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关于季节、气候、气候变化、气候类型的辨析

已有 15270 次阅读 2021-1-25 13:15 |个人分类:医学史话|系统分类:科普集锦

撰写《传染病学通史》时发现,古代东西方都非常重视季节、气候与疫病(流行病、传染病)的关系。在我的头脑里,季节、气候是两个完全不同的概念,可是进一步考察,发现二者的来龙去脉、内涵外延密切相关,不可分割。今辨析如下:

一、季节与气候的关系

(一)季节的区分

季节是每年循环出现的地理景观相差比较大的几个时间段。不同的地区,其季节的划分也是不同的。对温带来说,特别是中国的气候而言,一年分为四季,即春季、夏季、秋季、冬季。而对于热带草原只有旱季和雨季,即使在南北两极亦有季节区分。

季节更迭的根本原因是地球的自转轴与其公转轨道平面不垂直,偏离的角度是23度26分(黄赤交角)。在不同的季节,南北半球所受到的太阳光照不相等,且周期性变换。日照更多的半球是夏季,另一半是冬季。春季和秋季则为过渡季节,当太阳直射点接近赤道时,两个半球的日照情况相当,但是季节发展的趋势却还是相反——当南半球是秋季时,北半球是春季。

天文季节划分法严格按照地球公转位置来决定,而实际的季节根据不同地区的气候而异。划分四季的方法很多,以下最为常见的(以北半球为例):

中国传统以四立为划分四季的起点,立春是春季的起点,立夏是夏季的起点等等。西方以二分二至为划分四季的起点,春分是春季的起点,冬至是冬季的起点等等。此外,以气候本身的标准──候温(五日的平均气温)划分,夏季指候平均气温在22℃以上的连续时期;冬季指候平均气温在10℃以下的连续时期;春季和秋季介于10~22℃之间的时期。

按照气候标准,全球共存在6种季节组合类型:全年皆夏(全年各月平均气温都在22℃以上,主要分布于赤道附近地区);全年皆冬(全年各月平均气温都在10℃以下,主要分布于两极地区); 长夏无冬(全年不存在平均气温在10℃以下的月份,主要分布在南北回归线附近);长冬无夏(全年不存在平均气温在22℃以上的月份,主要分布在南北极圈附近);四季分明(主要分布于中纬度地区的大陆上,以中国长江流域中下游地区最为典型);四季如春(全年各月平均气温都在10~22℃之间,主要分布于低纬度的高原地区,以及中纬度地区的海洋上)。现今通用以天文季节与气候季节相结合来划分四季。即345月为春季,678月为夏季,91011月为秋季,1212月为冬季。

(二)气候的由来

气候有两种解释,一是指一年的二十四节气与七十二侯,或泛指时令。二是指给定地区的天气状况和天气发展所示的变动着的大气状态。

可以看出,前一种定义是气候的本来含义,所谓“气”即二十四节气,所谓“候”即七十二侯。那么,什么是二十四节气与七十二侯呢?

七十二候,是我国古代用来指导农事活动的历法补充。它是根据黄河流域的地理、气候、和自然界的一些景象编写而成,以五日为候,三候为气,六气为时,四时为岁,一年二十四节气共七十二候。各候均以一个物候现象相应,称“候应”。其中植物候应有植物的幼芽萌动、开花、结实等;动物候应有动物的始振、始鸣、交配、迁徙等;非生物候应有始冻、解冻、雷始发声等。七十二候“候应”的依次变化,反映了一年中物候和气候变化的一般情况。

表1  一年之内的节气与物候变化

月份

节气

物候

正月

立春

立春之日(初候)东风解冻,又五日(二候)蛰虫始振,又五日(三候)鱼陟负冰(三候下同)

雨水

雨水之日獭祭鱼,又五日鸿雁来(候雁北),又五日草木萌动

二月

惊蛰

惊蛰之日桃始华,又五日仓庚鸣,又五日鹰化为鸠

春分

春分之日玄鸟至,又五日雷乃发声,又五日始电

三月

清明

清明之日桐始华,又五日田鼠化为鴽,又五日虹始见

谷雨

谷雨之日萍始生,又五日鸣鸠拂奇羽,又五日戴胜降于桑

四月

立夏

立夏之日蝼蝈鸣,又五日蚯蚓出,又五日王瓜生

小满

小满之日苦菜秀,又五日靡草死,又五日小暑至(麦秋至)

五月

芒种

芒种之日螳螂生,又五日鵙始鸣,又五日反舌无声

夏至

夏至之日鹿角解,又五日蜩始鸣,又五日半夏生

六月

小暑

小暑之日温风至,又五日蟋蟀居辟,又五日鹰乃学习(鹰始挚)

大暑

大暑之日腐草为蠲,又五日土润溽暑,又五日大雨时行

七月

立秋

立秋之日凉风至,又五日白露降,又五日寒蝉鸣

处暑

处暑之日鹰乃祭鸟,又五日天地始肃,又五日禾乃登

八月

白露

白露之日鸿雁来,又五日玄鸟归,又五日群鸟养羞

秋分

秋分之日雷始收声,又五日蛰虫培户,又五日水始涸

九月

寒露

寒露之日鸿雁来宾,又五日雀入大水为蛤,又五日菊有黄华

霜降

霜降之日豺乃祭兽,又五日草木黄落,又五日蛰虫咸俯

十月

立冬

立冬之日水始冰,又五日地始冻,又五日雉入大水为蜃

小雪

小雪之日虹藏不见,又五日天气上腾地气下降,又五日闭塞而成冬

冬月

大雪

大雪之日鹖旦不鸣,又五日虎始交,又五日荔挺生

冬至

冬至之日蚯蚓结,又五日麋角解,又五日水泉动

腊月

小寒

小寒之日雁北乡,又五日鹊始巢,又五日雉始雊

大寒

大寒之日鸡使乳,又五日鹫鸟厉疾,又五日水泽腹坚

后一种定义是气候的延伸含义,即某一地区的天气状况,包括云量、风向风速、天气现象(在空中和地面产生的降水、云除外的水汽凝结物、冻结物,以及声、光、电等大气物理现象,也包括一些与风有关的特征如龙卷风等)、温度、湿度等等。

二、气候变化

气候变化(Climate change)是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间(典型的为30年或更长)的气候变动。气候变化不但包括平均值的变化,也包括变率的变化(图1)。气候变化一词在政府间气候变化专门委员会(IPCC)的使用中,是指气候随时间的任何变化,无论其原因是自然变率,还是人类活动的结果。这有别于《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)中的用法。在公约中,气候变化是指“经过相当一段时间的观察,在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。

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图1  影响气候变化的相关因素

UNFCCC将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。气候变化(climate change)主要表现为三方面:全球气候变暖(Global Warming)、酸雨(Acid Deposition)、臭氧层破坏(Ozone Depletion),其中全球气候变暖是人类目前最迫切的问题,关乎到人类的未来。

三、气候类型

气候类型即地区的自然条件,一般因为纬度位置(阳光直射与斜射)、海陆位置(季风)和地形地势造成。它是分地域分类型的,各个地方气候类型是不一样的。

根据不同地区,气候类型可分为热带气候、温带气候、亚寒带气候、极地气候和高原山地气候几种。热带气候包括热带雨林气候热带草原气候热带季风气候热带沙漠气候等;温带气候包括亚热带季风和湿润气候、地中海气候温带季风气候温带海洋性气候温带大陆性气候等;亚寒带气候主要指亚寒带针叶林气候;极地气候包括极地苔原气候极地冰原气候等;高原山地气候。

不同气候形成的原因主要由太阳辐射大气环流下垫面(海陆位置,洋流,地形)等相关。

中国气候类型包括热带季风(台湾省的南部、雷州半岛、海南岛和西双版纳等地)、亚热带季风(华南大部分地区和华东地区)、温带季风(华北地区)、高原山地(青藏高原)、温带大陆性(包括温带沙漠气候、温带草原气候及亚寒带针叶林气候等,中国大部分北纬40°以北的内陆地区都是温带大陆性气候)、热带雨林(中国南沙群岛)等。



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