北美多肉纪行：下加利福尼亚篇（二）地理、地质与气候

文章来源于微信公众号：Eutopia，作者：杨区区

Baja California

Geography and Geology / Climate of the peninsula

原载：thetravelingnaturalist.org

原作：Mike Douglas & Rosario Douglas

翻译：杨区区

这一部分主要介绍下加利福尼亚的地理分布和主要的地质特征，我们会在介绍的过程中附上一些链接作为扩展阅读，大家可以在外链中获得更加详细的介绍。推荐的参考书目是《下加利福尼亚的路边地质学与生物学手册（Roadside Geology and Biology of Baja California）》，出版于1998年，不必因为这是一本上个世纪的书而担心内容落后——毕竟对于地质变化来说二十几年过于短暂，改变不了任何事。

下加利福尼亚地区来源于大约六百万年前从墨西哥大陆分离出的一个裂谷带和位于加利福尼亚湾下方的转换断层，这一过渡区分割了太平洋板块和北美板块，当地的地震记录可以显示出这一区域内断层的位置。下加利福尼亚也有一些近期的火山活动痕迹，实际上这种痕迹相当明显：半岛上大部分地表裸露岩石均为火山岩。然而仍然有两块巨大的深层火成岩（花岗岩）在地表之下固化，其中一处位于开普区，另一处在下加利福尼亚北部，是南加州岩基的延伸，但是在这之间的表层岩石主要由火山岩填充。地质情况对于自然景观的形成至关重要，花岗岩和火山岩风化之后产生的土壤不同，导致不同基质上植被类型的巨大差异。

【▲Cataviña附近的山坡，底层有固结的花岗岩巨石，表层则是地质年代更新的火山岩，这两种岩石表现出的侵蚀作用是截然不同的，其上生长的植被类型也有很大差别】

根据当地历史记载，下加利福尼亚的火山活动非常罕见，可观测到的上一次火山活动可能要追溯到1746年，但是火山地貌分布广泛——只是这些痕迹多半不在主干道周围，所以大家选择性地无视了它们。一个很好的观察地点是Santa Rosalia西北部的Tres Virgines火山群，从公路经过时能看到远处的San Quintin以西的火山渣锥。

和墨西哥本土不同，下加利福尼亚的石灰岩地层较少，所以这里基本不会有那些只能生长在石灰岩和土壤上的植物类群。关于下加利福尼亚地区的火山活动，可以复制此链接获取更多信息：https://volcanohotspot.wordpress.com/2019/03/17/recent-volcanic-activity-in-baja-california/

【▲显示下加利福尼亚半岛花岗岩和较为年轻的火山岩（新生代：小于6600万年）的分布地图，也标示了半岛相对于北美板块的移动速度（5.1厘米/年，约80英里/百万年）图像来源：https://www.researchgate.net/publication/321977040_Constraints_on_the_rheology_of_the_lower_crust_in_a_strike-slip_plate_boundary_Evidence_from_the_San_Quintin_xenoliths_Baja_California_Mexico/figures?lo=1】

下加利福尼亚的气候主要受全球环流的位置影响，半岛所在的区域通常以下沉空气为主，看上去很像是副热带高压区。海岸线相对于盛行风的朝向导致沿岸较冷的海水上涌，两相结合就导致了海岸地区一年中的大部分时间都有较为强劲的，特别是每天下午的时段。并且，海风还加强了北太平洋副热带高压气团周围的西北风。

下加利福尼亚半岛南部和北部的气候差异很大，造就这种差异的原因有三点：纬度、是否靠近太平洋、海拔高度和是否靠近山脉。

首先是纬度因素：在副热带位置会受到冬、夏季风暴的综合影响，与中纬度气旋（如冷锋等）相关的降水，如冬雨，会随着气旋南下而减少，随着向南推进，与热带风暴或午间雷暴相关的夏季降水的发生频率会显著增多；

其次是是否靠近太平洋：太平洋海水的温度比加利福尼亚湾的要低很多（除了冬春交接的时间段，北部海湾的海水温度会显著下降），由此，从太平洋流出的空气也会使沿海地区降温，换言之，也使白天的高温更加温和了；

【▲▲这组图是2020年3月1日（上）和9月1日（下）的每日海表温度（SST）图像，数据来源于美国国家海洋和大气管理局（NOAA），每年的3月和9月是北半球海洋最冷和最暖的月份，一般来说海洋表面温度来源于阳光照射，但每年日照最长的夏至日和海洋表面最暖月份之间是有几个月的时间差的。同时我们也可以观察到，3月时加利福尼亚湾和太平洋的海洋表面温差是比较小的，9月份则温差很大】

【▲▲这组图是2020年10月22日，1550UTC（上）和五小时之后的2050（UTC）的下加利福尼亚北部云层，五个小时之后低层云层消散了不少】

在下加利福尼亚北部高海拔山脉的背风处有一个明显的雨影（译注：指的是在山脉背风面，雨量比向风面显著偏小的区域），在冬季风暴作用期间，潮湿的西南风带着气团上升并在这些山脉的向风面，也就是面向太平洋的一侧降水，而在下风向，面向沙漠一侧大量减少或没有降水。索诺兰沙漠划分地图上出现的“科罗拉多沙漠下游”是一处很典型的极端干旱沙漠，冬季降水少，夏季降水更少。下加利福尼亚中部和北部的一些荒漠的干燥气候就是来自于这种雨影效应。冬季风暴带来的降水在下加利福尼亚南部有所减少，而南部山脉的海拔也更低，雨影效应在下加利福尼亚南部不是很明显。

【▲下加利福尼亚地区年平均降水量示意图，较高的降水量体现在北部（太平洋冬季风暴的影响）和南部（中美洲太平洋沿岸丘巴斯克雷雨的影响）】

【▲下加利福尼亚地区年降水量与季节影响的相关性示意图，蓝色标识地块依赖冬季降水；红色标识地块依赖夏季降水。西北部的沿岸的蓝色标识地区受太平洋影响，影响范围可以延伸至中部荒漠地区】

上方图表中的原始数据来自Rebman与Roberts的著作，并在Gonzalez-Abraham等人（2010）的研究中经过重新绘制（The Cartographers of Life: Two Centuries of Mapping the Natural History of Baja California, 2010, Journalof the Southwest 52(1):1-40）。这组图表包含了相当多的细节，数字高程信息的分辨率为90米。整个下加利福尼亚半岛只有几百个气象站，并且其中的大多数不会反馈任何数据，所以上方图表的分析依据主要是海拔信息，但即便如此，这些数据总体上还是非常可靠的。冬雨区集中于半岛的西北方，夏雨区则是在最南端；半岛中部的降水反而是最少的，是受冬雨还是夏雨影响要视具体情况判断。

第三个因素是相对于主要山体的海拔高度和位置：虽然下加利福尼亚半岛的山体都很低矮，大部分不会超过2000英尺，但是在半岛北部，也可以达到5000-9000英尺的海拔高度，在这种地势下，海拔高度确实会对温度产生很大影响。然而一般的气象规律在这里并不完全适用：在夏季，如果我们驱车在半岛北部由太平洋沿岸向山区攀登时，会经历一场强烈的逆温，海拔5000-6000英尺范围的白昼温度会高于海岸，当然空气也更加干燥。所以在南加州和下加利福尼亚北部的居民夏季避暑首选是海岸边，而不是山里。

接下来是关于半岛的云层分布。

云层，尤其是低层云层，对下加利福尼亚的植被会产生多方面的巨大影响：在白天，它们反射阳光并降低地表温度，当低层云撞击地面时，云滴（雾滴）也为地表带来了湿度。这些地区通常会生长地衣、空气凤梨（Tillandsia recurvata）等适宜这种凉爽潮湿环境的物种。下加利福尼亚半岛缺乏详细可靠的云层分布图，但是卫星图像可以显示白昼的云层，我们会在接下来的介绍中引用一些。

【▲下加利福尼亚西北海岸，位于圣地亚哥和恩塞纳达南部之间。右图为夏季午间平均云量（1030-1330的平均值），我们能注意到最厚重的云层时沿海岸线分布的】

【▲半岛西北部夏季（左）和冬季（右）云量的差异，图像越亮表示该地区云层越密集，反之越稀疏。在冬季，我们能看到云层大致均匀地从海岸扩散到山地（局部增强或衰减与具体的地形走势有关），然后在背风处突然减退，在图像上就是突然变暗；夏季（5-10月）云层最多的地区集中于海岸和东部最高海拔山脉上方】

以下加利福尼亚半岛为分界，太平洋和加利福尼亚湾两侧的气象差异在夏季表现得最为明显，下方的短片可以作为一个演示：