地球上有兩個極地——南極和北極,盡管它們都是非常寒冷的地方,但相對來講,南極卻比北極冷得多,根據(jù)過去的測量數(shù)據(jù),南極的年平均氣溫比北極低了20℃左右,而南極的最低氣溫更是可以達(dá)到零下94℃,與之相比,北極的最低氣溫則“只有”大約零下70℃。 那么問題就來了,同樣是地球的極地,為什么南極比北極冷得多呢?這其實(shí)有多方面的原因,其中的一個原因就是,北極主要是一個覆蓋在北極洋表面的海冰區(qū)域,而南極所在的區(qū)域則是陸地,這就造成了南極的海拔比北極高得多,事實(shí)上,整個南極洲的平均海拔大約為2350米,是地球七大洲中海拔最高的一個洲。 正所謂“高處不勝寒”,從整體上來講,在地球表面,海拔每升高1000米,平均氣溫就會下降6.5℃左右,所以南極當(dāng)然會比北極更冷。 另一方面來講,由于海洋的比熱容比陸地更高,也就是說,其單位質(zhì)量改變單位溫度時所吸收或放出的熱量比陸地更多,這就意味著,北極所能“儲存”的來自太陽的熱量比南極更多,并因此而比南極更不容易降溫,這無疑進(jìn)一步拉大了北極和南極的溫度差異。 第二個原因則是,海洋中的洋流還可以給北極地區(qū)“補(bǔ)充”熱量。在風(fēng)力、潮汐、地球自轉(zhuǎn)、太陽輻射、水體密度和溫度差異、海底地形和陸地分布等多種因素的影響下,地球海洋中的海水會大規(guī)模地定向流動,進(jìn)而形成洋流,在這些洋流中,有一些會源源不斷地將低緯度的熱量帶到北極附近區(qū)域。 比如說北大西洋暖流(North Atlantic Drift)就是這樣一條洋流,它是墨西哥灣暖流的延續(xù),沿著歐洲北部和斯堪的納維亞半島的海岸線向北流動,然后進(jìn)入北極區(qū)域,進(jìn)而為這里不斷地“補(bǔ)充”熱量。 然而南極卻沒有這種條件,因?yàn)橛幸粭l強(qiáng)大的洋流沿著自西向東的方向環(huán)繞著整個南極洲,這條洋流被稱為南極繞極流(Antarctic Circumpolar Current),它是地球上最強(qiáng)勁的洋流,也是唯一一個連接大西洋、印度洋和太平洋的洋流。 科學(xué)家普遍認(rèn)為,南極繞極流是西風(fēng)帶對海水施加了向東方向的風(fēng)應(yīng)力而形成的,由于沒有陸地的阻擋,這條洋流就在南極周圍形成一個連續(xù)而強(qiáng)勁環(huán)流系統(tǒng)。 由于南極繞極流屬于寒流,因此在它的阻擋之下,來自低緯度的溫暖海水就被阻隔在南極洲之外,如此一來,南極也就無法像北極那樣從洋流中得到熱量的“補(bǔ)充”了。 除此之外,南極之所以會比北極冷得多,還有一個原因是地球大氣的影響。在地球的兩極,那些原本在順著平流層進(jìn)行環(huán)流的空氣在遇冷之后會出現(xiàn)下沉,當(dāng)這些下沉的空氣遇到地形的影響之后,它們就會停止之前的環(huán)流路徑并開始旋轉(zhuǎn),進(jìn)而形成一種大型渦旋系統(tǒng),這也被稱為極地渦旋。 極地渦旋包含了大量的寒冷空氣,而它們則被一條緯度更低的強(qiáng)勁西風(fēng)帶包圍著,這條西風(fēng)帶也被稱為極鋒急流,它可以認(rèn)為是一條在平流層中運(yùn)行的高速風(fēng)帶,進(jìn)而分隔了低緯度的溫暖空氣和極地的寒冷空氣,其范圍會隨著季節(jié)的變化而出現(xiàn)一定的改變,一般來講,冬季平均位于南北緯40至60度,夏季則會移動到南北緯70度附近。 盡管南極和北極都有自己的極鋒急流和極地旋渦,但是南極的則要比北極更強(qiáng)勁、更穩(wěn)定,規(guī)模也更大,這主要是因?yàn)楸睒O周圍存在著多片陸地,而它們的地形會對氣體的流動造成影響,而南極周圍則沒有。 所以南極的極鋒急流就像是一個保護(hù)圈一樣,將南極內(nèi)部的寒冷空氣隔離起來,不讓它們與低緯度的溫暖空氣輕易混合,而北極的極鋒急流則要弱一些,這就使得北極內(nèi)部的寒冷空氣就比南極更容易“泄露”,進(jìn)而與低緯度的溫暖空氣混合起來。 |
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