气候资源的概念与意义

2.1.1　气候资源的概念与意义

1）气候资源的概念

气候是地球上生物有机体（包括人类）赖以生存和发展的基本条件，又是人类从事生产、生活的重要环境因素。随着科学技术的发展，气候条件中的物质和能量被人们利用时就可成为一种资源。因此，气候资源是气候条件中可被利用产生经济价值的物质和能量。例如，空气中的氮，在人类掌握了分离、加工等技术以后，制成氮肥加以利用。由于气候资源能够被人类转换为所需要的物质和能量，因此，气候资源进入生产过程后便可成为一种生产力。

气候资源作为劳动对象进入生产过程，主要是通过农作物进行光合作用制取碳水化合物的过程来实现的。一般分为两个相衔接的阶段:第一阶段，是光合反应阶段，这是携带能量的光子流激活植物体叶绿素的过程。太阳能提供植物光合作用的基本能量，为叶绿素利用空气中的CO₂和植物吸收的水等物质进行光合作用提供动力。空气中的CO₂经过叶子的气孔进入到叶绿素反应中心，为植物光合作用提供原料。第二阶段，是生化反应阶段，经过一系列酶的反应，将CO₂变成碳水化合物。热能作用使得分子、离子和原子运动的强度增加，提高了这些微粒间互相撞击的概率，从而在宏观上表现出化学反应速度的提高。

水也是农作物进行光合作用的基本原料。在农作物合成碳水化合物的过程中，水是各种矿物营养元素的唯一传输者，农作物的一切生化反应过程必须在水的参与下才能实现。同时，水还是农作物建造自己的物质来源之一。只有在水存在的前提下，有机体细胞才能正常进行生理活动。因此，年降水量多少、降水的季节分配、降水的变化和保证率对作物的生育和产量的多少等都有密切的关系。同样，日照时间多少和生长期的长短也与农业生产存在密切的联系。

当然，气候资源和气候条件并不是一成不变的，在不同的生产部门中两者是可以转换的。

例如，在工业生产中，风是一种气候资源，往往被人们利用来发电，成为能源。在农业生产中，风既起着调节和输送大气中水分和空气热量的作用，使空气中各种成分输送、扩散或稀释，是气候条件中的一个因子；同时，风也是一种能源，可以加以利用来推动风车进行灌溉。但是，不论在工业生产部门，还是在农业生产部门，气候资源都是作为一种再生性的资源，在一定的限度范围以内，应该最大限度地去利用它。

2）气候资源在国民经济中的作用和意义

气候资源对人类的经济活动影响甚大。早在战国末期，《吕氏春秋》已有“廿四节气”的记载，表明了气候资源对农业生产的影响早已为人们所注意。20世纪以来，随着科学技术的发展，生产规模不断扩大，国民经济活动对气候资源的依赖性更加明显。气候资源作为一种生产力，在国民经济和生产建设中的作用和意义主要表现在以下几个方面:

（1）农业生产方面。气候资源与农业生产的关系最为密切，各种农作物的生长、发育都受气候资源的制约。虽然农业技术已有长足进步，但农业生产在很大程度上仍以气候资源为条件。光照、气温、雨量、湿度、风力等依然是决定农业管理、农作物产量和质量的重要因素；作物播种时间、套种品种、估计灌溉需水量、灾害预防等农事活动的安排都与气候资源的时空变化密切相关。根据区域气候资源的特点进行的农业区划可合理解决农业生产的布局问题，充分发挥农业气候资源优势，避免和克服不利的气候条件，合理调整大农业结构，建立各类农业生产基地；确定适宜的种植制度，调整作物结构与布局，提出有效的农业技术措施，达到充分发挥气候生产潜力的目的。

（2）工业生产方面。工业生产中消耗的氧气以及作为某些工业原料的氢、氮等均来自空气。目前，太阳能利用和太阳能发电在工业上也逐步得到推广应用。同时，气候资源的质量对一些精密和具有特殊工艺要求的工业也有一定的限制作用。工业生产过程中的用水，大部分是由降水形式补给河流、湖泊、水库或储存于地下，经抽取再送往工厂供生产使用，其水量的多少往往限制着工厂生产能否顺利进行；水质的好坏，涉及产品的质量优劣或生产成本的高低。酸雨则对工业设备等有腐蚀损坏作用。大风、酷暑、严寒、干旱和暴风雪等，不仅影响石油的产量，而且还可能造成生产设备的损坏，迫使油井关闭而停止生产，造成较大的经济损失。

（3）水利建设方面。堤坝、溢洪道、隧洞等水利工程的主要建筑物都要以气候资源中最大可能降水、一定频率的暴雨洪水、降水时程分配和点面关系等为依据，坝的结构还要考虑风荷载。凌汛与上下游温度差值有关。灌溉与降水和蒸发的关系密切，蒸发直接影响水量的损耗，所以设计水库及灌溉系统，蒸发是需要考虑的一个重要因素。

（4）交通运输方面。降水量的多少和温度的高低、江河水量周期性的变化直接影响到内河航运等方面的生产活动。海洋航运和港口建设与气候资源有着密切的联系，疾风暴雨、惊涛骇浪常给航运带来严重的经济损失，乃至危害人们的生命；顺风则对航运产生有利的影响；港口建设的方位一般宜与盛行风向大体一致；防波堤的修建必须考虑最多风向和最大风力；海港位置的选择必须考虑雾的出现频率及冬季的冻冰情况等。气候资源的优劣对陆上交通运输也有明显的影响，灾害性的洪水、深厚的积雪、泥石流等常常阻断铁路和公路运输。现代化的飞机虽可全天候飞行，但起落仍不能完全自动化，需目视操纵，因此，云雾、烈风、雷雨等恶劣条件会影响飞机起飞和降落。

（5）城乡建设方面。气候是城市规划中的一个重要因素，城乡规划须充分考虑利用气候资源为人类生产、生活创造合适的环境。通常，在城市规划中要研究温度、辐射、降水、风和影响大气污染的因子。例如，将排放污染物的工厂布置在下风方向；热带、亚热带地区的室内为避免阳光直接照射，不但街道走向须沿着东南—西北向，而且还要有骑楼和凹廊。所以，不同气候区的城市规划应该不同，有的城市要以加强通风和降低大气污染程度为规划的主要目标；有的城市则首先要考虑防御大风的袭击；有的城市须尽量减弱辐射热和防止从沙漠方向吹来的热风；有的城市地势低洼，防御洪水成为突出的任务。在制定这些方案时，气候是城市规划中的一个重要因素。

有些国家对城市规划的某些方面，特别是防止大气与农田污染方面，从法律上加以保证。为防止大气污染和保证安全生产，合理制定大气污染物排放标准，不但要充分考虑地形、生态等特征和大气的自然净化能力，而且还要研究和掌握污染物在大气中扩散的规律。为使城镇的污染物质不超过标准，要进行“总量排放法”研究。即根据当地气象参数、地形、卫生标准等和近地层所能容纳的污染物总量，分析每个工厂和全部工厂污染的影响，以此确定每个排污口的治理方案。