南海诸岛是我国最靠近赤道的地方,四时皆夏,雨量丰沛,且受季风影响,在气候上属于热带海洋性气候类型。而岛屿附近海域,水温和含盐量都比较高,年变化又小,既无泥质海岸,又无河水注入,水质澄清洁净,是典型的热带海洋环境。这些优越的水文气象条件,不仅形成了南海诸岛独特的自然风光,而且提供了丰富的海洋资源。
终年高温,雨量丰沛
南海诸岛全部在北回归线以南,正午太阳升得很高,一年中有两次在正午时阳光可以垂直照射到地面上来,所以形成了终年高温、四时皆夏的特点。年平均气温在25℃以上,居全国首位。即使是最“冷”的1月,当东北大地披上银白色盔甲,华北平原飘着鹅毛大雪,长江流域刮着呼呼北风的时候,南海诸岛也依然是烈日炎炎,林木茂盛,青翠多姿,成为我国冬温最高的地区。絶对最低气温也同样是全国最高的。(表3.1)
表1 南海诸岛气温变化表(℃)
表格略
虽然南海诸岛最“冷”的月份与祖国大陆一样,也是1月,但最热的月份却不像大陆那样在7月,而是在5月或6月。这是因为5月和6月正值各岛在阳光垂直照射之后,降水最多的季节来临之前,因而成为一年中气温最高的时节。南海诸岛的夏季气温虽高,但因地处海洋,常有海风吹拂,并不显得十分酷热,即使是最热的时候,也比重庆、汉口、长沙和南京等内地城市的盛夏凉爽。所以,絶对最高气温与内地相比并不算高,没有超过35℃。正因为这样,南海诸岛的气温年较差也很小,特别是距赤道最近的南沙群岛,年较差就更小。从表1可见,太平岛的气温年变化曲线比东沙岛和永兴岛的气温年变化曲线要平缓得多。
从降水情况来看,虽然由于岛屿面积小,缺乏对流上升条件,热对流不旺盛;加上地势低平,潮湿空气容易掠空而过,使南海诸岛的降水比同纬度大陆沿岸为少。但是由于南海诸岛地处热带海洋之中,水汽充足,仍不失为我国降水最多的地区之一。
南海诸岛的年平均降雨量都在1,400毫米以上,而且由北向南递增。如东沙岛为1,459毫米,永兴岛为1,545毫米,太平岛则为1,841毫米。但雨量的季节分配不均匀(图1),如东沙岛5~10月的雨量共达1,254毫米,约占全年雨量的87%,其中6~9月的月雨量都超过200毫米;永兴岛6~11月的雨量共达1,235毫米,约占全年雨量的80%,其中7~10月的月雨量都超过200毫米;太平岛6~11月的月雨量全在200毫米以上,共达1,454毫米,约占全年雨量的79%。降雨量的季节分配不均,是台风和季风影响的结果。
在这样的气候条件下,南海诸岛的植物生长茂盛,终年常緑,四时常花。特别是在林木丛生之地,又为鸟类和野生动物的生存繁殖,创造了良好环境。丰富的雨水,成为岛上唯一的淡水来源。而雨季的来临,又会使一些岛上的低洼地积水而成为湖泊或沼泽。高温多雨的环境给这些远离大陆的岛屿带来了一派生机盎然的自然美景。
南海台风的孕育地
南海诸岛及其附近海域,是侵袭我国的台风发源地之一。台风是发生在热带海洋上的一种很剧烈的空气旋涡,波及范围很广,移动速度很快,是一种巨大而猛烈的热带海洋风暴。每当夏季阳光垂直照射在南海诸岛及其附近海域的时候,由于这里有星罗棋布的低平的珊瑚岛礁,它具有象陆地那样吸热快的性质,因而吸收的太阳热量比没有珊瑚岛礁分布的海域要多,使这里的海水温度上升得较高,达到27℃以上;同时大量水蒸汽进入大气层中,形成了湿热的空气。湿热空气膨胀变轻,急速上升,并在上升过程中变冷凝结,又放出大量潜热,加热邻近空气,使上升加快。这样逐渐形成了一个低压中心,四周较冷的空气便迅速向低压中心填补。在地转偏向力的作用下,发展成为逆时针方向旋转的空气旋涡。这种空气旋涡在西南季风和东北信风两股气流的撞击下,上升加速,旋转加剧,气压越来越低,风力越来越大。当空气旋涡中心附近的风力达到八级或八级以上时,便成为台风。
发生在南海诸岛及其附近海域的台风,叫做“南海台风”。它具有范围小(直径一般只有200千米左右),强度弱(最大风力多在8~11级之间,只有少数达12级以上),不规则(行向多变,登陆地点难测),来势急(常在生成后不到两天,甚至半天就登陆)等特点,在气象学上把它称为“非常态台风”,长期在南海诸岛附近海域航行的我国海员和渔民,又把它称为“土台风”。
南海台风絶大多数在北纬10~20,东经112~120之间的西沙群岛和中沙群岛附近海面发生。每年7~10月是盛行季节,约占全年的79%,多发生在北纬15以北的海区,其中又以9月为最多,约占全年的23%。而每年12月至翌年4月,则基本没有台风产生,即使偶有生成,也都在北纬15以南海域出现。南海诸岛附近不仅是台风的发源地,而且还受到从菲律宾以东洋面移来的“客台风”的影响,使南海诸岛成为我国最易受台风侵袭的地区之一。
侵袭南海诸岛的台风,70%为“客台风”,30%为“土台风”。强台风过境时,风狂、雨急、浪大、潮高,不仅毁坏林木和建筑物,而且冲刷沙洲和岛屿,能使之变形。1941年一次强台风侵袭太平岛,激起的巨浪使岛上房屋尽毁。1970年第13号台风侵袭西沙群岛,风力超过12级,持续40多个小时,使许多岛上倒树断枝满地;永兴岛沙堤被风浪蚀去一部分,使岛屿面积减少;琛航岛东北岸和东南岸,由风浪堆积起宽10~30米、高3~5米的大块珊瑚残骸,又使岛屿面积增加。此外,台风还影响着这一海区的航行。因此,在这里建立气象台、站,加强对南海台风的观测和预报,研究南海台风的产生原因和运动规律,对祖国南方各地和南海海域的航行、航空安全都有重要意义。
冬去夏来的季风
季风是一年中随季节的不同而有规律地变换方向的气流。它是由于大陆和海洋因吸热和散热程度不同,造成了气压的不同变化而产生的。在我国的南海诸岛地区,每年的11月至翌年3月盛行东北季风,它是从亚洲大陆的西伯利亚和蒙古高原奔向南方海洋的。这种东北季风又与来自副热带高气压带的东北信风相吻合,并互相加强,因而强劲而有恒,平均风力为4~5级。每年5~9月,盛行来自南半球的西南季风,风力微弱,常有间断,平均风力为3级。每年4月和10月则是季风转换时期,风向零乱而不稳定。
到南沙群岛生产的海南岛渔民,大多在立冬以后,乘东北季风扬帆南下,赶赴1~5月的“大春海”渔汛期,然后乘西南季风回西沙群岛继续生产,或满载而归返回海南岛。北宋朱彧在其所着的《萍洲可谈》一书中,就有“船舶去以十一、十二月,就北风;来以五月、六月,就南风”的记述。沿海渔民还能把吹送海舶归来的夏季风成为“舶趠风”。宋朝著名诗人苏东坡就有过“三旬已过黄梅雨,万里初来舶趠风”的诗句,他还在《舶趠风诗》的题解中写道:“吴中梅雨既过,飒然清风弥旬。岁岁如此,湖人谓之舶趠风。是时海舶初回,云此风自海上与舶俱至云尓。”可见我国劳动人民早就利用定期转变方向的季风来为生产和航海服务了。
季风的变换,给南海诸岛带来了不同的天气。东北季风来自乾燥的亚洲大陆,因而天气也比较乾燥,降雨较少;西南季风来自热带海洋,带来比较丰富的降雨。
季风对南海诸岛的岛礁形态也有着明显的影响。在季风的影响下,许多环礁呈东北—西南向延伸,如郑和群礁等;在强劲的东北季风作用下,一些岛屿上的沙堤东面比西面高;在定向风吹刮下,有些沙洲(如南沙洲等)形成新月形,而且新月形弯口的方向,随季风而变化。在东北季风盛行期间,弯口向西南,沙洲向西南方向移动;在西南季风盛行期间,弯口转向东北,沙洲又向东北方向移动。
随季风转向的海流
南海海域辽阔,其海域形状的长轴方向,又与季风方向基本一致,因此表层海水的流动方向受季风的影响很大。在盛行风向的吹送下,南海诸岛所在海域的表层海流,也发生季节性的变化(图2)。
在东北季风盛行期间,从台湾海峡和巴士海峡进入南海的海流,在强劲的东北风吹送下,向西南方向流去,经加斯帕海峡和卡里马塔海峡出爪哇海,使整个南海形成明显的西南流,平均流速每小时0.5~1.0海里。同时,从苏禄海穿过巴拉巴克海峡的海流,到达南沙群岛后,大部分转向北流,至西沙群岛,形成与西南流相反的所谓“冲流”。
在西南季风盛行期间,从南方通过加斯帕海峡和卡里马塔海峡而来的海流,在西南季风的吹送下,向东北方向经台湾海峡和巴士海峡流出,这就是东北流。其平均流速每小时只有0.2~0.5海里。
而在季风转化的4月和10月,南海表层海水同样表现为变换不定。
南海诸岛各群岛附近的表层海流,由于它们所处的位置不同,在同一季节里,其流向也有所差异。
东沙群岛附近海面,冬季受来自巴士海峡和台湾海峡的海流直接影响,表层海流以自东向西方向为主;而夏季相反,受东出巴士海峡的海流影响,又以自西向东方向为主。
西沙群岛和中沙群岛附近海面,冬季因受强大西南流偏西影响,产生了微弱的由南向北的补偿性海流,并在西沙和中沙群岛附近,折向西流。
南沙群岛附近海面,冬季受来自苏禄海经巴拉巴克海峡的海流转向的影响,有自东向西的海流经过。夏季则受从南方进入南海的海流分流的影响,在南沙群岛附近产生自西北向东南的补偿性海流。
随季节变向的海流,不仅给南海诸岛的气候带来影响,而且对南海诸岛的生物繁殖也有影响。例如海流可以把邻近地区的植物传播到岛上来;东北流还可以帮助海龟返回出生的南海诸岛,寻窝做巢,繁殖后代。
稳定的水文条件
由于南海诸岛所在的海区,大部分为南海的腹心地带,基本上不受沿岸陆地的影响,因而能够保持较为稳定的水温、盐度、透明度等水文条件。
南海诸岛附近海域因受烈日照射和高气温的影响,表层水温较高,而年较差又小,表层海水年平均温度在南海的北部为25~27℃,南部为28℃左右。在最“冷”的冬季,东沙群岛附近的表层水温仍有21℃左右,在西沙群岛和中沙群岛附近为24℃,南沙群岛附近则在26℃以上。夏季,南海诸岛附近海域表层水温更高,且南北差异很小,全在28℃以上。
从海水温度的垂直分布上看,75米深度以内的水温在20℃以上,此后随着深度的增加,水温逐渐下降,至2,500米深,温度又略有上升。
南海诸岛附近海域,一直保持着较正常的含盐量,表层海水盐度较高,分布均匀,变化较小,平均在34‰左右。即使在雨量较多的夏季,由于雨水均匀分布于海面,加上岛屿面积小,不能形成河流,因而海水盐度仍有33‰。在乾旱的冬季,盐度又增加为34‰,和太平洋盐度相当。而在盐度的垂直分布上,随着深度的增加,盐度也略有增加,至2,500米以下一直到海底,盐度大于34.6‰,终年不变。
南海诸岛附近海域,水质澄清,含泥沙量极少,水色緑蓝。透明度大,一般在20~40米之间,最大可达44米。所以,从船上往水中观看,不少暗沙和暗滩上的珊瑚异彩,也能映入眼帘。
南海诸岛附近海域如此优越的水文条件,对珊瑚的生长和繁殖是极为有利的。
珊瑚生长的最适宜水温是18~24℃,最适宜的海水盐度是27~40‰,同时要求40~60米深度以内的水域洁净、透明,以便生活在水中的珊瑚虫能够直接受到阳光的照射。南海诸岛附近海域完全适合这样的条件,因而珊瑚生长得十分繁茂。不仅现在是这样,就是在距今200万年的第四纪几次冰期活动过程中,这里的海水温度变化也均在5~8℃之间,所以珊瑚的生长从未停止过。在地殻持续而缓慢的沉降过程中,终于形成了这样分布广泛的,深达千米以上的珊瑚礁沉积,并在其上形成了许许多多的岛、洲、礁、沙、滩。
不仅如此,这样稳定的水文条件,还具有很大的经济价值。这里不仅可以生长大量的热带鱼类和其他海洋生物资源,可以从海水中提取多种有用的化学资源,甚至还可以利用表层海水和中、深层海水的巨大温差,利用波浪和海流的动力,进行海水温差发电、波浪发电和海流发电,以解决岛屿的用电问题。
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