氣候資源
風(fēng)能、太陽(yáng)能氣候資源是指廣泛存在于大氣圈中的光照、熱量、降水、風(fēng)能等可以為人們直接或間接利用,能夠形成財(cái)富,具有使用價(jià)值的自然物質(zhì)和能量,是一種十分寶貴的可以再生的自然資源,它是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基本條件,已被廣泛用于國(guó)計(jì)民生的方方面面。氣候資源作為可再生資源,是未來(lái)人們開(kāi)發(fā)利用的豐富、理想的資源,只要保護(hù)好這種資源,就可以取之不盡,用之不竭。
目錄
[隱藏]氣候資源是指大氣層中光、熱、水、風(fēng)能和空氣中的氧、氮以及負(fù)離子等可以通過(guò)開(kāi)發(fā)利用為人類形成使用價(jià)值的氣候條件。氣候資源與其它自然資源一樣,能夠?yàn)槿祟惿a(chǎn)與生活提供不可缺少的能量和物質(zhì)。氣候資源也與其它資源不同,它不能進(jìn)入市場(chǎng)交易。
在各種自然資源中,氣候資源最容易發(fā)生變化,且變化最為劇烈。有利的氣候條件是自然生產(chǎn)力,是資源;不利的氣候條件則破壞生產(chǎn)力,是災(zāi)害。利用恰當(dāng),氣候資源可取之不盡,但在時(shí)空分布上具有不均勻性和不可取代性。利用氣候資源最廣泛的是農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、交通運(yùn)輸、商業(yè)、旅游、醫(yī)療等行業(yè)。
氣候資源的形成因子不等同于氣候的形成因子,而是比其更復(fù)雜。因?yàn)闅夂蛑皇菤夂蛸Y源的來(lái)源與基礎(chǔ)。氣候還必需同一定的社會(huì)因子結(jié)合起來(lái),才能轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源。
從70年代起,世界氣象組織開(kāi)始將氣候看作是氣候系統(tǒng)的產(chǎn)物。
氣候系統(tǒng)包括大氣、海洋、大陸、冰雪圈與生物圈等成分及其相互作用。換言之,氣候是地表層五大自然圈層相互作用的產(chǎn)物。當(dāng)前人們所熟知的太陽(yáng)活動(dòng)、海溫、地溫、溫室效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象等都只是這個(gè)龐大的系統(tǒng)中的一些突出的環(huán)節(jié)。其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的異?,F(xiàn)象都有可能對(duì)氣候系統(tǒng)有所沖擊,進(jìn)而影響到氣候的異常;但是卻不能決定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn),或者對(duì)氣候異常起決定性影響。
當(dāng)前,對(duì)氣候系統(tǒng)各成分及其相互作用尚沒(méi)有進(jìn)行全面和精確診斷分析和作出預(yù)測(cè)的客觀條件,這也是氣候預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率難以迅速提高的原因。但是,同樣的氣候卻可以有相差很大的利用效益,甚至也可能轉(zhuǎn)變成為災(zāi)害。這主要決定于人們擁有的技術(shù)條件(如水利工程、作物品種等)和所采取的決策與管理措施是否正確和得力。這就說(shuō)明了氣候從一種自然現(xiàn)象轉(zhuǎn)變成為一種資源是完全離不開(kāi)社會(huì)因子的作用的。
因此,氣候資源的因子是一個(gè)既包含許多自然因子,又包括許多社會(huì)因子在內(nèi)的龐大系統(tǒng)。至今人們還沒(méi)有能完全弄清這一系統(tǒng)的各個(gè)成員及相互聯(lián)系。因此,只能采取一些簡(jiǎn)化的辦法。比如,進(jìn)行理想化處理。如計(jì)算某種資源的潛力時(shí),假設(shè)其它生產(chǎn)條件與資源均達(dá)到理想要求,只估計(jì)某一種氣候資源量所能達(dá)到的產(chǎn)量極限。如竺可楨估計(jì)光能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的潛力。他認(rèn)為,在每年只用一個(gè)季度的輻射量,光能效能以1%計(jì),則長(zhǎng)江流域單季水稻每畝可得941市斤產(chǎn)量。如提高光能效能達(dá)3%,則每畝可得2823市斤產(chǎn)量。雖然這些簡(jiǎn)化的辦法只能在一定條件下粗略描寫氣候資源的分布與豐度,但對(duì)于這一資源的數(shù)量仍可給出一個(gè)基本的概念。
氣候資源與其他資源相比的共同點(diǎn):
1、能為人類生產(chǎn)生活提供原料、能源和必不可少的物質(zhì)條件。
2、要開(kāi)發(fā)利用氣候資源,就要有一定的技術(shù)條件和資金投入。
氣候資源與其他資源相比的不同點(diǎn):
1、氣候資源是普遍存在的。
2、氣候資源的數(shù)字特征。氣候要素只有在一定數(shù)字范圍內(nèi)才有資源價(jià)值。
3、氣候資源是一種變化中的資源,有較大的變率。
氣候資源是一個(gè)新的科學(xué)概念,約形成于20世紀(jì)70年代。《世界氣象組織第二個(gè)長(zhǎng)期計(jì)劃草案(1988-1997)》第一句就提出:“氣候既是有益于人類的一項(xiàng)重要自然資源,又可能導(dǎo)致自然災(zāi)害?!?
中國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)代的《呂氏春秋》中寫道,“凡農(nóng)之道,原(即候,指時(shí)令)之為寶”,將氣候稱為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的資源(寶)。中國(guó)古代即已提出二十四節(jié)氣與七十二候等,以便掌握農(nóng)時(shí),利用好氣候資源的科學(xué)方法。
氣候資源正面臨惡化,以致破壞的厄運(yùn)。隨著工業(yè)發(fā)展,人口迅速增加,生產(chǎn)也高速發(fā)展,氣候資源的不足越來(lái)越嚴(yán)重。社會(huì)生產(chǎn)對(duì)氣候及其變化的敏感性、依賴性日益增強(qiáng),人類活動(dòng)對(duì)氣候的影響也日益顯露。氣候資源豐富的土地被超負(fù)荷地利用,并向氣候資源不足的干旱半干旱地區(qū)和坡地?cái)U(kuò)大種植,引起嚴(yán)重的水土流失和沙漠化。大氣污染不但使空氣質(zhì)量惡化,并將造成不可逆轉(zhuǎn)的人為氣候變化。
氣候資源的開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)是一個(gè)關(guān)系到社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問(wèn)題,經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展是以良好環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)平衡為前提的,要順利實(shí)施國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,在防災(zāi)減災(zāi)、資源利用與保護(hù)、氣候和環(huán)境監(jiān)測(cè)保護(hù)等方面必須有強(qiáng)有力的法律保障。
在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展過(guò)程中,合理利用氣候資源,可取得良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益,反之,則會(huì)遭受經(jīng)濟(jì)損失,破壞氣候資源,甚至誘發(fā)氣候?yàn)?zāi)害。
①氣候中的光、熱、水、空氣等物質(zhì)和能量,是農(nóng)業(yè)自然資源的重要組成部分,往往決定著該地的種植制度,包括作物的結(jié)構(gòu)、熟制、配置與種植方式。而光、熱、水、空氣等的分布是不均勻的。因此,各地區(qū)在制定農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃時(shí),要注意因地制宜,充分利用本地區(qū)的資源優(yōu)勢(shì),獲取最大效益。
②隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展,要合理和充分地利用氣候資源,挖掘農(nóng)業(yè)氣候資源潛力,不斷提高對(duì)光照、熱量、水等氣候資源的開(kāi)發(fā)利用率。如廣泛采用間作、套種,發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、立體農(nóng)業(yè)等。
旅游
旅游業(yè)離不開(kāi)氣候,氣候是旅游來(lái)中不可缺少的一種資源。首先是氣候現(xiàn)象本身的美。如,冬日雪景是最壯麗的自然景色,夏日雷電則是最驚心動(dòng)魄的自然現(xiàn)象。秋高氣爽使人心情平靜,春暖花開(kāi)使人感到生機(jī)盎然。其次,在特殊氣候條件下形成的特殊自然景觀與人文景觀,更是旅游的重要目標(biāo)。甚至沙漠景觀也能使潮濕地帶的居民感到新奇不已。最后,旅游是一項(xiàng)人類活動(dòng),一般需要宜人的氣候條件。人們度假往往也選在這兩個(gè)季節(jié)。充分評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)氣候資源,無(wú)疑也是開(kāi)展旅游來(lái)的一項(xiàng)重要工作。
建筑
②風(fēng)向與城市規(guī)劃。風(fēng)向決定污染物的輸送方向,在常年盛行一種主導(dǎo)風(fēng)向的地區(qū),應(yīng)將向大氣排放有害物質(zhì)的工業(yè)企業(yè)布局在盛行風(fēng)的下風(fēng)向,居住區(qū)布局在上風(fēng)向。在季風(fēng)區(qū),應(yīng)使向大氣排放有害物質(zhì)的工業(yè)企業(yè)布局在當(dāng)?shù)刈钚☆l率的風(fēng)向的上風(fēng)向,居住區(qū)布局在下風(fēng)向。
交通
海陸空交通運(yùn)輸常需要穿越不同的氣候區(qū),應(yīng)盡量避開(kāi)氣候?yàn)?zāi)害,才能保證運(yùn)行的安全和較大的經(jīng)濟(jì)效益。公路設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)應(yīng)注意沿線的暴雨及泥石流、大風(fēng)等出現(xiàn)的頻率和強(qiáng)度,以及凍土、積雪的深度等。橋梁設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)應(yīng)注意當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度。機(jī)場(chǎng)應(yīng)布局在距城市較遠(yuǎn)、地勢(shì)較高的地方。
健康
人們生活在大氣層的底部,大氣中的四季嬗變、風(fēng)霜雨雪都對(duì)人體產(chǎn)生各種影響,以至引起疾病。其中有些是氣候條件直接或間接致病的,例如中暑、凍傷、感冒以及慢性支氣管炎、關(guān)節(jié)病、心腦血管病等。此外,高山反應(yīng)、空調(diào)病、風(fēng)扇病等也與氣候有關(guān)。
恰當(dāng)利用氣候條件也能防病治病,如利用氣候條件作為鍛煉身體的手段,登山、冬泳、滑冰、滑雪等,以增強(qiáng)體質(zhì)。氣候療養(yǎng),如沙療、日光浴、空氣浴、冷水浴等防病治病的方式已被越來(lái)越多的人接受。天氣預(yù)報(bào)中諸如穿衣指數(shù)、登山指數(shù)等內(nèi)容,對(duì)人們合理利用氣候資源,防病健身起到了指導(dǎo)作用。人類也是喜光動(dòng)物,經(jīng)常曬太陽(yáng)和居室內(nèi)有較好的日照,不僅可以殺滅病菌,減少疾病,還可以幫助對(duì)鈣等微量元素的吸收,提高體質(zhì)。
體育
人們合理地利用氣候資源開(kāi)展體育運(yùn)動(dòng),舉辦大型體育運(yùn)動(dòng)會(huì)更要考慮氣候條件。體育氣象專家研究總結(jié)了各種氣候要素對(duì)20種體育運(yùn)動(dòng)比賽的影響,以風(fēng)、氣溫、降水、霧和氣壓等對(duì)運(yùn)動(dòng)員的體能和成績(jī)影響最大,因而東道主有義務(wù)向所有參賽者提供比賽地點(diǎn)的氣候背景資料,并在運(yùn)動(dòng)會(huì)進(jìn)行當(dāng)中及時(shí)提供天氣預(yù)報(bào)服務(wù)。
《中華人民共和國(guó)氣象法》第三十二條,國(guó)務(wù)院氣象主管機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)全國(guó)氣候資源的綜合調(diào)查、區(qū)劃工作,組織進(jìn)行氣候監(jiān)測(cè)、分析、評(píng)價(jià),并對(duì)可能引起氣候惡化的大氣成分進(jìn)行監(jiān)測(cè),定期發(fā)布全國(guó)氣候狀況公報(bào)。
《中華人民共和國(guó)氣象法》第三十三條,縣級(jí)以上地方人民政府應(yīng)當(dāng)根據(jù)本地區(qū)氣候資源的特點(diǎn),對(duì)氣候資源開(kāi)發(fā)利用的方向和保護(hù)的重點(diǎn)作出規(guī)劃。
《中華人民共和國(guó)氣象法》第三十四條,各級(jí)氣象主管機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)組織對(duì)城市規(guī)劃、國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)工程、重大區(qū)域性經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目和大型太陽(yáng)能、風(fēng)能等氣候資源開(kāi)發(fā)利用項(xiàng)目進(jìn)行氣候可行性論證。
2012年6月14日,黑龍江省頒布了《黑龍江省氣候資源探測(cè)與保護(hù)條例》,這是中國(guó)首個(gè)規(guī)范氣候資源利用的地方法規(guī)。按照《黑龍江省氣候資源探測(cè)與保護(hù)條例》規(guī)定,企業(yè)探測(cè)開(kāi)發(fā)風(fēng)能及太陽(yáng)能資源必須經(jīng)過(guò)氣象部門批準(zhǔn),而且探測(cè)出來(lái)的資源屬國(guó)家所有。
太陽(yáng)能資源豐富、光合生產(chǎn)潛力高
熱量帶多,亞熱帶和溫帶面積大
中國(guó)是世界上熱量帶最多的國(guó)家,由南往北相繼出現(xiàn)熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱帶、南溫帶、中溫帶、北溫帶。青藏高原還有高原溫帶、高原亞寒帶和高原寒帶。中國(guó)東部主要農(nóng)業(yè)區(qū)面積較大,其中亞熱帶和中、南溫帶約占全國(guó)陸地總面積的42.5%,其熱量與美國(guó)主要農(nóng)業(yè)區(qū)相近似?!?0℃積溫,在40°N地區(qū)比日本略多,與地中海氣候地區(qū)相近;在30°N地區(qū),比地中海氣候地區(qū)多500℃,比西亞、南亞、非洲等地少600~1000℃。
季風(fēng)氣候顯著影響
熱量資源的季節(jié)變化十分明顯,大部分地區(qū)四季分明,農(nóng)事活動(dòng)依賴節(jié)氣的更迭十分敏感。中國(guó)東部與世界同緯度相比,冬季過(guò)冷,夏季偏熱,而且緯度越高越明顯,冬季比夏季突出。夏季偏熱,一年生喜溫作物(水稻、玉米等)可種植在緯度較高的東北地區(qū),有利擴(kuò)大喜溫作物種植面積和提高復(fù)種指數(shù)。但冬季過(guò)冷,卻使越冬作物或多年生亞熱帶和熱帶經(jīng)濟(jì)果木林的種植北界偏南。這一熱量特點(diǎn)也是形成中國(guó)種植制度多樣性的原因之一。
下墊面復(fù)雜多樣,氣候資源再分配
中國(guó)山地丘陵約占全國(guó)面積的2/3。境內(nèi)地形復(fù)雜,較大山脈的走向、地形起伏、加上離海遠(yuǎn)近等因素的影響,造成了光、熱、水資源的重新分配與組合,使得有些地區(qū)非地帶性的影響超過(guò)地帶性影響。有出現(xiàn)“氣候區(qū)地”現(xiàn)象和“十里不同天”的說(shuō)法。
例如亞熱帶山區(qū)的一些山腰,冬季有逆溫現(xiàn)象,多存在暖帶和溫暖小區(qū);一些大的水體(湖泊、水庫(kù)),對(duì)周圍有調(diào)溫效應(yīng),這都有利于果林和作物避寒越冬。但在低凹地形,冷空氣易堆積在谷底,形成冷空氣“湖”,使作物易發(fā)生霜凍害。
降水資源分配不均衡
與全球比,中國(guó)降水量不算豐富。粗略估計(jì),中國(guó)平均年降水量約為648毫米,較全球陸地平均年降水量800毫米約偏少19%,比亞洲平均年降水量740毫米偏少12%,在緯度相同的日本、朝鮮某些地區(qū)的年降水量比中國(guó)要多。中國(guó)降水的主要水汽來(lái)源于太平洋,年降水量的分布趨勢(shì)自東南沿海向西北內(nèi)陸遞減,等雨量線大體呈東北—西南走向。按這一走向的年降水量400毫米等值線相當(dāng)于半干旱與半濕潤(rùn)地區(qū)的分界線;250毫米年降水量等值線又相近于干旱與半干旱的分界線;橫穿東部的900毫米年降水量等值線是東部地區(qū)半濕潤(rùn)與濕潤(rùn)地區(qū)的分界線。
西北內(nèi)陸流域面積占全國(guó)總面積的36.4%,年平均降水量?jī)H為164毫米,全年總降水量只占全國(guó)的9.5%;而中國(guó)東南部外流流域面積占全國(guó)總面積的63.7%,平均年降水量達(dá)896毫米,其全年總降水量占全國(guó)的90.5%。
雨熱基本同季,夏季光、熱、水共濟(jì)
中國(guó)大部分地區(qū)氣溫與降水的季節(jié)變化基本同步,這是農(nóng)業(yè)氣候資源的一種優(yōu)勢(shì)。夏季溫高雨多,光合有效輛射量大,為植物旺盛生長(zhǎng)提供了十分有利的條件,氣候生產(chǎn)潛力高。各地雨熱同季的情況有所不同,中國(guó)北方,春季升溫快,夏季溫度高,6~8月≥10℃積溫占全年的50%以上,同期降水量占全年的60%以上。江淮及其以南地區(qū),6~8月≥10℃積溫和降水量均占全年的30~40%,雨熱同季時(shí)間長(zhǎng),故復(fù)種指數(shù)高。云南和青藏高原地區(qū),年內(nèi)氣溫變化較平緩,降水集中程度高于溫度,水熱配合稍差,如云南6~8月積溫只占全年的20~30%,但同期降水量占全年的60%以上;青藏高原6~8月積溫占全年的55~65%,同期降水量占全年的60~80%。
中國(guó)熱量和降水量的年際變化較大,易發(fā)生低溫冷害或旱澇。據(jù)著名氣象學(xué)家竺可楨先生考證,中國(guó)在5000年的歷史長(zhǎng)河中,有多次的冷期和暖期,曾造成農(nóng)牧界線南北來(lái)回推移;歷史時(shí)期氣候冷暖變化也曾引起單、雙季稻的種植界線南北變動(dòng)兩個(gè)緯距。
