冬天南下的脚步,和秋天一样,也是不均匀的。在平原上走得快些,在山区就行路艰难。比如,从河南信阳跨过大别山到武汉的170公里路程,从11月14日到11月21日,花了7天时间;可是从武汉到湖南南部的郴州,550公里的路程却只用了6天时间。
我国幅员辽阔,各地冬季寒冷程度也很不相同。如果以大地开始冻结、形成季节性冻土作为严冬的指标(5天平均气温低于0℃),那么大兴安岭最北部严冬期可长达半年之久,郑州、徐州一线尚有20~30天的严冬。大体说来淮河、秦岭一线就是严冬区的南界了。这条线以南虽然还有三四个月的冬季,但是蚕豆、油菜等仍能在田里生长。在有冷空气南下的日子里,虽然表土层在夜间也能发生冻结,但白天日出不久就化了。在特强冷空气南下的日子里,临时性表层冻土偶尔也能坚持几天,但形成不了气候。
从严冬区南界向北,冬季中开始出现稳定的季节性冻土,深度逐渐加大。徐州、郑州一线离严冬区南界不远,观测记录中最厚的冻土深度不过20厘米左右,华北平原最北端的北京曾达到过85厘米,哈尔滨已经超过2米(2.05米)。大兴安岭最北部和青藏高原上许多地区,冻土最大深度都在3米以上,甚至出现了时至夏末还化不完的永久性冻土。
1996年11月上旬,中央电视台《正大综艺》341期(气象专集)摄制组来到我国北极村黑龙江省漠河,参观了北极村村长冯显宗家中的室外菜窖。由于当地地下1.5~2米深处以下有一层约2米厚的永冻土(夏季中1.5米以上的表层冻土会融化),因此家家户户的菜窖都深挖到6米左右(蔬菜冻了很难吃)。因为菜窖太深,又过于窄小,当地都用长木臂杠杆把吊篮下放到窖中,装上菜后再提升上来。一般两人操作比较方便。由于室内活动地板下还有暂存小菜窖,好几天才从深窖中取上一次,因此也并不麻烦。
严寒的冬季
寒冷时节,河流封冻。我国冬季不结冰的最北面一条大河是淮河,冬季封冻的最南面一条大河是黄河。黑龙江是我国最北也是封冻时间最长的一条大河,它的封冻期从头年11月中旬到第2年4月下旬,长达5个月到5个半月之久。俗话说:“冰冻三尺,非一日之寒。”封冻期间,黑龙江冰层最厚的地方有1.5~2米左右,汽车、坦克、拖拉机都可在冰上通行。
四季鲜明的神州大地
我国东部地区从北到南共有四个四季类型。最北的黑龙江省北部因夏天冷凉,所以是长冬无夏春秋相连类型。黑龙江省中部开始有了夏天,所以已属于冬冷夏热四季分明区的北部。再向南去冬冷渐减,而夏热则渐增,华北平原已有了一个相当高温的夏天。长江中下游地区北部则是我国冬冷夏热区的中心,这里夏天气温高,湿度大,十分闷热,人们常汗流不止。这里还有号称长江沿岸“三大火炉”的南京、武汉和重庆。冬季这里又是北方寒潮南下的必经通道,特别是寒潮天气中空气又冷又湿,使人感到格外寒冷。四季分明区以南的两广地区,最冷时期平均气温也在10℃以上,“三冬无雪,四时常花”,因而便是长夏无冬秋去春来的四季类型了。我国南海诸岛全年最冷期平均气温高达22℃以上,便是全年皆夏类型了。因此我们如果在隆冬季节从黑龙江向南一直旅行到两广南海诸岛,就会从严冬走到盛夏,从皮大衣一直脱到衬衫,北方早已收起了的蚊帐,到这里却还高高挂着。由此亦可见祖国的幅员是多么辽阔,南北气候差异是多么巨大!
不仅如此,我国东部地区还是世界同纬度上四季最鲜明的地区。
南海诸岛全年皆夏
与我国华南在同纬度上的其他国家大都全年皆夏,全年只有一季,我国华南大部分地区却有春、夏、秋三季。与长江中下游地区在同纬度上的其他国家大都只有春、夏、秋三季,我国则不仅四季俱全,而且冬冷夏热,四季分明。在华北和东北纬度上,虽然世界同纬度上的国家也大多有四季,但我国冬冷夏热的程度要鲜明得多。例如葡萄牙首都里斯本和我国天津市纬度相近,天津冬长5个月(其中严冬近三个月),夏长3个多月,冬冷夏热,四季分明;而里斯本则基本无冬,刚刚有夏,终年大多是春秋气温,季节变化很不明显。
再如,我国黑龙江省呼玛县和英国伦敦纬度相近,两地虽然都是长冬无夏春秋相连气候,但是伦敦冬虽较长但不冷,即使隆冬也不常出现0℃以下的低温,冬草长青,绿水常流,根本没有严冬期,而呼玛县仅严冬就长达5个半月,隆冬季节天天都有零下30~40℃的低温,琼装玉琢,一派北极风光。可是到了夏季,呼玛气温又反而比伦敦高出好几度,伦敦入夏季仍着外衣,而呼玛人盛夏中午还能穿衬衫呢!除了我国所在的纬度以外,常夏的赤道,寒冷的两极,都已没有季节的更替。我国以北的俄罗斯西伯利亚地区,一年中冬夏气温变化幅度虽然是同纬度、也是世界上最大的地区,但西伯利亚没有夏季,四季变化也并不鲜明。由此看来,我国才是世界上四季变化最鲜明的地方哩!
年年四季周而复始
在太阳系中,包括地球在内的九大行星几乎都在一个平面上围绕着太阳作圆周运动,每绕一周就是一年。此外,地球在围绕太阳作公转的同时还绕自己的地轴旋转,每转一周就是一天。当然,如果地球自转的轴垂直于地球绕太阳公转的轨道平面,那么一年四季中地球上任何一个地方阳光的倾斜角度总是不变的:赤道总是阳光直射,两极阳光永远水平照射。这样,尽管地球上也会有热带寒带之分,但任何一个地方都没有四季变化。
地球地轴与公转面交角造成地球一年有四季变化的原因,在于地球自转的轴不是垂直于地球绕太阳公转的轨道平面,而是有一个大约66.5°的倾角,也就是说,地球是倾斜着身子一边自转一边绕着太阳公转的。如下图所示,当地球到达左侧夏至日的位置时,北半球迎对太阳,阳光直射北回归线(23.5°N),北半球阳光热量全年最多,于是进入夏季,而南半球阳光斜射,热量全年最少,正是冬季;相反,当地球经过秋分运动到冬至位置时,太阳直射南回归线(23.5°S),南半球进入夏季,而北半球阳光斜射,白昼也短,阳光热量全年最少,当然就是冬季了。
地球的公转和四季
地球在春、秋分位置及其附近时,由于太阳正面照射,阳光直射赤道,两半球的阳光倾斜角度都是对称的,阳光倾斜角度比冬季大而比夏季小,日长也都在12小时左右,太阳热量介于冬夏之间,因此温度适中,南北半球都是春秋季节。
正是地球永不停息地斜着身子围绕太阳公转,一年复一年,一周复一周,地球上才会有寒来暑往,春、夏、秋、冬循环往复的现象。