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為什麼地球兩極特別冷?

1990年3月3日,人類第一次勝利徒步橫穿南極。說起南極和北極,氣候都是非常寒冷,你可知道這是為什麼呢?

傳說南極的企鵝妹妹備好乾糧,從南極的冰天雪地出發,準備到北極看望北極熊哥哥。途經南極半島、智利、紐西蘭,氣溫越來越高,企鵝妹妹帶的冷凍磷蝦等乾糧,都融化、腐爛變質了,開始鬧起了饑荒。等走到澳大利亞,企鵝妹妹實在難以抵擋熱浪的襲擊,再加上也沒有吃的了,只能立即打道回府,返回南極老巢。於是南極企鵝與北極熊老死不能相互往來??

寒冷的南北極

地球南北兩極之所以特別寒冷,是因為:地球兩極接收的太陽輻射較少。我們都有這樣的感覺:夏天的早上和傍晚要比中午涼快得多。這就是因為中午的太陽就在我們頭頂上,陽光在大氣層中經歷的路徑短,損失少,因而光照最強,我們接收到的熱量也就最多,感覺就最熱;而早上和傍晚的太陽偏離直射程度最遠,有效輻射就要少得多,所以我們接收的熱量也相對要少,感覺就比較涼快。對赤道附近的人們來說,一年到頭陽光都是直射或接近直射,因此接收的熱量較多,氣溫也較高;而對於兩極的人們來說,就算極晝時,太陽總是在地平線附近徘徊,永遠也升不起來,因此接收的熱量相對較少。

而且,在北緯66?34"~90?的地區和南緯66?34"~90?的地區,會分別出現極夜現象——有半年看不到太陽,接收不到太陽輻射,導致全年接收的熱量減少,更為寒冷。

地球兩極由於冰雪覆蓋,反射率高。北極的北冰洋、格陵蘭等有很厚的冰山覆蓋,南極更有巨厚的南極冰原,構成了兩極白茫茫的景象。冰雪猶如一面鏡子,將太陽輻射迅速反射到大氣中,導致熱量不能在地面累積儲存。

同時,兩極由於大氣層中水汽等含量較少,對地面反射到大氣中的太陽輻射穿透率高,從而使得熱量快速擴散逃逸;相對而言,低緯度地區的大氣層中水汽、二氧化碳等含量高,容易吸收地面輻射,從而就像一床棉被,地面輻射被截留下來,從而加溫地表,使得地表溫度較兩極更高。

極地高壓導致熱量損失。由於兩極接收太陽輻射較少,溫度較低,從而造成兩極上空的大氣密度較大,形成極地高壓,下沉形成極地環流,也帶走了部分熱量,進一步造成兩極的溫度下降。

南極北極大PK

1. 地形:南極為大海包圍的陸地,總面積約1400萬平方千米,其中約1372萬平方千米被大陸冰蓋覆蓋,約佔總面積的98%,而且這些冰蓋的平均厚度可達近2000米,終年不化。

北極地區則是陸地包圍海洋,北冰洋主要被歐亞、北美大陸所包圍,面積約1310萬平方千米,其中冰面積約為850萬平方千米,僅為南極冰面積的60%左右,而且,北極地區的冰雪在夏季可以大量融化,導致夏季冰面積更小。

2. 海拔:南極平均海拔高度為2350米,其中超過3000米的地方約佔南極大陸面積的25%,最高約5140米,是世界上平均海拔最高的大洲。

北極近三分之二的面積是海洋,平均海拔僅與海平面相當。海拔越高,氣溫就會越低,正是「高處不勝寒」,因此南極比北極的氣溫更低。

3. 熱量:由於南大洋有繞南極環流的隔絕,南極地區無論是大氣環流還是大洋環流均比較封閉,與中低緯度地區的熱量交換較少,得不到熱量的有效補充。北極地區與中低緯度地區的大氣環流和大洋環流的交換則相對比較頻繁,來自中低緯度的熱量可以通過環境向北極地區進行有效輸送,導致北極比南極更為溫暖。

4. 氣溫:南極的年平均氣溫為-30℃至-25℃,最低氣溫紀錄是-90℃。北極的年平均氣溫為-10℃左右,最低氣溫紀錄為-70℃。

所以,在南極,被冰面反射回去的太陽輻射更多,地面吸收的熱量相對較少。另外,北冰洋海水的熱容量大,吸熱本領強,吸收的熱量就更多。因此北極比南極要暖和得多。

常年積雪不化的南極,溫度低,動植物種類稀少

夏暖花開的北極

這裡也有夏天

在我們的印象中,南北極似乎終年處於冰天雪地之中,毫無生機。其實不然,這裡,也有短暫而燦爛的夏天!

南極的夏天通常開始於12月,結束於次年的2月。在南大洋海岸帶地區的夏季氣溫可高達約10℃,形成夏季南極無冰區(面積不到南極大陸的2%);向內陸逐漸氣溫降低,在南極最高點,夏季最高氣溫僅約為?30℃,但與冬季的最低氣溫?80℃比起來,依然是溫暖無比!

南極無冰區夏季的平均氣溫接近0℃,此時是南極生物活動的「黃金時期」,企鵝、海豹、海象、鯨魚一方面忙著繁衍後代,一方面儲存脂肪迎接漫漫嚴冬的挑戰。不僅如此,南極的夏天也是各個國家開展科學考察的「最適宜時期」。因而可以說,南極的夏天是一片繁忙的景象,土著生物進行著正常的繁衍進化,人類亦與南極和諧共處!

北極的夏天開始於6月,結束於9月。北冰洋上的夏季氣溫通常接近0℃,氣溫往低緯度逐漸升高,通常在7~13℃,部分地區高達20℃。北冰洋在冬季幾乎完全被冰封,到了夏季會消融20%~40%。但是,2012年8月北冰洋的海冰幾乎有70%消失了。夏季海冰消融加速的根本原因來自全球變暖!

與南極的杳無人煙不同,北極地區內常年有人居住,常住人口約150萬。中國的北極科學考察站黃河站就位於北緯79?。一到夏天,考察站周圍的海灣積雪全融化了,大量苔原植物繁茂起來,甚至出現很多開花植物,北極絨鴨、北極燕鷗等海鳥活躍起來,呈現出一片鳥語花香的景象。


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