南极,被人们称为第七大陆,是地球上最后一个被发现,唯一没有人类定居的大陆。南极大陆的总面积为1405.1万平方千米,居世界各洲第五位。整个南极大陆被一个巨大的冰盖所覆盖,平均海拔为2350米,是世界上最高的大陆。南极洲蕴藏的矿物有220余种。
一提到南极,人们便会想到寒冷,南极大部分地区的年平均气温在零下25℃以下。南极洲的气候通常较同纬度的北极地区更冷,是世界最冷的地区。而海边不像较高的内陆地区那么冷。在国际地球物理年期间,科学家在海岸地区测得的最冷月平均温度是零下18℃,而在南极点同月的平均温度是零下62℃。1983年7月31日,苏联学者在东方站记录到零下89.2℃的低温,是世界记录到的最低自然温度。
南极之所以具有如此低的温度,基本上可概括出三个原因。
一是投射到极地地区的太阳辐射远远少于世界上的其他区域。这是一个最主要也是最简单的原因。因为地面和太阳之间的位置关系决定了太阳和极地表面之间的低角度。平均而言,极地地区所得到的太阳辐射比赤道地区少40%。
二是能量输出损耗多。我们知道,白色本身就比黑色或其他暗色吸收太阳辐射的能力差。再加上光滑的冰雪表面宛如一面亮泽的大镜子,将本来就少的能量输入几乎毫无保留地反射回去,使温度降得更低了。
三是极地上空,空气有极高的明晰度。由于受到的人为污染很少,所以灰尘和水蒸气就较少。就水蒸气来说,冷空气中拥有比温带地区大约低10倍的湿度;同时灰尘很少,使空气中明显地缺乏固体颗粒。我们都知道,空气中的水蒸气和灰尘等物质,就像该地区上空覆盖的一层“厚棉被”,它能有效地阻碍从地面反射出去的长波辐射,从而使该地区的空气被加热。然而极地地区空气的这种清晰度,也就意味着掀去了这床“厚棉被”,从而使地表反射的长波辐射很快就消散在大气中,加热空气也就不再成为可能。
那么,除了寒冷,南极还有哪些气候特征呢?
1.干旱
南极大陆是地球上最干燥的大陆,有“白色沙漠”之称。年平均降水量仅有30~50毫米,越往大陆内部,降水量越少,南极点附近只有3毫米。降水量较多的地方是沿海地区,年平均降水量为200~500毫米,而南设得兰群岛地区降水量则相对较多。南极洲的降水几乎都是雪。
2.烈风
南极常年刮大风,最大风速可达每秒百米,比每秒33米的12级大风还高出近3倍。烈风能轻而易举地把200千克的大油桶抛到几千米以外,掀翻停机场上的飞机更是轻而易举。大风在南极沿海地带极其普遍,如德尼森岬一年中有340天刮风暴,因此,南极成了名符其实的“风暴王国”。
南极洲的风力,因地而异。一般而言,海岸附近的风势最强,平均风速为17~18米/秒。东南极洲的恩德比地沿海到阿德利地沿岸一带的风力最强,风速可达40~50米/秒。据澳大利亚莫森站20年的统计资料,每年八级以上大风日就有300天,1972年,莫森站观测到的最大风速为82米/秒。法国的迪维尔站曾观测到风速达100米/秒的飓风,其风力相当于12级台风的3倍,是迄今为止世界上记录到的最大风速。
为什么南极会刮那么大的风呢?我们知道,南极是个冰雪覆盖的高原大陆,四周被大洋环绕,常年受极地高压控制,陆地气温比四周海洋低得多,尤其在冬季,陆上气压与海洋气压的差值也随之加大。风速的快慢与气压差值的大小密切相关,气压差值越大,风速越快。南极烈风在到达南极高原边缘的陡坡地带时,随地势迅速下降而迅猛下泻,这样就形成了南极大陆沿岸特有的风暴。
对于南极而言,影响气候的因素有以下四个方面。
首先,从纬度位置看,南极纬度位置高,正午太阳高度角小,太阳辐射经过的路线长,大气对其削弱作用强,地面得到的太阳辐射少,因此气候严寒,降水以降雪为主,日积月累,形成了今日的冰雪大陆。
其次,从海拔高度看,南极海拔高,空气稀薄,加上空气中水汽含量少,大气的保温效果差,气温低。
再次,从地表状况看,南极洲被巨厚冰层覆盖,冰雪一方面可以反射掉大部分太阳辐射,同时使地势增高,进一步使气温降低。
最后,从气压状况看,南极大陆被极地高压控制,气流下沉增温,降水稀少;地表相对平坦,因此风速较大。