NO.2330-超級乾旱大陸
作者：小哲
製圖：巴巴爸爸 / 校稿：朝乾 / 編輯：金槍魚
公元2世紀，希臘地理學家托勒密在他的《地理學》中認定：在赤道與南極之間必定存在一塊巨大的「未知的南方大陸」，與北半球的大陸保持平衡。在中世紀的抄本中，非洲大陸的南端與「南方大陸」相連，印度洋是一個「內海」。
托勒密的世界地圖，世界觀的想象部分十足
那時候人們認為季風是由風神吹出來的
（圖：維基百科）▼
大航海開始後的幾百年裡，越過好望角的迪亞士並沒有在這裡遇到預言的「南方大陸」。在發現南極大陸前，只有在南太平洋，歐洲人才發現一塊比預測小很多的荒蠻的「未知大陸」，英國人似乎在安慰自己，便將這裡稱為澳大利亞（Australia），意為「南方大陸」。
直至1770年，詹姆斯·庫克船長才將澳大利亞列為英國領土。後來由於美國獨立戰爭的爆發，英國便將原本向美洲流放的罪犯改至澳大利亞。
這塊存在度不高，甚至有些不受待見的「南方大陸」，自然條件究竟如何呢？
澳大利亞地形▼
乾旱的大陸
澳大利亞大陸位於南緯10度和39度之間，是全球最小的大陸，約為中國八成大小，最南端的塔斯馬尼亞島可以向南延伸至南緯44度。
從衛星上來看，澳大利亞的陸面呈現出紅色，與火星地表極為相似而異於地球上的其他大陸，整體看來宜居條件確實不太行。
實際上紅色部分地區也基本不住人▼
造就這樣一塊紅色陸地的關鍵，在於澳大利亞自身的氣候條件。
在氣候普遍涼爽的地區，岩石風化主要是由凍結水、溫度變化、生命活動等引起的物理過程。但澳洲大陸年降水量不足250 毫米的地區佔到了總面積的35.9%，平均年降水量是各洲中除南極洲外最少的。這樣炎熱乾燥的氣候條件，大量含鐵的岩石生鏽侵蝕發生的化學風化更為常見。
澳大利亞舉世聞名的艾爾斯巖，典型的含鐵砂岩
一天中可以隨著太陽角度的不同呈現不同顏色
（圖：壹圖網）▼
另外，澳洲在大約5500萬年前與南極大陸分離後，向北漂移至較低緯度，受第四紀冰期冰川活動的影響較小。這使得風化的氧化鐵得以積累數百萬年，最終形成厚實且廣闊貧瘠的紅色沙漠。
如果澳大利亞沒有和南極洲分手飄到現在的位置
那麼氣候可能大不相同（圖：維基百科）▼
而澳大利亞這樣炎熱的氣候條件，顯然與其所處的緯度位置密切相關——
赤道地區太陽高度角較高，一年中接收到的太陽輻射較多，增溫快，大氣受熱上升，在地面形成低氣壓帶。而上升的暖空氣在高空向南北兩側輻散，到達南北緯30度附近下沉形成南北半球的副熱帶高壓帶，地面溫度高且壓力大，使得高空水汽難以凝結成降水，悶熱少雨。
秋高氣爽形容的就是副熱帶高壓撤走時的天氣表現
至於副高沒撤走的感覺是什麼樣子，鴯鶓非常有發言權
（圖：shutterstock）▼
澳洲大陸正好對應於南半球副熱帶高壓帶下沉氣流的控制範圍，其上空存在著從西向東橫穿大陸的高壓系統，表現為逆時針旋轉的反氣旋。單個反氣旋的直徑可達4000公里，可以在幾天內維持準靜止狀態，使得大陸大部分地區處於晴朗少雲的天氣，並使得這些區域形成了廣闊的乾旱沙漠帶。
副熱帶高壓上空的反氣旋
（圖：ABC Weather）▼
特別是6-9月，隨著太陽直射點北移至北迴歸線附近，南半球進入冬季，全球行星風帶的整體北移，使得副熱帶高壓帶位於南緯30°和35°之間，造成澳大利亞冬季大部分區域更加乾燥少雨。
從澳大利亞的年平均降水線就可以看出它大致的乾溼地帶分佈 ▼
再加上澳洲的整體地勢是兩邊高中間低，西部遼闊的高原山地,東部高大的大分水嶺的阻擋作用，使得中部平原更加缺水，整個大陸大面積的乾旱使得澳洲整體的人口規模也僅為2589萬。
整片澳大利亞並不完全被沙漠佔領，在澳大利亞北部、東部、西南部的沿海地帶都存在著面積不小的綠色，許多繁華的城市就坐落在此，而這些正是環抱這塊大陸的海洋的饋贈。
整體規模不大，但人群集中度非常高
大家都在那幾個氣候溫潤的大城市扎堆兒
（圖：壹圖網）▼
來自北方的饋贈
當赤道的上升氣流到達副熱帶高壓帶下沉後，近地面積聚的氣流回流至赤道，在地球自轉的作用下在北半球和南半球分別形成東北信風和東南信風。兩股信風在赤道地區輻合上升，並在這裡形成赤道輻合帶。
赤道輻合帶在實際情況中，會隨著季節在赤道線搖擺
（圖：維基百科）▼
每年12月到次年2月，南半球進入夏季，副熱帶高壓帶向南移動到南緯35°和40°之間,赤道輻合帶隨之向南推進，北半球的東北信風也越過赤道偏轉為西北風。
再加上由於海陸熱力性質差異，大陸地面增溫較快形成熱低壓，氣流輻合作用，最終形成了來自北方海洋上的強勁季風，給澳洲大陸北部帶來豐沛的降水。
到了冬季，副熱帶高壓帶牽連著西風帶北移
又能為澳大利亞的南部帶去降水
/((~*￣︶￣)\（圖：壹圖網）▼
但除了季風的影響外，這片被海洋環繞的小小陸地，還受到了海洋更加深刻的直接影響。
溫暖的南赤道流從珊瑚海向東南流，穿過大堡礁和切斯特菲爾德礁之間，在澳大利亞昆士蘭州東南部沿岸形成東澳大利亞流，在海浪和風的共同作用下堆積出世界上最大的沙島——弗雷澤島。
同樣是沙島，弗雷澤島比崇明島還要大、也更古老
（圖：壹圖網）▼
在此之後，洋流沿著澳大利亞大陸東海岸，在昆士蘭州東南部、新南威爾士州北部加強後，向南直達塔斯曼海。
由於地球自轉造成的西向強化效應，東澳暖流每秒可以輸送3000萬立方米的海水，並在一條寬100公里、深500米的帶狀區域內流動，使其成為澳大利亞周邊最強的洋流。洋流在南半球的夏季最強，冬季則減弱。
東澳暖流會在澳大利亞和紐西蘭之間形成漩渦
並將熱帶海洋生物帶往澳洲東南岸亞熱帶海域
簡而言之，很方便抓魚（圖：壹圖網）▼
電影《海底總動員》中，正是這條東澳大利亞流幫助馬林前往雪梨（悉尼）去尋找兒子尼莫。而在現實中，許多北方熱帶的魚類諸如金槍魚也正是藉著洋流向南的。雖然本身作為暖流，東澳大利亞流攜帶的營養物質很少，但是深刻影響著珊瑚海、塔斯曼海的海洋生物多樣性。
同為金槍魚，東澳出現的通常為南方藍鰭金槍魚
和小編的大西洋藍鰭金槍魚（北方藍鰭金槍魚）
同屬不同種，北方比較帥（上北下南）▼
東澳大利亞流輸送了大量的暖水南下，再加上澳大利亞東部的大分水嶺的抬升阻擋作用，給澳洲東海岸截留了暖流帶來的豐沛水汽。
宜人的氣候使得這裡成為澳大利亞人口最多的地區，也是遊客最常光顧的地區，澳洲前三大城市——雪梨（悉尼）、墨爾本和布里斯班都坐落於此。
三座城市都在海灣邊建立，氣候自然是風和日麗
（圖：shutterstock）▼
與此同時，在澳洲大陸的另一側的西南海岸，另一支南下的暖流帶來的溫暖溼潤的氣候，造就了澳大利亞的第四大城市——珀斯。
在全球同緯度的大陸西岸來看，非洲大陸東側和南美洲大陸東側的本格拉寒流和秘魯寒流，造就的都是乾旱異常的奈米布沙漠和阿塔卡馬沙漠，這一支溫暖溼潤的洋流又是從何而來的呢？
世界沙漠分佈，橫屏觀看▼
這還得從澳大利亞北側的海域說起。在熱帶盛行的信風吹拂下，太平洋表層溫暖的赤道流一路向西，在印度尼西亞群島一帶受阻堆積，形成全球範圍內面積最大、溫度最高的暖水體——西太平洋暖池。這其中一部分洋流可以通過印尼群島間的海道進入印度洋，稱為印度尼西亞貫穿流。
這裡是全球唯一一處赤道暖水可以從一個大洋
流向另一個大洋的區域（圖：汪嘉寧, 2017）▼
在熱帶印度洋與熱帶大西洋、熱帶大西洋與太平洋之間，赤道暖流都被大陸阻隔，因此造就了南印度洋一些與眾不同的特點。
西太平洋暖池堆積的暖水通過印尼貫穿流來到了印度洋，一部分可以沿著西澳大利亞海岸向南流動，到達盧因角後折向東南，沿著大澳大利亞灣，並作為齊恩洋流到達塔斯馬尼亞島的西海岸。
在盧因角這個燈塔上，你可以看到印度洋和南大洋
海流交匯碰撞的景象（圖：壹圖網）▼
1897年，威廉·薩維爾·肯特對阿布羅霍斯群島的海洋動植物進行調查時發現，這裡冬天的海水比鄰近海岸的近海溫暖得多，提出近海可能存在溫暖的熱帶海水。
直到20世紀70 年代衛星技術出現之後，南向流的存在才最終被證實，並且一直到80年代，克雷斯韋爾和戈爾丁才將這條洋流命名為盧因海流。
盧因海流為西澳大利亞帶來熱帶印度洋的溫暖海水
（圖：Catia M. Domingues, 2007）▼
盧因海流使得西南澳大利亞形成了溫和的氣候，使得這裡每年的降水量約為1250毫米。
在11月至次年3月南半球進入夏季後，赤道輻合帶此時位於澳洲大陸北部，迫使西岸形成了向北的強勁南風，極大削弱了南下的洋流。而在冬季和秋季，隨著南風減弱，盧因海流也隨之增強，給澳洲西南部地區帶來降雨。
溫潤的氣候同樣被寬吻海豚青睞，你要是去珀斯旅行
還可以享受和野生海豚的親密接觸
（圖：壹圖網）▼
來自北方的季風和兩支洋流給澳大利亞帶來了珍貴的水汽和宜人的氣候，而從澳大利亞向南，還存在著更加強大的力量支配著這塊大陸。
來自南方的支配
在南半球，副熱帶高壓帶從東向西幾乎環繞一圈，由於其反氣旋的特徵也被稱為副熱帶高壓脊，高壓脊南側對應著便是強烈的盛行西風帶。在強勁的西風驅動下形成的南極繞極流，也被稱為西風漂流。
南極繞極流就像一道結界，讓暖流遠離南極洲大陸 ▼
這裡的西風特別強，以至於南大洋上的緯度被航海家們稱為「咆哮四十度」(Roaring Forties)、「狂暴五十度」(Furious Fifties)、「尖叫六十度」(Screaming sixties)。
南極繞極流是唯一一支完整圍繞地球的海流，這是因為南半球的高緯度地區沒有陸地存在，它遇到的最大的限制僅有寬度約為1000千米的世界上最寬闊的海峽——德雷克海峽。
穿越德雷克海峽也是南極科考船的常經路線之一
（圖：壹圖網）▼
雖然南極繞極流的流速並不快，最大表層速度約為0.75m/s,但其平均輸送量約為1.3億立方米，比其他任何一支表層流的輸送量都大。
強勁的南極繞極流在進入南印度洋後，在地轉偏向力的影響下，向北運動形成了西澳大利亞流，幾乎佔據了整個東南印度洋，大約在南緯20°左右就匯入了南赤道暖流。
南極繞極流也通過水交換參與著全球洋流循環
在全球氣候都發揮著強大的影響力 ▼
而澳大利亞大陸西側的陸地海岸線長度較短並往西凸出，使得洋流流動距離很短，遠遠短於同緯度本格拉寒流和秘魯寒流，所以西澳大利亞流的水溫比它們兩者要高4℃至6℃。這也使得它成為了世界主要寒流中最弱小的一支。
又因為向南流動的盧因海流的存在，以及西澳寒流本身較弱，使得其難以到達澳大利亞海岸。所以實際上，澳大利亞大陸周邊很多區域都被暖流包裹住，寒流難以深入影響澳大利亞的氣候。
由於澳大利亞獨特的地理位置
對於澳洲大陸氣候影響因素的研究一向不少▼
繼續向南穿過環繞的西風帶，是以南極大陸為中心的高緯地區，這裡的氣壓與中緯度40-50度的大部分區域的變化呈現出「翹翹板」的形式。
這一現象最早於1998年由我國大氣科學家龔道溢發現並命名為「南極濤動」。由於這一模態緯向的特徵明顯，氣壓的變化大都平行於緯圈，也被稱為南半球環狀模。
南極濤動在南半球的夏、冬兩季都分別有兩種模式▼
這一模態的正負位相變化引起西風帶和高壓脊的南北移動，極大影響了澳大利亞的氣候情況：
在冬季，西風帶的北側位於澳大利亞南部，冷鋒從南部海上形成後，可以沿著西風帶穿過澳大利亞海岸，帶來正常的冬季降雨。
當南半球環狀模處於強烈的正位相時，西風帶異常偏南，降雨系統隨之南移，使得南澳大利亞更加乾燥。強西風帶的退卻使得東部沿岸的暖溼空氣可以向南，給這片區域帶來更多的降水。
但當環狀模處於較強的負位相時，西風異常偏北使得南部偏冷，並給澳大利亞的阿爾卑斯山一帶（注：澳大利亞也有一個阿爾卑斯山）帶來更多的降雪。異常偏北的西風將會吹過整個大陸，西部將接收更多海洋上的水汽，降水增多，但到達東海岸時水汽已經耗盡，造成東部的乾旱。
而在夏季，副熱帶高壓脊南移，西風帶基本移動到了海上。當南半球環狀模處於負位相時，高壓脊異常偏北，使得澳大利亞東部更加乾燥，北部和中部容易出現極端高溫天氣。而正位相使得高壓脊異常偏南將會使得東海岸更加溼潤。
南極濤動對深刻地支配著澳洲大陸降水的強度與位置
改變其原本的氣候條件（圖：壹圖網）▼
澳洲大陸的氣候條件並不僅僅只受到這些南北的系統的影響，但總體來看正是在大氣、海洋的共同塑造下，澳洲大陸才形成了現在的模樣。
真實情況顯然比上述理論更加複雜，2020年初極端高溫事件造成的山火使得澳大利亞受到全世界的關注，而未來氣候變化帶來的更多不確定性也將使「南方大陸」面臨著更多的挑戰。
最後：
參考網站及文獻：
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7.https://www.imosoceanreport.org.au/time-series/environment/current-variability/
8.https://www.geographynotes.com/wp-content/uploads/2017/03/clip_image002-79.jpg
9.https://www.nesdis.noaa.gov/news/why-does-australia-look-red-space
10.http://au.mofcom.gov.cn/article/ddgk/zwqihou/202103/20210303045529.shtml
11.https:// www.bom.gov.au/climate/sam
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