赤道終年25度，與兩極溫差達40度，為什麼氣候因地而異？

地球上不同地區有不同的氣候，世界上有些地方炎熱多雨，比如赤道，有些地區則一年中大部分時間都被白雪覆蓋，比如兩極。在寒冷的兩極和炙熱的熱帶地區之間還有許多其他多樣的氣候，光是我國境內就有五種以上的氣候型別。為什麼氣候在不同地區有極大的差異性？

區域氣候與全球氣候

一個地方超過三十年的平均天氣，被稱作區域氣候。為了描述一個地方的區域氣候，通常會有四季溫度、風力大小以及降水程度等多個指標。而一個地區的氣候取決於非常多的因素，包括但不限於該地接收到的陽光量、海拔高度、土地的形狀以及它與海洋的距離。

關於區域氣候比較籠統的兩個說法是，赤道比兩極接收到更多的陽光，因此氣候會根據其與赤道的距離而變化，或者海拔每上升一百米，溫度往往會下降約零點五攝氏度，因此海拔的高低會對區域氣候有所影響。但這兩個說法遠不夠解釋氣候因地而異的原因。

整個星球的氣候被稱為全球氣候，這是對整個地球氣候的描述，所有區域差異均取平均值。全球氣候則取決於從太陽接收的能量以及從大氣系統中捕獲的能量。對於不同的行星，這些數量是不同的。

如果要討論區域氣候的差異化，除了太陽、大氣和海洋的影響，還必須要考慮全球氣候的變化，小規模的波動會在幾十年內發生，而更大的氣候變化則會在數十萬年的時間裡逐漸影響區域氣候。

為什麼氣候因地而異？

決定氣候相對溫暖的主要因素之一是太陽在天空中的角度。太陽幾乎直射地球赤道，因為赤道位於太陽系內太陽的直射平面上。在更高的緯度，例如在歐洲或北美，位置就偏向地球曲線周圍，所以太陽在天空中保持在較低的位置，溫度會相對較低。

與太陽角度有關的第二個解釋，是太陽光線在到達地球表面的途中必須穿過的大氣層深度。在高緯度地區，太陽在天空中的位置較低，它以傾斜的路徑穿過大氣層，傾斜意味著光線必須透過更多的氣體、灰塵和霧霾，距離就更遠。這使更多的太陽能量遠離地表，地表溫度就更低。

那麼海拔高的地方距離太陽更近，為什麼還會越高越冷？事實上山脈的相對寒冷是大氣的作用，海拔越高，大氣層厚度越薄，對地面輻射的吸收量越小，大氣逆輻射也小，溫度就會低，而且高山地區風力大，熱量擴散容易，降溫也更快。

地表接收到的太陽能量的差異驅動了大氣環流。環流最基本的特徵是沿著赤道一條寬闊的空氣帶上升，即熱帶輻合帶內的空氣透過對流上升。強烈的熱帶陽光加熱陸地和海洋表面，使其上方的空氣變暖並膨脹，再以羽流的形式上升到大氣中。

因為空氣被向上吸走，這意味著地面氣壓降低，因此熱帶輻合帶是一個低氣壓區域。上升就必然會下降，沿赤道上升的空氣最終在赤道以北或以南數百公里處冷卻和下沉。這極大影響了近赤道地區的區域地理。

就像風穿過大氣層一樣，海洋中也有洋流，洋流將大量熱量從赤道輸送到高緯度地區。風吹得很快，但每體積的風中所攜帶的熱量並不多，主要依靠的是洋流海水的載熱能力，兩者結合起來在地球表面傳輸熱量。

全球氣候對區域的影響

全球氣候從上個世紀工業革命後開始發生顯著變化，而全球氣候的變化勢必影響著區域氣候，乃至是微氣候，即很大程度上受湖泊、植被和城市等地形特徵影響的小區域氣候。

全球氣候的變化表現在很多方面，例如當前大氣中的二氧化碳水平高於過去 42萬年的任何時間，這導致地球的全球溫度在整個20世紀增加了零點六攝氏度，一些地區的溫度上升甚至超過2攝氏度。

一些地理學家預測，到2100年溫室氣體濃度可能上升到950ppm，即大氣中二氧化碳含量達到百萬分之950。地球上一次經歷類似的二氧化碳濃度是300至500萬年前，當時溫度比現在高2至3攝氏度，海平面比現在高10至20米，但那時可沒有77億人。

區域氣候已經受到了全球氣候變化的影響，極端天氣的頻發、世界各地的高溫等都是全球發生重大氣候變化的徵兆。而且這種情況很可能會加劇，因為熱平衡和大氣迴圈的變化可能會導致更多的降水。