天氣與氣候:認識全球氣候區
大家好!歡迎來到氣候區的學習筆記。你有沒有想過,為什麼香港又熱又濕,倫敦卻常常濕冷多雨,而南極洲是個冰封的沙漠?這一切都與「氣候」有關!在本章中,我們將會揭示世界各地長期天氣模式為何如此不同的秘密。了解這些非常重要,因為氣候影響著我們所種植的食物以至我們所建造的房屋。
即使這看似個大課題,大家也別擔心!我們會將它分成簡單易明的小部分。我們馬上開始吧!
氣候的構成要素
在我們討論不同的氣候區之前,我們需要了解構成氣候的基本「材料」。就像煮飯一樣——你必須先了解食材才能做出美味佳餚!
快速重溫:天氣 vs. 氣候
這是一個經常混淆的地方,所以讓我們澄清一下!
- 天氣是指此時此刻或短期內戶外發生的情況。今天會下雨嗎?下午會刮風嗎?這些都是天氣。
- 氣候是指某地在長時間(通常是30年或以上)內的平均天氣模式。香港屬於亞熱帶氣候,代表我們預期夏天炎熱潮濕,冬天則清涼乾燥。這些就是氣候。
記憶小貼士: 氣候(Climate)是跨越世紀(Centuries,或數十年)的平均狀況。天氣(Weather)是本週(Week)發生的事情。
太陽能量:氣候的動力引擎
太陽是地球天氣和氣候的終極能量來源。我們從太陽獲得的能量稱為太陽輻射(INcoming SOLar radiATION)。
然而,並非所有地方都獲得相同的熱量。主要原因在於地球的彎曲度:
- 在赤道:太陽光線直射地球,能量集中在一個小區域內。這使其非常炎熱!
- 在兩極:太陽光線斜射地球,將相同的能量分散到更大的區域。這使其非常寒冷。
赤道和兩極之間這種受熱不均的差異,正是驅動所有其他現象(風、洋流和全球氣候模式)的根本原因!
巨大的擠壓:全球氣壓與風
當空氣受熱時,它會膨脹,變得更輕,然後上升。這會形成一個低氣壓區。當空氣上升時,它會冷卻,其中的水蒸氣凝結形成雲和雨。
核心概念: 低氣壓 = 糟糕天氣(陰天多雨)。
當空氣寒冷時,它會變得密集、沉重,然後下沉。這會形成一個高氣壓區。下沉的空氣不會形成雲,因此你會看到晴朗的天空。
核心概念: 高氣壓 = 晴朗天氣(晴朗乾燥)。
空氣的上升和下沉並非隨機發生。它遵循一個可預測的全球模式,稱為三環流模式。這個模式描述了每個半球內三個巨大的「空氣輸送帶」。
類比:想像有三個巨大的旋轉空氣環,從赤道到極地堆疊在一起。它們在全球範圍內循環空氣、熱量和水分。
這個模式在世界各地形成了不同的氣壓帶:
- 赤道低氣壓帶:熱空氣上升。降雨量大!
- 副熱帶高氣壓帶(約北緯/南緯30°):冷空氣下沉。非常乾燥。世界上大部分的沙漠都位於這裡!
- 副極地低氣壓帶(約北緯/南緯60°):冷空氣與暖空氣相遇,迫使空氣上升。天氣往往多暴風雨和潮濕。
- 極地高氣壓帶:非常寒冷、密集的空氣下沉。非常乾燥(但被冰封!)。
空氣總是從高氣壓區流向低氣壓區,這種流動就是我們所說的風。這些氣壓帶形成了主要的全球風系(或稱行星風系),例如信風和西風。
下雨了!全球降水模式
就像氣溫和氣壓一樣,降水(雨、雪等)也遵循一個與氣壓帶直接相關的全球模式:
- 潮濕地區位於空氣上升的地方(低氣壓)。例子:赤道。
- 乾燥地區位於空氣下沉的地方(高氣壓)。例子:約北緯/南緯30°的副熱帶地區。
本節重點歸納
地球受熱不均產生了全球性的氣溫、氣壓、風和降水模式。這四個基本要素混合在一起,共同塑造了世界上不同的氣候區。
主要內容:全球主要氣候區
現在我們知道了「食材」,就讓我們看看它們能做出什麼「菜餚」吧!我們可以根據緯度,將全球氣候分為三大類:熱帶氣候、溫帶氣候和極地/寒帶氣候。
炎熱地帶:熱帶氣候(低緯度)
這些氣候區位於赤道附近,介乎北回歸線和南回歸線之間。它們全年炎熱!它們之間的主要區別在於降水模式。
1. 赤道氣候
- 位置:正位於赤道上(例如:亞馬遜雨林、剛果盆地)。
- 成因:位於赤道低氣壓帶。強烈的受熱導致空氣上升、冷卻,並在每天下午形成降雨(對流雨)。
- 特徵:全年炎熱潮濕。沒有明顯的季節。氣溫高(約27°C)和每月降水豐沛。非常適合熱帶雨林生長!
2. 熱帶莽原氣候
- 位置:距離赤道較遠的地方(例如:非洲草原、澳洲北部)。
- 成因:其位置受移動氣壓帶的影響。當低氣壓帶位於上方時,它有一個非常潮濕的季節;當高氣壓帶移入時,則有一個非常乾燥的季節。
- 特徵:全年炎熱,但有明顯的乾濕季節。想像一下《獅子王》中的景色——那就是莽原!
「中間」地帶:溫帶氣候與沙漠(中緯度)
這些地區經歷更明顯的季節,氣溫變化較大。它們位於熱帶和極地之間。
3. 熱帶沙漠氣候
- 位置:主要沿副熱帶高氣壓帶分佈(約北緯/南緯30°)(例如:撒哈拉沙漠、阿拉伯沙漠)。
- 成因:高氣壓帶中下沉、穩定的空氣阻止了雲和雨的形成。
- 特徵:全年非常炎熱乾燥。由於沒有雲層阻擋熱量散失,夜間氣溫會出乎意料地低。
4. 地中海氣候
- 位置:地中海沿岸,但也在像加利福尼亞和開普敦這樣的地方。
- 成因:一個特殊情況!在夏季,副熱帶高氣壓帶會移到該地區上方,使其炎熱乾燥。在冬季,氣壓帶移開,來自海洋的潮濕天氣系統隨之而來。
- 特徵:獨特的模式:夏季炎熱乾燥,冬季溫和潮濕。非常適合種植橄欖和葡萄!
寒冷地帶:極地與寒帶氣候(高緯度)
這些氣候區位於兩極附近,其特點是寒冷的氣溫。
5. 苔原氣候
- 位置:北冰洋邊緣(例如:加拿大北部、西伯利亞)。
- 成因:太陽光線非常微弱,因此一年中大部分時間都很冷。地面永久凍結(永凍土)。
- 特徵:漫長而嚴寒的冬季和短暫而涼爽的夏季。氣溫太低,樹木無法生長;只有苔蘚和小型灌木能夠存活。
6. 極地氣候(冰帽)
- 位置:南極洲和格陵蘭大部分地區。
- 成因:極地高氣壓佔主導地位。它是地球上最冷的地方。
- 特徵:永久冰封。它是一個「極地沙漠」,因為它極其乾燥(空氣太冷無法保持水分),但即使有雪落下也從不融化。
快速回顧表:氣候區總結
氣候區 | 氣溫 | 降水 | 主要地點例子 |
赤道 | 全年炎熱 | 全年高 | 亞馬遜雨林 |
莽原 | 全年炎熱 | 有濕季和乾季 | 非洲莽原 |
熱帶沙漠 | 夏季非常炎熱 | 全年非常低 | 撒哈拉沙漠 |
地中海 | 夏季炎熱乾燥 | 冬季溫和潮濕 | 意大利 |
苔原 | 冬季漫長嚴寒 | 低(多為雪) | 加拿大北部 |
極地 | 全年冰凍 | 非常低(雪) | 南極洲 |
備註:課程大綱還提及了熱帶季風氣候(因季節性風向轉變而導致的炎熱且有非常明顯雨季的氣候,例如:印度)和溫帶海洋性氣候(全年溫和濕潤,例如:英國)。它們也是風和靠近海洋如何形成獨特氣候的重要例子。
綜合應用
如何閱讀氣候圖
這是一項至關重要的技能!氣候圖顯示了一個地方每月氣溫和降水的情況。
- 觀察氣溫線(通常是紅線):
- 它是否全年炎熱(平坦且高,>20°C)? -> 很可能是熱帶氣候。
- 它是否全年寒冷(平坦且低,<0°C)? -> 很可能是極地/苔原氣候。
- 它在中間是否有明顯的峰值? -> 北半球的溫帶氣候。
- 它在中間是否有明顯的低谷? -> 南半球的溫帶氣候。
- 觀察降水柱(通常是藍色柱):
- 它是否全年潮濕? -> 可能是赤道氣候。
- 它是否全年乾燥? -> 可能是熱帶沙漠或極地氣候。
- 是否有非常明顯的乾濕季節? -> 可能是莽原或季風氣候。
- 最潮濕的月份是否在冬季? -> 幾乎肯定是地中海氣候!
- 結合線索! 平坦且高的氣溫線 + 全年高降水 = 赤道氣候。彎曲的氣溫線,夏季有峰值 + 降水非常低 = 熱帶沙漠氣候。
最後重點歸納
世界的氣候是一個相互關聯的系統。太陽的能量驅動著一切,形成了可預測的全球氣壓帶。這些氣壓帶決定了哪裡潮濕,哪裡乾燥。當你將這些氣溫和降水模式結合起來,你就能看到全球各地驚人的氣候區多樣性。恭喜大家努力讀完這部分!