天文气候

气候学术语

在太阳高度、日地距离、可照时数各因子的共同影响下，大气上界不同纬度、不同季节获得的太阳辐射量不同。这种由地球的天文位置（ψ、δ、b）所决定的大气上界太阳辐射到达量，称为天文辐射。天文辐射决定了世界气候分布的基本轮廓。这种由天文辐射所决定的气候，称天文气候。又称太阳气候。不计大气影响而仅由日地天文关系和太阳能量的直接传递关系所形成的地球上的假想气候。

简介

由太阳辐射所决定的气候，也就是太阳气候。因它没有考虑大气层的作用和海陆分布、地形起伏的影响，故与地面气候有很大差异。但是天文辐射的空间分布和时间变化，是地面气候区域分异和时间变化的主要原因，故天气气候不仅具有因纬度而异的地带性分布，能反映世界气候分布的基本轮廓，而且还有以一年为周期的季节变化和以因季节而异的日变化。

形成原因

假定太阳辐射经过大气时不被削弱，地球表面又是完全均匀的，那么，在一年之内到达地球表面上各地的太阳辐射总量，就主要由该地的太阳高度、日地距离、日照时间所决定。

特点和分布

图1就是根据该地的太阳高度、日地距离、日照时间从理论上所计算出来的全年和冬、夏半年太阳辐射总量在各纬度的分布曲线。从图上可以看到有如下的几个基本特点：

1．全年获得太阳辐射最多的是赤道，随着纬度的增高，辐射量便渐次减少，极小值出现在极点，仅及赤道的40%。

2．夏半年获得太阳辐射最多的是在20°一25°的纬带上，由此向极点和赤道逐渐地减少，最小值在极点。因纬度愈高，太阳高度角虽趋于减小，但一天之中的日照时间却愈增长，所以辐射量随纬度的增高而递减的程度也愈来愈趋于和缓。

3．冬半年获得太阳辐射最多的是赤道。随着纬度的增高，太阳高度和每天的日照时间都迅速地递减，故辐射量也迅速递减下去，到极点为零。

4．夏半年与冬半年的辐射量的差值，是随着纬度的增高而增大的。

另外，从图2上可以看出：赤道在大气上界太阳日辐射总量全年有两个最高点(在春分和秋分)。自赤道向两极的辐射日总量由一年两个最高点逐渐合为一个。辐射年变化的振幅是随着维度的增高而变大。从季节上来讲南北半球则完全相反。

天气气候带

历史由来

公元前4世纪，希腊学者亚里斯多德以回归线和极圈把世界气候分为五带：热带，南、北温带、南、北寒带。根据纬度即根据太阳光线的斜射程度来进行气候分类，没有考虑影响气候的其他因素，划分的气候带平行纬圈环绕全球呈东西向带状分布，与实际气候带的情况不同，故称为数理气候带，或称为天文气候带和天气气候带。

具体划分

1.赤道带

在南北纬10°之间，占地球总面积17.36%。在此带内全年正午太阳高度角皆甚大，一年中有两次受到太阳直射，在一年内昼夜长短几乎均等。因此全年受到太阳辐射最强，年变化极小，日变化大。

2.热带

在纬度10°—25°，在南北半球各占地球总面积的12.45%，夏半年受热最多，大部分地区一年中正午有两次连续受到太阳直射机会(回归线以外地带除外)，天文辐射日变化大，年变化仍较小(比赤道带稍大)。

3.副热带

位于纬度25°—35°间，在南北半球各占地球面积的7.55%，是热带与温带间的过渡地带。这里水平面上已无受太阳直射机会，但夏半年受到太阳天文辐射量仅次于热带，而大于赤道带，冬半年则较少。天文辐射的季节变化比赤道带和热带显著。

4.温带

位于纬度35°—55°间，在南北半球各占地球面积的12.28%，全年天文辐射的季节变化最显著，有四季分明的特点。

5.副寒带

位于纬度55°—60°间，在南北半球各占地球面积2.34%，是温带与寒带的过渡地带，此带昼夜长短差别大，但无极昼、极夜现象。

6.寒带

位于纬度60°—75°间，在南北半球各占地球面积的5.00%，此带一年中昼夜长短差别更大，在极圈以内有极昼、极夜现象。全年天文辐射总量显著减少。

7.极地

位于纬度75°—90°之间，在南北半球各占地球面积1.70‰。此带昼夜长短差别最大，在极点半年为昼，半年为夜。即使在昼半年正午太阳高度角亦甚小，是天文辐射最小、年变化最大的地区。

评价

上述由天文辐射所决定的气候称为天文气候，它虽反映了世界气候分布的基本轮廓，但实际上，地面温度或气温的分布情况并不如此简单。这是因为地面温度在极大程度上是由其辐射收支的差额值所决定的，而地面的辐射收支差额值除随纬度有差别外，还与海陆分布、地形起伏、地表干湿、大气透明度，以及云量多少等因素有关。所以，在太阳辐射影响下，地面温度不仅有随纬度的差异，即使在同一纬度，也不可能是均匀一致的。地面温度既然如此，气温的分布情况也相类似，这是因为近地面气温和地面温度有密切联系，它是随地温的’变化而相应地变化着的。

各地气温的差异，必然会影响气压、风以及其他气候要素的分布，因而产生各地气候上的差别。所以说，不同地区气候的差异及季节变化，归根结底是太阳辐射作用的结果，太阳辐射在气候形成中起着主导的作用。

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