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亞寒帶針葉林氣候

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亞寒帶針葉林氣候又稱寒溫帶針葉林氣候。分佈在北緯50°~65°之間的亞歐大陸和北美大陸。受極地海洋氣團和極地大陸氣團的影響,冬季漫長嚴寒,夏季短促溫暖,相對濕度較高,氣溫年較差大。

1概述

亞寒帶針葉林氣候分佈在北緯50°—65°的地區,在北美洲自阿拉斯加到紐芬蘭,在亞歐大陸從斯堪的納維亞半島北部到前蘇聯遠東地區的北部,都屬於此類氣候。冬季漫長而嚴寒,暖季短促,氣溫年較差特別
亞寒帶針葉林氣候

  亞寒帶針葉林氣候

大。
一年中月平均氣溫在0℃以下的月份長達6—7個月,月平均氣溫10℃以上月份只有1—3個月。氣溫年較差多在40℃以上。號稱寒極的西伯利亞的奧伊米康,一月平均氣溫為-50℃,七月平均氣溫為15℃,絕對最低氣溫達到-73℃。年較差為65℃,是世界上最大的氣溫年較差。
年降水量250—500mm,集中於暖季。冬季降雪量雖然不大,但因氣溫低,蒸發融化慢,積雪厚度可達600—700mm。年降水量雖然不多,但因低溫,蒸發微弱,加上有永凍層,不少地面處於過溫狀態,沼澤廣布。由於有短暫的暖季,日照時間長,適宜於針葉樹生長,所以針葉林分佈廣泛,又稱副極地大陸性氣候或亞寒帶大陸性氣候。因積雪期很長,積雪厚度大,故稱雪林氣候。
雅庫茨克—亞寒帶針葉林氣候

  雅庫茨克—亞寒帶針葉林氣候

2特徵

亞寒帶針葉林氣候區受極地海洋氣團和極地大陸氣團的影響,並為極地大陸氣團產生的源地。冬季常受北極氣團侵入,暖季有時受熱帶大陸氣團伸入。
亞寒帶針葉林氣候

  亞寒帶針葉林氣候

冬季長而嚴寒,暖季短促,氣溫年較差大。這是因為本區為極地大陸氣團的源地且緯度高,冬季黑夜時間長,正午太陽高度角小,又有積雪覆蓋,地面輻射冷卻劇烈,受不到海洋氣團的調節。
降水量少,集中於夏季,蒸發弱,相對濕度高。降水量少是因為本區氣溫低,空氣中水汽含量不多,但這裡蒸發弱,所以仍屬於濕潤氣候。降水集中於夏季是因為夏季溫度較高,空氣中水汽含量較多,有氣旋雨和對流雨;冬季溫度低,水汽含量小,又受下沉的大陸反氣旋控制,所以冬季降水少。
冬季漫長嚴寒,月平均氣溫在0℃以下;夏季短促溫暖,月平均氣溫在10°c以上。年降水量300~600毫米,由於蒸發弱,相對濕度較高。氣溫年較差大。這是因為本區為極地大陸氣團的源地且緯度高,冬季黑夜時間長,正午太陽高度角小,又有積雪覆蓋,地面輻射冷卻劇烈,受不到海洋氣團的調節。它東西延伸成寬廣的帶狀,因緯度較高,故冬季漫長而嚴寒;暖季短促,氣溫年較差特別大。降水稀少,集中於夏季,但氣溫低,蒸發弱,相對濕度卻很高。自然植被為針葉林。

3成因

亞寒帶針葉林氣候的特點是冬季長而嚴寒,暖季短促,氣溫年較差大。這是因為本區為極地大陸氣團的源
亞寒帶針葉林氣候

  亞寒帶針葉林氣候

地且緯度高,冬季黑夜時間長,正午太陽高度角小,又有積雪覆蓋,地面輻射冷卻劇烈,受不到海洋氣團的調節。
本區處於副極地低壓帶和極地高壓帶。受到兩處氣流的干擾,極地海洋氣團和極地大陸氣團的影響,並為極地大陸氣團產生的源地。由於受地球球體形狀的影響,使得赤道與極地之間受熱不均,引起空氣在赤道地區上升,在極地地區下沉,造成赤道與極地之間近地面和上空氣壓的差異。在水平氣壓梯度力作用下,推動赤道與極地之間的近地面和上空的大氣作水平運動。
但實際上這種閉合的大氣環流並不存在。因為在自轉著的地球上,任何運動著的物體都應受到地轉偏向力的作用。這樣,由赤道上空向北流向極地上空的南風受地轉偏向力(因是高空氣流,故不考慮摩擦力)的影響,由南風逐漸右偏成西南風,流到30°N附近上空時偏轉成西風。這樣,來自赤道上空的氣流就不能再繼續北流,而是變成自西向東運行了。由於赤道上空的空氣源源不斷地流過來,又不能繼續北進,便在30°N附近上空堆積,產生下沉氣流,致使近地面氣壓升高,形成副熱帶高氣壓帶。
在近地面,從副熱帶高壓分出兩支氣流,一支向南流向赤道低壓,在地轉偏向力作用下,右偏成東北風,稱為東北信風。東北信風與南半球的東南信風在赤道地區輻合上升。這樣在赤道與副熱帶地區之間便形成了低緯度環流另一支向北流,在地轉偏向力的作用下逐漸右偏成西南風,稱為盛行西風,它與從極地高壓南下偏轉成的東北風(稱極地東風)相遇。暖而輕的西風氣流爬升到冷而重的東風氣流之上,形成副極地上升氣流。上升氣流到高空,又分別流向南北,向南的一支氣流在副熱帶地區下沉,於是在副熱帶地區和副極地地區之間極成了中緯度環流圈向北的一支在北極地區下沉,於是在副極地和極地之間極成了高緯度環流圈。再加上海陸熱力性質的差異便形成了典型的亞寒帶針葉林氣候。
本區降水量少,集中於夏季,蒸發弱,相對濕度高。降水量少是因為本區氣溫低,空氣中水汽含量不多,但這裡蒸發弱,所以仍屬於濕潤氣候。降水集中於夏季是因為夏季溫度較高,空氣中水汽含量較多,有氣旋雨和對流雨;冬季溫度低,水汽含量小,又受下沉的大陸反氣旋控制,所以冬季降水少。

4動植物

亞寒帶針葉林中的動植物主要為耐寒的落葉松、雲杉等針葉樹,樹葉呈細長針狀,有很厚的角質層,為世
亞寒帶針葉林氣候

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界重要的用材樹種。其它樹種比較單一,不像熱帶雨林里植物種類那樣繁多。動物多長著很厚的皮毛,如熊、狐、松鼠等。其中典型動物有馴鹿、紫貂等。
針葉林地帶的動物群的分佈地區包括北極苔原帶以南,溫帶落葉闊葉林以北歐亞大陸和北美的寒溫帶。針葉林帶(又稱泰加林帶)冬季悠長寒冷,夏季短促潮濕,針葉林樹種組成單調,地面覆蓋很厚的苔蘚、地衣,灌木和草本植物稀少,冬季積雪很深,動物生存條件不如其他森林帶。
針葉林動物種類較單純,主要由耐寒性和廣適應性種類組成,包括大部分苔原帶動物,如馴鹿、旅鼠、雪兔、北極狐、雷鳥等。其生命活動的季相變化顯著,有些動物冬季進入冬眠,如棕熊;或貯備食物過冬,如松鼠;許多鳥類和一些哺乳類則具有季節性遷移。動物種群數量變化受天氣條件和食物豐欠的影響,極不穩定,有周期性變化。針葉樹籽歉收時會引起一些動物的大批遷移。
代表性動物:哺乳類有駝鹿、馬鹿、狼獾、貂、猞猁、松鼠、花鼠。鳥類有松雞、榛雞、三趾啄木鳥、交嘴雀、松鴉、載菊等。兩棲類僅有北美的雨蛙,數量較多。爬行類十分貧乏,只有歐亞大陸的極北蝰和胎生蜥蜴為典型代表。針葉林下地面發育的腐殖質層中包含有蟎、彈尾蟲、線蟲和大量昆蟲幼蟲等土壤動物。針葉林是世界上最大的生物群落,在西伯利亞和加拿大一些地區受人類干擾不大。但伐木和對毛皮獸的狩獵,對動物群落已造成一定危害。

5亞寒帶針葉林

亞寒帶針葉林氣候的典型植被為針葉林。針葉林是亞寒帶的地帶性植被,是分佈最靠北的森林,針葉林的
亞寒帶針葉林氣候

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北界就是森林的北界。在亞寒帶以外的地方,也生長著很多不同類型的針葉林,但是面積比起亞寒帶的針葉林要小很多了,針葉林內的主要樹種是落葉松。
落葉松喜歡陽光充足而較乾旱的環境,森林常較稀疏而陽光直達林下,冬季落葉后林下更是充滿陽光,因此落葉松林是典型的「明亮針葉林」。落葉松的根系較淺,可以在永久凍土上生長,對土壤的要求不高,是生活在最嚴酷環境中的森林。中國大興安嶺的森林就是東西伯利亞的興安落葉松林的延伸。
亞寒帶的針葉林又叫泰加林,泰加林原是指西西伯利亞帶有沼澤化的針葉林,現在泛指寒溫帶的針葉林。在北半球的寒溫帶地區,泰加林幾乎從大陸的東海岸一直分佈到西海岸,形成壯觀的茫茫林海。歐洲-西伯利亞的泰加林是世界上最大的森林,緯度幾乎跨了半個地球。由於跨度太大,歐亞大陸的寒溫帶地區在不同地區的氣候條件等有所不同。最西部的北歐地區受海洋性氣候影響,氣候相對溫暖濕潤,年溫差較小,泰加林只分佈在接近北極圈的遙遠北方,樹木主要有雲杉等較喜陰濕環境的樹種。
東西伯利亞地區有大面積的興安落葉松林,東部的東西伯利亞地區大陸性氣候明顯,冬季極端寒冷但夏季並不寒冷,年溫差極大,世界上年溫差最大的地方(達100°C,冬季低達-70°C而夏季高達30°C)和北半球冬季最寒冷的地方都在這裡(低於-70°C,僅次於南極,比北極更寒冷)。東西伯利亞地區春秋兩季非常短暫,嚴寒的冬季很快就變成溫暖的夏季,溫度上升非常快。這種溫度在短時間內迅速增長的春季被稱為「西伯利亞式的春天」。所以落葉松以落葉的形式抵禦東西伯利亞比北極還嚴寒的冬季。
世界上其它大多數的針葉林也都屬於暗針葉林,北美洲就分佈著大面積的暗針葉林。北美洲針葉林的面積僅次於歐亞大陸,從大西洋沿岸一直分佈到太平洋沿岸,橫貫整個北美大陸。北美洲大西洋沿岸的針葉林與歐亞大陸的泰加林相類似,從海岸線一直延伸到西部的落基山下。
落基山以西的太平洋沿岸的針葉林面積較小,但那裡氣候比較溫暖濕潤,不是典型的亞寒帶針葉林氣候,森林沿海岸向南延伸,已經不屬於北方泰加林的範疇,而帶有亞熱帶森林的特徵,被稱為「溫帶雨林」。這是世界上最高大的針葉林,比北方泰加林高大繁茂,種類也更豐富,保存了種類最多的針葉樹種,其中有不少是古老的孑遺物種。

6分佈

亞寒帶針葉林氣候主要分佈在北緯50°~65°之間的亞歐大陸、美洲大陸內部。南半球沒有這種氣候類型的
亞寒帶針葉林氣候

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分佈。具體來說:
北美洲:從阿拉斯加經加拿大到拉布拉多和紐芬蘭的大部分地區。
亞歐大陸:分佈於從斯堪的納維亞半島中北部起向東經芬蘭和前蘇聯西部(南界沿列寧格勒——高爾基城——斯維爾德洛夫斯克一線)、前蘇聯東部(除南部外),北部以年可能蒸散量350mm與極地長寒氣候分界。主要在亞歐大陸和美洲大陸的北部靠近北極圈一帶。跨越國家有俄羅斯、美國、加拿大、瑞典、芬蘭等。
亞寒帶針葉林氣候在大陸西岸分布區的緯度較高,在大陸東岸分布區的緯度較低,因為中高緯地區大陸的西岸受暖流影響,大陸的東岸受寒流影響。

7代表區域

亞寒帶針葉林氣候的代表區域是俄羅斯的中西伯利亞。該區大部分地域位於亞洲大陸的東北方,緯度偏
亞寒帶針葉林氣候

  亞寒帶針葉林氣候

北,地勢較高,西距大西洋遙遠,東離太平洋雖然較近,但東、南側都有高山屏障,受海洋影響不大;唯北向北冰洋暢開。所以本區氣候特點是大陸度特彆強,降水量少,比西西伯利亞氣候條件更為惡劣,是極端嚴酷的亞寒帶針葉林氣候。
冬季,本區地表強烈冷卻,太陽輻射量很少,平均每年80千卡/厘米2,氣壓很高,整個區域基本上被冰洋氣團和極地西伯利亞乾冷氣團控制。冬季氣溫很低,1月平均氣溫南部為-20~-27℃,北部為-43~-50℃(在最寒冷的一些日子氣溫可降至-60~-68℃)。本區1月平均氣溫竟比同緯度其它地區6~14℃。由於輻射時冷卻而產生的逆溫度可達千米以上,一些山間盆地谷地更有助於氣溫的逆增現象。
位於本區東北的東北西伯利亞上揚斯克(位於海拔120米的雅納河中游谷地)和奧依米亞康(位干印迪吉卡河上游谷地)地區,因處在巨大的上揚斯克—科累馬山弧北側的河流谷地,其東、西、南三面為高山環繞,特別有助於冰洋氣團寒冷空氣的侵入和下沉停滯,再加之這裡地處高緯,所以冬季氣溫較低,被稱作北半球的「寒極」,奧依米亞康(絕對最低氣溫是-71侖)和上揚斯克(-68℃)有「寒極兩個女兒」之稱。這裡冬季氣旋發達,幾乎無氣旋活動,天氣晴朗少雲,降水量不多,為30~150毫米,僅佔全年降水量的15—25%。
中西伯利亞的夏季氣溫相對較高,7月平均氣溫一般在14~16℃,南部個別地區可超過20℃,日平均氣溫可達11~35℃,連奧依米亞康也曾測得32℃的絕對最高氣溫。曖季降水量多,佔全年降水量的75~80%。
本區年降水量比西西伯利亞少,除了沿葉尼塞河河谷的東部狹窄地帶及南西伯利亞山地外,年降水量一般在411毫米以下,而「寒極」地區更少。稀少的年降水量、極大的年較差及大陸度(東西伯利亞的大陸度都在80%以上),說明東西伯利亞是亞洲大陸性氣候最強烈的地區。
亞寒帶針葉林氣候

  亞寒帶針葉林氣候

極端嚴寒的大陸性氣候導致本區永久凍士的廣泛分佈,在北部永凍土深達500~600米,有的地方甚至達到800~1500米,參數山區永凍土厚為200~400米。在南西伯利亞山地的阿爾泰等高山地區也分佈著永凍土,且發育有現代冰川,在平原低地區地下冰到處可見。在本區松塔爾—哈亞塔山脈、契爾斯基山脈等地,山地冰川的總面積超過380萬平方公里,雪線高2100~2600米,冰舌可下伸至800~2000米處。
由於本區山地頗大的高度,所以氣候的垂直帶性變化也較明顯,尤其是在南西伯利亞山地,如降水分佈,在山麓低地年降水量只有300~400毫米,但在2000~2500米處降水量可增至700~1000毫米。

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