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太阳、地球和天气

2019-04-09陈静朱军

大众科学 2019年2期
关键词:太阳辐射水循环热力

陈静 朱军

太阳是一个巨大炽热的气球体,主要成分是氢和氦,表面温度约为6000K,并源源不断地以电磁波的形式向四周辐射能量。

地球是太阳系中的一颗行星,地球的起源、演化以及所有的自然现象——天气变幻、洋流运动、水文循环和生物活动等,主要都受太阳的热动力驱动。

天气是短时间大气中发生的自然现象,如雨雪、冰雹、台风、寒潮、大风以及阴晴、冷热、干湿等。气候是一个地区在某段时间内所经历过的天气,是一段时间内天气的平均或统计状况,反映一个地区的冷、暖、干、湿,在太阳原动力驱动下,由大气圈、水圈、岩石圈、生物圈等圈层相互作用形成的结果,进一步说是由大气环流、纬度、海拔高度、地表形态、海陆热力性质差异综合作用而形成。

太陽源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量,这种巨大的能量对地球产生了三个方面的影响:为地球提供光、热资源;太阳辐射是我们日常生产和生活所用的能源,如太阳能热水器、太阳灶,为人们生产生活服务;太阳辐射是维持地表温度、促进地球上的水循环、大气运动和生物活动的主要动力。

全球尺度天气的形成及变化主要受太阳驱动,小尺度天气形成及变化主要受地球地表形态(海拔、地形)、海陆分布格局(海陆热力性质差异)、水循环和生物活动。其中地形和海陆热力性质差异是局部天气形成和变化的主要因素。

从地形上看,我国太阳辐射高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。青藏高原成为太阳辐射的高值中心,是由于海拔高,空气稀薄,空气中含有的尘埃量较少,晴天较多,日照时间较长,大气对太阳辐射的削弱作用小,到达地面太阳辐射能量多;而四川盆地为低值中心的原因在于盆地地形,水汽不易散发,空气中含水量多,阴天、雾天较多,从而造成日照时间短、强度弱,太阳能资源贫乏。

从海陆热力性质差异看,我国降雨自东南往西北逐渐减少,大陆内部多处于干旱半干旱气候,天气干燥风大,沿海及距离海洋较近地区处于亚热带湿润季风气候,降雨充沛,湿度大。

水循环调节气候降雨、湿度和气温、净化空气。

生物圈促进太阳能转化、改变大气与水圈的成分,工业生产和人类生活消耗的燃料,农作物残梗、森林和草原的焚烧,以及过度放牧和盲目开荒等,对大气释放人为热量、大量二氧化碳等气体和气溶胶倾入大气,导致大气组成的不断变化。(编辑/高纬时)

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