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华北平原的形成可以追溯到燕山运动时期,那时北方地区曾发生一次强烈的地壳运动,形成高耸的太行山。到了距今三千万年前的喜马拉雅运动时,太行山再次抬升,东部地区继续下陷。久而久之,就在山麓东部形成一大片扇面状冲积平原,由于黄河、海河、滦河等水系每年都要挟带大量泥沙冲刷,最终形成了华北平原。
华北平原在中生代为隆起区,局部发育了断陷盆地;新生代断块活跃,古近纪形成一系列次级断陷盆地;新近纪、第四纪堆积范围扩大,形成连片的大平原;同时边缘断块山隆起;新生代相对下沉,形成较厚的沉积。
黄河在孟津下形成巨大的冲积扇;冲积扇中轴淤积较高,成为分水脊,将淮、海河分隔南北。
黄河在孟津以下形成了巨大的冲积扇,成为华北平原上的“分水脊。历史时期黄河多次迁徙,北至天津、南至徐州的广大平原遍受黄河影响。黄河冲积扇上尚保留有决口改道所遗留的大量沙岗、洼地、故道等地形。
华北平原属暖温带季风气候,四季变化明显,南部淮河流域处于向亚热带过渡地区,其气温和降水量都比北部高,平原年均温8—15℃,冬季寒冷干燥,农作物大多为一年两熟,北部部分地区两年三熟。
华北平原大体在淮河以南属于北亚热带湿润气候,以北则属于暖温带湿润或半湿润气候。冬季干燥寒冷,夏季高温多雨,春季干旱少雨,蒸发强烈。春季旱情较重,夏季常有洪涝。年均温和年降水量由南向北随纬度增加而递减。
黄淮地区年均温14~15℃,京、津一带降至11~12℃,南北相差3~4℃。7月均温大部分地区26~28℃;1月均温黄、淮地区为0℃左右,京、津一带则为-5~-4℃。
全区0℃以上积温为4500~5500℃,10℃以上活动积温为3800~4900℃,无霜期190~220天。平原年降水量500~1000毫米。南部淮河流域800~1000毫米,黄河下游平原600~700毫米,京、津一带500~600毫米。
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