)沃克环流增强(拉尼娜)时对我国的影响:
热带气旋增多,即在西北太平洋生成和登陆我国的热带气旋增多;我国东北春夏易出现干旱,气温偏高;我国南方易发生干旱,华北洪涝;冬季较寒冷,寒潮多发,南方易出现冻雨、风雪。
(8)近年变化
沃克环流是重要的热带大气环流系统,它的变化能够通过遥相关型,对热带乃至全球许多地方的气候异常产生显著影响。全球增暖背景下的沃克环流变化,是当前国际气候学界关注的热点话题。围绕着沃克环流对全球增暖的响应、沃克环流的年代际变化及其机理等问题,国际学术界正在进行着激烈的争论。迄今为止,国际科学界关注的重点是沃克环流强度的变化,很少有研究从三维空间结构的角度,讨论沃克环流的整体变化特征。
最近,围绕着近30年太平洋沃克环流空间结构的变化问题,中国科学院大气物理研究所博士研究生马双梅和研究员周天军,利用纬向质量流函数来直观地刻画赤道太平洋沃克环流的整体结构特征(图2)。他们比较了现有的7套再分析资料所揭示的沃克环流的变化特点,指出近30年(1979~2012年)太平洋沃克环流的强度在显著增强、中心位置在显著西移;就7套资料的平均结果而言,沃克环流的增强趋势是每10年增强15.08%、中心位置西移趋势每10年3.708个经度(图3)。为了揭示造成上述沃克环流变化的机理,他们进一步分析了26个CMIP5模式的AMIP试验(即利用观测的历史海温来驱动大气模式)结果,发现多模式集合的结果能够再现观测的沃克环流变化特点,而类La Nina型的冷海温异常是造成近30年太平洋沃克环流变化的强迫因子。
十二、倒春寒
倒春寒是指在每年春季(3月~5月),我国气温普遍回升的背景下,受北方频繁南下冷空气或者南方持续阴雨影响,平均气温下降至比常年同期偏低的一种天气现象,对于北方地区,倒春寒意味着冷空气势力增强,气温骤降,对于南方地区,倒春寒则通常和低温阴雨相联系。倒春寒不仅带来降温,更重要的是会对农业生产非常大的影响,会导致冬小麦、油菜、棉花、果树、蔬菜等作物遭受霜冻害。
倒春寒,是指初春气温回升较快,但是在春季后期却突然出现持续的低温天气的一种现象。由于我国南北方物候不同,各地的倒春寒时间与标准也不一样,北方晚一些,南方早一些。 倒春寒形成的原因,大部分是因为冷空气带来的。春季是由冬季风转变为夏季风的过渡时期,这时,北方冷空气还不时来袭,冷空气南下与南方暖湿空气相持,就会形成持续性的低温、阴雨天气。冷空气南下越晚、越强、降温范围越广,出现倒春寒的可能性就越大。
(1)倒春介绍
倒春寒是指初春(一般指2月末至3月初)气温回升较快,而在春季后期(一般指4月)气温较正常年份偏低的天气现象。倒春寒须满足两个条件,首先是比上一阶段气温要低很多,第二是平均气温在10摄氏度以下持续5天。 在一年四季中,气温、气流、气压等气象要素变化最无常的季节就是春季。经常是白天阳光和煦,让人有一种“暖风熏得游人醉”的感觉,早晚却寒气袭人,让人倍觉“春寒料峭”。这种使人难以适应的“善变”天气,就是通常所说的“倒春寒”。据历史资料显示:北京30年出现“倒春寒”的几率在57%左右。特别是早春时节,这种气候特点表现得尤为明显。例如:3月8日南郊观象台的最高气温已达到15.2℃,而最低气温只有3.3℃,早晚温差还比较大。
通常,人们将进入2月末3月初作为春天的开始。春季气候的最大的特点就是乍暖还寒:一是春季的气温日夜温差较大;二是春季冷空气活动频繁,天气变化较多。在气象学中,“倒春寒”最早来源于农业,主要指真正的春天,即气候学所说的侯(5天为一侯)平均气温超过10℃以后,由于受较强冷空气频繁袭击,气温下降较快,持续时间长达1—2个星期以上的那种前暖后冷,并造成大范围地区农作物受冻害的天气现象或天气过程。“倒春寒”发生时,可使正处于返青或拔节生长阶段的冬小麦遭受不同程度的冻害,可使已经播种尚未出土的棉花、水稻等农作物出现烂种,已经出土的幼苗大量被冻死。
长期阴雨天气或频繁的冷空气侵袭,抑或持续冷高压控制下晴朗夜晚的强辐射冷却易造成倒春寒。初春气候多变。如果冷空气较强,可使气温猛降至10℃以下,甚至雨雪天气。此时经常是白天阳光和煦,让人有一种“暖风熏得游人醉”的感觉,早晚却寒气袭人,让人倍觉“春寒料峭”。这种使人难以适应的“善变”天气,就是通常所说的倒春寒。对农业生产和居民生活极易造成不利影响。
(2)特征多数倒春寒天气的四月份有以下特征:1.西风带经向环流发展2.高原地区和西太平洋副高均比常年要偏弱.(3)形成原因
倒春寒是一种常见的天气现象,不仅中国存在,日本、朝鲜、印度及美国等都有发生,其形成原因并不复杂。中国春季(3月前后)正是由冬季风转变为夏季风的过渡时期,其间常有从西北地区来的间歇性冷空气侵袭,冷空气南下与南方暖湿空气相持,形成持续性低温阴雨天气。
(4)主要危害对农业生产的危害
倒春寒就是一种非常严重的林业和农业气象灾害,是指春天由于受较强冷空气频繁袭击气温下降较快,并造成大范围地区树木和农作物持续受冻害的天气气候现象。倒春寒常引起我国北方花生蔬菜棉花和小麦的烂种现象,也会影响我国南方水稻播种出苗和生长,给农业和林业生产等带来严重危害。
在农业生产上,倒春寒其实仍属春季低温阴雨范畴。因为在出现时间上偏晚,危害性更大,因此农业上将其区别对待。这是因为,早春农作物播种都是分期分批进行的,一次低温阴雨过程仅危害和影响一部分春播春种作物,且早春低温阴雨多数是在春播作物的针芽期、大多数果树还未进入开花授粉期,其对外界环境条件适应能力亦较强。而一旦过了“春分”尤其是清明节之后,气温明显上升,春播春种已全面铺开,各类作物生机勃勃,秧苗进入断乳期,多数果树陆续进入开花授花期,抗御低温阴雨能力大为减弱,若这时出现倒春寒天气,就面临大面积烂秧、死苗和果树开花座果率低之灾,其它春种作物生长发育也受到严重影响。
倒春寒是南方早稻播种育秧期的主要灾害性天气,是造成早稻烂种烂秧的主要原因。常年2-4月,江南地区先后进入早稻播种育秧大忙季节。在此期间冷暖空气相互交绥,当北方冷空气南侵到江南和华南时冷暖空气势均力敌常常造成低温连阴雨天气,当日平均气温在12°C或以下,连阴雨3一5天;或在短时间内气温急剧下降,且日最低气温降到5°C以下,均可造成早稻烂秧和死苗。这样不仅损失大量种子,而且因补种延误播种季节,使早稻成熟期延迟,影响晚稻栽插,使晚稻抽穗扬花期易受低温危害。近30多年中,以1951、1969、1970、1976年的天气气候条件最差,造成严重烂秧,一般烂秧率超过30%,有的达50%。如1970年仅广西地区烂种就达1亿斤以上;1976年,仅湖南、江西、湖北三省就损失谷种达7亿斤。此外,对已播棉花、花生等喜温作物也常常造成烂种死苗;并影响油菜的开花受粉,及角果发育不正常,降低产量;有时影响小麦孕穗,造成大面积不孕或籽实质量低劣。
对人体健康的危害
心脑血管病发病增加老年人热平衡的能力较差,其循环系统很容易受到倒春寒的刺激。交感神经受寒冷刺激后,兴奋度增高,全身皮肤表层毛细血管收缩,使血流阻力增大,导致血压升高。另外,天气突变会引起地球磁场的改变,诱发人体植物神经功能紊乱。由于老年人及心脑血管病患者不能适应这种变化,可能发生血压突然升高、脑梗塞、脑出血或心肌梗死。国外一项试验表明,让一组63~70岁的老人在室温为6℃的人工气候室里静坐看电视或看书,两小时后,老年人血压普遍升高了25毫米汞柱左右。而在同样条件下,青年人血压的变化很小。这说明低温容易使老年人的血管收缩。
早春时节,一些爱美的年轻姑娘早早就穿起了五颜六色的裙子。但女性膝关节对冷空气刺激较为敏感,遭受冷空气袭击以后,关节局部容易出现麻木、酸痛等症状,久而久之,容易发生风湿性关节炎。
容易流行呼吸系统传染病由于早春气候寒冷,空气干燥,呼吸道黏膜的防御功能会受到直接影响,细菌、病毒等病原微生物可乘虚而入,造成流感、腮腺炎等传染病流行。资料表明,在冬春交替的季节,麻疹、白喉、百日咳、猩红热、气管炎等呼吸系统传染病的发病率,远高于其他季节。
天气转暖以后,人们身体的抗寒能力和抗病能力出现下降,会经受不住突然袭来的冷空气的刺激,直接影响呼吸道黏膜的防御功能,全身的抗病能力整体下降,容易使人体植物神经中枢系统发生紊乱,导致调节功能减弱。因此,春季是流感、流脑、病毒性肝炎等多种疾病流行或复发的季节,同时,呼吸道疾病和心脑血管疾病患者也明显增多,尤其是抵抗能力较低的老人和儿童。如不注意预防,“倒春寒”对人体的健康会造成一定的危害。
其他
倒春寒对候鸟迁徙也有一定影响。如今年3月份之前,气温持续升高,候鸟(如家燕、布谷鸟等)根据气候的感知,纷纷开始了漫长的迁徙过程。而3月初气温骤然下降,一些刚刚苏醒的生物又缩了回去,使早来的春鸟在气温急降时“缺衣少食”,甚至死在早春时节。
(5)预防方法农业生产上的预防
要避免或减轻倒春寒灾害, 首先应掌握当地倒春寒发生规律及各种农作物品种的生物学特性, 采用抗寒品种, 春播作物选择适宜的播种期, 并选择背风向阳的秧田, 或采用温室、 地膜、 营养钵等方式育秧就可极大避免 倒春寒的危害。从预防性措施考虑, 要掌握前期的天气特点、 作物苗性和未来的长、中期天气预报, 针对性地加强农作物的田间管理, 抑制旺长, 减少弱苗, 培育壮苗, 增强抗寒能力。而春播或移栽作物, 则要巧看天时, 调整播种或移栽期,错开低温的直接袭击。如倒春寒已经降临, 水稻抗御性措施是: 搞好水层管理, 以水调温, 早稻播种后两叶期以前抗寒力稍强, 要注意通气, 坚持晴天满沟水, 水不上秧厢, 阴天半沟水, 雨天排干水的管水方法。两叶以后, 抗寒力弱, 浅水勤灌、 日排夜灌。低温阴雨结束的夜晚, 要注意防霜, 长时间低温阴雨过后, 水稻秧苗较弱, 当转晴时水稻秧田要深灌水, 以防水分吸收和蒸腾的失衡, 造成生理干旱而死。待秧苗恢复后, 再逐渐将水排干。
①掌握倒春寒发生规律,收听使用倒春寒天气预报。农谚说:“春天的天气,孩儿面”,说明春天的天气多变,时暖时冷,要抓住天气演变过程中的“冷尾暖头”抢晴播种。一般当日平均气温到达12°C、最低气温不低于5°C,播后有3~5个晴天(每天日照在3小时以上)就有利于早稻播种育秧。
②加强田间管理,改善农田小气候条件。对早稻秧田进行科学排灌,在倒春寒到来时进行深水护秧,采取“夜灌日排”、“晴排雨灌”,调节秧田水热状况。
③有条件的地区,可采取温室蒸汽或无土育秧,使整个早稻育秧过程完全在人工控制下,保证培育适龄壮秧。
减缓露地花木倒春寒危害
由于温度较低,对露地花木危害较重,使月季、雪松、龙柏、女贞、桂花、紫薇等的生长和发芽受到严重影响。根据花木专家和当地花农实践,现将露地花木减轻“倒春寒”危害治技术简述如下:
一是浇水。待“倒春寒”过后,抢冷尾暖头,采取窨灌、漫灌、浇根等方法,对受冻害、冷害、寒害等较重的花木灌一次水,用水缓解低温的危害。
二是培根。结合春季除草,在花木行间、株间进行浅中耕,对根部进行培土。乔木、半乔木、培土高度为4-6厘米,绿篱、灌木、藤本植物花木培土高度为2-4厘米。通过中耕培土提高根际周围土壤温度。
三是施肥。冻害较轻的可每亩施尿素20公斤,另加三元复合肥20公斤;冻害中等的,除了施用化肥外,还应每亩施有机肥(如人畜粪尿、厩肥等)15担以上;冻害较重的,还要每亩加施有机肥25担以上,并施用矮壮素、生根壮苗剂、磷酸二氢钾等2-3次,可隔5-—7天根外喷施,以促进其快速恢复生长。
四是防病。花木受冻后,抗病能力下降,病菌容易侵染,低温引起的病害主要有疫病、炭疽病、纹枯病、菌核病、溃疡病、病毒病等,可用乙蒜素、三唑酮、多菌灵、碘制剂等加腐殖酸、氨基酸、活性酶、微量元素叶面肥进行防治,若病害较重时,可隔5-7天喷一次,连喷3-4次。
健康预防
对于“倒春寒”使人体产生的不适,特别是对于有慢性疾病的人群以及老人,其预防方法:一是当气温骤降时注意添衣保暖,特别要注意手、口、鼻部位的保暖;二是加强体育锻炼提高身体素质;三是注意休息和保持情绪稳定,避免过度疲劳和精神紧张;四是“倒春寒”期间多食些大蒜、洋葱、芹菜等食物。
冬天过后,一般都会有一段时间的“倒春寒”。
体质虚弱者和免疫力不佳的人要注意以下五点:
一要适当“春捂”,不要因为气温暂时升高就马上脱掉冬装,早晚气温较低,要注意保暖。
二要多吃一些健脾胃的食物,如含维生素、微量元素丰富且易于消化的鸡、鸭、瘦肉、蛋类、蔬菜、水果等。
三要保证室内及时除尘通风,以减少和抑制病菌的存活和繁殖。
四要适当进行户外活动,呼吸新鲜空气,以改善心肺功能,使身体更好地进行调节,适应春季多变的气候。
五要多喝水,这样不仅有利于保持血流畅通,而且可以预防呼吸道疾病