《大自然寻真》

第24章  对各种重要气象问题的本质解释-7

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24.12  青藏高原的丰富而宝贵的水资源

       根据24.11所述，结合地形再进一步分析还可知，整个中国迎接这股从西南方向来的，印度洋强大潮湿气流的门户省份，从东到西顺序分别是台湾、广东、海南、广西、云南、西藏。显然，这一线西南气流门户的西半段是几千米高的青藏高原。自身本来就已经主动徐徐上升的气流，突然遇到了这道天然的绝对屏障，便被迫激烈爬升。因此，在迎风坡下了很多雨，将水大量流入了印度境内。剩下不多的水汽随着气流移入了青藏高原，又主要以雪的形式堆积在青藏高原的山岭上，使青藏高原成为中国的重要水源。中国的长江和黄河的发源地就都在青藏高原上，但它们也仅仅覆盖了高原东侧的部分地区。相信西南气流在上了高原之后，洒下来的雨水，或者堆积到山岭上的冰雪，还应该更多地分布在青藏高原的南部和西部的更大区域里。雅鲁藏布江是收集高原南部、西部雨水和消融雪水的最主要江河，可惜它的水又拐了个弯，全部流入了印度境内，而印度也无法对其利用多少就白白流入孟加拉湾了。当然，高原东部也还有其它一些重要河流的上游在中国境内，而中下游是在中国境外的。由此可见，青藏高原的水源是何等丰富。总之，对高原上的水源情况很有必要做全面的调查。

       有人认为高原的水源主要是融雪水，冰雪融解完了之后就没水源了，那是杞人忧天。要清醒地认识到，那些冰雪主要并非来之远古，而是每年虽有冰雪消融，又有大量冰雪重新堆积。正是由于水源作为冰雪的形式保存着，就更显出了高原水源的特殊宝贵性质。作为液态形式降落到宽广的非高原地面来的雨水，很多都留不住就直奔大海，而高原的特殊功能，却可以令大多水汽变成冰雪暂留山颠，这就使整个大高原变成了一个特大的固态水库。因为冰雪的缓慢消融既不会造成洪水泛滥和太多的流走浪费，又能确保全年都长流不断，所以高原的冰雪比起雨水来就会更加宝贵。有些地理和水文专家提出疑问说，高原上的年雨量很少，怎么能有很多水源呢？这是对高原的特殊功能缺乏认识才产生的疑问。须知高原上的雨雪都基本留住等着缓慢消融，才使得只有很少年雨量的高原变成了丰富的水源。中国东部虽有一两千毫米年雨量，又能有多少被留住在当地慢慢享用的呢？显然，越过高原继续往东北方向移去的那些西南气流，虽然其内在机制还是同样上升的，但毕竟水汽稀少，于是，从四川、陕西到内蒙一线以西的地域就显得雨水十分不足了。应该说，除了青藏高原将大部分雨水拒之门外而降落在高原的西南迎风坡之外，老天爷又把带上了高原的不多的水汽大多留在高原上，才造成了这么广大的地域缺水了吧！当然，除了从西南方向的印度洋移来的降水之外，中国的大西北地区还有从其它方向移来的其它类型降水，但前者肯定是最主要的，相信它可以决定年总雨量的80%。

       在中国的东南半部，也就是那一线西南气流门户的东半段向东北方向平移延伸所覆盖的中国区域。由于这边没有太高的天然屏障，南北之间的雨水差异就不会太大。除了岭南之外，从长江中下游到华北乃至东北地区，在大汛期里不也都常有洪涝灾害的出现吗？这就又从另一个角度说明了青藏高原的确是阻挡和劫持了很大的水量。

       由此看来，中国西部的真正开发和发展，可能主要就要看未来对青藏高原的水源是如何去开发和利用了。毫无疑问，青藏高原上的水资源，肯定是中国西部发展（包括青藏高原本身的发展）必不可少和亟待开发的潜在的根本条件。青藏高原水源的开发，以及配合太阳能和风能全面开发的结果，除了可以永不枯竭的大量环保发电和起到全国性控制的抽水蓄能用电调节之外，相信还可以使全中国的大沙漠都逐渐变成绿洲，大量增加耕地，并且根除掉各地的风沙灾害。

24.13  地球上春夏秋冬的形成原因

       虽然说，地球自转和地下热能相配合在一起是大气环流运动的内因，但我们在23.4中也充分肯定了太阳热力这个外因促成了季节性变化的重要作用。然而，为什么地球上的季节变化是春夏秋冬而不是别的呢？这是因为地球在自转的同时又绕太阳公转。地球的公转有着一条相对稳定的椭圆形轨道，与这条轨道相重合的平面，在天文学上称之为黄道面。由于地轴并不垂直于黄道面，而是不论地球跑到轨道的什么位置，地轴都朝着同一个方向与黄道面的垂直方向倾斜了一个约23.5°的角，所以赤道面与黄道面也相交成了23.5°的交角（见图24.13）。这样一来，地球每绕太阳旋转一周，就有半周的时间太阳主要直射在北半球上（从春分到秋分时段），而另半周主要直射在南半球上。地面上受太阳直射的地点就在地球北纬23.5°到南纬23.5°之间来回移动，因此地球上就有了春夏秋冬。当太阳直射到北半球的23.5°附近时，北半球就是夏天（如图24.13的夏至位置）。太阳直射点从北向南移近赤道时，北半球变成秋天。民间有“春分、秋分，昼夜平分”的谚语。当太阳直射到南半球的23.5°附近时，北半球与整个地球相比起来就离太阳最远，被太阳照射的面积最小，而且是倾斜地照过来，接受的热量少，所以北半球就出现冬天了。此后，随着地球继续绕太阳运转，当北半球春天的时候，太阳对地球的直射点又从南向北重新缓慢移回赤道，然后再移到北半球的23.5°，完成了一年的循环。就这样，周而复始地进行着，年年如此，春夏秋冬就连续不断了。

图24.13：地球公转示意图

       实际上，因为陆地是深厚而良好的隔热层（详见16.5），几乎完全隔绝了地热的上传，才成全了太阳热力创造了地球的春夏秋冬，也使人们认为这世界上只有太阳的威力才是最大。但是，从认识大自然的规律性来说，应该清醒地不被这一层隔热层所蒙蔽，要知道地热才是维持地下液体环流、海流、大气环流的内因和根本性的动力来源。

24.14  春秋天气差异大的原因

       既然春天和秋天都同样是太阳光直射在赤道附近，为什么春秋之间的天气差异那么大呢？在中国，春天一般指3～5月份，秋天指9～11月份。春天尽管是细雨连绵，阴冷潮湿，但经过了冬天的严寒之后，大家都盼望着春天的到来，所以就特别感到春天的温暖和可爱。显然，春天是人类的共同向往，并没有人因潮湿而不喜欢春天。但是，从天气的角度看，秋天晴空万里，空气清爽，户外活动和出行旅游十分方便舒适。相比起上不见天，下无干地，出门打伞，脚踩烂泥的春天来，相信大家又都会说秋天舒服。

       从24.13知道，不论春天和秋天，太阳光都同样是直射在赤道附近，为什么春秋季节不同，天气差异就那么大呢？对此，似乎大家都习以为常，不觉得奇怪，所以一般人就都不把它当成问题了。哪怕气象专业内也未见有人对此进行过分析研究，所以在互联网上根本就找不到相应的答案。然而，对此问题进行较深入地分析探讨，对于了解大气环流的真实运动情况和变化规律，从而变被动为主动都是很有必要的。

图24.14：春天与秋天的低空流场差异示意图

      尽管不论春天和秋天，太阳光都同样直射在赤道附近，但以动的观点看问题，从北向南的动和从南向北的动是结果完全不同的。对于北半球来说，秋天期间是太阳光的直射点从北往南横移过赤道的过程。北半球的地面受太阳的强烈照射之后，当热力由北向南移动过赤道而逐渐远去的时候，就好像打仗的败兵一样，有点儿全线溃败的态势，暖势力从低层到高层都全面撤退。为什么会这样呢？这是因为整个北半球的空气在由北向南的移动所形成的流体软弹力促使着空气自动下沉所造成的（参见24.3和图24.14）。既然上下层的空气都是南移而下沉的，这就促成了北半球大气层的稳定性，于是也就出现了晴空万里的天气。而且，既然大气是下沉的，那么地面空气就来源于高空，它们基本上未受过人类任何污染，因此人们当然就感到空气清新舒适，个个都喜欢到野外去多与大自然亲吻了。

       至于北半球的春天，那正是太阳对地球的直射点从南向北逐渐越过赤道的过程。在太阳的辐射威力从南半球逐渐移向北半球的过程中，北半球的冷势力并不是马上示弱而全面败退。由于冷势力较稳固地占据着低层，暖空气只能从高空缓慢往北渗透，这就形成了下冷上暖的态势（可参见图24.14中右半边的南半球一侧，在天气形势上北半球的春天与南半球的春天是原理相同的），于是就经常出现阴雨连绵的状况。从机理上讲，是由于北半球的冷空气因向南而下沉，故趴紧了地面匍匐前进；暖空气的自南向北逐渐推进过程，却因流体软弹力促使其自觉上升（参见24.3、24.11）。于是，便形成了下层冷空气的南侵势力虽趋减弱，却还保持了不断向南切入的态势，暖湿空气又是在上层徐徐地自南向北缓慢漂移，所以便阴雨连绵，空气潮湿了。上面以北半球为例分析了春天和秋天的情况，南半球的情况道理是一样的。

       上述就是春天和秋天大气环流的本质差异，是形成春、秋两季节完全不同的特殊天气的内在机理。正是由于有了春天的回暖和阴雨的滋润，才使万物重现了生机，让人们播下了希望，令春天特别具有了生殖的内含。又正是因为有了秋天的秋高气爽，人们才有了喜悦的丰收季节，才拥有满足和享受的好心情。春华秋实，确实令人感慨。但是，我们不仅要懂得感谢大自然赋予地球人们的恩惠，还应该充分地了解大自然施恩的法理和路数，摸清大自然脾气变化的原因，才能变被动为主动，也才能由此及彼地分析探索其它相关天气灾害的本质和发生机理。