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(一)陆地低纬度气候
低纬度气候主要受赤道气团和热带气团的控制,全年高温,月平均气温最低也在15℃以上。
影响气候的主要环流系统有热带辐合带、信风、赤道西风、热带气旋和副热带高压等。
这些系统的季节移动,导致降水量的季节变化。
陆地低纬度气候带包括赤道带和热带。
它由赤道多雨气候、热带海洋气候、热带季风气候、热带干湿季气候和热带干旱和半干旱等5种气候类型所组成。
除热带干旱与半干旱气候分布至南、北纬30°
外,其他气候类型均出现在南、北纬25°
之内。
具体来说,陆地低纬度气候带包括:
1.赤道多雨气候
亦称热带雨林气候,主要分布于赤道两侧南、北纬各5°
—10°
的范围内,包括南美洲的亚马孙平原、非洲的刚果盆地和几内亚湾沿岸以及亚洲马来群岛的绝大部分地域。
这里地处低纬,是赤道气团的源地,同时位于赤道低压带,南北半球的信风在此辐合上升,多对流雨。
全年皆夏,各月平均温为25—28℃,日较差比年较差稍大。
年平均降水量多在2000mm以上,月降水量最少也超过60mm。
地带性土壤为热带雨林砖红壤。
2.热带干湿季气候
亦称热带草原气候,主要分布于赤道多雨气候区的外围,一般可达南、北纬15°
左右,也可伸至25°
左右。
包括非洲的苏丹草原、埃塞俄比亚高原、东非高原和南非高原的北部、南美洲的巴西高原和奥里诺科平原、中美洲的太平洋沿岸以及澳大利亚北部等地区。
气候特点是终年高温,有明显的干、湿季之分。
干季时受信风控制,盛行热带大陆气团,干燥、少雨;
雨季时则受赤道低压带控制,赤道气流辐合带移来时,湿润多雨。
植被土壤类型为热带稀树草原红棕色土。
3.热带干旱与半干旱气候
主要分布于南、北回归线两侧的内陆和西部,大体介于南、北纬15°
—30°
之间。
典型的热带干旱气候区包括非洲的撒哈拉沙漠、卡拉哈里沙漠和纳米布沙漠,西亚的阿拉伯大沙漠,南亚的塔尔沙漠,澳大利亚西部和中部沙漠以及南美西海岸的阿塔卡马沙漠等。
这里常年处于副热带高压和信风控制之下,盛行热带大陆气团,气候炎热干燥。
例如,世界“热极”和“干极”都出现于本类型区内,非洲索马里半岛北部的柏培拉,曾有极端最高气温63℃的记录,成为世界“热极”;
南美智利北部的阿塔卡马沙漠年平均降雨量接近于0(阿里卡城实测为0.7mm),从1845年至1936年的91年间从未下雨,被称为世界“干极”。
至于热带半干旱气候则分布于干旱气候区的外缘,分别向热带干湿季气候区和亚热带夏干气候区过渡。
植被土壤类型为热带荒漠(或荒漠草原)荒漠土。
4.热带季风气候
主要分布于亚洲的中南半岛、印度半岛和菲律宾群岛。
在太阳高度角大的季节,赤道低压槽向北伸展到北纬30°
左右,加上海陆热力因子的影响,在南亚次大陆的西北部形成一个热低压,此时盛行从印度洋吹来的西南季风,即夏季风,因降水量多,形成雨季;
而在太阳高度角小的季节,赤道低压槽南移,再加上海陆热力的差异,次大陆的西北部有弱高压发育,此时就盛行东北季风,即冬季风,因降水量少,形成千季。
此外,有的地区还可细分为凉季和热季。
本区气候长夏无冬,年平均温在20℃以上,年平均降水量一般为1500—2000mm,甚至更多。
5.热带海洋性气候
主要分布于南、北纬10°
—25°
信风带的大陆东岸及热带海洋中的若干岛屿,包括中美洲东岸和西印度群岛、南美巴西高原东侧沿岸的狭长地带、非洲马达加斯加岛的东部、澳大利亚昆士兰州沿岸地带以及太平洋中的夏威夷群岛等。
这些地区均处于信风的迎风海岸,终年盛行热带海洋气团,加之信风登陆后遇到沿海山地而抬升,故形成高温多雨的气候,具有海洋性的特点。
这里形成的植被土壤类型与赤道多雨气候条件下相同,为热带雨林砖红壤。
(二)陆地中纬度气候
中纬度地带是热带气团和极地气团相交绥的地带,影响气候的主要环流系统有极锋、盛行西风、温带气旋和反气旋、副热带高压和热带气旋等,天气的非周期性变化和降水的季节变化均较大。
陆地中纬度气候带是冷、暖气流相互角逐的地区,气温、降水的季节变化和非周期性变化都很显著。
按热量情况,陆地中纬度气候带分为陆地温带和亚热带。
由于全球大陆在中纬度地区被海洋分割得最为厉害,所以往往出现大陆东、西两岸和大陆内部不同的气候现象和特征,而表现出干湿带性,并由此影响到自然环境的地域分异。
1.陆地温带气候
陆地温带主要分布在35°
~60°
N的地区,南半球由于只有较小的陆地延伸到40°
N以南地区,所以温带面积不大。
由于受大洋分割作用的影响,温带地区存在着明显的东西分异现象。
一般在大陆东岸为温带大陆性湿润气候或温带季风气候,大陆西岸为温带海洋性气候,二者之间的内陆为温带大陆性干旱与半干旱气候。
(1)温带大陆性湿润气候
主要分布在35°
~55°
N之间的北美大陆东部和亚欧大陆温带海洋性气候区的东侧,即亚欧大陆温带海洋性气候区的东侧和北美大陆100°
W以东大约在40°
N的地区等。
这种气候的气温、降水状况与温带季风气候有些相似,但风向、风力的季节变化不如温带季风气候明显。
在成因方面,它的冬季寒冷干燥不是由于大陆季风的作用所致,而是由于从海洋吹来的西风人陆已深,经过了大陆变性作用,故气温较低,降水较少;
夏季有对流雨,但夏雨集中程度不如温带季风气候那样显著。
(2)温带海洋性气候
主要分布在南北纬40°
—60°
的大陆西部,包括欧洲斯堪的纳维亚半岛的西部和南部,西欧和中欧的大部,北美加拿大科迪勒拉山地以西的太平洋沿岸、南美智利南部安第斯山脉以西地区以及澳大利亚的塔斯马尼亚岛和新西兰等地。
这里全年盛行西风和温带海洋气团,沿岸又有暖流经过,于是形成了冬暖夏凉、年较差小、全年有降水以及秋冬季雨量稍多的气候特点。
此外,这里阴雨日较多,云雾多,日照也较少。
(3)温带季风气候
—55°
N左右的东亚地区,包括我国东部秦岭-淮河一线以北地域、朝鲜半岛、日本的北部以及俄罗斯远东地区的南部。
气候成因与亚热带季风气候相似。
冬季受温带大陆气团控制,寒冷干燥,且南北气温差别大;
夏季受温带海洋气团或变性热带海洋气团影响,暖热多雨,且南北气温差别小。
此外,四季分明、天气的非周期性变化显著,也是温带季风气候的主要特点。
由于上述几种温带气候类型的气候特征主要表现为湿润(中国的华北平原、东北平原为半湿润),因此较普遍的发育了温带阔叶林景观(中国的华北平原、东北平原为森林草原景观),但也存在着某些差异。
东亚的阔叶树种类较欧洲丰富,有蒙古栎、辽东栎以及槭属、椴属、桦属等杂木;
欧洲西部往往形成单一树种组成的纯林,如山毛榉林、栎林等;
北美洲的阔叶林景观(包括五大湖以南,直到阿巴拉契亚山脉、密西西比河流域和大西洋沿岸低地)则以美洲山毛榉和糖槭为主。
整个温带湿润阔叶林带主要发育有色棕壤和灰棕壤,半湿润的森林草原带发育的是褐土和黑土。
(4)温带大陆性干旱与半干旱气候
亦称温带荒漠和温带草原气候,主要分布于亚洲和北美大陆的腹地以及南美巴塔哥尼亚高原和潘帕斯等地。
亚洲和北美的此类气候区距海遥远,深入内陆,四周又有山地、高原阻挡,湿润的海洋气流难以到达,终年盛行温带大陆气团,于是形成了冬冷夏热、干燥少雨的温带大陆性干旱与半干旱气候。
一般而言,干旱气候的年平均降水量为250mm以下,半干旱气候则为250—500mm。
南美的此类气候区地处西风带的大陆东岸,是西风带的雨影区域,且西岸有高大的安第斯山脉,西风过山后下沉,绝热增温,干燥少雨,加上沿岸又有寒流经过,空气稳定,降水稀少。
温带大陆性干旱气候条件下植被稀疏,植被土地类型为温带荒漠土;
温带大陆性半干旱气候地带的植被土壤类型为温带草原栗钙土。
2.陆地亚热带气候
陆地亚热带主要分布在南北纬25°
—40°
之间的地区。
由于受到副热带高压和海陆位置等因素作用,在大陆东岸一般为亚热带湿润气候或亚热带季风气候;
大陆西岸为亚热带夏干气候(地中海式气候);
二者之间为亚热带大陆性干旱和半干旱气候。
(1)亚热带湿润气候
主要分布于北美大陆东部25°
—35°
N的地带和南美的巴西高原东南缘、巴拉那河中、下游以东和潘帕斯东部。
此外,在非洲的东南海岸和澳大利亚的东南岸也有分布,但面积较小。
其主要特点是冬夏温差比亚热带季风气候区小,一年中降水分配也比季风区均匀。
这些地区在纬度位置和海陆位置(大陆东岸)方面,都与东亚的亚热带季风气候区相似,但由于所处的大陆面积和相邻的海洋面积都较小,海陆热力差异不如后者突出,故未形成典型的季风气候。
(2)亚热带季风气候
分布于亚热带的亚洲东部,主要包括我国东部秦岭-淮河以南,热带季风气候区以北的地带,日本南部和朝鲜半岛南端。
冬夏海陆气温不同引起气压配置的变化是形成本区气候的主要原因。
冬季亚洲大陆为高气压所控制,盛吹由陆地向海洋的西北风即冬季风,降水较少;
夏季亚洲大陆为低气压所控制,盛吹由海洋向陆地的东南风即夏季风,降水较多。
常绿阔叶林是亚热带湿润气候和季风气候条件下的主要植被,与之相应的土壤类型为红壤和黄壤。
(3)亚热带夏干气候
亦称地中海式气候,主要分布在南北纬30°
-40°
的大陆西岸,以地中海地区的夏干气候范围最大,特征最明显,此外还包括美国西南部太平洋沿岸、智利中部、非洲南端和澳大利亚南端等地。
亚热带大陆西岸的行星风系正常分布,这里气候深受副热带高压带和西风带的季节性交替控制。
夏季本区受副热带高压带的控制,以下沉气流为主,气候炎热干燥;
冬季受西风带控制,盛行温带海洋气团,气旋活跃,降水较多。
因此,夏季炎热干燥,冬季温和多雨便成为地中海式气候的主要特征。
该类型气候区主要形成常绿硬叶林带,以常绿灌丛林为主,发育着褐色土。
(4)亚热带大陆性干旱与半干旱气候
主要分布于亚热带大陆的内部,包括西亚的伊朗高原和安纳托利亚高原、美国西部的内陆高原以及南美的格兰查科等地。
干旱气候的形成是由于深居内陆距海远或因有山地阻挡,湿润的海洋气流难以到达,又兼这里地处亚热带,故夏季高温,冬季温和。
半干旱气候属于由干旱气候向其他气候的过渡类型。
这里的植被类型属于荒漠草原,通常生长有旱生灌木及禾本科植物,土壤属于半荒漠的淡棕色土。
(三)陆地高纬度气候
陆地高纬度气候带主要包括北半球50’N以北的亚寒带和北极圈内的陆地寒带,以及南半球的南极大陆地区。
北冰洋和南极冰原分别是冰洋气团和南极气团的源地,西伯利亚和加拿大又分别是亚洲和北美洲极地大陆气团的源地。
在冰洋气团与极地气团交绥的冰洋锋上有自西向东行进的气旋活动。
这里气温低,有世界寒极、北半球寒极。
主要气候类型为亚寒带大陆性气候、极地长寒气候和极地冰原气候。
几个气候带的特点是:
1.亚寒带大陆性气候
亦称亚寒带针叶林气候,一般分布于50°
—70°
N之间,大陆西岸则在60°
N之间,包括北亚大部,欧洲北部,北美的阿拉斯加和加拿大的中北部。
这里的气候主要受极地海洋气团和极地大陆气团的影响,并为极地大陆气团产生的源地。
在冬季,冰洋气团侵入机会很多;
在暖季,热带大陆气团也能够伸入。
气候特征是大陆性强烈,冬季漫长严寒,暖季短促,气温年较差大,降水量少,集中在暖季,蒸发弱,属于冷湿环境。
西伯利亚东北部的维尔霍扬斯克和奥伊米亚康,1月平均气温-50℃,绝对最低气温-73℃,成为北半球的寒极。
维尔霍扬斯克的绝对年较差曾达101.8℃,成为全球气温年较差最大之地。
2.极地长寒气候
亦称苔原气候,主要分布于亚欧大陆和北美大陆的北冰洋沿岸及岛屿,纬度大致介于70°
—75°
N之间,这里已位于北极圈以内,所以极昼、极夜现象明显。
气候特征为全年皆冬,一年中只有1—4个月月平均气温为0—IO~C,降水稀少,大都属于冰洋锋上的降水,多半为降雪,云雾多,蒸发弱。
3.极地冰原气候
主要分布于南极大陆、北冰洋、格陵兰岛的绝大部分地区。
这里纬度最高,极昼和极夜最长的时间可达半年之久。
长年处在极地高压控制下,为冰洋气团和南极气团的源地。
全年严寒,降水量极少,暴风雪常见,因长年积累,形成巨厚冰原。
南极地区是全球的寒极、风极和最干燥的冰雪大陆,北极地区则是冰盖和浮冰的大洋。
(四)高地气候
主要分布于亚洲的喜马拉雅山系、帕米尔高原和青藏高原,南、北美洲的科迪勒拉山系,欧洲的阿尔卑斯山系以及非洲的乞力马扎罗山等地。
由于气温、降水等气候要素随地势增高而呈垂直变化,从而形成了垂直气候带结构。
不同的山地或高原具有不同的垂直气候带结构,即或是同一个山地或高原,由于其内部坡向、高度与位置等的差异,也往往具有不同的垂直气候带结构。
二、世界气候的分布规律
气候也与一切自然现象一样,它的分布和变化并非杂乱无章,而是异中有同,变中有常,呈现出一定的规律性。
在综合考虑形成气候诸因素的基础上,通过分析构成气候差异的基本矛盾,即冷与暖、干与湿以及高气压与低气压的矛盾,并结合与自然景观的关系,可以把错综复杂的世界气候加以简化和归纳,划分出若干气候型。
具有相同的纬度和海陆位置,因而在全球大气环流中所处地位相同的地区,往往属于同一气候型,而各气候型之间的具体界线,则受制于地形等因素。
所谓世界气候分布规律,直接体现在各气候型排列组合上。
形成气候的主导因素,即太阳光热在地球表面的不均衡分布所引起的热力差异和由此产生的全球性气压带、风带及其季节位移,导致各气候型普遍具有按纬度更替的趋向,这是世界气候分布的基本规律——纬向地带性。
另一方面,海陆分布、洋流、地形等因素,又不同程度地破坏了气候的纬向地带性,使在同一纬度地带的气候,出现西岸、内陆和东岸的差异,以及由不同地形条件引起的差异,这是世界气候分布的非纬向地带性。
两者既有联系,又有区别,一幅世界气候型分布图式,就是它们对立统一的产物。
(一)、气候的纬向地带性
按得到的太阳光热的多寡,地球表面被分为五个基本气候带:
热带、南温带和北温带、南寒带和北寒带。
在各大陆的赤道两侧,向南、北延伸5°
左右,如南美亚马孙平原、非洲刚果盆地、亚洲东南部的一些群岛等,为赤道多雨气候(也称赤道雨林气候)分布地区,它以终年高温多雨为特征,没有季节变化,各月平均气温为25—28º
,日较差比年较差稍大;
年降水量在2000mm以上,最少雨月降水量也在60mm以上,多雷阵雨。
湿热的气候对植物生长非常有利,树种繁多,茂密成层,四季常青。
在赤道多雨气候区的两侧,大致到南、北纬15°
的地带,属热带干湿季气候(也称热带草原气候),非洲、南美洲和澳大利亚有大面积分布。
这一气候类型的形成同气压带与风带的季节位移有密切关系。
以北半球为例,冬季阳光直射在南半球,这里处于东北信风带,盛行热带大陆气团,气候干燥;
夏季阳光直射在北半球,信风带相应北移,这里受赤道低气压控制,盛吹来自赤道海面的西南风,降水显著增加。
因此,气候有明显的干、温季之分,年降水量1000mm左右;
本带仍具有低纬地带高温的特色,但气温年较差已稍大于赤道多
雨气候。
因受水分条件限制,树木渐稀,形成稀树草原景色,随着纬度升高,渐为草原取代。
湿季时,生机旺盛,遍地生长稠密的高草和灌木,杂有稀疏乔木;
干季来临,土壤干裂,草丛枯黄,树木落叶。
热带干湿季气候区以外,大致在南、北回归线两侧的大陆内部直到大陆西岸,平均位置约在南、北纬15°
间,属热带干旱与半干旱气候(也称热带荒漠气候),以非洲北部、西南亚和澳大利亚中西部分布最广。
热带干旱气候分布地区常年处于副热带高压和信风控制下,盛行热带大陆气团,气流下沉,所以气候的主要特征为炎热、干燥。
气温相当高,世界的“热极”(利比亚阿济济亚绝对最高气温58°
)就出现在该气候类型区,但昼热夜凉,气温的日较差特别大。
降水极为
稀少,一年不足200mm,且变率极大,甚至连续多年无雨,一年的降水往往集中在几次阵性暴雨中;
加以终年万里无云,日照强烈,蒸发旺盛,更加剧了气候的干燥。
热带半干旱气候的主要特征是有一个短暂雨季,年降水量可增至500mm,它分布于热带干旱气候区外缘,分别向热带干湿季气候区和亚热带夏干气候区过渡。
前者短暂雨季出现在夏季,其成因与热带干湿季气候相似;
后者短暂雨季出现在冬季,气温不如前者高,其成因与亚热带夏干气候类同。
在极地及其附近地区,包括格陵兰、北冰洋诸岛和南极大陆,属极地冰原气候。
整个冬季处于永夜状态,夏半年虽是永昼,但阳光斜射,所得热量微弱,因而气温终年在冰点以下,在南极极点附近已观察到-94.5°
的绝对最低气温,是世界“寒极”所在。
地面为巨厚冰层覆盖,多凛冽风暴,植物难以生长。
冰原气候以南,在亚欧大陆和北美大陆的北缘,延伸着一条极地长寒气候带(也称苔原气候)。
它的特征是冬季酷寒漫长,夏季凉爽短暂,一年中只有2—3个月的月均温在冰点以上,但不超过10°
,年降水量约200—300mm,以雪为主,地面有永冻层,只有地衣、苔藓等低等植物尚能生长。
紧接极地长寒气候带的是亚寒带大陆性气候带(也称亚寒带针叶林气候),约在50°
N间横贯亚欧大陆和北美大陆。
这里冬季仍然漫长严寒,但夏季已相当温暖,月平均气温在10°
以上,高者可达18—20°
,气温的年较差特别大;
年降水量增至300—600mm,以夏雨为多,因蒸发弱,相对湿度很高。
在这样气候条件下,已适宜松、柏、杉一类针叶树的生长。
非洲轮廓较之世界其他大陆单一,地面起伏不大,而且主要位于低纬地区,所以气候纬向地带性体现,气候类型按纬度更替,排列近乎对称。
亚欧大陆和北美大陆北部处于高纬,陆地宽广,气候纬向地带性也表现显明。
各气候类型从北向南依次更替,特别是极地长寒气候和亚寒带大陆性气候均呈带状分布,横贯大陆东西。
二、气候的非纬向地带性
海陆的分布以及由此引起的海陆间气温、气压、风向、降水等随季节的变化,产生了海洋性气候和大陆性气候的基本差异,尤其是在中纬地区,同一气候带内可以明显区分出西岸、内陆、东岸三种不同类型的气候。
海洋性气候主要特征为:
冬暖夏凉,秋温高于春温,气温的年较差和日较差都小,一年中最冷月和最热月出现时间较迟(如北半球温带地区最冷月在2月,最热月在8月);
湿度大,云雾多,降水丰富,季节分配均匀,冬雨较多。
大陆性气候的主要特征大致和海洋性气候相反:
冬寒夏热,春温高于秋温,气温的日较差和年较差都大,一年中最冷月和最热月出现时间较早(如北半球温带地区最冷月在1月,最热月在7月);
湿度小,云雾少,降水不多,且集中于夏季。
海洋性气候和大陆性气候在世界各大陆的分布也呈现一定的规律。
一般来说,凡受海洋气团影响的地区,就带有海洋性气候特点;
凡受大陆气团影响的地区,就带有大陆性气候特点。
因此,由海洋走向内陆,气候的海洋性逐渐减弱,大陆性则逐渐增强。
但实际情况还要复杂一些,这特别体现在沿岸气候差异上。
大陆东岸和西岸同是濒临海洋,气候却截然不同,有的具有大陆性,有的具有海洋性,还有的是海洋性与大陆性气候的混合型或过渡型。
这主要由大气环流所引起的海风的向、背决定的,同时沿岸洋流性质、地形因素也产生很大影响。
其次,就各纬度地带来说,如前所述,在低纬和高纬地带,尤其是在赤道多雨气候、极地长寒气候和极地冰原气候分布范围内,冷与暖的矛盾处于比较稳定、有常的状态,因而气候的海洋性与大陆性对比不明显,东、西岸的气候差异也不大。
而中纬地区,冷暖空气经常处于斗争转化状态,气温、降水等季节变化和非周期变化都十分明显,加以陆地面积特别宽广(北半球),因此海洋性气候与大陆性气候对比显著,大陆性气候尤为明显,大陆东、西岸气候有重大差异。
在欧亚大陆西岸,40°
N以上的地区,终年处在西风带,深受海洋气团影响,沿岸有暖流经过,冬无严寒,夏无酷暑,最冷月平均气温在0°
以上,最热月在22°
以下,气温日较差和年较差都小;
全年都有降水,秋冬较多,年降水量在1000mm以上,在山地迎风面可达2000—3000mm以上,是典型的温带海洋性气候。
这里植物生长茂盛,林木郁闭,遍布阔叶林或针、阔叶混交林。
在40°
N的地区,由于副热带高压带的季节位移,冬季处于西风带,盛行极地海洋气团,温和湿润;
夏季受副热带高压和东北信风控制,盛行热带大陆气团,炎热干燥;
年降水量约750mm,70%以上集中于冬季。
这是亚热带夏干气候(也称地中海式气候),它冬季具有海洋性气候特征,夏季具有大陆性气候特征,相应的植被类型为硬叶常绿乔木和各种灌木丛。
在30°
N以南的地区,终年处在信风带,东北风从大陆吹向海洋,气候极端干燥,沙漠直抵海边。
这是一种沿岸型的热带干旱气候,它与同纬度内陆型热带干旱气候的差异在于沿岸因有寒流经过,所以夏季不那么炎热,年较差较小,雾日很多,相对湿度亦高,有时称其为热带多雾荒漠气候。
以上几种气候类型,在地球上各大陆西岸的相应纬度内均有分布,并以温带海洋性气候—亚热带夏干气候—热带干旱气候的次序更替,在高纬地带与亚寒带大陆性气候相接,在低纬地带与热带干湿季气候相连。
但由于地形影响,它们分布范围却有很大不同。
例如在美洲大陆西部,巨大的科迪勒拉-安第斯山系南北纵贯,使大陆西岸的气候类型均成狭长的条带状分布,范围有限。
亚欧大陆西部,地势平坦,海岸曲折,海风可以深入内陆,加之有地中海水体存在,所以西岸的温带海洋性气候和亚热带夏干气候分布范围很广。
在北非和澳大利亚西部也无巨大地形障壁,西岸热带干旱气候与内陆热带干旱气候连为一体。
在欧亚大陆东岸,冬夏风向和洋流分布与同纬度西岸适成显明对照,因而气温、降水及其季节分配完全不同。
40°
N以北的地区,冬季因为大陆上有高压存在,吹西北和北风,盛行极地大陆气团,加以沿岸又有寒流经过,因此寒冷而干燥,气候具有大陆性;
夏季,大陆上温度高气压低,可摄引海洋的东南风登陆,降水较多。
由此可见大陆东部与同纬度西岸属温带海洋性气候的地区有很