世界气候纵横谈 [复制链接]

第4版()
专栏：

世界气候纵横谈
林之光
“中午的星星”与“午夜的太阳”
现在谁都知道，地球每年绕太阳公转一周，地轴和它的轨道面之间的倾角是66．5°……可是，为了方便，同时也是为了需要，科学家常常故意倒退到“哥白尼以前的时代”，即以地球为中心，来研究太阳在天穹上的“视”运动。这样，太阳的轨迹看起来就像围绕地球热带上空的一截扁而粗的螺旋管一样，螺旋管的宽度是47个纬度，南北各半，中央在赤道。
太阳升到螺旋管的顶圈，也就是阳光直射北纬23．5°的一天，是北半球的夏至。这时候太阳位置最北，所以，这一天是北半球一年中白昼最长、夜最短和中午太阳最高的一天，例如广州这一天昼长12时34分，中午时太阳就在天顶。但是，愈向北去，由于日出日落都更偏北，所以，白昼时间也愈长，但中午太阳的高度则愈低。例如北京（北纬40°）这一天昼长14时52分，中午太阳高度只有73．5°。如果这一天您在北极圈（北纬66．5°）或更北的地方度过，那么，就会看到太阳老在天空画南高北低的圆圈而不下山的稀奇事儿。因此，有的旅行家常常在这一天，坐在瑞典托尔尼欧（波的尼亚湾北岸、北极圈附近）城郊的小山上，欣赏午夜的太阳。
列宁格勒（北纬60°）虽然比托尔尼欧略南一些，但还是有着“白夜”的奇景，诗人普希金曾这样写道：
“在金黄色的天空上，早霞忙着把晚霞替换，每天只有半小时昏夜，黑暗就被霞光驱散。”
北半球的夏至就是南半球的冬至。所以，这一天在南极圈以南的地区里，正是长夜漫漫。在南极，太阳甚至整整半年都不上班，所以，星星在中午也会耀武扬威，称起霸来。
秋分和春分这两天，太阳旋到了螺旋管中央。在这两天，赤道上任何物体都找不到自己的影子，世界上每个角落都是昼夜等长。在哈尔滨和长春之间，或者在乌鲁木齐以北一百四十公里的地方，总之，在北纬45°线上，您用不着爬高，便可丈量建筑物的高度，因为它们好像早和自己的影子商量好了似的：大家都一样长。
“挥汗如雨”和“大雪纷飞”
太阳，常常被作为光明的象征，关于它，有数不尽的诗篇。可是，有谁知道，到达地面的太阳光历尽了多少千辛万苦，付出了多么巨大的代价啊。
地球大气和云系把三分之一以上的太阳光都反射回去了，而且自己也吸收了不少。大约只有一半左右的太阳光才好不容易到达了地面，历程堪称艰苦的了。
太阳高度愈低，“艰苦的历程”就愈长，因此，付出的代价也愈惨重。如果以太阳在天顶（90°）时的历程为1，那么，在30°时是2，在上山或落山（均为0°）时，更大到三十五倍之多。同时，由于太阳高度低了，光线斜了，因此，地面上单位面积吸收到的热量也就更少，这就使得南北两半球高纬地区的气候非常严寒。了解了这个道理，就不难理解希腊文中“气候”一字的原意是（太阳光的）“倾斜”了。
让我们来看看下面关于北半球夏至日的情况的表吧。南极60°　30°（冬季） 赤道30°　60°（夏季） 北极没有大气时的太阳0　0．06　0．55　1．00　1．23　1．24　1．37热量比例太阳高度 不上山　6．5°　36．5°　66．5°　83．5°　53．5°
　全天23．5°昼长　0∶00　5∶30　10∶04　12∶00　13∶56　18∶30　24∶007月平均气温（℃）约－50以下 －9．3 14．5　25．7　27．3　14．1
　－1．0
它说明了两件事情：
第一，如果地球没有大气遮盖的话，那么，南极和北极得到的热量将比赤道还多。因此，太阳在两极连续上班的几个月里，就有可能发生大量的冰雪融化。有人计算过，如果两极的冰雪都化为水，世界海平面将上升八十至九十米。要知道，我国沿海大城市广州、上海、天津以及日本的东京等地的拔海高度，连二十米还不到啊！因此，在南极1月份（夏季）融冰的时候，它们都有成为水晶宫的危险！
第二，南北两半球刚好过的是相反的季节，我们这里是夏日炎炎、挥汗如雨的时候，他们那儿却是大雪纷飞，紧裹着棉袄还觉得冷哩！
“马纬度”与“贸易风”
据气象学家的研究，北半球低纬度地区的大气是这样流动的：赤道上受热上升的空气从高空流向北方，到达北纬30°左右的地方后，就改变方向成为西风。但因为赤道空气继续北上，形成了阻塞堆积，同时和北方高空来的气流汇合下沉的结果，就使这个地区成了无风的副热带高气压带（简称“副高”）。“副高”的地面气流分成南北二路：一路以西风带的形式北上极地，另一路以东北信风的身份南回赤道。
在“副高”控制的洋面上，风，是不常到的客人，这就苦死了古代的航海家和贸易家们，使他们不得不整星期地等候顺风。这时候，货物倒不要紧，马匹则因为长久没有青草吃都死亡了（在发现美洲大陆时，那儿是一匹马也没有的）。没有别的办法，只好把马丢在海中喂鱼。因此，这些地方就得到了一个很奇怪的名字：“马纬度”。
马纬度和赤道间的信风带（北半球是东北信风，南半球是东南信风，它的总面积占世界洋面的30％）里的风，的确是非常守“信用”的，风向和风速几乎都没有什么改变，所以，连海岛上的树也被吹得像扫把一样，成了气候上绝妙的风向标。
信风辛勤的劳动使帆船时代的商人们获得了很多利润，难怪航海业发达的英国人，现在还把信风叫做贸易风哩！
沙漠呢，还是谷仓？
本来，在“副高”控制下的大陆，由于雨水少而蒸发大，是很容易成为沙漠的，例如北非的撒哈拉沙漠、南非沙漠、澳洲的维多利亚大沙漠等等。我国的长江流域也是“副高”控制的大陆，可是，这里却只有在江边才能见到沙子，这是为什么呢？
原来我国处在欧亚大陆的东南部，是世界上著名的季风国家，在冬季里，寒潮频频南下，全国几乎都会刮起偏北大风，气候干燥而寒冷；夏季里，偏南风又把海洋上空凉爽而潮湿的空气源源地送上大陆。因此，我国大部地区年雨量的45％—60％以上（北京达75％）都集中在夏季的三个月份里。
夏季大陆的高温和夏季风带来的多雨，使得农作物在旺盛的生长季节里，能够得到比较充分的雨水灌溉。所以，我国的东南半壁不但没有成为沙漠，反而成了祖国富饶的米粮之川。
“南风之熏兮，可以解吾民之愠兮，南风之时兮，可以阜吾民之财兮”，这是我们的祖先对我国夏季风的赞美诗。它的意思是说，南风的煦和，可以解除人民的炎暑（实际上只在沿海一带才如此），南风的及时（指高温和多雨的配合），可以增加人民的财富。由此可见，我们的祖先对我国优越的农业气候资源，早就有了深刻的认识了。
当然，我们还应看到季风对农业不利的（即使是次要的）一面。例如1954年长江流域的大水和1959年全国性大范围的夏旱等等，都是和季风的活动不正常有关的。
海里的“河流”，北方的“南方”
加勒比海和墨西哥湾好像一个大贮水池似的，集中了从赤道流来的也是大西洋中最温暖的海水，然后从佛罗里达海峡流出了一条既没有“岸”，也没有“底”的淡蓝色大河（周围的海水是蓝绿色的），它带着巨大的热量，一直远征到北冰洋。这条“大河”刚出口时的宽度就达到了七十二公里，深度是七百米。它注入大西洋的年水量，约为九百亿吨以上。
这条“河”就叫“墨西哥湾流”，它真像一部出色的、永不出故障的暖气设备，温暖了海洋上的空气，而盛行的西风又把热量带给了欧洲各国。据计算，它通过每一厘米海岸线大致每年向苏联输送了相当于燃烧六百吨煤所能供给的热量。
这部暖气装置打乱了太阳安排的寒带和温带的次序，它使欧洲的冬季温度不是越北越低，而是越东越冷，好像是把北极搬到了东方似的。例如在同一纬度上，挪威沿海岸1月的气温还在0℃左右，而从前号称世界寒极的维尔霍扬斯克和奥衣米康（亚洲东北部）却是零下五十度的严寒。这是因为亚洲东部已经受不到湾流的影响，而大陆又特别容易剧烈降温的缘故。
还可以把欧洲气温和我国某些地方的气温作比较。我国黑龙江省的瑷珲和伦敦的纬度相近，但是，伦敦1月的平均气温（4．4℃）竟比瑷珲（－28．1℃）高出32℃之多！格拉斯哥（北纬56°）在英国北部，比我国最北的地方还要北得多，可是，它的1月气温仍然达到了4．2℃，相当于我国武汉、杭州（北纬30°）一带的气温！就是和同纬度的纬圈平均相比较，英国也要偏暖14℃—18℃，挪威沿海则更偏高到20℃—22℃之多！
湾流的作用是如此巨大，难怪有不少科学家认为欧洲冰期的出现，是由于湾流受了一度从海底升起来的所谓神秘的阿特兰奇岛隔断的影响。