1.气候的基本概念
地球的周围,包围着一层厚厚的大气,大气为人类的生存提供了可靠的保障。
在气态物质中,氮气占去大半部分(78.08%),其次是氧气(20.94%),再次是氩气(0.93%),还有少量的二氧化碳、稀有气体和水蒸气。
气候,是包围地球的大气圈的物理化学性质的总称,属于客观存在的自然现象的一部分。
气候环境,则是对人类有影响的那一部分大气的性质的总称。
气候与气候环境,在现代并不明显存在着整体与部分的差别,而只存在着概念上的差别。
气候资源,则指能为人类合理利用的气候条件(如光能、热能、水分、风等),是一种十分宝贵的可再生自然资源,是未来人们可开发利用的丰富、理想的资源,只要保护好这种资源,就可以取之不尽,用之不竭。
气候资源与其他资源不同,不能进入市场交易。在各种自然资源中,气候资源最容易发生变化,且变化最为剧烈。有利的气候条件有助于生产力的发展,是资源;不利的气候条件则破坏生产力,是灾害。但在时空分布上,自然资源具有不均匀性和不可取代性。所以对一地的气候资源,要从实际出发,正确评价,才能得到合理的开发利用。
2.气候的功能
(1)生命物质的循环
我们知道,大气是地球上生命物质的源泉。通过生物的光合作用(从大气中吸收二氧化碳,放出氧气,制造有机质),大气进行着氧和二氧化碳的物质循环,并维持着生物的生命活动,没有大气就没有生物,没有生物也就没有今日的世界。
(2)水的循环
地球表面的水,通过蒸发进入大气,水汽在大气中凝结,以降水的形式降落地表。这个水循环过程往复不止,所以地球上始终有水存在。如果没有大气,地球上的水就会蒸发掉,变成一个像月球那样的干燥星球。如果没有水分,自然界就会没有生机,也就会没有当今的世界。
(3)地球的“棉被”
大气层又保护着地球的“体温”,使地表的热量不易散失,同时通过大气的流动和热量交换,使地表的温度得到调节。
大气的水热状况,又可以影响一个地区的气候的基本特征,进而决定该地区的水文特点、地貌类型、土壤发育和生物类型,从而对地球表面的整个自然环境的演化进程起着重要作用。
另外,大气还可让人类免受宇宙星体的撞击,例如,陨石冲击地球时的速度是非常大的,如果没有厚厚的大气将其燃烧掉,后果将是不堪设想的。大气不能吸收各种宇宙射线,从而保护地球上的生物的安全。
(4)地表的“雕塑家”
大气中含有细微的岩屑和水汽,而地壳岩石和水体中,也有空气存在,它们是互相渗透和互相影响的。大气中的氧和碳酸气,大气的湿度变化以及风雨等,都直接作用于地表的岩石,所以大气的活动对地壳岩石的形成和破坏均有影响。
(5)人类的“晴雨表”
人们生活在大气层的底部,大气中的四季更替、风霜雨雪都对人体产生各种影响,以至于引起疾病。其中,有些是气候条件直接或间接致病的,例如中暑、冻伤、感冒以及慢性支气管炎、关节病、心脑血管病等。此外,高山反应、空调病、风扇病等,也与气候有关。当然恰当利用气候条件,也能防病治病,如利用气候条件,作为锻炼身体的手段,登山、冬泳、滑冰、滑雪等,以增强体质。气候疗养,如沙疗、日光浴、空气浴、冷水浴等防病治病的方式,已被越来越多的人接受。天气预报中,诸如穿衣指数、登山指数等内容,对人们合理利用气候资源,防病健身起到了指导作用。人类也是喜光动物,我们经常晒太阳,和我们的居室内有较好的日照有关,太阳不仅可以杀灭病菌,减少疾病,还可以帮助对钙等微量元素的吸收,提高体质。所以,在进行城镇规划和建筑设计时,就要考虑如何充分利用光照资源的问题。人们合理地利用气候资源,开展体育运动,举办大型体育运动会,更要考虑气候条件,这已是众所周知的事情。体育气象专家研究总结了各种气候要素对20种体育运动比赛的影响,以风、气温、降水、雾和气压等对运动员的体能和成绩影响最大,因而东道主有义务向所有参赛者,提供比赛地点的气候背景资料,并在运动会进行当中及时提供天气预报服务。我国这方面的专家,经过对历届奥运会气候条件的分析研究得出,北京金秋气候条件,在历届奥运会中,是一流的结论,为北京申办奥运会作出了贡献。
3.气候资源的利用和保护
我们知道,大气降水过多或过少,都会带来灾害,对人类的生产和生活,都有着重要的影响。降水过少会形成旱灾,降水过多又会形成洪涝灾害,尤其会对农业生产和生活,造成极为不利的影响和破坏。
众所周知,大气是看不见摸不到的,是地球的隐形“外套”。清洁的空气,是人类赖以生存的必要条件之一,一个人可以很长时间不喝水不吃饭,但超过5分钟不呼吸空气,就会死亡。尽管大气有自净能力,但随着工业及交通运输业的不断发展,大量的有害物质被排放到大气中,使空气受到了严重的污染。
凡是能使空气质量变坏的物质,都是大气污染物。目前已知的大气污染物,约有100多种,包括自然因素(如森林火灾、火山爆发等)和人为因素(如工业废气、生活燃煤、汽车尾气、核爆炸等)两种,且以后者为主,尤其是工业生产和交通运输所造成的污染。
大气污染,不但危害人体健康,而且对动植物的生长和发育,也会产生负面作用;大气污染,还可造成酸性降雨,对农林牧业和水产养殖业,产生不利的影响。同时,大气污染,对全球气候也产生了影响,减弱太阳辐射,破坏高空臭氧层,危及人类和生物的安全。
大气污染的主要过程,由污染源排放、大气传播、人与物受害这三个环节所构成。影响大气污染范围和强度的因素,有污染物的性质(物理的和化学的),污染源的性质(源强、源高、源内温度、排气速率等),气象条件(风向、风速、温度层结等),地表性质(地形起伏、粗糙度、地面覆盖物等)。
防治大气污染的方法很多,但最根本的途径,是改革生产工艺,综合利用,将污染物消灭在生产过程之中。
另外,防治大气污染,还要全面规划、合理布局,减少居民稠密区的污染;在高污染区,限制交通流量;选择合适的厂址,设计恰当的烟囱高度,减少地面污染;在最不利的气象条件下,采取措施,控制污染物的排放量。