第四节 气候特征
夏季风对中国气候的影响
4、5月份亚洲大陆升温迅速,形成热低压,中心位于青藏高原西边。由太平洋副热带高压辐散的暖湿气流从东南沿海地区以东南或偏南季风形式深入到北部及河套一带。其气候特点表现为湿热而多雷阵雨。
影响我国的夏季风来自三个源地。第1支源于南印度洋的西南季风,在阿拉伯海形成一支低空急流,经印度半岛影响我国西南及华南地区;第2支源于澳大利亚北部的东南信风,越过赤道经印度尼西亚或马来半岛与第1支气流及北半球的东北信风汇合成赤道辐合带;第3支源于北太平洋副热带高压,即为主要影响我国东部地区的东南季风和偏南季风,它与西北来的冷空气相遇形成的大雨带,带来充沛的降水,通常以这条大雨带表示夏季风的活动。东亚夏季风进退有两次急进和一次速退。一般5月初夏季风盛行到华南,此时为华南季风雨的开始;5月底或6月初盛行到西南地区;6月中夏季风突然盛行到江淮流域,即为江淮流域梅雨季节的开始,7月中夏季风再次跃迁到华北与东北地区,即为北方地区雨季的开始,同时亦为华中梅雨季结束进入伏旱天气;到8月中下旬为夏季风鼎盛时期,此时推进到夏季风在中国活动的最北、最西界限。因此夏季风活动从华南到华北以北地区约需4个月之久。而其撤退又是一次突变,一般9月初北方的冷空气开始加强,即冬季风开始建立,冬季风的来临只需1个月的时间。
气候与传统民居
上古人类为了"上避风雨,下避野兽",需要栖身之处。人类最早的房屋是洞穴和树巢。例如《易·系辞》中说,"上古穴居而野处";《礼记·礼运》中也说,"昔者先王未有宫室,冬则居营窟,夏则居橧(zēng)巢"。可见连帝王也如此。
随着生产力的逐渐发展,人类在长期的实践中创造和发展了真正的房屋,获得了越来越舒适的居住环境。由于人类几乎遍布全球,为了适应世界上各种各样的气候类型,解决居住气候条件中众多不同的主要问题,因而人类在长期的实践中形成了现在这样丰富多彩的传统民居的类型,体现了劳动人民无比的聪明和智慧。
从"凉亭"到雪屋--炎热和严寒气候
如果从两广到黑龙江作一次长途旅行,我们就会发现,祖国南方和北方的农村房屋有着很大的不同。南方房屋高大宽敞,通风条件良好;而北方,特别是东北的房屋却矮小紧凑,密闭程度很高。
原来,我国南方地区夏季长而炎热,夏热成为当地居住条件中的主要问题。而北方地区冬季长而严寒,夏季短促凉爽,冬寒是北方房屋居住的主要问题。如果房屋高大而不密闭,取暖效果就会很差。
在我国东北,农村房屋普遍采用做饭余热烧炕的办法来取暖。一般两间为一套,内间是卧室,以炕代床。炕是用砖和泥砌成的,上铺炕席,横贯内屋南侧,炕中部有火道,一头通外间的灶,一头通烟囱。每天三餐饭,再加上烧水、熬猪食,就把炕烧暖了。白天,南窗又充分接受了丰富的太阳热量,所以即使天天都是零下二三十摄氏度的严寒,也不再需要专门的取暖设备了。除了火炕以外,我国北方各地农村冬季还有地炉、火墙等其他多种取暖方式。地炉的炉子是落地的,既用来取暖,也可烧水、做饭。火墙大多在招待所和旅店采用,在室外生火,房间的侧墙或房内的火墙就是巨型?quot;暖气片"。北方城市居民则一般采取暖气或火炉取暖。
在20世纪初,曾有人调查了西欧各地的墙壁厚度,发现了一个有趣的事实。在建筑材料大致相似的情况下,英国南部、比利时和荷兰,即大西洋沿岸地区平均墙厚为9英寸(1英寸=2.54厘米),德国西部为10英寸,德国中部和东部为15英寸,立陶宛和波兰为20英寸,俄国为28英寸~30英寸。即凡最冷月平均气温在34°F(1.1℃)以上地区,墙壁一般厚度是9英寸;最冷月平均气温每降低1°F(0.56℃),墙厚平均增加1英寸。这是因为北大西洋西部有强大的墨西哥湾流送来大量暖水,而盛行西风又把湾流的热量源源地送上了欧洲大陆。因此,离海愈近,冬季愈暖和,气温不是越北越低,而是愈东愈冷。
我国新疆最北部的阿勒太地区,冬季比欧洲更冷,富蕴曾出现过我国低温的亚军--零下51.8℃。有机会到当地农村老乡家里作客,都会感到房子外观很大,可是一进屋又觉得挺紧凑,原来这种房子的墙壁厚达2尺半(l米=3尺)左右。少数地方还有在厚墙中填满干的畜粪,长期慢燃,以代替火墙取暖的。
比我国东北更北的俄罗斯西伯利亚东部地区是北半球冬季中世界上最冷的地区,地下有60米~500米厚的永冻土层存在。由于这些地区表层土壤冬冻夏融,使许多房屋东倒西歪,当地人称之为"在融冻层游泳"。所以,这些地区的大楼都造得像"高跷"一样,这些"高跷"深深地插进永冻土层内。大楼的楼底高出地面约1米,以防冬季楼里逸出的暖气使融冻层融解。自来水管也干脆加上绝热层后安放在地面上,因为安装在融冻层内早晚要冻坏,又难以修理。冬季为了防止自来水管结冰,每隔一段距离加温一次。
人类自从学会了用火、制作衣服和建造房屋以后,生活的地区就逐渐向北扩展到了北极圈内,爱斯基摩人就是这样的民族。许多报导和照片都说那里的爱斯基摩人居住在冰雪小屋之中,但有的科学书籍指出,情况并非完全如此。有人研究过,这种雪屋是有,但并不很多。爱斯基摩人一般也喜欢垒石为房,只是在迁徙或稍作停留的途中建造雪屋,因为造雪屋比垒石造房要容易得多。首先,他们把压实的雪切成大块雪砖,然后用雪砖垒成像半球形的雪屋。用雪封住雪砖间的间隙,在室内放一把火,使表层的雪略略融化,房屋就密封了。再在四壁挂起毛皮以减少散热,甚至在屋顶上也覆以海豹皮保暖。雪屋的下半部在地面以下,所以雪屋窄小的门也有一半在地下。有的雪屋前还有雪砖造的拱形墙挡风。这种雪屋当地人称为"依格罗"(音译)。由于密封程度较高,点灯加人体散发的热量,使室内温度比室外高许多。
但正因为如此,雪屋会发生缓慢的融化,最终有坍塌的危险。一般一个雪屋居住一两个月就要放弃,另造新屋。好在爱斯基摩人造雪屋技巧高明,花费不了太多的时间。
实际上,我国东北鄂伦春族过去在冬季中远出狩猎,必要时也常挖临时雪屋过夜休息。在他们活动的大兴安岭地区,冬季严寒,积雪深厚,有的地方可达2米以上。猎人们就地挖掘深雪坑,四角插上木杆,上覆熊皮,下铺野猪皮作卧榻,再在雪屋内燃起一堆篝火。这种"雪屋"造起来比爱斯基摩人雪屋容易得多,但密闭性要差得多,室内温度低,主要靠篝火取暖。此外,据记载,在十分多雪的日本北陆山区,居民还有在深雪中挖洞,在这种更临时的房屋中吃"冬冬(译音)餐"的风俗习惯呢!
在热带和赤道地区,终年皆夏,温度既较高,空气又潮湿,因此通风降温成为房屋居住的主要问题。这些地区房屋窗户大而多,开放性大,多面向海风或山谷风方向。开放性最大的房屋也正是在这里。据记载,太平洋中部热带的西萨摩亚的农村房屋,就是把一根根树干围成圆形或椭圆形,顶上覆以椰叶和蒲草。房子没有墙,四面通风,很像我国南方以前的凉亭。房顶下挂的长苇席,可以卷起或放下。收起时八面凉风入屋,放下时抵挡风雨以及下午灼热的西晒阳光。由于这种凉亭或茅屋十分适应当地气候,因而遍及岛国各地,甚至首都阿皮亚市内的不少房屋也修成凉亭式,连国家议会大厦也修成了一个大凉亭。当然这里的凉亭式建筑盛行也与当地多地震有关,但是这种凉亭式房屋在太平洋中南部的其他许多岛屿,如瑙鲁、所罗门群岛,以及其他大洲的赤道热带地区也都能看到。南亚小安达曼群岛翁格人的凉亭式房屋甚至连苇席都没有。我国云南西双版纳等地的布朗族人专为过路人修?quot;沙拉"房,也是这类凉亭式房屋,不过因为当地气候温暖,在这种房子里休息过夜也并不寒冷。
热带地区农村民居的另一大类就是干栏式建筑。这种建筑一般先夯木柱,上架横木,然后再在上面造屋。上层住人,因为高处通风凉爽,同时也避免地面潮湿和蛇虫蚊蝇叮咬;下层圈养家畜或放一些杂物。我国云南西双版纳的孔明帽式竹楼,就是干栏式建筑的一种典型代表。过去竹楼都用长竹片条编墙和地板。通过墙壁空隙,晚上可见星星;人踩在地板上弹性很强。但近年来随着傣族人民生活水平的提高,竹楼正慢慢被木楼代替,但房屋的结构和形状都没有变化。
干栏式建筑也遍及东南亚和世界各地,但住法略有差异。例如澳大利亚的有些地方,干季中人是睡在楼下的,因为进出方便。而新几内亚人的高脚木屋下层更是作为日常的家庭劳作、接待客人和取暖做饭的地方,上层只是晚上用来睡觉而已。这就要看当地气候的干湿和风俗习惯了。
行人廊与水上房屋--多雨、深雪气候
如果我们从陕西关中地区向南翻越秦岭进入陕南地区,就会发现秦岭两侧的农村房屋,差别也是很明显的。关中地区以土墙泥顶房屋居多,陕南则以砖墙瓦顶房占大多数,即使许多房屋还是土墙,但墙的下部还是用砖或石块砌的。其实,这种情况在东部地区也有,其分界线大致在淮河,不过没有秦岭两侧变化那么迅速罢了。秦岭-淮河一线,就是我国自然地理习惯上的南北方分界线。线南雨季长、雨水多(年雨量1000毫米~1500毫米),阴雨季长,砖瓦房较适应这种多雨潮湿气候;线北雨季短(7月~8月)、雨量少(年雨量750毫米左右甚至以下),土房足以适应这种气候,而且造价也便宜。
多雨潮湿地区的房顶,除了用瓦以外,也还有其他许多因地制宜的材料。例如,贵州山区用层理平整的天然薄石片为瓦(约一尺左右见方),也美观实用;有些山区劈粗竹、通竹节为长瓦,屋内也可不漏雨;西双版纳、德宏自治州的香茅草、东帝汶的棕榈叶、西萨摩亚的椰树叶等也都是取之不尽的房顶材料。相反,我国内陆西北干旱地区虽也有以瓦为顶的(例如宁夏),但却只有仰瓦而无复瓦,因为这里下雨少,雨量也不多,无复瓦不足为患。
在特别潮湿多雨的地区,还常把屋檐伸出较长,或者把屋面形状从直线变为曲线,即从顶到檐先陡后缓最后略略翘起,可使屋面雨水射出更远,即所谓"吐水疾(快速)而溜远"。在更多阴雨的地区,还在屋檐下装雨槽集中导水,以及加高房基,这些都能防止屋檐水侵蚀墙基。日本暴雨多、历时长的地区,为了防止瓦棱渗水,都用灰泥涂抹瓦接缝处,并加大屋顶的坡度以减少雨水在屋顶上的停留时间。
在季节性泛滥的地区,例如柬埔寨金边湖周围,及湄公河三角洲同塔梅平原和前、后江平原地区,都是旱季可种田、雨季好捕鱼的鱼米之乡。这些地区农民都住在高脚房屋中,旱季中可上楼下楼,雨季中跨出门槛便是水,坐着小船出入,有着独特的居住方式。
其实,不一定季节性泛滥的地区才有高脚水上房屋。热带非洲贝宁共和国最大的城市科托努附近郊区的诺库湖上有个水上村庄冈维埃,它以独特的水上房屋建筑和居民的原始生活方式吸引着那些久居陆地高楼的世界各地的旅游者,使这里成为贝宁的三大名景之冠、西非的旅游胜地。
冈维埃的水上房屋,建筑在插入水底的木桩上,屋顶多覆有很厚的茅草,隔热很好。墙和地板都用柳树枝编成,易于透风散热。每座房屋都有楼梯通到水面,独木舟是当地居民的主要交通工具。村中还有水上集市。贝宁的水上村庄大约形成在17世纪初,据记载是因为北方邻国入侵,居民被迫迁到湖内居住,从此世世代代延续下来。目前贝宁共有30个水上村庄,冈维埃是其中最大的一个,约有居民2万人。
有趣的是,在荷兰共和国的马根岛上也有着相似的高脚木屋,那是因为这里本是沿海沙洲,为使房屋不建在"沙滩"上,才采取和水上房屋一样的打桩措施。
东南亚加里曼丹岛北部的文莱国首都文莱市附近的文莱河上,也有6个水上村庄,有东方威尼斯之称。居民总数约28000人。他们也是居住在立在水中的高脚木屋里。屋子地板高出水面约2米,涨潮时伸手可及水面。为了便于同村人来往,屋与屋之间都有木板桥连接,或用木舟、舢板、汽艇作交通工具。
此外,现在世界上许多国家还有水上人家,即以船为屋。例如,菲律宾苏禄岛附近海上的巴召人,一生都居住在木船上,"大海故乡,木船家园"的"海上萨尔玛(族名)人"之称。
在高温多雨的热带城市里,也有许多与这种气候相适应的建筑,最典型之一要算是街道两旁的行人廊(俗称骑楼)了。在我国东南沿海的厦门、汕头、广州、南宁和台湾省的许多城市都可以见到,街道两旁的商店楼房从二楼起向街心方向延伸到人行道上,以避免热带骄阳的直接照射并解决行人、顾客的避雨问题。许多中小城镇一般也有把屋檐延伸以构成行人廊的建筑,例如福建漳平、广东梅县等城镇的柱式支撑行人廊。福建龙岩等地的行人廊则以拱代柱支撑,远看街道两旁就似长长的拱桥一般。正因为有了这种行人廊,许多热带城市居民上街常常不带雨具。
雨和雪虽然降水性质不同,但多雨和深雪对房屋居住的影响,却有许多相似之处。例如,世界上的多雪地区,街上积雪厚度可以没人头顶。在日本本州地区西海岸,冬季正处在西北季风的迎风侧,是世界冬季多雪地区之一,许多城市在冬季都要在加长的屋檐下加设临时墙壁,形成封闭的行人廊。新泻县的长冈市和高田市等,冬季积雪特多,还有专门的木制行人廊,称之为"雁木"。积雪深厚的日本山区,房屋大都造成两层楼,冬季底层被雪围困,还可以直接走屋外楼梯,由二楼出入。
此外,在积雪多的地区,由于房屋受雪压过重会受到损害,因此除了加固房顶,例如加密椽子和屋檐加支撑等措施以外,层顶坡度一般较陡,以尽量减少屋顶积雪。中欧山区和西北欧地区中世纪的尖顶房屋就与多积雪的气候有关。但我国积雪不多的东部地区如大连、青岛等地也有许多尖顶房屋,那纯粹是解放前洋人照搬西欧建筑的结果。
厚墙加小窗--干旱炎热气候
1925年3月,南美洲秘鲁的太平洋沿岸发生了一场灾难。这一个月里当地盛行的风不是从东南吹来而是来自西北,从赤道南流的大量暖水代替了往常南来的秘鲁寒流。于是,海里丰富的浮游生物不见了,吃浮游生物的鱼类不见了,吃鱼的鸟类也不见了,秘鲁捕鱼量顿减。而且过去这里几乎从不下雨的地方,现在却降了大量暴雨。大地苏醒了,披上了绿色盛装,河水也能流到海里了。不幸的是,与当地干旱气候适应的粘土质建筑物(世界干旱地区房屋大都是土质的)却遭到了破坏,许多房屋酥软了,全市大约有1/3的房屋倒塌。受到暴雨洪水的冲蚀,道路也损害了,埋在地下的电线和自来水管也暴露出来,利马城一时陷入了黑暗,缺乏饮用水……可是,一到月末,洋流和风恢复了原来的方向,一切又都正常了。
在地球上,干旱气候区域大都分布在热带和亚热带地区。晴朗的天空,丰富的日照,地面又无水分蒸发以资降温,因此干旱地区的夏季是十分炎热的。各大洲和世界的极端最高气温记录都发生在干旱地区。此外,干旱地区因为晴朗少云,所以白天气温升得高,夜间气温也降得低,气温昼夜变化大。干旱地区这种白天炎热、昼夜温差大的气候特点,使得当地的房屋逐渐形成了厚墙小窗的特点。例如适应撒哈拉炎热气候和巨大温差的非洲苏丹式房屋就是这样,地中海周围和中东地区尖顶、厚墙、小窗的阿拉伯式建筑也是这样。厚墙小窗的目的是,白天室内尽量保持夜间获得的凉爽温度,小窗可以减小白天的通风量即减少从窗户的进热量,厚墙可减少白天太阳热量传入。日本过去曾有人撰文说,冬暖而夏很热的意大利首都罗马城,贫富之差在夏季表现得最清楚。因为富有者多住大屋,太阳一出就关窗,使夜间凉气保持在室内。热了还可换个房间,仍是凉气扑面,所以夏而不觉暑。随着阿拉伯国家社会经济的发达,尤其是海湾产油国,大批建筑物拔地而起,其中大部分照搬西方,大都采用铝合金框大玻璃窗。在当地炎热气候下浪费了许多降温能源。现在,阿拉伯国家的许多建筑师已经注意到这个问题,正 在呼吁维护和发展阿拉伯的传统建筑艺术。我国高温冠军新疆吐鲁番地区的农村房屋,除了厚墙小窗趋势外,还有两个特点:一是入地一尺至二尺,利用地下的凉爽作用;二是家家房前屋后种上葡萄等攀援爬藤植物,使屋顶和墙壁免于阳光直射,从而显著降低室温。我于1982年6月23日~24日在吐鲁番地区气象局职工家中访问时,也见到他们有白天关闭门窗,拉上窗帘,一直到傍晚太阳下山以后一段时间才打开门窗通风的习惯。
石垣、暖阁与四合院--防风建筑
日本和我国都是世界上台风最频繁的国家。为了和台风作斗争,劳动人民在长期实践中找出了许多办法。例如我国海南岛许多居民都凿石砌厚墙,既抗风,夏季屋内也比较荫凉;正当台风北上之冲的日本高知县,两层楼的高度比邻县要低二尺左右,屋顶也比较平缓,以减少受风面积;渔村中许多房屋,用渔网网住屋顶,或用大石压住;瓦片用灰泥抹缝,甚至用粗方木条作楞,上面覆以整张马口铁皮做成"铁板一块"的坚固屋顶,以防大风揭顶揭瓦。此外,在台风危害较大的地方,大都垒防风垣(墙)保护房屋,石垣高度与屋檐齐,防风效果较好,几乎家家如此,以至成了当地农家房屋的一个特色。日本冲绳宫古岛上的石垣镇,就是以此得名的。我国台湾东南70千米兰屿岛上的椰美族人,为了躲避台风大风,利用海边圆石垒起牢固的地基和墙壁,建成了半地下式的两层楼房。
在我国和日本等东亚季风地区,不光有夏季南来的台风大风,还有冬季北来的寒潮大风。在中低纬度地区,强劲的北风是很寒冷的,因此,挡风也就是避寒,所以这些地区的房屋都采取面南背北,避风向阳。为了躲避寒风,北墙一般不开窗户。我国北方城市,凡房屋朝北朝西的门都装"暖阁"(门斗),使门变成向东或向南开,以避免寒风直入室内。北京四合院也是一种避寒风的好建筑形式。紧凑的四合院中,尽管院外北风怒号,院内却有风平浪静之感。日本西海岸农村住宅的西北方都植防风树木围护,向北突入日本海中的能登半岛西岸,常常是西北风加上大雪,所以家家还有防雪栅栏设备。我国甘肃河西走廊是著名大风区,也有抵御寒潮大风的防风石墙建筑,把农家围成一个个很紧凑的小院,这在兰新铁路沿线就可以见到。
几种特殊的屋顶
前面我们已经讲到过一些房屋的屋顶,这里主要讲几种特殊用途的屋顶。
平顶 我国华北地区许多农村房屋的顶都是平的,因为这里年雨量少,雨季短,冬雪也不大,因此平的泥顶房屋完全可以适应这种气候。泥和草糊起来的房顶冬天也很保暖,春秋季还可当晒台晒粮食和其他杂物。我国藏族的碉楼顶部也是平的,可以晾晒种子和粮食。
在夏季极其高温干旱的吐鲁番盆地里,室内夜间无法入睡,人们习惯露宿室外。露宿的方式,除了把床搬到庭院中外,还有一种办法就是睡在平平的屋顶上。读者们不必为他们捏把汗,因为屋顶四周有半人高的围墙。
水顶 在一些热带、亚热带地区,夏季阳光热辣、房子里的人好比头上顶了一个热锅。聪明的人们想出了一个好办法--在屋顶上灌上水。这样,房间里就荫凉了好多。70年代我在云南元阳县发现这里山区房屋的屋顶还是收集雨水的工具。县城民居平平的屋顶上多有一汗水面。原来这里地处山顶附近,雨水多但缺少泉水,下山挑水又十分不便,因此当地居民便想出了把房顶当水库或者利用房顶收集雨水的办法。
无顶 撒哈拉沙漠及其附近是夏季中世界上气温最高的地方,这里城镇中老区的居民许多还住在传统的无顶房屋之中。这种房屋是历史上遗留下来的,平房居多,楼房绝少。房屋四周有围墙,自成院落。围墙用石头或粘土坯砌成,很厚。这些房屋没有窗户,光线很暗。原来,所谓无顶,只是没有坚硬的屋顶罢了。屋顶上用海枣树的枝叶覆盖,海枣树叶一般如手掌般大小。这种房顶白天也能遮阳,夜间房间里的热量可以通过枝叶间的缝隙散发出去,起到调节温度的作用。显然,这种顶的房屋只适用于基本无雨而且比较暖热的热带、亚热带气候。因为它不能抵御严寒和降雨。
此外,现在我国许多城市和农村的居民,在他们自己的屋顶上营造花园式屋顶,或在屋顶平台上养鱼、种庄稼。从气象效果上讲,它们也都能改善局地微气候和使居室夏季中变得凉爽些。
可移动的房屋--帐篷
在世界上,过去和现在,都有着许多以狩猎或游牧为生的民族。为了适应实际生活的需要,他们创造了随时可以移动的帐篷式房屋。其中比较有代表性的有北美印第安人的"梯皮"帐篷、阿拉伯游牧民族帐篷、蒙古包和牦牛帐篷等。
印第安人的帐篷是圆锥形的,上面覆以驯鹿皮(冬季)或桦树皮(夏季)。在气候比较暖和的地区也有全年都用桦树皮的。帐篷顶部有两块没有合拢的覆盖物叫"耳朵",兼作通风排烟和采光之用。在雨雪天气时?quot;耳朵"便严严地合拢起来。
阿拉伯游牧帐篷截面像个等腰梯形,但是顶是突出的(中心柱)。由于阿拉伯地区气候比北美暖热得多,因此帐篷一般都用篷布,又薄又牢固。冬天帐篷四个角要捆在木桩上,篷布四个角也要紧贴地面,以防风沙和寒气侵袭。夏天到来或天气炎热时,篷布的四个角就卷起搭在木桩上,四条边也掀起来,以使气流畅通,带走暑热。此外,阿拉伯帐篷中多有挂毯,但这种挂毯并非用来欣赏(阿拉伯毯子十分有名),而是用来阻挡风沙的,因为阿拉伯地区多沙漠,风沙很大。
蒙古包是下部圆柱形、上部圆锥形的帐篷,一般用毛毯围盖,因为蒙古族居住地冬寒而夏凉。蒙古包的外形有利于在冬春寒潮大风中减小风的阻力,增加稳定性。上部的圆锥形有利于冬季减少积雪,夏季雨水迅速下流。在内蒙古地区,夏季尚有较大的雨,因此蒙古包周围要挖一道小沟,以防外水进入包内。此外蒙古包顶部也有孔道排烟、通风、透光,羊毛毡做的门直拖地面,可防止冷空气进入包内。
藏族的牦牛帐篷有点特殊,它是"穹庐"式的幕帐,支起来特别快捷:只要把帐篷布铺开,四角的牦牛毛绳系上木桩,然后在篷幕下穿入木梁,用两根立柱支在梁下,一座高可及颈的简易住房便立即建成。篷布全部用牦牛毛的织物缝成,因为青藏高原上不仅冬季严寒,夏夜也是相当寒冷的。
建在地下的房屋--窑洞
我国黄土高原不仅面积广阔,而且黄土厚度也是世界最大的,一般都在50米~80米或者80米以上。我国居住在窑洞中的人数至少在
4000万以上,也是世界最多的。黄土窑洞由于其易建、安全、蔽风、遮雨,而且冬暖夏凉,直到今天,仍然是我国黄土高原地区广大农村居民最主要的居住形式。
我国的黄土窑洞多数是临山、依沟、沿河而建的崖窑。这些崖窑可沿等高线建成一层或多层的带状立体窑洞群,远看好比巨大的大楼一般,这主要就是因为我国黄土层的深厚。还有另一种颇为有趣的下沉式窑洞,它们多数是在黄土塬地面先向下挖,挖成方形地坑(天井),再向四壁开挖的窑洞院落。所以远看并不见任何窑洞。乍到这样的村落,你一定会感到惊讶,真是"进村不见村,树冠露三分","平地起炊烟,忽闻鸡犬声","院落地下藏,窑洞土中生"。来这里参观下沉式窑洞的人,常常担心它雨季中会不会被淹。其实这种担心是不必要的。因为黄土高原雨量本不太多,土壤比较干燥。下沉式窑洞的顶部和入口处一般都造得稍高,以避外水。所以窑洞真正承受的只是窑院天井这一块的雨量,水量不大。即使遇上暴雨,院内还有渗井。渗井是一个砖砌的井,一般十几米深,水一流进去很快就吸干了。还从来没有听说过有灌满渗井的事。
窑洞之所以有冬暖夏凉的功用,主要是因为土壤是热的不良导体。所以随着入地深度的增加,温度的昼夜和季节变化的幅度便剧减,而且最冷和最热月出现的时间同时后延。以有地下5米深观测记录的北京为例,地表最冷是1月,平均温度是零下5.5℃,最热是7月,平均温度29.4℃(振幅34.9℃)。可是地下1.6米深处最冷月是3月,平均温度5.5℃,最热8月20.7℃(振幅只有15.2℃)。地下3.2米深处最冷在4月,平均温度9.5℃,最热10月,17.2℃,振幅只有7.7℃。大约在地下5米深处,最冷已延至5月,平均温度11.8℃,最暖在11月,平均温度15.6℃,即振幅比3.2米处又减一半。大约到了12米~13米深处就基本上是恒温世界了。所以如果说北京地表一年中经历了严冬盛夏变化的话,那么地下3米~4米以下就是四季如春的温度了。井水之所以冬暖夏凉也是这个道理。
不过应当说明,一般崖窑因进深不大,加上因通风透光门窗开得较大,因此窑洞内气温受到外界大气的影响较大。但下沉式窑洞(一般都在10米~11米深处)中的冬暖夏凉效应就比较明显,例如山西省平陆县候王村的下沉式窑洞(当地称为地窨院)。据一位窑主人介绍,室内一年四季气温始终在10℃~20℃之间。盛夏三伏在洞内睡觉要盖棉被,数九隆冬仍然暖气融融。因此,久居窑洞的老人常常不愿意离开,说住地面上的平房不习惯,夏天热得睡不着。据抽样调查,窑洞居民的平均寿命比住平房的要长6岁之多。
最后介绍一下非洲马里的"井中旅馆",因为它非常类似上述下沉式窑洞。据记载,马里的斐巴摩纳地方,夏季高温炎热,气温常常高达四五十摄氏度,外地旅客很不适应。人们遂在干燥的高坡上向下打3米深的干井,然后再向四周挖出约40平方米(约二三十个床位)的空间。后来这里还发展了配套的餐厅、游艺室等,很受旅客欢迎。
气候与饮食
俗话说,"民以食为天"。天然食物的分布,食物的储存、加工和运输,以及季节与饮食的关系等等,都与气候有密切关系。
食物分布与气候
人类虽然食物众多,但各地天然食物的分布受气候限制甚大。极端地说,在北极的爱斯基摩人,在冰天雪地之中主要摄入动物型食物;而赤道热带地区植物型食物来源丰富,有些地区土著居民的主要生产劳动就是采集。
在我国,气候对人们主食影响最典型的可算是"南稻北麦"了。因为大体在秦岭-淮河以南,春雨、梅雨雨量丰富,非常适合种植需水多的水稻,因而南方历史上一直以大米及其制品为主食,例如米饭、米糕、米团等。而秦岭-淮河以北的北方地区春天雨水稀少,素有"十年九春旱"之说,因此历史上一直种植耐旱的小麦,人们也主要以面粉制品如面条、馒头、饺子、大饼等为主食。国人这种食性常一辈子也难改。我是南方人,来北京已近40年,依然没改爱吃大米的习惯。在降水更少的内蒙古、西北地区和夏季很冷的青藏高原上,或因干旱,或因寒冷,那里已不能生长庄稼、树木,只能长草,当地人们主要以放牧牛羊为业,因而便以牛羊肉、奶为主食。
我国古代政治、经济和文化中心都在北方,当时北方广泛种植的耐旱、耐寒又富有营养的小米,是广大老百姓的主食。古代以"社"代表国家,"社"是土神,"稷"就是小米。可见小米十分适应当时北方的气候。因为正如《诗经》上所说,庄稼乃"生之者地也,养之者天也",其中的"天"就是指气象条件。
水果的地域分布比粮食还要严格。在我国,热带、亚热带水果椰子、芒果、菠萝、桂圆、荔枝、柚子、香蕉等最怕0℃低温,因而只分布在华南地区。柑桔、枇杷等亚热带水果能耐轻寒,但在零下9℃左右甚至以下低温时仍会造成严重冻害,一般只分布在秦岭-淮河以南地区。秦岭-淮河以北的温带地区则盛产苹果、梨、柿子、葡萄等温带水果。我国长城以北和新疆北部地区,因为冬季过于严寒,苹果等温带水果也难以生长。近年来,利用嫁接、杂交等方法,苹果已开始向更北地区扩展。
南北方蔬菜品种也有很大不同。以冬季当家菜为例,北方过去因为连温室蔬菜也没有,一冬都吃大白菜。但这种大白菜在南方却长不好。喜凉的北方土豆运到南方种植后会很快退化,如果无法做到及时调进新土豆种,那么就只能在高寒山区种植它们。南北方经济作物也大不相同。以制糖原料为例,南方有喜温暖的甘蔗,北方有喜温凉的甜菜。糖用甜菜现在主要分布在40℃ N以北地区。我国古代没有甜菜,北方居民习惯吃咸,故历史上素有"南甜北咸"之说。
但即使南北方都能生长的作物,其品质和产量也有不同。例如北方小麦的蛋白质含量高于南方,磨出的面粉口感好。新疆等干旱地区阳光强、气温日较差大,生长期内热量丰富,因而瓜果特别甜美。鄯善的哈密瓜、吐鲁番的葡萄、库尔勒的香梨驰名中外。
食品储存、加工、运输与气象
人类的许多食物,总要或长或短储存一段时间。对我国来说,食物储存中最关紧要的是粮食,因为库存粮食数量极为巨大,一旦生虫、变质,轻则降低营养价值,重则不能食用,造成巨大损失。粮库温度在20℃以上,相对湿度90%以上,粮食含水量在16%~18%或者18%以上时,最适霉菌等微生物生长繁殖,高温高湿也利米蛀虫(如米象)等害虫生长。因此粮库储粮要及时通风、降温、降湿,必要时还要晾晒。据1997年11月24日《中国科学报》报导,记者访问了日本农林水产省粮食厅负责粮食储藏的官员。该官员介绍说,日本储藏大米(日本人主要吃大米)的办法有常温和低温两种,以低温为好。主要是把通风管道深入散装大米之中,输入冷风使粮温保持15℃,空气相对湿度75%。由于粮食处于低温休眠状态,不仅不会发生虫害和霉变,而且由于这时粮食的呼吸作用极微弱,因而储藏期可大大延长,两年后大米质量基本和新米相同。该报1997年10月31日还报导,新华社记者参观了瑞典中部乌普萨拉市的一个现代化粮库,瑞典人安全储粮的办法是,入储前先经烘干处理,使粮食含水量降至14%以下,可保粮食1年不变质;如果含水量保持在13%以下(粮仓中有自动显示粮食温度和空气湿度的设备),温度又低于20
℃,甚至可保存20年~30年(冬季中粮温保持5℃~6℃或者6℃以上)。
储粮虽然需要低温,但是面食发酵、做酱油、制酱豆腐(即豆腐乳)及乳酪加工熟化过程中,由于需要特殊微生物帮助,温度过低便不利于微生物繁殖。例如在10℃以下时,酵母菌活动便减弱,以至停止。
空气过湿虽易使粮食霉变,使食糖、食盐等因吸湿而潮解,但是过干会加速食物水分蒸发,麻烦也多。例如北京过去的散装糕点,冬季中常难以咬动。人们戏称北京一般圆形的点心"铁饼",而江米条之类长条形点心是"铁条"。但人们可利用干燥快制干化食品,例如笋干、紫菜干、咸鱼干等。过去山东农民靠秋季晾晒的红薯干作为过冬主要粮食,但如秋雨过多,红薯干会发生霉变。一冬粮食化为乌有,其后果可想而知。吐鲁番葡萄干则是依靠当地热且极为干燥的气候,用40天左右工夫晾出世界一绝的"绿珍珠"的。
前面提到我国北方过去冬季当家菜全靠大白菜,因此家家都大批储存过冬。但储存温度高了会腐烂;不慎冰冻了会味同嚼蜡;室内存放的风干了的大白菜也无法吃。居民一般挖1米~2米深的地窖,在5℃左右的温度储存最好。我国东北大部分地区地下3米~4米深度处的温度全年都在5℃左右,食物久储不腐,是个"天然大冰箱"。新疆地区"围着火炉吃西瓜",也是冬天烤火时吃窖存的西瓜。
食品在运输过程中虽然时间较短,但也和气象密切相关。例如食糖、食盐及其制品需要严格防雨和避免过潮、过干;水果和流质食品等冬要防严寒冰冻,夏要防腐,均需空调运输工具。
季节与饮食
不同气候区中的主要食物固然有很大差异,但同一气候区中冬夏食物也可有很大不同。这主要在温带,特别是堪称世界上最冬冷夏热的我国。
冬季中,人们热量消耗很大,因此食欲好,这时人们多吃高蛋白动物型食物,特别是热性的羊肉、狗肉,中老年人还常用药物进补。吃法多用火锅。北方人用火锅涮羊肉,边放边吃鲜;南方火锅主要起煮熟和保温作用。除了火锅外,云南"过桥米线"(米粉做的粉丝)和西安的"羊肉泡馍"中也有民间有效的保温办法,即汤上都有一层厚厚的油。油蒸发慢,蒸发耗热便大大减少。
到了夏季,天气炎热,人们胃口大减。因此多爱好新鲜爽口、易消化的清淡食物,菜也是肉少而蔬多。冰棍、雪糕等冷饮和啤酒、汽水等饮料销售量随气温的升高而直线上升。西瓜和绿豆汤则是民间清凉去火的消暑佳品。
有趣的是,有些地方常反季节而行之。我国东北民间过去有一道菜叫"油炸冰溜子"。把室外屋檐下挂的冰溜子,用白面拌成面棍,然后放在油里炸。由于动作快,在冰化之前外面的面已炸熟,一咬一股白气,风味独特。类似的关东奇俗还有"刀切生鸡蛋"和"空心疙瘩汤"。
"油炸冰溜子"是冬季吃冬季中的冰,泰国夏季吃的牛肉火锅则是夏季中的冬季吃法。因为那是在冰室中进行的,冰室中气温低至十几摄氏度,吃火锅当然是十分舒服的了。
如果说,前述温差可以导致"食差",即冬季中外界气温和体温之差越大,胃口越好,夏季中气温接近体温因而食欲为一年中最差的话,那么,温差还能导致"味差"。例如有人做过实验,在炎热的夏季,让一群人依次饮用不同温度的啤酒以鉴定品质,结果大家都认为6℃~8℃的那种啤酒味道最好。实际上他们喝的啤酒都是一个桶里的,只不过温度不同。这个实验在冬天进行时,最好喝的啤酒变成10℃~12℃的那种了。此外,不同食物在不同温度下味觉也有不同,例如吃冰西瓜以8℃时口感最好,饮热咖啡以70℃最可口。距此适宜温度越远,口感便越差。
在我国四川、湖南、贵州等西南地区,当地居民都喜欢吃辣椒,民间素有"湖南人不怕辣,贵州人辣不怕,四川人怕不辣"之说。这是因为这些地区一年四季特别是冬季比较阴冷潮湿,吃辣椒有祛风去湿、散寒健胃之效。四川人喜欢的麻(花椒)辣面也有同样功效。常常一碗面,一头汗,感冒便好了。我去过一些高山气象站,例如山西五台山顶,海拔2896米,那里夏季常要生火炉、盖棉被,7月平均气温只有9.5℃,气候阴湿。那里的气象员没有四川人,但也大多吃辣椒,其中驱寒抗风湿就是主要原因。
青藏高原对我国气候的影响
地形是影响气候的主要因素之一。被称为"世界屋脊"的青藏高原,雄踞在亚洲的中部,位于我国的西南部。它南起27°N,北止40°N,纵跨纬度13°;总面积约230万平方千米;平均海拔4500米。地域之广阔,地势之高峻,是世界上其它高原所无法比拟的。如此雄姿,不仅使它本身形成了非地带性的高原气候,而且由于它的存在,对北半球西风气流的东进、东亚的季风环流起屏障作用;同时它又对造成我国东部地区大雨或暴雨的西南低涡的产生起着重要的作用。
首先,在冬季,北半球的西风带南移。由于高大的青藏高原的存在,使三四千米以下的西风气流分成南北两支急流。北支在高原西北部形成西南气流,给高原北侧,新疆中部的天山地区带来一定的湿度。当这支气流再绕过新疆北部以后和南下的极地大陆气团汇合,转为强劲的西北气流,使我国冬季风的势力增强,并向南伸展得很远。南支气流在高原的西南部形成西北气流,使本来就很干燥的南亚西北部雪上加霜,更加干燥(在世界气候类型困上,那里属于热带沙漠气候)。当这股气流绕过高原南侧以后,又转为西南气流,掠过我国的云贵高原以后,继续向东北方向运动,直至长江中下游地区。这股来自低纬度的暖性气流又往往是造成我国江南地?quot;暖冬"天气的重要因素。这两支气流在长江中下游地区汇合东流,形成北半球最强大的西风带。这支西风对我国东部地区的天气变化起着重要的作用(我们在卫星云图上所看到的过往我们上空的云,总是自西向东运动,其动力就是这股西风)。与此同时,位于我国青藏高原东侧的四川盆地和汉中一带,恰在这南北两支气流之间,风力微弱,空气稳定,成?quot;死水区",多云雾天气。
在夏季,北半球的西风带北移,西风南支气流消失,夏季风迅速向北推进,气旋活动频繁,我国东部季风区自南向北先后进入雨季。到了10月以后,西风又逐渐南移,南支西风气流又重新出现,夏季风复退,冬季风又控制了我国东部南北。综上所述,如果没有青藏高原的阻挡,我国大部分地区均能受到盛行西风带的影响,如是那样,我国的气候将会是另一番景象。
其次,由于青藏高原本身所产生的明显的热力作用,这种热力作用直接影响着东亚的季风环流。冬季,巨大的高原,因地势高,冰雪面积大,空气稀薄,辐射冷却快,降温迅速,成为一个低温高压中心。此中心一方面使高原南侧的西风南支气流得到加强;另一方面,这个低温高压中心又迭加在蒙古高压之上,更加强了冬季风的势力,使我国东部南北温差增大。夏季,青藏高原上为一热低压。这个热低压又强烈吸引着来自南亚地区的西南暧湿气流,使西南季风的势力加强,给江南北部、江淮地区送去大量的降水。特殊年份也能影响到川西、陇东地区。同时,在高原的高空,又常形成一个暖性高压。这个暖性高压在东移时,常给川、陕、云、贵各省带来干旱天气,使长江中下游地区的梅雨结束,转为伏旱。这个暖性高压,如果位置偏西,则长江中下游、川东和贵州多雨;而川西与华北少雨;如果位置偏北,则长江流域少雨干旱;偏南则长江流域多雨偏涝。
再其次,由于青藏高原的屏障作用,它直接阻挡了我国西部地区对流层下部南北冷暖气流的交流。冬季,冬季风阻滞于高原以北,使我国西北内陆冷高压势力更强,并使冷空气南下的途径偏东;使位于高原南面的印度比其东西同纬度地区气温高而气压低,气温年较差小。夏季,青藏高原阻挡了西南季风深入北上,使大量的来自印度洋热带洋面上的暖湿气流只能大部停留在南亚的东北部和青藏高原的东南一隅;一部分掠过高原东南边缘的西南暖湿气流进入我国的西南。华中和华东地区,加强了这些地区的降水过程,而我国西北地区则由于青藏高原的屏障作用干旱少雨。
另外,造成我国东部地区的大雨或暴雨的西南低涡,其涡源就在青藏高原。由于青藏高原热力作用的存在,它可以使高原上空的大气产生热力对流,这种热力对流能使高原上空的云泡汇集,成为云团、云区或云带,最后在南支西风急流的吹送下,以跳跃式的水平运动方式移出高原,造成我国东部地区的大量降雨。
塑造人类的艺术家--气候
气候对人种的不同"打扮"。人类学家以皮肤颜色来区别人种,把人类划分为黄色人种、黑色人种、白色人种和棕色人种等。大气中的各种物理参数,诸如气温、气压、湿度以及日照、降水等是形成人种特征的重要因素。
在欧亚大陆,可以明显地看出,越往南走,人的皮肤颜色越深。黑种人有着抵御非洲酷热气候的"面目":他们脖子短、体型大多前屈,头明显偏小、头形前后长,而鼻子较阔,呈"塌鼻子",这种长相有利于散发体内的热量。有趣的是,非洲黑人几乎都是卷发,每一卷发周围被留有很多空隙,当炽热的阳光向头顶照射时,这种卷发恰似一顶凉帽。另外,他们的手掌和脚掌汗腺,在每一单位面积中的数量比白、黄种人多,而且汗腺也粗得多,这就更利于排汗散热。
在寒带、温带的高纬度地区,常年太阳不能直射,光照强度较弱,气温很低,严寒期又长,这里大多为白种人。白种人皮肤白、头发黄、眼睛蓝,与阳光照射微弱的环境相适应。白种人为了抵御严寒,往往有一个比住在湿热地区的人更钩的鼻子,他们鼻梁高、鼻道长、鼻孔细小、鼻尖下呈爪状,体毛发达,均与那里气候有关。因为空气经过长长的鼻道后,干冷的空气可以得到缓冲,变得较为暖湿,不会使冷而干的空气一下子冲进去伤害呼吸道。体毛发达,则起着保暖作用。他们头大,头型圆,脸部比较平,这很有利于保温。
黄种人的容貌则介于两者之间,主要分布在气候温和的亚洲。我国属于黄种人,然而我国国土辽阔,气候各异,人的身材也就大不一样。总的来说,人的身高,高纬高于低纬、牧区高于农区、城市高于农村。另一方面,北方人和南方人的身高差异,还与日照时数有极大关系。四川省男子平均身高居全国倒数第二,女子倒数第三,这与四川省年日照时数仅为826.6小时有直接关系。
气候左右人的性格。生活在热带地区的人,为了躲避酷暑,在室外活动的时间比较多。气温高,使生活在那里的人性情易暴躁和发怒。
居住在寒冷地区的人,大部分时间在一个不太大的空间里与别人朝夕相处,养成了能控制自己的情绪,具有较强的耐心和忍耐力的性格。如生活在北极圈内的因纽特人,被人们称为世界上"永不发怒的人"。
居住在温暖宜人水乡的人们,因为水网海滨气候湿润,风景秀丽,人们对周围事物敏感,且多情善感,机智敏捷。
夏季风对中国气候的影响
4、5月份亚洲大陆升温迅速,形成热低压,中心位于青藏高原西边。由太平洋副热带高压辐散的暖湿气流从东南沿海地区以东南或偏南季风形式深入到北部及河套一带。其气候特点表现为湿热而多雷阵雨。
影响我国的夏季风来自三个源地。第1支源于南印度洋的西南季风,在阿拉伯海形成一支低空急流,经印度半岛影响我国西南及华南地区;第2支源于澳大利亚北部的东南信风,越过赤道经印度尼西亚或马来半岛与第1支气流及北半球的东北信风汇合成赤道辐合带;第3支源于北太平洋副热带高压,即为主要影响我国东部地区的东南季风和偏南季风,它与西北来的冷空气相遇形成的大雨带,带来充沛的降水,通常以这条大雨带表示夏季风的活动。东亚夏季风进退有两次急进和一次速退。一般5月初夏季风盛行到华南,此时为华南季风雨的开始;5月底或6月初盛行到西南地区;6月中夏季风突然盛行到江淮流域,即为江淮流域梅雨季节的开始,7月中夏季风再次跃迁到华北与东北地区,即为北方地区雨季的开始,同时亦为华中梅雨季结束进入伏旱天气;到8月中下旬为夏季风鼎盛时期,此时推进到夏季风在中国活动的最北、最西界限。因此夏季风活动从华南到华北以北地区约需4个月之久。而其撤退又是一次突变,一般9月初北方的冷空气开始加强,即冬季风开始建立,冬季风的来临只需1个月的时间。
气候与传统民居
上古人类为了"上避风雨,下避野兽",需要栖身之处。人类最早的房屋是洞穴和树巢。例如《易·系辞》中说,"上古穴居而野处";《礼记·礼运》中也说,"昔者先王未有宫室,冬则居营窟,夏则居橧(zēng)巢"。可见连帝王也如此。
随着生产力的逐渐发展,人类在长期的实践中创造和发展了真正的房屋,获得了越来越舒适的居住环境。由于人类几乎遍布全球,为了适应世界上各种各样的气候类型,解决居住气候条件中众多不同的主要问题,因而人类在长期的实践中形成了现在这样丰富多彩的传统民居的类型,体现了劳动人民无比的聪明和智慧。
从"凉亭"到雪屋--炎热和严寒气候
如果从两广到黑龙江作一次长途旅行,我们就会发现,祖国南方和北方的农村房屋有着很大的不同。南方房屋高大宽敞,通风条件良好;而北方,特别是东北的房屋却矮小紧凑,密闭程度很高。
原来,我国南方地区夏季长而炎热,夏热成为当地居住条件中的主要问题。而北方地区冬季长而严寒,夏季短促凉爽,冬寒是北方房屋居住的主要问题。如果房屋高大而不密闭,取暖效果就会很差。
在我国东北,农村房屋普遍采用做饭余热烧炕的办法来取暖。一般两间为一套,内间是卧室,以炕代床。炕是用砖和泥砌成的,上铺炕席,横贯内屋南侧,炕中部有火道,一头通外间的灶,一头通烟囱。每天三餐饭,再加上烧水、熬猪食,就把炕烧暖了。白天,南窗又充分接受了丰富的太阳热量,所以即使天天都是零下二三十摄氏度的严寒,也不再需要专门的取暖设备了。除了火炕以外,我国北方各地农村冬季还有地炉、火墙等其他多种取暖方式。地炉的炉子是落地的,既用来取暖,也可烧水、做饭。火墙大多在招待所和旅店采用,在室外生火,房间的侧墙或房内的火墙就是巨型?quot;暖气片"。北方城市居民则一般采取暖气或火炉取暖。
在20世纪初,曾有人调查了西欧各地的墙壁厚度,发现了一个有趣的事实。在建筑材料大致相似的情况下,英国南部、比利时和荷兰,即大西洋沿岸地区平均墙厚为9英寸(1英寸=2.54厘米),德国西部为10英寸,德国中部和东部为15英寸,立陶宛和波兰为20英寸,俄国为28英寸~30英寸。即凡最冷月平均气温在34°F(1.1℃)以上地区,墙壁一般厚度是9英寸;最冷月平均气温每降低1°F(0.56℃),墙厚平均增加1英寸。这是因为北大西洋西部有强大的墨西哥湾流送来大量暖水,而盛行西风又把湾流的热量源源地送上了欧洲大陆。因此,离海愈近,冬季愈暖和,气温不是越北越低,而是愈东愈冷。
我国新疆最北部的阿勒太地区,冬季比欧洲更冷,富蕴曾出现过我国低温的亚军--零下51.8℃。有机会到当地农村老乡家里作客,都会感到房子外观很大,可是一进屋又觉得挺紧凑,原来这种房子的墙壁厚达2尺半(l米=3尺)左右。少数地方还有在厚墙中填满干的畜粪,长期慢燃,以代替火墙取暖的。
比我国东北更北的俄罗斯西伯利亚东部地区是北半球冬季中世界上最冷的地区,地下有60米~500米厚的永冻土层存在。由于这些地区表层土壤冬冻夏融,使许多房屋东倒西歪,当地人称之为"在融冻层游泳"。所以,这些地区的大楼都造得像"高跷"一样,这些"高跷"深深地插进永冻土层内。大楼的楼底高出地面约1米,以防冬季楼里逸出的暖气使融冻层融解。自来水管也干脆加上绝热层后安放在地面上,因为安装在融冻层内早晚要冻坏,又难以修理。冬季为了防止自来水管结冰,每隔一段距离加温一次。
人类自从学会了用火、制作衣服和建造房屋以后,生活的地区就逐渐向北扩展到了北极圈内,爱斯基摩人就是这样的民族。许多报导和照片都说那里的爱斯基摩人居住在冰雪小屋之中,但有的科学书籍指出,情况并非完全如此。有人研究过,这种雪屋是有,但并不很多。爱斯基摩人一般也喜欢垒石为房,只是在迁徙或稍作停留的途中建造雪屋,因为造雪屋比垒石造房要容易得多。首先,他们把压实的雪切成大块雪砖,然后用雪砖垒成像半球形的雪屋。用雪封住雪砖间的间隙,在室内放一把火,使表层的雪略略融化,房屋就密封了。再在四壁挂起毛皮以减少散热,甚至在屋顶上也覆以海豹皮保暖。雪屋的下半部在地面以下,所以雪屋窄小的门也有一半在地下。有的雪屋前还有雪砖造的拱形墙挡风。这种雪屋当地人称为"依格罗"(音译)。由于密封程度较高,点灯加人体散发的热量,使室内温度比室外高许多。
但正因为如此,雪屋会发生缓慢的融化,最终有坍塌的危险。一般一个雪屋居住一两个月就要放弃,另造新屋。好在爱斯基摩人造雪屋技巧高明,花费不了太多的时间。
实际上,我国东北鄂伦春族过去在冬季中远出狩猎,必要时也常挖临时雪屋过夜休息。在他们活动的大兴安岭地区,冬季严寒,积雪深厚,有的地方可达2米以上。猎人们就地挖掘深雪坑,四角插上木杆,上覆熊皮,下铺野猪皮作卧榻,再在雪屋内燃起一堆篝火。这种"雪屋"造起来比爱斯基摩人雪屋容易得多,但密闭性要差得多,室内温度低,主要靠篝火取暖。此外,据记载,在十分多雪的日本北陆山区,居民还有在深雪中挖洞,在这种更临时的房屋中吃"冬冬(译音)餐"的风俗习惯呢!
在热带和赤道地区,终年皆夏,温度既较高,空气又潮湿,因此通风降温成为房屋居住的主要问题。这些地区房屋窗户大而多,开放性大,多面向海风或山谷风方向。开放性最大的房屋也正是在这里。据记载,太平洋中部热带的西萨摩亚的农村房屋,就是把一根根树干围成圆形或椭圆形,顶上覆以椰叶和蒲草。房子没有墙,四面通风,很像我国南方以前的凉亭。房顶下挂的长苇席,可以卷起或放下。收起时八面凉风入屋,放下时抵挡风雨以及下午灼热的西晒阳光。由于这种凉亭或茅屋十分适应当地气候,因而遍及岛国各地,甚至首都阿皮亚市内的不少房屋也修成凉亭式,连国家议会大厦也修成了一个大凉亭。当然这里的凉亭式建筑盛行也与当地多地震有关,但是这种凉亭式房屋在太平洋中南部的其他许多岛屿,如瑙鲁、所罗门群岛,以及其他大洲的赤道热带地区也都能看到。南亚小安达曼群岛翁格人的凉亭式房屋甚至连苇席都没有。我国云南西双版纳等地的布朗族人专为过路人修?quot;沙拉"房,也是这类凉亭式房屋,不过因为当地气候温暖,在这种房子里休息过夜也并不寒冷。
热带地区农村民居的另一大类就是干栏式建筑。这种建筑一般先夯木柱,上架横木,然后再在上面造屋。上层住人,因为高处通风凉爽,同时也避免地面潮湿和蛇虫蚊蝇叮咬;下层圈养家畜或放一些杂物。我国云南西双版纳的孔明帽式竹楼,就是干栏式建筑的一种典型代表。过去竹楼都用长竹片条编墙和地板。通过墙壁空隙,晚上可见星星;人踩在地板上弹性很强。但近年来随着傣族人民生活水平的提高,竹楼正慢慢被木楼代替,但房屋的结构和形状都没有变化。
干栏式建筑也遍及东南亚和世界各地,但住法略有差异。例如澳大利亚的有些地方,干季中人是睡在楼下的,因为进出方便。而新几内亚人的高脚木屋下层更是作为日常的家庭劳作、接待客人和取暖做饭的地方,上层只是晚上用来睡觉而已。这就要看当地气候的干湿和风俗习惯了。
行人廊与水上房屋--多雨、深雪气候
如果我们从陕西关中地区向南翻越秦岭进入陕南地区,就会发现秦岭两侧的农村房屋,差别也是很明显的。关中地区以土墙泥顶房屋居多,陕南则以砖墙瓦顶房占大多数,即使许多房屋还是土墙,但墙的下部还是用砖或石块砌的。其实,这种情况在东部地区也有,其分界线大致在淮河,不过没有秦岭两侧变化那么迅速罢了。秦岭-淮河一线,就是我国自然地理习惯上的南北方分界线。线南雨季长、雨水多(年雨量1000毫米~1500毫米),阴雨季长,砖瓦房较适应这种多雨潮湿气候;线北雨季短(7月~8月)、雨量少(年雨量750毫米左右甚至以下),土房足以适应这种气候,而且造价也便宜。
多雨潮湿地区的房顶,除了用瓦以外,也还有其他许多因地制宜的材料。例如,贵州山区用层理平整的天然薄石片为瓦(约一尺左右见方),也美观实用;有些山区劈粗竹、通竹节为长瓦,屋内也可不漏雨;西双版纳、德宏自治州的香茅草、东帝汶的棕榈叶、西萨摩亚的椰树叶等也都是取之不尽的房顶材料。相反,我国内陆西北干旱地区虽也有以瓦为顶的(例如宁夏),但却只有仰瓦而无复瓦,因为这里下雨少,雨量也不多,无复瓦不足为患。
在特别潮湿多雨的地区,还常把屋檐伸出较长,或者把屋面形状从直线变为曲线,即从顶到檐先陡后缓最后略略翘起,可使屋面雨水射出更远,即所谓"吐水疾(快速)而溜远"。在更多阴雨的地区,还在屋檐下装雨槽集中导水,以及加高房基,这些都能防止屋檐水侵蚀墙基。日本暴雨多、历时长的地区,为了防止瓦棱渗水,都用灰泥涂抹瓦接缝处,并加大屋顶的坡度以减少雨水在屋顶上的停留时间。
在季节性泛滥的地区,例如柬埔寨金边湖周围,及湄公河三角洲同塔梅平原和前、后江平原地区,都是旱季可种田、雨季好捕鱼的鱼米之乡。这些地区农民都住在高脚房屋中,旱季中可上楼下楼,雨季中跨出门槛便是水,坐着小船出入,有着独特的居住方式。
其实,不一定季节性泛滥的地区才有高脚水上房屋。热带非洲贝宁共和国最大的城市科托努附近郊区的诺库湖上有个水上村庄冈维埃,它以独特的水上房屋建筑和居民的原始生活方式吸引着那些久居陆地高楼的世界各地的旅游者,使这里成为贝宁的三大名景之冠、西非的旅游胜地。
冈维埃的水上房屋,建筑在插入水底的木桩上,屋顶多覆有很厚的茅草,隔热很好。墙和地板都用柳树枝编成,易于透风散热。每座房屋都有楼梯通到水面,独木舟是当地居民的主要交通工具。村中还有水上集市。贝宁的水上村庄大约形成在17世纪初,据记载是因为北方邻国入侵,居民被迫迁到湖内居住,从此世世代代延续下来。目前贝宁共有30个水上村庄,冈维埃是其中最大的一个,约有居民2万人。
有趣的是,在荷兰共和国的马根岛上也有着相似的高脚木屋,那是因为这里本是沿海沙洲,为使房屋不建在"沙滩"上,才采取和水上房屋一样的打桩措施。
东南亚加里曼丹岛北部的文莱国首都文莱市附近的文莱河上,也有6个水上村庄,有东方威尼斯之称。居民总数约28000人。他们也是居住在立在水中的高脚木屋里。屋子地板高出水面约2米,涨潮时伸手可及水面。为了便于同村人来往,屋与屋之间都有木板桥连接,或用木舟、舢板、汽艇作交通工具。
此外,现在世界上许多国家还有水上人家,即以船为屋。例如,菲律宾苏禄岛附近海上的巴召人,一生都居住在木船上,"大海故乡,木船家园"的"海上萨尔玛(族名)人"之称。
在高温多雨的热带城市里,也有许多与这种气候相适应的建筑,最典型之一要算是街道两旁的行人廊(俗称骑楼)了。在我国东南沿海的厦门、汕头、广州、南宁和台湾省的许多城市都可以见到,街道两旁的商店楼房从二楼起向街心方向延伸到人行道上,以避免热带骄阳的直接照射并解决行人、顾客的避雨问题。许多中小城镇一般也有把屋檐延伸以构成行人廊的建筑,例如福建漳平、广东梅县等城镇的柱式支撑行人廊。福建龙岩等地的行人廊则以拱代柱支撑,远看街道两旁就似长长的拱桥一般。正因为有了这种行人廊,许多热带城市居民上街常常不带雨具。
雨和雪虽然降水性质不同,但多雨和深雪对房屋居住的影响,却有许多相似之处。例如,世界上的多雪地区,街上积雪厚度可以没人头顶。在日本本州地区西海岸,冬季正处在西北季风的迎风侧,是世界冬季多雪地区之一,许多城市在冬季都要在加长的屋檐下加设临时墙壁,形成封闭的行人廊。新泻县的长冈市和高田市等,冬季积雪特多,还有专门的木制行人廊,称之为"雁木"。积雪深厚的日本山区,房屋大都造成两层楼,冬季底层被雪围困,还可以直接走屋外楼梯,由二楼出入。
此外,在积雪多的地区,由于房屋受雪压过重会受到损害,因此除了加固房顶,例如加密椽子和屋檐加支撑等措施以外,层顶坡度一般较陡,以尽量减少屋顶积雪。中欧山区和西北欧地区中世纪的尖顶房屋就与多积雪的气候有关。但我国积雪不多的东部地区如大连、青岛等地也有许多尖顶房屋,那纯粹是解放前洋人照搬西欧建筑的结果。
厚墙加小窗--干旱炎热气候
1925年3月,南美洲秘鲁的太平洋沿岸发生了一场灾难。这一个月里当地盛行的风不是从东南吹来而是来自西北,从赤道南流的大量暖水代替了往常南来的秘鲁寒流。于是,海里丰富的浮游生物不见了,吃浮游生物的鱼类不见了,吃鱼的鸟类也不见了,秘鲁捕鱼量顿减。而且过去这里几乎从不下雨的地方,现在却降了大量暴雨。大地苏醒了,披上了绿色盛装,河水也能流到海里了。不幸的是,与当地干旱气候适应的粘土质建筑物(世界干旱地区房屋大都是土质的)却遭到了破坏,许多房屋酥软了,全市大约有1/3的房屋倒塌。受到暴雨洪水的冲蚀,道路也损害了,埋在地下的电线和自来水管也暴露出来,利马城一时陷入了黑暗,缺乏饮用水……可是,一到月末,洋流和风恢复了原来的方向,一切又都正常了。
在地球上,干旱气候区域大都分布在热带和亚热带地区。晴朗的天空,丰富的日照,地面又无水分蒸发以资降温,因此干旱地区的夏季是十分炎热的。各大洲和世界的极端最高气温记录都发生在干旱地区。此外,干旱地区因为晴朗少云,所以白天气温升得高,夜间气温也降得低,气温昼夜变化大。干旱地区这种白天炎热、昼夜温差大的气候特点,使得当地的房屋逐渐形成了厚墙小窗的特点。例如适应撒哈拉炎热气候和巨大温差的非洲苏丹式房屋就是这样,地中海周围和中东地区尖顶、厚墙、小窗的阿拉伯式建筑也是这样。厚墙小窗的目的是,白天室内尽量保持夜间获得的凉爽温度,小窗可以减小白天的通风量即减少从窗户的进热量,厚墙可减少白天太阳热量传入。日本过去曾有人撰文说,冬暖而夏很热的意大利首都罗马城,贫富之差在夏季表现得最清楚。因为富有者多住大屋,太阳一出就关窗,使夜间凉气保持在室内。热了还可换个房间,仍是凉气扑面,所以夏而不觉暑。随着阿拉伯国家社会经济的发达,尤其是海湾产油国,大批建筑物拔地而起,其中大部分照搬西方,大都采用铝合金框大玻璃窗。在当地炎热气候下浪费了许多降温能源。现在,阿拉伯国家的许多建筑师已经注意到这个问题,正 在呼吁维护和发展阿拉伯的传统建筑艺术。我国高温冠军新疆吐鲁番地区的农村房屋,除了厚墙小窗趋势外,还有两个特点:一是入地一尺至二尺,利用地下的凉爽作用;二是家家房前屋后种上葡萄等攀援爬藤植物,使屋顶和墙壁免于阳光直射,从而显著降低室温。我于1982年6月23日~24日在吐鲁番地区气象局职工家中访问时,也见到他们有白天关闭门窗,拉上窗帘,一直到傍晚太阳下山以后一段时间才打开门窗通风的习惯。
石垣、暖阁与四合院--防风建筑
日本和我国都是世界上台风最频繁的国家。为了和台风作斗争,劳动人民在长期实践中找出了许多办法。例如我国海南岛许多居民都凿石砌厚墙,既抗风,夏季屋内也比较荫凉;正当台风北上之冲的日本高知县,两层楼的高度比邻县要低二尺左右,屋顶也比较平缓,以减少受风面积;渔村中许多房屋,用渔网网住屋顶,或用大石压住;瓦片用灰泥抹缝,甚至用粗方木条作楞,上面覆以整张马口铁皮做成"铁板一块"的坚固屋顶,以防大风揭顶揭瓦。此外,在台风危害较大的地方,大都垒防风垣(墙)保护房屋,石垣高度与屋檐齐,防风效果较好,几乎家家如此,以至成了当地农家房屋的一个特色。日本冲绳宫古岛上的石垣镇,就是以此得名的。我国台湾东南70千米兰屿岛上的椰美族人,为了躲避台风大风,利用海边圆石垒起牢固的地基和墙壁,建成了半地下式的两层楼房。
在我国和日本等东亚季风地区,不光有夏季南来的台风大风,还有冬季北来的寒潮大风。在中低纬度地区,强劲的北风是很寒冷的,因此,挡风也就是避寒,所以这些地区的房屋都采取面南背北,避风向阳。为了躲避寒风,北墙一般不开窗户。我国北方城市,凡房屋朝北朝西的门都装"暖阁"(门斗),使门变成向东或向南开,以避免寒风直入室内。北京四合院也是一种避寒风的好建筑形式。紧凑的四合院中,尽管院外北风怒号,院内却有风平浪静之感。日本西海岸农村住宅的西北方都植防风树木围护,向北突入日本海中的能登半岛西岸,常常是西北风加上大雪,所以家家还有防雪栅栏设备。我国甘肃河西走廊是著名大风区,也有抵御寒潮大风的防风石墙建筑,把农家围成一个个很紧凑的小院,这在兰新铁路沿线就可以见到。
几种特殊的屋顶
前面我们已经讲到过一些房屋的屋顶,这里主要讲几种特殊用途的屋顶。
平顶 我国华北地区许多农村房屋的顶都是平的,因为这里年雨量少,雨季短,冬雪也不大,因此平的泥顶房屋完全可以适应这种气候。泥和草糊起来的房顶冬天也很保暖,春秋季还可当晒台晒粮食和其他杂物。我国藏族的碉楼顶部也是平的,可以晾晒种子和粮食。
在夏季极其高温干旱的吐鲁番盆地里,室内夜间无法入睡,人们习惯露宿室外。露宿的方式,除了把床搬到庭院中外,还有一种办法就是睡在平平的屋顶上。读者们不必为他们捏把汗,因为屋顶四周有半人高的围墙。
水顶 在一些热带、亚热带地区,夏季阳光热辣、房子里的人好比头上顶了一个热锅。聪明的人们想出了一个好办法--在屋顶上灌上水。这样,房间里就荫凉了好多。70年代我在云南元阳县发现这里山区房屋的屋顶还是收集雨水的工具。县城民居平平的屋顶上多有一汗水面。原来这里地处山顶附近,雨水多但缺少泉水,下山挑水又十分不便,因此当地居民便想出了把房顶当水库或者利用房顶收集雨水的办法。
无顶 撒哈拉沙漠及其附近是夏季中世界上气温最高的地方,这里城镇中老区的居民许多还住在传统的无顶房屋之中。这种房屋是历史上遗留下来的,平房居多,楼房绝少。房屋四周有围墙,自成院落。围墙用石头或粘土坯砌成,很厚。这些房屋没有窗户,光线很暗。原来,所谓无顶,只是没有坚硬的屋顶罢了。屋顶上用海枣树的枝叶覆盖,海枣树叶一般如手掌般大小。这种房顶白天也能遮阳,夜间房间里的热量可以通过枝叶间的缝隙散发出去,起到调节温度的作用。显然,这种顶的房屋只适用于基本无雨而且比较暖热的热带、亚热带气候。因为它不能抵御严寒和降雨。
此外,现在我国许多城市和农村的居民,在他们自己的屋顶上营造花园式屋顶,或在屋顶平台上养鱼、种庄稼。从气象效果上讲,它们也都能改善局地微气候和使居室夏季中变得凉爽些。
可移动的房屋--帐篷
在世界上,过去和现在,都有着许多以狩猎或游牧为生的民族。为了适应实际生活的需要,他们创造了随时可以移动的帐篷式房屋。其中比较有代表性的有北美印第安人的"梯皮"帐篷、阿拉伯游牧民族帐篷、蒙古包和牦牛帐篷等。
印第安人的帐篷是圆锥形的,上面覆以驯鹿皮(冬季)或桦树皮(夏季)。在气候比较暖和的地区也有全年都用桦树皮的。帐篷顶部有两块没有合拢的覆盖物叫"耳朵",兼作通风排烟和采光之用。在雨雪天气时?quot;耳朵"便严严地合拢起来。
阿拉伯游牧帐篷截面像个等腰梯形,但是顶是突出的(中心柱)。由于阿拉伯地区气候比北美暖热得多,因此帐篷一般都用篷布,又薄又牢固。冬天帐篷四个角要捆在木桩上,篷布四个角也要紧贴地面,以防风沙和寒气侵袭。夏天到来或天气炎热时,篷布的四个角就卷起搭在木桩上,四条边也掀起来,以使气流畅通,带走暑热。此外,阿拉伯帐篷中多有挂毯,但这种挂毯并非用来欣赏(阿拉伯毯子十分有名),而是用来阻挡风沙的,因为阿拉伯地区多沙漠,风沙很大。
蒙古包是下部圆柱形、上部圆锥形的帐篷,一般用毛毯围盖,因为蒙古族居住地冬寒而夏凉。蒙古包的外形有利于在冬春寒潮大风中减小风的阻力,增加稳定性。上部的圆锥形有利于冬季减少积雪,夏季雨水迅速下流。在内蒙古地区,夏季尚有较大的雨,因此蒙古包周围要挖一道小沟,以防外水进入包内。此外蒙古包顶部也有孔道排烟、通风、透光,羊毛毡做的门直拖地面,可防止冷空气进入包内。
藏族的牦牛帐篷有点特殊,它是"穹庐"式的幕帐,支起来特别快捷:只要把帐篷布铺开,四角的牦牛毛绳系上木桩,然后在篷幕下穿入木梁,用两根立柱支在梁下,一座高可及颈的简易住房便立即建成。篷布全部用牦牛毛的织物缝成,因为青藏高原上不仅冬季严寒,夏夜也是相当寒冷的。
建在地下的房屋--窑洞
我国黄土高原不仅面积广阔,而且黄土厚度也是世界最大的,一般都在50米~80米或者80米以上。我国居住在窑洞中的人数至少在
4000万以上,也是世界最多的。黄土窑洞由于其易建、安全、蔽风、遮雨,而且冬暖夏凉,直到今天,仍然是我国黄土高原地区广大农村居民最主要的居住形式。
我国的黄土窑洞多数是临山、依沟、沿河而建的崖窑。这些崖窑可沿等高线建成一层或多层的带状立体窑洞群,远看好比巨大的大楼一般,这主要就是因为我国黄土层的深厚。还有另一种颇为有趣的下沉式窑洞,它们多数是在黄土塬地面先向下挖,挖成方形地坑(天井),再向四壁开挖的窑洞院落。所以远看并不见任何窑洞。乍到这样的村落,你一定会感到惊讶,真是"进村不见村,树冠露三分","平地起炊烟,忽闻鸡犬声","院落地下藏,窑洞土中生"。来这里参观下沉式窑洞的人,常常担心它雨季中会不会被淹。其实这种担心是不必要的。因为黄土高原雨量本不太多,土壤比较干燥。下沉式窑洞的顶部和入口处一般都造得稍高,以避外水。所以窑洞真正承受的只是窑院天井这一块的雨量,水量不大。即使遇上暴雨,院内还有渗井。渗井是一个砖砌的井,一般十几米深,水一流进去很快就吸干了。还从来没有听说过有灌满渗井的事。
窑洞之所以有冬暖夏凉的功用,主要是因为土壤是热的不良导体。所以随着入地深度的增加,温度的昼夜和季节变化的幅度便剧减,而且最冷和最热月出现的时间同时后延。以有地下5米深观测记录的北京为例,地表最冷是1月,平均温度是零下5.5℃,最热是7月,平均温度29.4℃(振幅34.9℃)。可是地下1.6米深处最冷月是3月,平均温度5.5℃,最热8月20.7℃(振幅只有15.2℃)。地下3.2米深处最冷在4月,平均温度9.5℃,最热10月,17.2℃,振幅只有7.7℃。大约在地下5米深处,最冷已延至5月,平均温度11.8℃,最暖在11月,平均温度15.6℃,即振幅比3.2米处又减一半。大约到了12米~13米深处就基本上是恒温世界了。所以如果说北京地表一年中经历了严冬盛夏变化的话,那么地下3米~4米以下就是四季如春的温度了。井水之所以冬暖夏凉也是这个道理。
不过应当说明,一般崖窑因进深不大,加上因通风透光门窗开得较大,因此窑洞内气温受到外界大气的影响较大。但下沉式窑洞(一般都在10米~11米深处)中的冬暖夏凉效应就比较明显,例如山西省平陆县候王村的下沉式窑洞(当地称为地窨院)。据一位窑主人介绍,室内一年四季气温始终在10℃~20℃之间。盛夏三伏在洞内睡觉要盖棉被,数九隆冬仍然暖气融融。因此,久居窑洞的老人常常不愿意离开,说住地面上的平房不习惯,夏天热得睡不着。据抽样调查,窑洞居民的平均寿命比住平房的要长6岁之多。
最后介绍一下非洲马里的"井中旅馆",因为它非常类似上述下沉式窑洞。据记载,马里的斐巴摩纳地方,夏季高温炎热,气温常常高达四五十摄氏度,外地旅客很不适应。人们遂在干燥的高坡上向下打3米深的干井,然后再向四周挖出约40平方米(约二三十个床位)的空间。后来这里还发展了配套的餐厅、游艺室等,很受旅客欢迎。
气候与饮食
俗话说,"民以食为天"。天然食物的分布,食物的储存、加工和运输,以及季节与饮食的关系等等,都与气候有密切关系。
食物分布与气候
人类虽然食物众多,但各地天然食物的分布受气候限制甚大。极端地说,在北极的爱斯基摩人,在冰天雪地之中主要摄入动物型食物;而赤道热带地区植物型食物来源丰富,有些地区土著居民的主要生产劳动就是采集。
在我国,气候对人们主食影响最典型的可算是"南稻北麦"了。因为大体在秦岭-淮河以南,春雨、梅雨雨量丰富,非常适合种植需水多的水稻,因而南方历史上一直以大米及其制品为主食,例如米饭、米糕、米团等。而秦岭-淮河以北的北方地区春天雨水稀少,素有"十年九春旱"之说,因此历史上一直种植耐旱的小麦,人们也主要以面粉制品如面条、馒头、饺子、大饼等为主食。国人这种食性常一辈子也难改。我是南方人,来北京已近40年,依然没改爱吃大米的习惯。在降水更少的内蒙古、西北地区和夏季很冷的青藏高原上,或因干旱,或因寒冷,那里已不能生长庄稼、树木,只能长草,当地人们主要以放牧牛羊为业,因而便以牛羊肉、奶为主食。
我国古代政治、经济和文化中心都在北方,当时北方广泛种植的耐旱、耐寒又富有营养的小米,是广大老百姓的主食。古代以"社"代表国家,"社"是土神,"稷"就是小米。可见小米十分适应当时北方的气候。因为正如《诗经》上所说,庄稼乃"生之者地也,养之者天也",其中的"天"就是指气象条件。
水果的地域分布比粮食还要严格。在我国,热带、亚热带水果椰子、芒果、菠萝、桂圆、荔枝、柚子、香蕉等最怕0℃低温,因而只分布在华南地区。柑桔、枇杷等亚热带水果能耐轻寒,但在零下9℃左右甚至以下低温时仍会造成严重冻害,一般只分布在秦岭-淮河以南地区。秦岭-淮河以北的温带地区则盛产苹果、梨、柿子、葡萄等温带水果。我国长城以北和新疆北部地区,因为冬季过于严寒,苹果等温带水果也难以生长。近年来,利用嫁接、杂交等方法,苹果已开始向更北地区扩展。
南北方蔬菜品种也有很大不同。以冬季当家菜为例,北方过去因为连温室蔬菜也没有,一冬都吃大白菜。但这种大白菜在南方却长不好。喜凉的北方土豆运到南方种植后会很快退化,如果无法做到及时调进新土豆种,那么就只能在高寒山区种植它们。南北方经济作物也大不相同。以制糖原料为例,南方有喜温暖的甘蔗,北方有喜温凉的甜菜。糖用甜菜现在主要分布在40℃ N以北地区。我国古代没有甜菜,北方居民习惯吃咸,故历史上素有"南甜北咸"之说。
但即使南北方都能生长的作物,其品质和产量也有不同。例如北方小麦的蛋白质含量高于南方,磨出的面粉口感好。新疆等干旱地区阳光强、气温日较差大,生长期内热量丰富,因而瓜果特别甜美。鄯善的哈密瓜、吐鲁番的葡萄、库尔勒的香梨驰名中外。
食品储存、加工、运输与气象
人类的许多食物,总要或长或短储存一段时间。对我国来说,食物储存中最关紧要的是粮食,因为库存粮食数量极为巨大,一旦生虫、变质,轻则降低营养价值,重则不能食用,造成巨大损失。粮库温度在20℃以上,相对湿度90%以上,粮食含水量在16%~18%或者18%以上时,最适霉菌等微生物生长繁殖,高温高湿也利米蛀虫(如米象)等害虫生长。因此粮库储粮要及时通风、降温、降湿,必要时还要晾晒。据1997年11月24日《中国科学报》报导,记者访问了日本农林水产省粮食厅负责粮食储藏的官员。该官员介绍说,日本储藏大米(日本人主要吃大米)的办法有常温和低温两种,以低温为好。主要是把通风管道深入散装大米之中,输入冷风使粮温保持15℃,空气相对湿度75%。由于粮食处于低温休眠状态,不仅不会发生虫害和霉变,而且由于这时粮食的呼吸作用极微弱,因而储藏期可大大延长,两年后大米质量基本和新米相同。该报1997年10月31日还报导,新华社记者参观了瑞典中部乌普萨拉市的一个现代化粮库,瑞典人安全储粮的办法是,入储前先经烘干处理,使粮食含水量降至14%以下,可保粮食1年不变质;如果含水量保持在13%以下(粮仓中有自动显示粮食温度和空气湿度的设备),温度又低于20
℃,甚至可保存20年~30年(冬季中粮温保持5℃~6℃或者6℃以上)。
储粮虽然需要低温,但是面食发酵、做酱油、制酱豆腐(即豆腐乳)及乳酪加工熟化过程中,由于需要特殊微生物帮助,温度过低便不利于微生物繁殖。例如在10℃以下时,酵母菌活动便减弱,以至停止。
空气过湿虽易使粮食霉变,使食糖、食盐等因吸湿而潮解,但是过干会加速食物水分蒸发,麻烦也多。例如北京过去的散装糕点,冬季中常难以咬动。人们戏称北京一般圆形的点心"铁饼",而江米条之类长条形点心是"铁条"。但人们可利用干燥快制干化食品,例如笋干、紫菜干、咸鱼干等。过去山东农民靠秋季晾晒的红薯干作为过冬主要粮食,但如秋雨过多,红薯干会发生霉变。一冬粮食化为乌有,其后果可想而知。吐鲁番葡萄干则是依靠当地热且极为干燥的气候,用40天左右工夫晾出世界一绝的"绿珍珠"的。
前面提到我国北方过去冬季当家菜全靠大白菜,因此家家都大批储存过冬。但储存温度高了会腐烂;不慎冰冻了会味同嚼蜡;室内存放的风干了的大白菜也无法吃。居民一般挖1米~2米深的地窖,在5℃左右的温度储存最好。我国东北大部分地区地下3米~4米深度处的温度全年都在5℃左右,食物久储不腐,是个"天然大冰箱"。新疆地区"围着火炉吃西瓜",也是冬天烤火时吃窖存的西瓜。
食品在运输过程中虽然时间较短,但也和气象密切相关。例如食糖、食盐及其制品需要严格防雨和避免过潮、过干;水果和流质食品等冬要防严寒冰冻,夏要防腐,均需空调运输工具。
季节与饮食
不同气候区中的主要食物固然有很大差异,但同一气候区中冬夏食物也可有很大不同。这主要在温带,特别是堪称世界上最冬冷夏热的我国。
冬季中,人们热量消耗很大,因此食欲好,这时人们多吃高蛋白动物型食物,特别是热性的羊肉、狗肉,中老年人还常用药物进补。吃法多用火锅。北方人用火锅涮羊肉,边放边吃鲜;南方火锅主要起煮熟和保温作用。除了火锅外,云南"过桥米线"(米粉做的粉丝)和西安的"羊肉泡馍"中也有民间有效的保温办法,即汤上都有一层厚厚的油。油蒸发慢,蒸发耗热便大大减少。
到了夏季,天气炎热,人们胃口大减。因此多爱好新鲜爽口、易消化的清淡食物,菜也是肉少而蔬多。冰棍、雪糕等冷饮和啤酒、汽水等饮料销售量随气温的升高而直线上升。西瓜和绿豆汤则是民间清凉去火的消暑佳品。
有趣的是,有些地方常反季节而行之。我国东北民间过去有一道菜叫"油炸冰溜子"。把室外屋檐下挂的冰溜子,用白面拌成面棍,然后放在油里炸。由于动作快,在冰化之前外面的面已炸熟,一咬一股白气,风味独特。类似的关东奇俗还有"刀切生鸡蛋"和"空心疙瘩汤"。
"油炸冰溜子"是冬季吃冬季中的冰,泰国夏季吃的牛肉火锅则是夏季中的冬季吃法。因为那是在冰室中进行的,冰室中气温低至十几摄氏度,吃火锅当然是十分舒服的了。
如果说,前述温差可以导致"食差",即冬季中外界气温和体温之差越大,胃口越好,夏季中气温接近体温因而食欲为一年中最差的话,那么,温差还能导致"味差"。例如有人做过实验,在炎热的夏季,让一群人依次饮用不同温度的啤酒以鉴定品质,结果大家都认为6℃~8℃的那种啤酒味道最好。实际上他们喝的啤酒都是一个桶里的,只不过温度不同。这个实验在冬天进行时,最好喝的啤酒变成10℃~12℃的那种了。此外,不同食物在不同温度下味觉也有不同,例如吃冰西瓜以8℃时口感最好,饮热咖啡以70℃最可口。距此适宜温度越远,口感便越差。
在我国四川、湖南、贵州等西南地区,当地居民都喜欢吃辣椒,民间素有"湖南人不怕辣,贵州人辣不怕,四川人怕不辣"之说。这是因为这些地区一年四季特别是冬季比较阴冷潮湿,吃辣椒有祛风去湿、散寒健胃之效。四川人喜欢的麻(花椒)辣面也有同样功效。常常一碗面,一头汗,感冒便好了。我去过一些高山气象站,例如山西五台山顶,海拔2896米,那里夏季常要生火炉、盖棉被,7月平均气温只有9.5℃,气候阴湿。那里的气象员没有四川人,但也大多吃辣椒,其中驱寒抗风湿就是主要原因。
青藏高原对我国气候的影响
地形是影响气候的主要因素之一。被称为"世界屋脊"的青藏高原,雄踞在亚洲的中部,位于我国的西南部。它南起27°N,北止40°N,纵跨纬度13°;总面积约230万平方千米;平均海拔4500米。地域之广阔,地势之高峻,是世界上其它高原所无法比拟的。如此雄姿,不仅使它本身形成了非地带性的高原气候,而且由于它的存在,对北半球西风气流的东进、东亚的季风环流起屏障作用;同时它又对造成我国东部地区大雨或暴雨的西南低涡的产生起着重要的作用。
首先,在冬季,北半球的西风带南移。由于高大的青藏高原的存在,使三四千米以下的西风气流分成南北两支急流。北支在高原西北部形成西南气流,给高原北侧,新疆中部的天山地区带来一定的湿度。当这支气流再绕过新疆北部以后和南下的极地大陆气团汇合,转为强劲的西北气流,使我国冬季风的势力增强,并向南伸展得很远。南支气流在高原的西南部形成西北气流,使本来就很干燥的南亚西北部雪上加霜,更加干燥(在世界气候类型困上,那里属于热带沙漠气候)。当这股气流绕过高原南侧以后,又转为西南气流,掠过我国的云贵高原以后,继续向东北方向运动,直至长江中下游地区。这股来自低纬度的暖性气流又往往是造成我国江南地?quot;暖冬"天气的重要因素。这两支气流在长江中下游地区汇合东流,形成北半球最强大的西风带。这支西风对我国东部地区的天气变化起着重要的作用(我们在卫星云图上所看到的过往我们上空的云,总是自西向东运动,其动力就是这股西风)。与此同时,位于我国青藏高原东侧的四川盆地和汉中一带,恰在这南北两支气流之间,风力微弱,空气稳定,成?quot;死水区",多云雾天气。
在夏季,北半球的西风带北移,西风南支气流消失,夏季风迅速向北推进,气旋活动频繁,我国东部季风区自南向北先后进入雨季。到了10月以后,西风又逐渐南移,南支西风气流又重新出现,夏季风复退,冬季风又控制了我国东部南北。综上所述,如果没有青藏高原的阻挡,我国大部分地区均能受到盛行西风带的影响,如是那样,我国的气候将会是另一番景象。
其次,由于青藏高原本身所产生的明显的热力作用,这种热力作用直接影响着东亚的季风环流。冬季,巨大的高原,因地势高,冰雪面积大,空气稀薄,辐射冷却快,降温迅速,成为一个低温高压中心。此中心一方面使高原南侧的西风南支气流得到加强;另一方面,这个低温高压中心又迭加在蒙古高压之上,更加强了冬季风的势力,使我国东部南北温差增大。夏季,青藏高原上为一热低压。这个热低压又强烈吸引着来自南亚地区的西南暧湿气流,使西南季风的势力加强,给江南北部、江淮地区送去大量的降水。特殊年份也能影响到川西、陇东地区。同时,在高原的高空,又常形成一个暖性高压。这个暖性高压在东移时,常给川、陕、云、贵各省带来干旱天气,使长江中下游地区的梅雨结束,转为伏旱。这个暖性高压,如果位置偏西,则长江中下游、川东和贵州多雨;而川西与华北少雨;如果位置偏北,则长江流域少雨干旱;偏南则长江流域多雨偏涝。
再其次,由于青藏高原的屏障作用,它直接阻挡了我国西部地区对流层下部南北冷暖气流的交流。冬季,冬季风阻滞于高原以北,使我国西北内陆冷高压势力更强,并使冷空气南下的途径偏东;使位于高原南面的印度比其东西同纬度地区气温高而气压低,气温年较差小。夏季,青藏高原阻挡了西南季风深入北上,使大量的来自印度洋热带洋面上的暖湿气流只能大部停留在南亚的东北部和青藏高原的东南一隅;一部分掠过高原东南边缘的西南暖湿气流进入我国的西南。华中和华东地区,加强了这些地区的降水过程,而我国西北地区则由于青藏高原的屏障作用干旱少雨。
另外,造成我国东部地区的大雨或暴雨的西南低涡,其涡源就在青藏高原。由于青藏高原热力作用的存在,它可以使高原上空的大气产生热力对流,这种热力对流能使高原上空的云泡汇集,成为云团、云区或云带,最后在南支西风急流的吹送下,以跳跃式的水平运动方式移出高原,造成我国东部地区的大量降雨。
塑造人类的艺术家--气候
气候对人种的不同"打扮"。人类学家以皮肤颜色来区别人种,把人类划分为黄色人种、黑色人种、白色人种和棕色人种等。大气中的各种物理参数,诸如气温、气压、湿度以及日照、降水等是形成人种特征的重要因素。
在欧亚大陆,可以明显地看出,越往南走,人的皮肤颜色越深。黑种人有着抵御非洲酷热气候的"面目":他们脖子短、体型大多前屈,头明显偏小、头形前后长,而鼻子较阔,呈"塌鼻子",这种长相有利于散发体内的热量。有趣的是,非洲黑人几乎都是卷发,每一卷发周围被留有很多空隙,当炽热的阳光向头顶照射时,这种卷发恰似一顶凉帽。另外,他们的手掌和脚掌汗腺,在每一单位面积中的数量比白、黄种人多,而且汗腺也粗得多,这就更利于排汗散热。
在寒带、温带的高纬度地区,常年太阳不能直射,光照强度较弱,气温很低,严寒期又长,这里大多为白种人。白种人皮肤白、头发黄、眼睛蓝,与阳光照射微弱的环境相适应。白种人为了抵御严寒,往往有一个比住在湿热地区的人更钩的鼻子,他们鼻梁高、鼻道长、鼻孔细小、鼻尖下呈爪状,体毛发达,均与那里气候有关。因为空气经过长长的鼻道后,干冷的空气可以得到缓冲,变得较为暖湿,不会使冷而干的空气一下子冲进去伤害呼吸道。体毛发达,则起着保暖作用。他们头大,头型圆,脸部比较平,这很有利于保温。
黄种人的容貌则介于两者之间,主要分布在气候温和的亚洲。我国属于黄种人,然而我国国土辽阔,气候各异,人的身材也就大不一样。总的来说,人的身高,高纬高于低纬、牧区高于农区、城市高于农村。另一方面,北方人和南方人的身高差异,还与日照时数有极大关系。四川省男子平均身高居全国倒数第二,女子倒数第三,这与四川省年日照时数仅为826.6小时有直接关系。
气候左右人的性格。生活在热带地区的人,为了躲避酷暑,在室外活动的时间比较多。气温高,使生活在那里的人性情易暴躁和发怒。
居住在寒冷地区的人,大部分时间在一个不太大的空间里与别人朝夕相处,养成了能控制自己的情绪,具有较强的耐心和忍耐力的性格。如生活在北极圈内的因纽特人,被人们称为世界上"永不发怒的人"。
居住在温暖宜人水乡的人们,因为水网海滨气候湿润,风景秀丽,人们对周围事物敏感,且多情善感,机智敏捷。