白居易的《大林寺桃花》一诗:“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开。”这不仅描绘了一种美丽的自然景象,也提出了一个问题:为何在同样的季节,山寺的桃花要比平原地区的桃花盛开得晚呢?这其中蕴含着怎样的科学道理?
其实,这一现象主要归因于山地海拔过高所带来的气候垂直变化。对流层的大气热量主要来源于地面,因此随着海拔的升高,大气所接受的热量减少,气温也就随之降低。这也就解释了为什么山顶的气温要远低于山脚的气温。具体来说,平均每上升100米,温度就会下降0.6度。由于平原和山地的相对高度较大,所以同纬度的山顶气温是山脚气温减去相对温差,因此,山顶的气温要远低于山脚的气温。
所以,在相同的季节里,山地的气温总是比平原地区要低。当平原地区春去夏来时,山地的温度可能才刚刚开始迈入春天的门槛,这也就是为什么山地桃花盛开的时间要晚于平原地区。我们在登山过程中也能亲身感受到这一点,随着海拔的升高,气温逐渐降低。因此,我们在攀登高峰时通常需要携带厚外套来抵挡高海拔带来的寒冷。
1、高山地区的气候变化也带来了生物多样性的垂直分异。随着海拔的升高,温度和降水量的变化使得高山地区形成了若干个垂直气候带,这就像是从低纬度到高纬度的气候变化一样。这种环境条件造就了山地生物多样性的垂直分异,也就是我们所说的山地垂直自然带。