热带 :南北回归线之间的地带

热带(Tropics),纬度最低的温度带,指赤道两侧南、北回归线之间的广大地区,纬度范围为23°26′S~23°26′N,约占全球表面积39.8%。

热带地区的全年气温较高,太阳高度较大,一年两次太阳直射,最冷月气温亦在15到18摄氏度以上,季节变化不明显;降水时空差异明显,越靠近赤道雨季越长,干季越短。热带大气环流的地转参数小,从地表大气环流来看,存在着几个大尺度的环流系统,即低纬大气活动中心。受大气环流、海陆特性等因素影响,热带主要分布有热带雨林气候、热带草原气候、热带季风气候、热带沙漠气候四种主要气候类型。

热带地区由于其特殊的气候条件,为动植物的生长繁衍创造了极为有利的条件,许多珍贵的动植物都产于热带。受地理环境的综合影响,热带主要生态系统有热带雨林、热带草原、热带沙漠等类型。

名称

“热带”一词来源于晚清学者魏源在《海国图志》,其中明确以赤道为中线,将地球分为五带:“二极之中为赤道,近二极皆为冷带,稍离极为温带,正当赤道下为热带。南洋各国,正当赤道下,距南北极度数皆均等,其地终年恒,是则正当地球南北之中……”

热带的英文名为"tropics”,"tropic”一词源自古希腊语“tropē”,意思是“转动”或“改变方向”。

定义与范围

定义

地理上,把南、北纬23.5°之间(即回归线内)所包括的地区称为热带。

气候学上,通常将日均温≥10℃、活动积温≥8000℃和最冷月平均气温≥18℃作为划分热带的基本标准。

天气学上,以南、北半球副热带高气压带线之间为东风气流所控制的地区定为热带,其范围约占地球表面积的一半。

柯本气候分类法以气温和降水两个气候要素为基础,并参照自然植被的分布而确定气候带。在柯本气候分类法中,将特征为全年炎热,最冷月平均气温≥18℃的气候带划分为热带(A)。

周淑贞以斯查勒气候分类法为基础,加以适当修改,将受赤道气团和热带气团控制,全年地-气系统的辐射差额是入超,长夏无冬,最冷月平均气温在15℃~18℃以上的气候带划分为热带。

范围

热带地区的纬度范围介于南、北回归线之间(南纬23.5°至北纬23.5°)。主要地理单元包括非洲的刚果河流域、东非高原,南美洲巴西亚马孙河流域、亚马逊平原巴西高原,亚洲印度半岛、中南半岛及马来群岛,大洋洲东北部及中西部草原。

热带包括了72个国家所属的全部或大部分地区,人口约占世界总人口的40%。

主要特征

温度

热带地区太阳高度较大,一年有两次太阳直射,全年气温较高、四季不明显,日温度变化大于年温度变化。年平均气温在20℃以上,最冷月气候在15~18℃之间,年较差可大到12℃。晴朗干时气候还可高于赤道。最高温度可达43℃以上。夜间降温迅速,清晨可降至10℃,冬季还可出现霜冻。因为雨季出现于夏季,使夏季的温度降低,所以最热时期出现在雨季之前。但是雨季因为湿度大,常常感到闷热,雨季后温度又有升高。

降水

热带地区降水在时间、分布差异较大,雨季时间大致是5~10月,干季为11~4月。雨季时,热带地区高温、多雨、闷热,日较差小,常间以短暂的晴朗天气,雨量在100~1500毫米之间,越靠近赤道雨季越长,干季越短。雨季以后的干季,在信风控制下,盛行下沉气流,气候干燥,相对湿度60~70%,雨量极少,植物凋萎,土壤干裂。

大气环流

赤道地区由于太阳光直射,地—气系统接受更多的辐射,地表温温高,大气和海洋从热带和亚热带地区向中纬度极地地区输送能量。赤道地区的大气因有净能的辐射能收入而被加热,空气膨胀、密度减小而上升,在赤道上空形成气压高于极地上的暖高压区,产生指向两级的气压梯度,使得赤道上空的空气向两极方向运动,由于地球自传的原因,在向两极运动的过程中气流会发生偏转,在北半球运动方向向右偏转,到了30°N附近,空气运动方向转为自西向东,空气在此纬度带辐合、堆积,产生下沉运动,下沉的空气又分别向南、北辐散,流向赤道的气流和上层由赤道流向副热带的气流,在赤道和副热带地区之间构成一个闭合的环流圈,称为低纬度环流圈或哈得来(Hadley)环流圈。在赤道两侧的热带地区吹的是略向赤道倾斜的东风,由于其持续稳定,称为信风带

赤道低压带位于赤道附近南、北纬10°范围内,随季节南、北移动。当北半球夏季时(南半球冬季),赤低压带移到北半球低纬度地区,其它气压带和风带位置也相应北移,北半球冬季时(南半球夏季),情况正好相反。其气候特征是对流强、平流弱、温度高、湿度大、风小、风向不定、天空多积状云、常有阵雨或雷雨。

信风带包括东北信风带和东南信风带,分别分布在赤道与北纬30°之间和赤道与南纬30°之间。由于南、北纬两个副热带高压带和赤道低压带的存在,使副热带高压带的气流向赤道低压带流动(而形成风),同时受地转偏向力的影哨,使风向发生偏转,北半球的一支向右偏,形成东北风;南半球的一支向左转,成为东南风。因为这两种风的的风向常年不变,故分别称为东北地区信风和东南信风。信风带气候特征是风向常年稳定少变,风力一般3~4级,天气晴朗干燥,能见度好。

气候类型

热带地区的气候划分方法并不统一,主要有热带雨林气候、热带草原气候、热带季风气候以及热带沙漠气候。部分热带地区并不只有热带气候,受地形、海拔等影响也会有其他温度带的气候,如乞力马扎罗山虽然地处热带,但同时又有寒带气候。

热带雨林气候

热带雨林气候分布于南、北纬10度之间。主要分布在南美洲亚马孙河流域以及和它们毗连的海洋,非洲的刚果河流域和几内亚湾沿岸,亚洲的印度半岛西南沿海、中南半岛南部、马来群岛大洋洲的部分岛屿等地区。

热带雨林气候的形成主要有四个原因。其一,多位于赤道地区附近,每年获得的太阳辐射相当多,使得全年高温;其二,受赤道低压带控制,信风在赤道附近聚集辐合上升,盛行上升气流,容易成云致雨;其三,受海陆位置影响,气候所在地都靠海或在黄河流域,水汽蒸发充足,使其雨量充沛,且温差较小;其四,受植被影响,蒸腾作用强,环境潮湿。

热带雨林气候的特征为终年高温多雨,长夏无冬。气候区内各月平均气温在25℃-28℃,年平均气温在26℃左右。绝对最高气温很少超过38℃,绝对最低气温也极少在18℃以下,气温年较差一般小于3℃,日较差可达 6℃-12℃。全年多雨,无旱季,年降水量在2000mm以上,山地年降水量最多达6000毫米以上;终年潮湿,相对湿度大。风力微弱,天气变化单调。在赤道气团控制下,全年皆夏,无明显季节变化。

由于全年高温多雨,植物繁殖不受水分的限制,适宜于赤道雨林的生长,森林高大茂密,品种繁多,是世界上生物生长率最高的地方,植物资源极为丰富。

热带草原气候

热带草原气候也称”热带干湿季气候“"热带稀树草原气候"或"萨瓦纳气候"。大致分布在南、北纬10°至南、北回归线之间,主要分布在非洲中部的大部分地区,澳大利亚大陆的北部和东部以及南美的巴西等地。

热带草原气候主要是赤道低压带与信风带的交替控制而形成。当正午太阳高度角大时,受赤道低压带控制,盛行赤道气团,形成温热多雨的湿季;当正午太阳高度角小时,受信风控制盛行热带大陆气团,气流下沉,形成干早少雨的干季。

热带草原气候的特征为全年高温,分明显干、湿两季。全年气温高年平均气温约25°C,最冷月平均气温在16℃~18℃以上。降水集中,有明显较长的早季,一年中至少有1~2个月滴水不降。全年降水量在750~1000毫米之间。处于热带草原气候的地区在雨季时闷热、多对流雨,类似于赤道多雨气候,植物生长茂盛。但一到干季,则情况大变,天气变得晴朗、干燥,相对湿度降至60%左右。

在这种气候条件下,自然植被以高草原为主,但因雨季有较多的降水,干季也不太长,所以在草原中散生着耐旱的乔木。这种景观也可称为热带疏林草原,又称萨瓦纳(sawanna)植被。

热带季风气候

热带季风气候大致在南、北纬10°到回归线附近的大陆东岸,主要分布在中国的台湾南部、雷州半岛海南岛亚洲的中南半岛和印度半岛大部分地区、以及菲律宾群岛澳大利亚北部沿海地带。

热带季风气候的主要成因为海陆热力性质差异(在冬季,陆地风吹向海洋;夏季时,海洋风吹向陆地)。

热带季风气候的特征为全年高温,旱季和雨季分明。处于热带季风气候的地区年平均气温在 20℃以上,年较差在3℃-10℃左右,最冷月气温一般在18℃以上。全年降水量在1500~2000毫米以上,但雨量集中在夏季,如恒春7、8月的降水量皆在500毫米以上,8月的降水量相当于12~2月少雨时降水量的8倍以上。一年中风向季变明显,南半球热带季风气候夏季风为西北风,冬季风为东南风。

热带季风气候热量丰富,雨水充足,森林生长茂盛,但有旱、雨季存在,自然植被为热带季雨林,即除常绿阔叶树外,还有阔叶落叶树种。

热带沙漠气候

热带沙漠气候又称“热带干旱气候”。一般分布在南、北回归线两侧,约南、北纬15°~30°的大陆内部直到大陆西岸。主要出现在非洲北部撒哈拉沙漠、南部的卡拉哈里沙漠、亚洲西部阿拉伯半岛的沙漠、南部的塔尔沙漠、北美洲加利福尼亚州沙漠、南美洲阿塔卡马沙漠、澳大利亚西部和中部沙漠。

热带沙漠气候形成的原因是终年受副热带高气压带信风带控制,使得常年干旱少雨。

热带沙漠气候的特征为常年高温少雨,干旱。处于热带沙漠气候的地区日照强烈、全年高温,年平均气温在18℃以上,最热月平均气温可达30℃~35℃之间。最冷月平均气温也在10℃以上,气温的日较差、年较差都很大。年均降雨量在250毫米以下,甚至不到100毫米,有的地可能数月无雨,极端干燥,且常有沙风暴。在大陆沿岸地带因受冷洋流影响,使得空气层结稳定。

热带沙漠气候分布区云量少,日照多。自然植被缺乏,风蚀地貌显著,属荒漠景观。

生态系统

热带雨林

热带雨林主要分布在南、北回归线之间的大片陆地包括广阔的可耕作区和各种极端的沼泽和沙漠地,是地球上一种常见于赤道附近热带地区的森林生态系统景观。主要分布于东南亚马来群岛南美洲亚马孙河河流域、非洲刚果河流域、中美洲及众多太平洋岛屿

热带雨林分布的地区,年降雨量很高,通常高于1800毫米,有些地方达3500毫米。全年雨量分配均匀,常年湿润,空气相对湿度95%以上。平均降水量每年2032毫米以上,超过每年的蒸发量。这里无明显的季节变化,白天温度一般在30℃左右,夜间约20℃。这样的环境下,保证了热带雨林拥有巨大的植被密度和生物量,与其它生态系统相比,热带雨林拥有更高的物种多样性和绝对物种数。

热带雨林中植物种类繁多、密度大,形成了丰富的植物群落。同时,这种环境也为动物提供了良好的生存条件,热带雨林中的动物种类丰富,食物链复杂,包括许多独特的物种。

热带雨林自然植物以常绿阔叶林为主,其下发育的土壤为砖红壤。林内植物种类丰富,高位芽植物占绝对优势,优势树种不明显,具有多层结构,可达3~5层以上,附生生物发达,上层乔木高逾30米。板根、老茎生花现象普遍在热带雨林,由于不存在季节的变化,气候终年处于高温多雨,故植物的生长和繁殖是持续不断的,缺乏明显的季节变化。

热带雨林藤本植物、绞杀植物、附生植物和寄生植物。林间纵横地挂着一些木质藤本植物,细者如绳,粗者如柱,或攀援树间,或盘旋向上,长度惊人,如棕科的白藤枝条总长度可达300米。藤本植物靠攀援缠绕到达林冠上部,参与争夺阳光。绞杀植物多是半附生的(如垂叶榕系)。它先在其他植物树干上发芽生根,后来向下生长的网状气生根紧紧地包围树干。待其触及土壤后,独立生长加快,网状根变为网状茎,最终将支柱木绞杀致死。附生植物除了藻类地衣苔藓植物外,还有大量的天南星科凤梨科兰科蕨类植物门附生在雨林树干上,形成五彩缤纷的“空中花环”。寄生植物也很普遍,苏门答腊岛大花草属,寄生在青紫葛属的根上,无茎、无根、无叶,只有直径达一米的花,具有臭味,是植物中最大的花朵。

热带雨林的树栖动物中,有各种猿猴、灵猫科鼯鼠。在林层间活动的鸟类更多,且大多羽色艳丽。营树栖生活的爬行纲飞蜥鬣蜥避役两栖纲树蛙和雨蛙等。相反,林下阴湿,不利于大型有蹄动物和地下穴居的啮齿类、食虫类生活,当然也不利于地栖食肉目的生活,所以它们的种类和数量都很少。仅在林缘或河湖边才有河马犀牛和象等大型草食动物。

热带雨林是陆地生物群落中生物生产力和生物量最高的,平均生产1000~5000克/平方米年干物质。雨林中有许多有价值的经济植物,如橡胶树可可、咖啡、胡椒、香蕉、芒果、椰子巴西栗木薯、芋艿、金鸡纳属檀香等,农作物一年三熟。热带雨林地区通常具有美丽的自然景观和独特的动植物资源,旅游业成为这些国家的重要经济支柱之一。热带气候区域蕴藏着丰富的矿产资源,如石油、天然气、金属矿等。

热带草原

热带草原又叫“稀树草原”,也称“萨瓦纳(Savanna)群落”。主要分布在非洲撤哈拉沙漠南侧的萨赫勒广阔地区,南美巴西高原的大部分,澳大利亚和印度半岛等地。

热带草原较热带雨林分布地区来说植物种类比较贫乏,所以地栖动物为优势动物种,且啮齿动物种类多。在热带草原分布的地区,草本植物繁殖季节时食草动物会得到较好地发展。

热带草原生长着很高的草类,并疏落地散布着单株的或一簇簇的乔木,这些乔木大多数都很矮小,分枝很多,树干弯曲不整齐,叶子上具有较多的茸毛,角质层很厚,到了早季,许多乔木都落叶,为了防止干旱和高温的灼伤,许多乔木都有一定很厚的树皮。此外,有些乔木有芽鳞。有些乔木的树冠顶部扁平星伞状,有的树冠由很多扁平层次构成。这些伞状或成层的树冠,可以防止强风的损害。

热带草原中也有一些大型乔木,如非洲著名的猴子面包树,树干里储藏有大量水分,能保证干旱季节正常生活。同样也有旱生结构的灌木,但是几乎存在藤本植物和附生植物。而草本植物是这里植被的主体。大多数又以一米内的禾本科占优势,都具有显著的早生构造,如叶片狭窄或卷成筒状,叶上长满茸毛。有些双子叶草本植物,具有能储存水分的块茎,可以适应于旱环境。到了干旱季节,草本也都枯萎,以干燥残体状态保存到第二年雨季,使草原虽现一片黄褐色景色。

热带草原由于植物种类比较贫乏,树木稀少,因而动物种类也比较热带森林少,并以地栖动物占优势。当草本植物繁殖季节食草动物得到很好地发展,如在非洲,有蹄类的数量特别丰富,尤以羚羊类为最多,其次是斑马,蒙古野驴,还有长颈鹿。食草动物的繁盛为肉食动物提供了发展条件。这种食物链的关系在草原动物中表现非常明显。在广阔平坦的草原,食草动物大部分都有敏锐的视觉、听觉和嗅觉,并且善跑,如非洲羚羊可以60公里的时速作长距离的奔跑,还有集群生活的习性,象斑马、羚羊就是如此。这些生活习性是为了防御敌害的一种适应能力。此外,为了防御敌害草原上还有一种物理信息的联系。如有蹄类中的非洲鸵鸟,它是一种机警谨慎但不能飞的动物,颈项很长,能发现来自远方的危险。当驼鸟发生惊叫的物理信息和逃避的时候,也引起斑马和羚羊的警惕。

热带草原的啮齿类动物也很多,它们多营穴居和夜行生活,这是防御敌害和对不良气候的适应。非洲热带草原的肉食动物有狮、虎、豹、鬣狗科、豺等,亚洲有虎、豹、灵猫科等。在干季时由于草类枯萎,而草食动物迁向热带森林边缘,肉食动物也跟随离开草原。没有迁移的动物则进入休眠。雨季到来,食草动物又迁回草原,肉食动物也随之而来,休眠动物也开始活跃起来。

热带草原的生产力比热带雨林低,每年每平方米仅生产200~2000克干物质。草原上繁育着许多珍贵的野生动物,也是发展畜牧业的基地。在水源充足地区,可以栽种水稻、甘蔗、棉花、花生、高粱、小麦和咖啡等,农作物一年三熟。这里热量充裕,是发展农业的有利因素,但降雨不均匀与不稳定又使农牧业生产冒着很大的风险。

热带季雨林

热带季雨林不连续分布于亚洲、非洲(称混合落叶林)、美洲(称季节林)热带季风区,而以东南亚受季风影响较大的地方最为典型。中国热带地区受太平洋印度洋季风控制,热带季雨林分布北界基本上在华南和西南的北回归线附近,东部偏南,西部偏北,包括台湾、海南省广东省广西壮族自治区云南省西藏自治区的部分地区,是中国热带季风气候地带的代表性植被类型。此外,在南亚的热带的一些河谷和南坡沟谷也有零星分布。

热带季雨林形成于干湿季节交替的热带气候条件下,年平均温度为20~25摄氏度,年温差在8~10摄氏度以上。雨量1000~1800毫米,雨季在5~10月,湿热同季,干冷同期,交替明显。这样特殊的环境下,使得热带季雨林的生态系统结构比较简单,且分布在热带季雨林地区的植物种类少,板根和老茎生花现象不普遍,藤本、附生、寄生植物较少。

热带季雨林的植被与热带雨林植被的主要区别在于群落结构简化,乔木层减至上下两层,至少有部分种类旱季无叶,板状根、茎花现象、木质藤本和附生植物通常远不及雨林发达,林下灌木稠密,种类丰富。西双版纳傣族自治州热带季节性雨林是低地热带雨林植,被的一个亚型与赤道低地雨林一样具有34个可分的乔木层次,其中,乔木上层主要是高达30米以上且耸出于林冠的散生巨树(最高可达60多米)树冠彼此不连接;乔木中层高20~30米,树冠连接,个体密集,是森林的主要林冠层;除了乔木上层有部分落叶成分外,其它层次的植物皆为常绿。林内板根和茎花现象普遍,大型木质藤本和维管附生植物丰富。林内珍稀动物有云豹坡鹿白臂叶猴白鹇等。

热带季雨林生物生产量低于热带雨林,但也蕴藏着多种多样的植物资源,其中尤多珍贵用材、油脂、药用植物等。优良用材树种有龙眼石梓铁刀木望天树蚬木金丝李麻楝和鸡珍等。含油脂丰富的树种有降香黄檀、油楠、大叶山楝等,尤其是降香黄檀心材出油率达0.4%,是名贵的芳香油和镇痛药物。在温度较高的地段,还可以在这种森林下栽培萝芙木、狗芽花、红豆蔻等药用植物。

热带沙漠

热带沙漠分布在南、北回归线两侧的大陆内部和西岸,主要分布在非洲北部、西亚澳大利亚中西部和南美洲西侧的狭长区域等地。北非撒哈拉沙漠、南非纳米布沙漠、亚洲阿拉伯半岛鲁卜哈利沙漠、北美罗拉多河下游和加利福尼亚州的沙漠、南美阿塔卡马沙漠、澳大利亚中西部沙漠等都属于热带沙漠。

热带沙漠常年高温、缺水,自然景观多为荒漠。生活在这样特殊环境下的自然植物只有少量旱生的矮小症植物,动物一般拥有较好的耐力。

由于在沙漠地区缺乏水分,植物很少,只有一些耐旱灌木或速生草本植物点缀在沙漠中。它们有的根系很长,可从土层深处吸收水分,有的叶小多刺,以减少体内水分蒸发。热带沙漠中的动物,适应水缺乏植物稀少的生活条件,除具有迅速移动的能力以外,还可以一连几天不饮不食。

热带沙漠地区矿产资源储量大。像撒哈拉沙漠地区拥有大量的金、铬、铂族、锰、钴、铝矾土、磷、金刚石、、天然气、煤、石油、铁等资源储量。

参考资料

Tropics.nationalgeographic.2024-02-18

tropic 在英语-中文(简体)词典中的翻译.剑桥辞典.2024-02-20

Geo Explainer: The tropics.geographical.2024-02-18

环保普及丨热带雨林.厦门大学嘉庚学院环境科学与工程学院.2023-07-27

..2023-08-15

何谓热带雨林和热带季雨林?.中国科学院地理科学与资源研究所.2024-04-19

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