什么是綠洲效應(yīng)？附另外10種神奇的地理效應(yīng)你聽(tīng)說(shuō)過(guò)嗎

什么是綠洲效應(yīng)？附另外10種神奇的地理效應(yīng)你聽(tīng)說(shuō)過(guò)嗎？綠洲效應(yīng)

大氣圈、水圈和生物圈的互相作用包圍著地球的外部地圈包括大氣圈、水圈和生物圈，它們的總質(zhì)量?jī)H占整個(gè)地球的0.024％，但是它們對(duì)于控制地球表面的環(huán)境及物質(zhì)和能量的交換起著巨大的作用。大氣圈、水圈、生物圈通過(guò)彼此間相互作用及同巖石圈的物質(zhì)和能量交換，不斷地改變著各自的成分和狀態(tài)。在各圈之間和其內(nèi)部建立起物質(zhì)和能量交換的動(dòng)態(tài)平衡。人類(lèi)依賴(lài)于這種環(huán)境而生存和發(fā)展。

綠洲效應(yīng)的定義綠洲：指在大尺度荒漠背景基質(zhì)上，以小尺度范圍，但具有相當(dāng)規(guī)模的生物群落為基礎(chǔ)，構(gòu)成能夠相對(duì)穩(wěn)定維持的、具有明顯小氣候效應(yīng)的異質(zhì)生態(tài)景觀。

綠洲效應(yīng)：沙漠里空氣干燥，溫度日較差比較大，并且降水稀少。而沙漠里的綠洲，由于土壤濕度大、蒸發(fā)和蒸騰到空氣中的水比較多，空氣濕度比較大，降水也比較多；由于含水量比較大的土壤的熱容量比較大，并且由于蒸發(fā)和蒸騰對(duì)熱量的調(diào)節(jié)，土壤溫度和近地面氣溫的日較差比較小，這就是綠洲效應(yīng)。

綠洲效應(yīng)在沙漠地區(qū)只要有水源，水分與空氣混合，降低空氣溫度，提高相對(duì)濕度。在氣象學(xué)此種空氣與水混合，空氣的熱量使得水分自液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w(蒸發(fā)作用)，空氣的熱量被水分吸收因此減少?？諝鉁囟纫虼私档?冷卻作用)。水分變成水蒸氣又進(jìn)入空氣之內(nèi)，因此空氣內(nèi)相對(duì)濕度增加。此種水與空氣混合產(chǎn)生降溫加濕的結(jié)果與沙漠中綠洲的形成十分相似，因此也可以稱(chēng)為綠洲效應(yīng)。此種過(guò)程也稱(chēng)為蒸發(fā)冷卻作業(yè)。綠洲效應(yīng)的作用條件綠洲效應(yīng)來(lái)自水與空氣的混合。因此綠洲效應(yīng)的作用條件在于：1.有足夠的風(fēng)量與風(fēng)壓，2.有足夠的水量，3.有足夠的時(shí)間使水與空氣得以混合。但是綠洲效應(yīng)并不是沒(méi)有極限。荷蘭人將空氣比喻成海棉。一塊海棉吸水的水量有其極限。海棉如果愈潮濕，原來(lái)已有的含水量愈多，在吸水飽和之前，可吸水分則愈少。相反地如果海棉愈干燥，原來(lái)已有的含水量愈少，在吸水到飽和之前能夠吸收的水量則愈多。和吸水同時(shí)發(fā)生的降溫效果。空氣吸收的水分愈多降溫效果愈好。而空氣吸滿(mǎn)了水分不能再吸水，降溫能力即到了極限，不能再降溫。灌溉對(duì)綠洲效應(yīng)的影響在干旱或半干旱地區(qū)，進(jìn)行大面積的人工灌溉可以引起氣氣候變化，產(chǎn)生綠洲效應(yīng)。經(jīng)過(guò)灌溉的土地，土壤濕潤(rùn)，熱容量增大，水份蒸發(fā)量也隨之增加，土壤和近地面氣溫的晝夜變化趨向和緩，相對(duì)濕度加大。大面積的灌溉可使局部范圍內(nèi)的氣候相應(yīng)改變。

自20世紀(jì)30年代以來(lái)，美國(guó)在62000平方公里的土地上進(jìn)行灌溉，結(jié)果使當(dāng)?shù)爻跸脑鲇?0%。有些科學(xué)家還曾設(shè)想建立半徑達(dá)50米的巨型輸水管道，橫跨大西洋，將南美亞馬遜河口的淡水輸送至非洲撒哈拉沙漠灌溉，形成廣闊的綠洲，以改良其極端干旱的氣候狀況。綠洲效應(yīng)的特征綠洲效應(yīng)1

綠洲“冷島效應(yīng)”綠洲效應(yīng)最顯著的方面是“冷島效應(yīng)”。綠洲在干旱環(huán)境的強(qiáng)迫下必然會(huì)有熱平流水平輸入,這造成白天綠洲近地面層僅存在靠近地表的很薄層層結(jié)不穩(wěn)定大氣和向上感熱通量輸送,而上層大氣卻為逆溫和感熱通量向下輸送。所以白天近地層大氣往往臨空會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“映象熱中心”,大氣也處于相對(duì)比較穩(wěn)定的層結(jié)狀態(tài),這不僅使得綠洲地表蒸發(fā)受到一定抑制,而且使綠洲地表蒸發(fā)的水汽由于受上面逆溫層的限制,大量水汽聚集在貼地約200m以?xún)?nèi),從而使水平空間靠近地表的綠洲大氣會(huì)出現(xiàn)一個(gè)濕中心。進(jìn)一步抑制綠洲地表的水汽蒸發(fā)。2綠洲的熱力和動(dòng)力效應(yīng)綠洲的“冷島”結(jié)構(gòu)造成了綠洲與周?chē)哪浅４蟮臒崃Σ町?這會(huì)在綠洲和臨近荒漠之間形成局地?zé)崃Νh(huán)流。在小風(fēng)速時(shí)對(duì)綠洲和荒漠之間的能量和物質(zhì)交換有重要貢獻(xiàn),特別是其對(duì)水汽的輸送對(duì)綠洲自我維持有生態(tài)學(xué)上的意義。

同時(shí),由于氣流進(jìn)入綠洲后風(fēng)速的突然減弱,會(huì)在綠洲與上游荒漠的交界處形成一個(gè)氣流輻合區(qū),在綠洲上游出現(xiàn)上升氣流,這種上升氣流有可能對(duì)形成中尺度對(duì)流的產(chǎn)生有一定貢獻(xiàn)

3綠洲增雨效應(yīng)由于綠洲的熱力和動(dòng)力效應(yīng)容易在干旱區(qū)誘發(fā)中尺度對(duì)流,這有利于該地區(qū)降水的產(chǎn)生,從而起到增雨的效果。一般比較大的綠洲才能有這種增雨效應(yīng)。根據(jù)統(tǒng)計(jì),新疆庫(kù)車(chē)地區(qū)總云量和低云量均明顯少于北京地區(qū),但其積雨云出現(xiàn)次數(shù)卻幾乎高出北京一倍,這也許就是綠洲誘發(fā)的對(duì)流運(yùn)動(dòng)的貢獻(xiàn)。還發(fā)現(xiàn),由于水平風(fēng)速吹斜了對(duì)流體,增雨效應(yīng)主要出現(xiàn)在綠洲的下風(fēng)區(qū)。在阿克蘇綠洲,處于綠洲上風(fēng)方向的阿瓦提地區(qū)降水很少,而其下游則明顯多雨。4臨近綠洲荒漠大氣逆濕由于來(lái)自綠洲的較強(qiáng)的水平水汽輸送和荒漠本身地表蒸發(fā)提供的水汽極少,臨近綠洲的荒漠近地面層大氣時(shí)常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)逆濕層和水汽通量向下輸送層,并且一般白天為臨空逆濕,夜間為貼地逆濕。5綠洲地表低反射率綠洲地表平均反射率為0.15,遠(yuǎn)低于其周?chē)R近荒漠的0.25。這導(dǎo)致綠洲地表為高輻射能量接收區(qū)。綠洲地表吸收的短波輻射大約比其周?chē)R近荒漠大16%,而地表發(fā)射的向上長(zhǎng)波輻射卻比其周?chē)R近荒漠約低28%(夜間)～40%(白天)這最終造成綠洲凈輻射通量明顯高于周?chē)哪?/p>

綠洲效應(yīng)的利用對(duì)綠洲系統(tǒng)而言,水是維持其存在和支持其發(fā)展的最關(guān)鍵因素.但除此而外,綠洲效應(yīng)所表現(xiàn)出的一系列小氣候特征作為最主要的局地自然要素,也無(wú)疑對(duì)支持綠洲系統(tǒng)維持和發(fā)展起著極為重要的作用。

綠洲植被狀況越好、土壤濕度越大越有利于綠洲小氣候特征的表現(xiàn),而當(dāng)外部背景為強(qiáng)風(fēng)和強(qiáng)的太陽(yáng)輻射時(shí),則不利于綠洲小氣候特征的表現(xiàn),水平尺度則以適中為最佳。由此可見(jiàn),綠洲的空間尺度、綠洲的植被分布結(jié)構(gòu)和土壤性質(zhì)、綠洲形狀和走向以及大尺度的動(dòng)力和熱力背景等因素,都能影響綠洲和其臨近荒漠小氣候特征的表現(xiàn)力,從而對(duì)綠洲自我維持機(jī)制發(fā)揮產(chǎn)生作用。這些因素在一定程度上是可以被改變的。使通過(guò)改變綠洲條件來(lái)改進(jìn)綠洲自我維持機(jī)制在理論上存在著可能性。

對(duì)綠洲效應(yīng)的人工影響建設(shè)和改造綠洲：(1)減少綠洲上游山區(qū)的用水,盡量滿(mǎn)足山前平原區(qū)綠洲的用水,防止綠洲由平原向山區(qū)退縮,使氣候要素能達(dá)到最優(yōu)化組合。(2)在荒漠區(qū)利用大型滴灌工程發(fā)展相對(duì)集中的人工綠洲或改造現(xiàn)存綠洲的面積,并使其達(dá)到能夠自我維持的生態(tài)規(guī)模。(3)由于大尺度水平風(fēng)速對(duì)綠洲系統(tǒng)的維持有較大影響,因此建設(shè)新綠洲或改造舊綠洲時(shí)應(yīng)盡量選在背景風(fēng)速較小的環(huán)境中,或順著流性風(fēng)向建造綠洲.(4)在光熱資源與水資源結(jié)合時(shí)顯得過(guò)剩的情況下,應(yīng)該選擇太陽(yáng)輻射相對(duì)較弱的大尺度背景建設(shè)新綠洲。(5)在水資源相對(duì)短缺的綠洲,應(yīng)大量興建條件性氣候封閉工程。所謂條件性封閉就是對(duì)自然條件的去劣從優(yōu)。(6)作為硬技術(shù)的灌溉技術(shù)的提高和更新,仍然是最有效、最應(yīng)大力推廣的方法,它能使綠洲生態(tài)系統(tǒng)更高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。

問(wèn)題與建議

目前對(duì)綠洲的研究仍然主要停留在定性描述和表象認(rèn)識(shí)上,而綠洲內(nèi)部各要素之間及其與外部環(huán)境因子之間的定量物理關(guān)系實(shí)際上并沒(méi)有建立起來(lái)。揭示綠洲的本質(zhì)物理規(guī)律仍然是今后對(duì)綠洲研究的主要方面。綠洲的物理本質(zhì)是綠洲所賴(lài)以維持的物質(zhì)和能量基礎(chǔ)。附另外10種神奇的地理效應(yīng)你聽(tīng)說(shuō)過(guò)嗎？1、溫室效應(yīng)：又稱(chēng)“花房效應(yīng)”，是大氣保溫效應(yīng)的俗稱(chēng)。溫室效應(yīng)是指透射陽(yáng)光的密閉空間由于與外界缺乏熱對(duì)流而形成的保溫效應(yīng)，即太陽(yáng)短波輻射可以透過(guò)大氣射入地面，而地面增暖后放出的長(zhǎng)波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質(zhì)所吸收，從而產(chǎn)生大氣變暖的效應(yīng)。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃，使地球變成了一個(gè)大暖房。如果沒(méi)有大氣，地表平均溫度就會(huì)下降到-23℃，而實(shí)際地表平均溫度為15℃，這就是說(shuō)溫室效應(yīng)使地表溫度提高38℃。大氣中的二氧化碳濃度增加，阻止地球熱量的散失，使地球發(fā)生可感覺(jué)到的氣溫升高，這就是有名的“溫室效應(yīng)”。2、峽谷效應(yīng)：也叫“狹管效應(yīng)”，因地形的狹管作用，當(dāng)氣流由開(kāi)闊地帶流入地形構(gòu)成的峽谷時(shí)，由于空氣質(zhì)量不能大量堆積，于是加速流過(guò)峽谷，風(fēng)速增大。當(dāng)流出峽谷時(shí)，空氣流速又會(huì)減緩。這種地形峽谷對(duì)氣流的影響；稱(chēng)為“狹管效應(yīng)”。由狹管效應(yīng)而增大的風(fēng)，稱(chēng)為峽谷風(fēng)或穿堂風(fēng)。液體在管中流動(dòng)，經(jīng)過(guò)狹窄處時(shí)流速加快。氣流在地面流經(jīng)狹窄地形時(shí)類(lèi)似液體在管中的流動(dòng)，流速也會(huì)加快，并因氣體具有可壓縮性，密度也會(huì)增大。地球上山地的許多風(fēng)口和許多地方出現(xiàn)的地形雨都與氣流經(jīng)過(guò)狹窄地形密切相關(guān)。3、陽(yáng)傘效應(yīng)：陽(yáng)傘效應(yīng)又稱(chēng)微粒效應(yīng)。指由大氣污染物對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用而引起的地面冷卻效應(yīng)。有自然原因和人為原因。前者如火山噴出大量塵埃和海水浪花飛濺將各種鹽分帶入大氣中；后者如工業(yè)、交通運(yùn)輸和生活中燃燒化石燃料排放的煙塵。此外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和植被破壞等，產(chǎn)生許多灰塵由地面進(jìn)入大氣環(huán)境，使懸浮在大氣中的顆粒物大大增加。這些氣溶膠粒子會(huì)吸收和反射太陽(yáng)輻射，減少紫外線(xiàn)通過(guò)，使到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射大大減弱，導(dǎo)致地面溫度降低。大氣中氣溶膠粒子增加，增多了凝結(jié)核，使云量、降水量、霧的頻率增多，對(duì)地表亦起冷卻作用。由于這種作用宛如陽(yáng)傘遮擋太陽(yáng)輻射而使地面溫度降低，故取此名。4、大湖效應(yīng)：大湖效應(yīng)指的是冷空氣遇到大面積未結(jié)冰的水面（通常是湖泊）從中得到水蒸汽和熱能，然后在向風(fēng)的湖岸形成降水、降雪、霧氣等現(xiàn)象，通常是以雪的形式出現(xiàn)。這情形以在美國(guó)東北部的五大湖地區(qū)沿岸的降雪最為著名。其他水域，如某些海和湖也會(huì)產(chǎn)生大湖效應(yīng)，產(chǎn)生面積較小的雪帶。比如美國(guó)東海岸的雪帶，冬季，以魁北克為中心的高壓區(qū)使大氣順時(shí)針環(huán)繞流動(dòng)，使極地氣團(tuán)向南經(jīng)大西洋到達(dá)北美海岸，其間穿越墨西哥灣暖流溫暖水域，為美國(guó)東海岸帶來(lái)降雪。雪雖是大西洋而非湖泊帶來(lái)，也被稱(chēng)為大湖效應(yīng)降雪。5、綠洲效應(yīng)：綠洲效應(yīng)是指在沙漠地區(qū)，因?yàn)闊o(wú)水又高溫低濕，因此無(wú)動(dòng)植物存活。但是沙漠地區(qū)只要有水源，水分與空氣混合，降低空氣溫度，提高相對(duì)濕度。濕潤(rùn)的空氣適合作物生長(zhǎng)，形成人類(lèi)可居住的條件。在氣象學(xué)這種空氣與水混合，空氣的熱量使得水分自液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w（蒸發(fā)作用），空氣的熱量被水分吸收因此減少?？諝鉁囟纫虼私档停ɡ鋮s作用）。水分變成水蒸氣又進(jìn)入空氣之內(nèi)，因此空氣內(nèi)相對(duì)濕度增加。此種水與空氣混合產(chǎn)生降溫加濕的結(jié)果與沙漠中綠洲的形成十分相似，因此稱(chēng)為綠洲效應(yīng)。此種過(guò)程也稱(chēng)為蒸發(fā)冷卻作業(yè)。6、熱島效應(yīng)：熱島效應(yīng)（UrbanHeatIslandEffect）是指一個(gè)地區(qū)的氣溫高于周?chē)貐^(qū)的現(xiàn)象。用兩個(gè)代表性測(cè)點(diǎn)的氣溫差值（即熱島強(qiáng)度）表示。主要有城市熱島效應(yīng)和青藏高原熱島效應(yīng)兩種。熱島效應(yīng)是由于人為原因，改變了城市地表的局部溫度、濕度、空氣對(duì)流等因素，進(jìn)而引起的城市小氣候變化現(xiàn)象。該現(xiàn)象，屬于城市氣候最明顯的特征之一。7、焚風(fēng)效應(yīng)：焚風(fēng)（Foehn）是由于空氣作絕熱下沉運(yùn)動(dòng)時(shí)，因溫度升高濕度降低而形成的一種干熱風(fēng)。焚風(fēng)常出現(xiàn)在山脈背風(fēng)坡，由山地引發(fā)的一種局部范圍內(nèi)的空氣運(yùn)動(dòng)形式——過(guò)山氣流在背風(fēng)坡下沉而變得干熱的一種地方性風(fēng)。在高壓區(qū)，空氣下沉也可產(chǎn)生焚風(fēng)。8、盆地效應(yīng)：在盆地內(nèi)部的地表，炎熱的夏季，常因地勢(shì)低，空氣密度大，稠密的大氣阻擋了地面熱量向高空的輻射冷卻，加之周?chē)咧虚g低的地勢(shì)不易散熱，使氣溫升高。如我國(guó)新疆吐魯番盆地(—155米)有“火洲”之稱(chēng)，是我國(guó)夏季最高氣溫出現(xiàn)的地方，七月份平均氣溫為33℃，那里極端最高氣溫曾達(dá)到49.6℃。在寒冷的冬季，常因冷空氣密度大，在重力作用下順山坡下滑至洼地底部匯集，使底部氣溫低于周?chē)碌?。如俄羅斯西伯利亞的奧伊米亞康成為北半球的寒極，曾達(dá)到—71℃的低溫，就是位于封閉盆地。以上現(xiàn)象謂之“盆地效應(yīng)”。9、柯氏效應(yīng)：我們觀看天氣圖和人造衛(wèi)星拍攝的云圖，再加上經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)空氣的運(yùn)動(dòng)常常是循圓形軌跡的，譬如隨伴鋒面的氣旋和臺(tái)風(fēng)。這些美麗的大旋渦使得我們的地球從太空看起來(lái)婀娜多姿，而不是亂糟糟的一團(tuán)。這些旋渦多半是地球自轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的偏折效應(yīng)引起的。在北半球這種偏折效應(yīng)使得任何物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，都或多或少會(huì)有向右偏轉(zhuǎn)的趨勢(shì)；在南半球則相反，都有向左偏轉(zhuǎn)的傾向?？諝夂秃Ｋ倪\(yùn)動(dòng)都不例外。這種偏折的效應(yīng)，科學(xué)家們稱(chēng)之為柯