二、气候形成因素

南美洲气候和大陆位置、形状、地形结构、洋流、大气环流等因素密切相关。

(一)位置和大陆形状

纬度位置和大陆形状对南美洲气候的影响具有首要意义,因为前者决定太阳辐射状况,在大气环流中的地位以及环流气团的特性,后者决定了大陆所属主要范畴。南美洲南北延伸约68个纬度,但大陆北宽南窄,略呈三角形,绝大部分面积位于10°N与南回归线之间的热带邻域,赤道横贯其间,5°S附近大陆最为宽广。这就导致热带气候类型在全洲占绝对优势,特别是赤道多雨气候和热带干湿季气候范围最广。这里获得的太阳辐射总量为140—160kcal/cm2·a,辐射平衡常年处于正值;在全球行星风系中,主要隶属东北信风带,东南信风带和赤道辐合上升带。加以南美洲除西北隅与中美地峡相连外,均为大洋环抱,所以信风来自大洋,以盛行湿润海洋气团为主,造成在南美洲热带领域内几乎不存在像非洲撒哈拉那样的大陆性沙漠,这也是南美洲气候具有温暖性和湿润性特点的重要原因之一。

自南回归线以南,大陆显著紧缩,至52°S已近大陆尾闾,这不仅使亚热带和温带气候类型大大局限,而且缺乏水平地带的亚寒带大陆性气候、极地长寒气候和极地冰原气候。南美洲中纬度范围内辐射条件适中,获得的太阳辐射总量为80—120kcal/cm2·a,辐射平衡一般也为正值;在行星风系中,处于由信风带过渡到西风带,冬夏海陆热力差异较小,季风环流不明显。这些因素决定了南美中纬度各气候型普遍表现为大陆性不显著,气温的年较差比北美洲或亚洲的中纬度地区小得多,从而使南美气候的温暖性特点更为突出。

(二)地形结构

地形对南美洲气候的影响首推安第斯山。首先,由于它南北纵列、耸高峻拔和偏居西岸,构成了气团运行的障壁,在气候上对来自太平洋的影响起了很大限制作用。特别是30°S以北,海拔3000—4000m的山势,阻止了太平洋气团向东深入。 35°S以南,虽然山体高度减低,也不及北部宽阔连续,太平洋气团可越过安第斯山,但水汽已消失殆尽,很少能给予东部地区以湿润影响。安第斯山还是促成西岸各气候类型呈南北方向延伸的主要因素。其次,安第斯山对于降水的分布有重要影响。一般在向风地带,地形雨较多,形成丰富的降水,例如哥伦比亚西岸、安第斯山低纬东坡、40°S以南智利西岸等,都是南美洲的多雨地带。而在背风地带,例如地处南段安第斯山以东的巴塔哥尼亚,由于西来气流产生焚风效应,水汽消失,很难致雨,这是南美洲中纬大陆东岸形成干旱和半干早气候的主要原因。第三,安第斯山本身在气候上表现了多样化的垂直带。北段安第斯山,特别在赤道附近,由于高度大,垂直带发育最为完整,从低坡赤道多雨气候直至高山冰原气候,无不俱备,其中雪线(4600—4800m)以上的冰原气候,是世界上热带范围内面积最广的。中段安第斯山,由于降水量少,雪线很高(6000—6300m),山地干旱与半干旱气候得到广泛发展。南段安第斯山位于中纬西风带,降水丰富,雪线低至1000—1200m,南端火地岛一带甚至在500—700m,有利于冰川发育。

安第斯山以东,面积广阔,地形开展。奥里诺科、亚马孙和拉普拉塔三大平原,海拔一般不及300m,并在局部地段相互沟通;圭亚那和巴西高原除个别山岭外,高度也不大,南部的巴塔哥尼亚高原自西向东作阶梯状低降。这在气候上首先有利于大西洋气团深入,地面的起伏在很大程度上又决定着气团的具体行径。其次,对于安第斯山以东地区气候类型结构体现纬向地带性规律来说,平坦开展的地形也是一个重要因素。以亚马孙平原的赤道多雨气候为例,它所以在世界同类型气候区中面积最广大,发育最典型,与它所在地区是一个东西走向的平原以及背靠安第斯山、面向大西洋开敞等因素密切有关,这个例子突出地体现了作为非地带性因素地形对于纬向地带性的加强作用。最后,圭亚那和巴西高原对于气温的减低起一定作用;在若干地段,如巴西高原东部沿海的大崖壁,则有利于气流抬升,形成丰富的地形降水。

(三)大气环流

南美大陆的东、西两侧,各有一个半永久性副热带高压区,它们的中心气压,夏季较低,冬季较高,中心位置也因季节而变动。南太平洋副热带高压夏季(1月)居于35°S附近,冬季(7月)北移至30°S附近;南大西洋副热带高压夏季约位于30°S,冬季北移至25°S附近。合恩角以南、60°S的海面上,则为一半永久性的低压区,低压槽略偏于大陆的东面,其强度夏季大于冬季。在赤道附近,全年各季都存在着低压槽,即所谓赤道辐合带,其位置随季节的更替而作南北移动。此外,大陆夏季由于受热,在巴拉圭一带形成一低压区,而在冬季则处于弱性高压影响之下。以上气压的分布形势,决定着大陆各部分的风向和气团的活动。

对大陆西岸来说,大抵在37°S以南,终年盛行西风; 37°—30°S, 7月受西风带控制,1月转为南风;30°—3°S以吹南风和东南风为主;3°S以北,1月盛行东北风,7月转为西南风,这是南半球的东南信风越过赤道变向而成。南回归线以北的大陆东部,风向的分布与赤道辐合带的季节位移有关。1月赤道以北盛行东北信风,并越过赤道转向为西北风;7月主要受东南信风控制,并越过赤道转向为西南风,此时东北信风的影响范围仅限于大陆北岸一带。对大陆东岸来说,大抵35°S以南多西风(偏北),35°—20°S吹东北风,20°—5°S为东南风。由于夏季陆上气压较低,介于大洋副热带高压与大陆低压之间的气压梯度较陡,而冬季陆上存在着弱性高压,所以一般夏季风力比冬季来得强劲。

占南美洲大部分面积的北部地区,因常年盛行东北风和东南风,所以主要受热带北大西洋气团和热带南大西洋气团控制,其中前者对南美洲气候的影响更重要。热带北大西洋气团发源于北大西洋副热带高压南缘,它随东北风经过长距离的热带洋面,到达南美洲北岸时,已呈不稳定状态,性暖而湿。及至侵入大陆内部,除具有向赤道带辐合的趋势外,又因下层强烈受热,更趋不稳定。7月,它主要盛行于赤道以北;1月,因风带南移,在增强的东北信风吹袭之下,这一气团越过赤道,以变向西北风的形式,可远至南回归线以南和巴西高原东南部。在该气团影响范围内,对流作用旺盛,多雷雨。从南大西洋副热带高压北缘和西缘出发的热带南大西洋气团,缺乏反气旋的下沉作用,具有向赤道带辐合的趋势,所以秉性也暖湿而不稳定,但与热带北大西洋气团相比,因所经洋面狭窄,比湿相对较低。7月,副热带高压加强,热带南大西洋气团从副热带南大西洋高压北缘出发,随东南信风侵入大陆,影响范围扩及赤道以南、安第斯山以东广大地区,此时热带北大西洋气团已退至赤道以北;在20°S以南,该气团从副热带高压西缘出发,随东北风吹向巴西东南海岸,并深入内陆,直至安第斯山东坡,常与北侵的极地气团相遇形成极锋。1月,热带南大西洋气团的影响限于沿岸一带。南美大陆东部赤道南北广大地区的热季多雨,主要是与上述热带北大西洋气团和热带南大西洋气团随季节南北进退联系在一起的。

3°—30°S的大陆西岸,主要受热带南太平洋气团影响。该气团源于南太平洋副热带高压的东缘和南缘,气团因下沉作用显著,又越经寒流洋面,所以属性稳定,凉而干燥。这里盛行的东南风与海岸平行,东南风是离岸风,因此成为南美最少雨的地带。热带南太平洋气团向北运行过程中,逐渐丧失其稳定性,至赤道附近,变性为赤道太平洋气团,伴随变向的西南风侵袭赤道以北大陆西岸一带,并通过对流或地形的抬升作用,产生丰沛的降水。处于西风带的37°S以南的大陆西岸,深受极地南太平洋气团影响。该气团富含水汽,位势不稳定,经安第斯山抬升和极锋面上活跃的气旋活动,造成这一带全年多雨,并以冬季稍多。37°—30°S的西岸部分,夏季受南太平洋副热带高压控制,盛行热带南太平洋气团,气流下沉,属性干燥,很少降水;冬季因风带北移,副热带大气环流加强,在西南风吹袭下,极地南太平洋气团推进至这一带,并与热带南太平洋气团相遇,产生极锋,再加山地抬升作用,所以湿润多雨。由于安第斯山南段高度和宽度均减小,极地南太平洋气团常可越过山地进入东部地区,但水汽已告消失,所以它带来的湿润影响是很小的。

极地南大西洋气团位势也不稳定,当它向北移动时,不稳定性增强。北进途径主要有二:一路沿着巴拉那、巴拉圭谷地;一路取道巴西沿海,与热带南大西洋气团相遇,产生极锋,形成降水。该气团冬季势力很强,有时甚至可到达赤道附近,使巴西中部一带气温锐减,形成寒潮天气;15°S以北的东岸,冬季多雨也与这一气团侵袭有关。夏季时极地南太平洋气团相对较弱,但也可北进至15°S附近,巴西南部和东南沿海多雨,就是由于该气团与热带南大西洋气团相遇所造成的锋面活动以及地形抬升的缘故。

综上所述,南美洲除局部地段外,无论冬夏基本上都在暖湿的海洋气团影响之下,热带大陆气团仅夏季出现于30°—40°S之间,而极地大陆气团是不存在的,这对全洲形成温暖湿润的气候特点是一个重要原因。

(四)洋流

南美大陆东侧,有圭亚那暖流沿海岸西北而流;同时巴西暖流沿海岸西南而行,但至30°S附近,即偏向海岸外侧南流,达到45°S附近。福克兰寒流贴近大陆南部的东岸北行,它带来南极海域的冷水和浮冰,至30°S附近即告消失。在大陆西侧,有强盛的秘鲁寒流北行,几达赤道附近;赤道以北为太平洋赤道逆流所经。此外,西风漂流绕行大陆南端。

上述洋流是造成南美大陆东、西岸气温差异的重要因素,特别在赤道至25°S之间,西岸为秘鲁寒流,近岸处且有冷水上泛,而东岸则为巴西暖流,在气压和风的因素参与之下,西岸的月均温一般均低于同纬度东岸。例如在赤道至12°S之间,西岸7月均温比同纬度东岸低6.5℃,1月约低2℃,因为此时秘鲁北段沿海常有暖水南下,使差异减小;12°—25°S之间,西岸各月均温比同纬度东岸低5.5℃。

洋流对于沿海地带降水与云雾的分布,也具有相当重要影响。例如3°—30°S西岸一带的少雨和多云雾,便与秘鲁寒流有关,因为寒流水面不仅使越经的气团所吸取的水汽有限,而且使气团下层气温降低,产生逆温现象,所以不易致雨,但相对湿度增大,在近海一带结为云雾,尤以夏季为盛。巴塔哥尼亚干旱区的形成,也与沿海福克兰寒流的影响有关,同时温暖的海洋气团经过该寒流水面,也甚易发生冷却而凝结成雾。35°S以北的东岸和赤道以北的西岸降水丰富,固然是盛行海风和地形抬升的结果,但沿海经行的暖流对于提供充裕的水汽供应,也起了重要作用。

此外,西岸地区气候类型的独特结构,即热带干旱气候区向低纬深入延展,以致热带干湿季气候发育不明确,赤道多雨气候受到局限,这与秘鲁寒流的特别强盛、向北直到赤道附近是不可分的。