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一、干旱大陆性气侯
西北地区位居大陆的腹部。若以乌鲁木齐为中心,东到太平洋为3400千米,西到大西洋为6900千米,北到北冰洋为3400千米,南到印度洋为2600千米。四周距离海洋遥远,加上周围高山的阻挡,海洋水汽难以到达,降水量远比同纬度其他地区少。
本地区盆地气候效应明显。冬季,当冷空气进入盆地后,常聚积在盆地低处,而盆地内辐射冷却强烈,容易产生逆温现象。逆温层厚度可达500—2000米,其垂直结构较为稳定,常使自西向东移动的冷锋从逆温层上滑走。因此,冬季天气较为稳定。夏季,盆地迅速增温,热量又不易向外流散,产生不稳定结构,每当有冷空气入侵时,易产生阵性风雨天气。春秋季,盆地边缘辐射冷却的冷空气顺坡下滑,聚集于盆地低处,使盆地边缘比其中心温度偏高。在降水量的分布上,盆地中央降水少于周围,这种现象以4—10月最为突出。盆地效应还反映在风的分布上,在盆地边缘地区有明显的山谷风。
西北地区的气候基本特征是:光照长;热量资源丰富;气温变化大,干燥少雨,多风沙天气。
(一)光照丰富
本地区云量稀少,日照时数较长,全年实际日照时数达2550—3500小时,—/(平方米·年)。光照资源丰富,在全国仅次于青藏高原。这不仅对作物的生长发育有促进作用,而且也为广泛利用太阳能提供了有利条件。
(二)热量资源丰富,气温变化大
西北地区与我国同纬度其他地区相比较,气温偏高,除上述日照时间长,所得的太阳辐射能较多外,还由于地面干燥,太阳能消耗于蒸发方面较少,而用于增加地面和低层空气温度较多。加以盆地地形的影响,使得夏季灼热的空气不易外流,冬季冷空气流动也受到一定的阻隔,越过山地后又有下沉增温作用。
准噶尔盆地年平均气温大致在5—8℃,阿勒泰、—5℃,天山以南大致为10—12℃,阿拉善地区年平均气温介于准噶尔盆地与塔里木盆地之间。南北疆以天山一山之隔,气温却相差很大。特别是冬季,乌鲁木齐与库车的气温几乎相差一倍,可见地形屏障作用之显著。7月,天山南北气温相差不大,南疆比北疆高2—3℃。
最热月与最冷月平均气温之差高达35℃以上,尤其是准噶尔盆地更高,可达40—45℃。
月平均气温在0℃以下的时间,北疆大约有5个月(11—3月),南疆有3个月(12—2月),阿拉善地区约有4个月(11—2月)。
本地区春季增温迅速,有利于作物播种,但春温变化剧烈,对农牧业发展影响很大。各地气温日变化都很大,年平均气温日振幅都高于11℃,南疆和河西走廊可达16—20℃。最大可达20—30℃。气温日变化大,对于作物体内营养物质的积累,特别是甜菜、瓜果糖分的积累是很有利的。但气温日振幅过大,增加霜冻的威胁,为其不利的一面。
本地区生长季气温较高,利于栽培温带作物,甚或水稻、棉花等喜温作物。
(三)降水稀少、相对湿度小
本地区是我国最干旱的区域。除高大山地及北疆西部的伊犁、塔城等地区外,全年降水量均不足250毫米。北疆地区因受北冰洋和大西洋气流的影响,平原地区年降水量为100—200毫米,南疆地区普遍不足80毫米,阿拉善地区东部在100毫米左右。新疆东部,甘肃西部不足30毫米,若羌一带约20毫米。年降水日数13天左右。哈密北部的淖毛湖戈壁,年降水量不足15毫米。,。年降水日数不足10天。其南部觉罗塔格,甚至终年难见滴雨,成为全国降水最稀少的中心。
山地的降水量受高度和坡向的影响很大。最大降水带,阿尔泰山南坡在2000米左右,天山北坡在2000—2500米之间,如小渠子站(2160米)年降水量为573毫米。到一定高度后降水量又趋减少,天山云雾站(3539米)。
降水的季节分配,区内差异也较大。河西走廊、新疆东部一带均以7、8月多雨,夏季降水量占全年降水量的60%以上。准噶尔与塔里木盆地西部,夏季降水只占全年降水量的40%左右。而伊犁、塔城地区,以春季降水最多。
降雪主要集中在12—2月。北疆积雪一般有五个月。稳定的积雪不仅有利于冬小麦越冬,而且对于增加土壤水分和防止春旱有重要的作用。
西北地区降水既少,而又日照充足、热量丰富,因而相对湿度很小,大部地区在60%以下,南疆、阿拉善地区约为45%。特别是在夏季,在高温、多风的情况下,相对湿度可小于30%,此时常出现干热风。干热风的出现,或由于沙漠干热气流的影响,或由于焚风造成,对农作物危害很大。塔里木盆地、吐鲁番盆地、河西走廊均可发生这种现象。
(四)春季多大风
当春季下层空气剧烈增温时,空气层结不稳定,风速增大,常有8级以上大风。特别是山谷隘口处,风力更大,如阿拉山口、老风口、达坂城、七角井等地,都是著名的风口。阿拉山口平均全年有155天出现大风,达坂城有128天。有时还有沙暴伴生,1993年5月5日甘肃、内蒙古、新疆发生巨大尘暴,金昌市5日下午平均风力7—8级,瞬间最大风力11级,风速最高达32m/s。对群众生命、交通、农牧业都带来很大危害。但是,这些风口,风力强而稳定,可用于发电。
二、山地与盆地相间分布的地表结构
阿尔泰山和天山之间为准噶尔盆地。天山与昆仑山、阿尔金山之间为塔里木盆地。北山山地以北为阿拉善高平原。北山与祁连山之间为河西走廊。这种山地与盆地的相间分布,构成了本地区地表结构的基本特征。
北部的阿尔泰山呈西北-东南走向。西北部分最高,山峰一般在3200—3500米之间,友谊峰高达4374米。山势由西北向东南逐渐降低,宽度也逐渐变窄。西北段降水较多,向东南降水逐渐减少。中山带有茂密的森林带。发源于山地的河流多循南偏西方向下注到山前平原。第四纪中期,阿尔泰山前发生西北-东南方向断裂,额尔齐斯河受断裂带控制,折向西北流,山地物质不能被携带到准噶尔盆地。因而对平原塑造的作用不大。
天山山地由许多平行的断块山组成。中间夹有众多的山间盆地、谷地。山体宽约250—350千米,海拔一般超过4000米,但在汗腾格里峰、托木尔峰和伊林哈比尔尕(玛纳斯河河源一带)等山结,山地大多高达5500米以上,。天山的西段(大致在东经88°以西),山势峻拔,山地冰川发育。天山东段除博格达山较高外,一般山势较低。由于天山山体巨大,其东西段、南北坡都有明显的差异,山地不同高度、不同坡向的地貌作用不同,影响到山前平原的物质组成也不一致。
除上述高大的山地以外,还有准噶尔西部山地、麻扎塔格、北塔山、马鬃山、北山、雅布赖山等山地耸立在盆地的边缘或盆地之中。这些块状隆起的中山或低山,高度大都不超过2500米,多属石质荒漠性山地,以干燥剥蚀作用为主,对周围平原供给的物质较少。
荒漠盆地边缘的高山不仅是盆地中地表堆积物的供应源地,而且它们的排列形式,对气流的运行和气候形成有很大影响。高山对气流有明显的屏障作用,这在天山的南北两侧表现得最为明显。天山北坡为迎风坡,由于地形阻滞,常形成静止锋,降水较多,冬季在山前常有冷空气聚积,山地常出现逆温现象,有利于山区冬季牧场的利用。天山南坡为背风侧,降水稀少,山体中部森林带不明显。山坡物理风化强烈。北来的冷空气通常需要绕过天山才能进入塔里木盆地,由于冷空气变性,气温增高,使大气干旱程度增强,甚至出现旱风。乌鲁木齐的东南风、伊犁河谷的东风多具有焚风效应。
西北地区各盆地,其地表结构也具有共同的特征,即呈明显的带状排列:
:西北地区山地的周围,由于山区河流搬运下来的物质堆积于山前,形成山麓冲积-洪积扇。众多的扇形地相互毗连而形成山前倾斜平原。一般而言,河流的水量愈大,则山前平原的宽度也愈大。
冲积扇上部的组成物质以砾质为主,夹有粗沙,透水性强。加以河床深切,地下水埋藏深度一般在数十米以下。地表干旱,土层瘠薄,仅有稀疏的荒漠植被,目前很少利用。少数地区采用引洪放淤的方法,增厚土层,并增加地面覆盖,防止土壤侵蚀,逐步发展农牧业。
冲积扇的中部,地表组成物质以亚沙土为主,但底层仍为砂与砾石夹层。地下水埋藏深度约为5—10米以下,排水条件良好,引用河水灌溉比较便利。成为绿洲集中分布区。
扇形地下部组成物质主要为亚粘土甚至夹有粘土,部分辟为耕地,地下水埋深1—5米。由于地形坡度减缓,排水不畅,耕地容易受到盐渍化的威胁。
:在山前倾斜平原以下的冲积平原,面积广阔,地势平坦,土质较细,组成物质以亚沙土、亚粘土为主,或与细沙形成夹层。
现代冲积平原范围较小。面积较大的冲积平原有塔里木河平原、叶尔羌河平原、玛纳斯河平原、疏勒河平原、额济纳河平原等。冲积平原的河道上游段,属下切性河道,分支较少,通常有明显的河流阶地。河道中游段,由于坡降逐渐变缓,沉积作用强烈。河床被填高,河流分汊较多,洪水期经常泛滥。形成广阔的泛滥平原。
西北地区的内陆盆地中,古老的冲积平原面积很广,大部分地区已无现代水流补给,仅地面上残留一些古河道。地下水埋藏深度在8—12米以下。愈向盆地中心,地下水的埋藏深度愈深,地下水的矿化度也逐渐加重。
冲积平原地形平整,特别是河流通过的地段,河水对地下水有淡化作用,土壤改良条件较好,引水灌溉也比较便利,是开垦的主要区域。
:盆地中,大河流的尾闾常潴水成为湖泊。由于河流水量的变化,或河道的迁徙,湖泊的位置、范围也常有变化,因而湖积平原的面积分布很广。湖积平原的组成物质较细,大多为聚盐的中心,农牧业利用较为困难。只有在滨湖现代三角洲,盐渍化程度较轻,可作为农牧业用地。
:盆地中心,冲积、洪积、湖积的物质,经风的吹扬作用,形成了广阔的沙漠,如准噶尔盆地的古尔班通古特沙漠,塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠,阿拉善高平原的巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠等。它们大部分是光裸的复合新月形沙丘或是巨大的金字塔形沙山。水分条件较好的地区形成被沙生荒漠植被所固定或半固定的沙丘。
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