李教授带着小明和其他少年极先锋的小科考队员们从北京出发,途径阿联酋迪拜、挪威奥斯陆,来到了北极的斯瓦尔巴德群岛。太阳在空中高挂,阵阵微风吹来,小明脱下妈妈给他准备的厚厚的长款羽绒服,换上一件冲锋衣,感觉温度刚刚好。
小明走去问李教授:“李教授,您看这里的天气真好,为什么大家都说北极冰天雪地,气候很差呢?”
李教授哈哈一笑,回答道“小伙子,你很善于观察和提问嘛!你问的问题其实是因为天气和气候是两个不同的概念。天气是在较短时间内特定地区的大气状况,天气可以通过气温、风向、风速、雨和气压来描述。我们通常会说,昨天的天气很冷或者很潮湿。气候则是长时间内气象要素和天气现象的平均统计状态,时间跨度为月、季、年、数年,甚至数百年。比如,北极今天的天气很好,那是因为现在是北极的夏天,正是极昼,温度相对较高,但是长期来看则总是气温低,而且冬季会有漫长的极夜,一整天看不见太阳,气温很低。”
李教授问小明:刚才是你提问,我回答。现在换我来问你啦。请你今天回去查阅一下资料,明天回来告诉我北极的气候特点是什么。
第二天一早,小明就如约准备好了答案,找到李教授,李教授正在跟小智同学观察岛上的土壤。
小明跟李教授说:李教授,您昨天布置给我的任务,我已经有答案了。北极属于寒带,寒带气候包括以下两种气候:苔原气候和冰原气候。
苔原气候分布其特征是:长冬无夏,暖季短暂,降水稀少。北极的冬季从11月起至次年4月,长达6个月。5、6月和9、10月分属春季和秋季,夏季则仅限于7、8两个月。年降水量约200~300毫米,以雪为主;地面有永冻层,有地衣、苔藓等低等植物,植物种类相对较少,植株矮小。苔原气候主要在亚欧大陆和北美洲的北冰洋沿岸、格陵兰岛沿海的一部分及北冰洋中的若干岛屿;在南半球则分布在南设得兰群岛、南奥克尼群岛和南极半岛等地。
冰原气候终年严寒,降水稀少。这里是冰洋气团和南极气团的发源地,整个冬季处于永夜状态,下半年虽是永昼,但由于阳光斜射,所得热量微弱,因而气候全年酷寒,各月温度都在0℃以下。地面多被巨厚冰雪覆盖,又多凛冽风暴,几乎没有什么植物生长。该气候主要分布在格陵兰岛和南极洲,包括格陵兰内陆和南极大陆的冰原高原。
小智在一旁认真听小明讲北极气候,听完后,小智问道:李教授,你们科学家之前来北极进行气候变化的研究,都研究什么呢?
李教授:要说研究气候变化,就要先说全球气候变化。全球气候变化体现在哪些方面?
1、最近100年是过去1000年中最暖的,最近20年是过去100年中最暖的。
2、温度的升高与CO2浓度的升高是同步的,最近50年全球变暖主要由人类活动造成。
3、全球升温不均匀,陆地比海洋明显,高纬比低纬明显;北极比南极显著。
4、全球性极端天气明显增加。
5、全球降水在中高纬地区有所增加。
再说北极,最近几十年北极地区发生了400年来最快速的气候变化,已经引起全球科学家的关注。北极地区对全球变化的响应和影响主要体现在海洋、海冰和环流的变异。
北极大部分地区都设有常年气象台或气象站,台站密度比南极大得多。这些台站除了作为全球气象观测网的一部分参与天气预报外,气象学家们正在把更多的注意力投向更大尺度的研究——气候变化规律。
因为北极和南极是全球最大的热穴区,在某种程度上可以看作是全球大气对流尤其是大洋环流的中心地区。例如源于北冰洋的洋底冷水流可向南穿越赤道,进入北非海域。极区海冰面积的大小可以直接参与地球热辐射平衡。而且,世界气候变化的幅度在高纬度得以强化,表现得更为明显。北极地区还有许多独特的极容易监测的气候变化标志,如海冰范围及厚度,陆地冰川的物理平衡,极区简单的生态变化,地表—对流层—同温层温度结构,大气层顶辐射流,陆地融冰区的面积变化等等。加上冰芯、湖泊、冰川、浅海沉积物提供的历史气候环境信息。根据“整体地球系统”的概念,气象学家与大气物理学、物理海洋学、冰川学、地质地理学家们携手合作。可以预见,北极的气象学与气候学研究,将对人们认识全球气候变化规律,预测气候变化趋势做出最重要的贡献。
小明,小智,极地大气正在发生变化,许多科学奥秘等待你们去考察研究发现!
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