【气象地理】研究推翻了关于赤道无风带的旧理论，高中地理一直讲错了？高考地理中气候类型的判断

赤道无风带，是我们在高中地理课上常常提到的一个概念。最近，《地球物理研究快报》的一篇文章，提出了关于赤道无风带形成的新观点。

在航海时代，航行在赤道附近的水手们最怕的就是被困在“赤道无风带”，那里是一片位于热带深处的气象学上独特的区域。至少一个世纪以来，
科学家们一直认为，赤道无风带缺乏风是由于气团汇聚并上升造成的。
然而，上月发表于《地球物理研究快报》的一项研究表明，情况可能恰恰相反。

“关于赤道无风带成因的想法源自于一个时期，那时我们对热带区域空气实际流动的情况还不是很了解，”该研究作者、德国马克斯-普朗克气象研究所大气科学家Julia Windmiller认为。“我们已经忘记了赤道无风带的这种程度，以至于没有人再费心思考一下这个最初的论点。”



根据再分析数据和浮标数据计算得出的（左）38°W和（右）23°W附近低风速事件频率的季节周期。（J. M. Windmiller《地球物理研究快报》2024）


取而代之的，Windmiller提出，
整个赤道无风带的低风速是由大面积的沉降空气造成的，这些空气在地表发散，形成了晴朗无风的日子。
她的解释挑战了对这一热带海洋现象的传统解释，该现象曾让水手们陷入困境，激发过诗人的灵感，也曾在很大程度上从科学文献中消失。

传统上，赤道附近的低风或无风区域被解释为汇聚和上升的气团。虽然这些气团确实在地表产生了低压、低风区域，但这一理论只能解释当许多辐合区域在数天或数周内平均在一起时，赤道无风带的延伸区域。在短期内，这些汇聚的气团覆盖的面积不足以形成持续数天的无风区域。

这句话比较拗口，乔老师解读为，
用原有的理论只能解释大区域、长时间尺度的

平均情况

，但是具体到小的区域，短时间尺度内，却不适用。


赤道无风带是赤道附近信风和上升气团汇聚的区域。受赤道热量加热的气团像气球一样向上漂浮，形成云，在赤道上空掀起风暴。之后它们在赤道南北纬约30度左右沉降，形成所谓的哈德利环流。这种赤道附近汇聚和上升的空气模式历来被认为是造成赤道无风带的原因，因为在上升的气团下通常会产生低至无风的区域。不过，聚焦于证明赤道无风带根本成因的现代研究很少。Windmiller表示，
除非上升空气的区域随时间是平均的，否则对赤道无风带的公认解释不可能是完全正确的。




赤道无风带：传统解释。（AGU）


Windmiller分析了2001年至2021年大西洋赤道无风带气象数据以及1998年至2018年的浮标数据，以确定赤道无风带的边缘，并调查该区域的低风速事件。低风速事件的特点是风速小于每秒三米，或五节（航行所需的最低风速），持续至少六小时。Windmiller研究了多日、每小时和每分钟的时间尺度数据，并考虑了低风速事件是如何随时间演化的。

她发现，
低风速事件与晴朗的天气条件、较低的气温和缺乏降水同时发生：这些条件表明沉降气团在地表发散，而非上升的气团。
Windmiller还发现，低风速事件主要发生在赤道无风带的内部区域，在任何给定的时间内，平均只有约5%的区域会发生低风速事件(但在北半球夏季，东大西洋低风速事件发生的频率可高达21%)。低风速的位置也因季节和大西洋的区域而异。



赤道无风带：Julia Windmiller的解释。（AGU）


仍旧存在一些问题。Windmiller不确定是什么导致了赤道无风带的大面积沉降空气。虽然热带地区的大部分空气正在缓慢沉降，但仅凭这种影响可能不足以引起赤道无风带。她说，其他可能的原因包括大型对流系统在尾迹中留下下沉气流，或者湿度梯度导致局地空气降温和沉降。

虽然现代水手们不太可能被困在赤道无风带了，但了解其真正的成因或许对于当今具有意义。新的高分辨率气候模型难以模拟低风速区域，因此了解赤道无风带可能会改变模型对降水和风型的预测。“我们不能再用以前的方法来解释这些低风速事件了，”Windmiller说。“我希望这是人们看到和读到的东西，并且意识到这种解释与我们所拥有的完全不同。”


一、 判断气候类型的依据和步骤










根据气温曲线和降水柱状图判断气候类型，一般有以下步骤。

(1)以“温”定“球”:根据气温曲线图显示的最热月平均气温和最冷月平均气温出现的月份判断该地位于南半球还是北半球。
(2)以“温”定“带”:根据最冷月和最热月的月平均气温，判断该地所处的温度带。
(3)以“水”定“型”:根据年降水量的多少和年降水量的季节分配状况，并结合①②确定气候类型。






二、 几种气候统计图的判读





(1)点阵图的判读






这里尤其要读准横坐标和纵坐标所表示的含义、大小变化趋势等信息，然后可选取1月和7月的气温、降水特点运用上述方法进行判断。左下图所示气候类型为北半球的地中海气候，右下图中要依据降水季节分配和降水量多少判断。①地降水季节变化不大，为温带海洋性气候。②地降水集中在冬季，为地中海气候。③地降水集中在最热月，为亚热带季风气候或温带季风气候。④地降水集中在最热月，且降水较少，为温带大陆性气候。


(2)等值线图的判读






在各图中依据等值线分布趋势，读出气温、降水资料，再采用上述方法作出判断。图中甲地为温带海洋性气候。


(3)玫瑰形图的判读






这类图类似坐标图，先读取气温和降水数值，再依照上述方法作出判断。该图所示为热带季风气候。


（4）气候直方图的判读






图中①为温带季风气候;②为温带海洋性气候;③为热带季风气候;④为亚热带季风气候。


(5)数据表格的判读






可选取1月和7月的气温、降水资料进行判断。表中A为热带草原气候，B为热带雨林气候。

（6）气温和降水变率范围图






这类图与点状图基本相似，可先选取最高气温和最低气温范围判断所属温度带，再依据降水分配判断所属气候类型。图中①为热带雨林气候，②为热带草原气候或热带季风气候，③为热带沙漠气候，④为温带季风气候，⑤为亚热带季风气候，为亚寒带气候，⑦为极地气候。谭老师地理工作室综合整理


三、根据典型自然景观判断气候类型






1. 热带雨林气候：

热带雨林景观，如高大茂密的树木、丰富的动植物资源。

2. 热带草原气候：热带草原景观，有明显的干湿季，干季草木枯黄，湿季草木茂盛。

3. 热带沙漠气候：沙漠景观，沙丘连绵、植被稀少。

4. 热带季风气候：热带季雨林景观。

5. 亚热带季风气候：亚热带常绿阔叶林景观。

6. 地中海气候：亚热带常绿硬叶林景观。

7. 温带季风气候：温带落叶阔叶林景观。

8. 温带海洋性气候：温带落叶阔叶林景观，但较为湿润。

9. 温带大陆性气候：温带草原、温带荒漠景观等。

10. 亚寒带气候：亚寒带针叶林景观。

11. 寒带气候：苔原、冰原景观。

四、根据特殊地理事物判断气候类型





某些地区的特殊气候可能与地形、洋流等因素有关。










如非洲马达加斯加岛东部、澳大利亚东北部、巴西高原东南部为热带雨林气候，主要是因为这些地区处于信风的迎风坡，且有暖流经过，增温增湿。

南美洲西海岸的阿塔卡马沙漠，位于副热带高气压带控制下，且受沿岸寒流影响，成为世界上最干燥的地区之一，形成热带沙漠气候。


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注：本文由谭老师地理工作室综合自我们都爱地理、中学地理研究、中学地理课、匠心地理、轻轻松松学地理、高考地理、讲地又讲理、老丁侃地理、星球地理、如此这般学地理等各地理公众号或
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