- Погода и климат
- Какая разница между климатом и погодой
- 25.Влияние течений Мирового океана на климат и растительность материков.
- 26.Поверхостные течения Атлантического океана.
- 25.Влияние течений Мирового океана на климат и растительность материков.
- 26.Поверхостные течения Атлантического океана.
- Основные факторы формирования климата
- Климатическая система, глобальный и локальный климат
- Теплооборот, влагооборот и атмосферная циркуляция как климатообразующие факторы
- Влияние географической широты на климат
- Изменение климата с высотой
- Влияние распределения моря и суши на климат
- Континентальность климата, индексы континентальности
- Аридность климата, индексы увлажнения
- Орография и климат
- Океанические течения и климат
- Влияние снежного и растительного покрова на климат
- Принципы классификации климатов
- Генетическая классификация климатов Б.П.Алисова
- Климаты Земли
Погода и климат
Какая разница между климатом и погодой
Слово «климат» произошло от греческого слова klima (klimatos) — наклон. Древние греки считали, что главное, от чего зависит климат, — это наклон солнечных лучей к поверхности Земли. Как мы теперь знаем, они были правы: этот наклон (разный на разных широтах) — главная причина различий в температуре, а они, в свою очередь, во многом определяют значения других элементов погоды.
Погода может быть очень переменчивой. Особенно это характерно для приморских районов. Например, в самой западной области России, Калининградской, в ходу выражение: «Если вам не нравится погода, подождите 10 минут». Действительно, погода там очень часто меняется.
Бывает и по-другому: на экваторе дождь идёт каждый день, почти по часам. Здесь погода очень устойчива.
Главный климатообразующий фактор — это географическая широта местности. От него зависит, сколько солнечного тепла попадает на поверхность Земли и насколько от неё нагревается воздух.
Климат — многолетний режим погоды, характерный для той или иной местности.
Главные факторы климата:
1. Географическая широта.
2. Близость морей и океанов.
3. Направление господствующих ветров.
4. Рельеф и высота над уровнем моря.
5. Морские течения.
Другие факторы — удалённость от океанов и расположение данной местности на путях переноса воздушных масс. Например, метеорологам известно, что погода над Европейской Россией «делается» в Атлантике: общее господствующее направление движения воздушных масс в умеренном поясе — с запада на восток. Поэтому, чем дальше на восток, тем более холодные зимы, более жаркое лето, более сухой климат. Климат становится более континентальным (рис. 102).
Важные факторы климата — высота над уровнем моря и положение по отношению к горным склонам. Как вы уже знаете, чем выше в горы, тем холоднее. На наветренном склоне осадков много, на подветренном — мало (рис. 103).
На климат побережий существенно влияют и морские течения. Там, где проходят тёплые течения, климат теплее и более влажный (воздух поднимается вверх и даёт осадки). Холодные течения способствуют охлаждению и иссушению климата.
Климат — многолетний режим погоды, характерный для данной территории. он не изменчив, как погода.
Погода. Воздушные массы. Климат.
1. Найдите на карте Калининградскую область. Какие воздушные массы определяют погоду в этом районе?
2. Закончите предложение: «Погода — это. ».
3. Закончите предложение: «Климат — это. ».
4. Перечислите климатообразующие факторы.
5. Сравните арктические и тропические воздушные массы. Какую погоду они несут?
6. Где климат более влажный — в Санкт-Петербурге или Москве? Как вы объясните свой ответ?
7. Выберите правильные ответы. Элементами и явлениями погоды являются: а) температура; б) давление; в) ветер; г) солёность; д) осадки.
8. Установите соответствие между элементами погоды и приборами, которыми они измеряются:
1) Температура воздуха
2) Осадки
3) Атмосферное давление
4) Влажность воздуха
5) Направление ветра
A) Барометр
Б) Термометр
B) Осадкомер
Г) Флюгер
Д) Гигрометр
9. Прослушайте сводку погоды на сегодняшний день. Чем она отличается от погоды вчера? Как вы будете одеваться в школу? Что вы посоветуете своим родным и близким, если резко снизится давление или обещают штормовой ветер?
Это мне интересно
10. Попробуйте оценить различные погодные и климатические явления (малоснежную зиму, сильные ветры, ливневые дожди и др.) с разных точек зрения. Например, с точки зрения работников городского, сельского, водного хозяйства, транспорта; с точки зрения жителей города и села.
25.Влияние течений Мирового океана на климат и растительность материков.
Влияние течений на климат атлантических побережий
Теплые и холодные течения Атлантического океана оказывают большое влияние на климат прибрежных территорий. Мощное испарение в районе Гольфстрима,, переходящего в североатлантическое, приводит к образованию облачности и более влажному климату Северо-Американского побережья. Его отепляющее влияние сказывается и на климате всей Европы. Холодное Лабродорское течение обуславливает более суровый климат полуострова Лабрадор по сравнению с теми же широтами в Европе. Холодные Канарское и Бенгельское течения оказывают иссушающее влияние на климат западного побережья Африки в тропических широтах, где расположены пустыни.
Влияние течений на климат тихоокеанских побережий
Течения оказывают существенное влияние на климат побережий Тихого океана. Климат западных и восточных территорий, находящихся примерно на одной широте, но испытывающих влияние разных течений сильно отличается. Так Тихоокеанское побережье Канады, омываемое теплым Северным тихоокеанским течение , отличается более густой растительность, чем побережье Камчатки, омываемым холодным курильским течением. Восточные склоны Большого Водораздельного хребта в Австралии омываются теплым Восточно-Австралийским течением, вследствие чего покрыты лесами, а на западе Южной Америки находится самая засушливая пустыня Атакама, т.к. побережье омывается холодным Перуанским течением. Пустынные ландшафты видны и на побережье, омываемом водами холодного Калифорнийского течения.
Холодные течения,( Калифорнийское, Перуанское, Бенгельское и Канарское) проходящие у западных побережий материков в тропических широтах, препятствуют испарению влаги с поверхности Океана и способствуют тем самым образованию пустынь.
Влияние течений на климат побережий индийского океана.
Муссоны течения северной части индийского океана оказывают огромное влияние на климат. Эти течения меняются в течении года, из-за муссонных ветров. Самалийское течение летом холодное и течет в сторону Индии, а зимой наоборот.
Так же огромное влияние на климат оказывает холодное течение западных ветров проходящим через все океаны. Это течение не допускает таяния ледников Антарктиды.
26.Поверхостные течения Атлантического океана.
Поверхностные течения в северной части Атлантического океана движутся по часовой стрелке. Основными элементами этой большой системы являются направленное на север теплое течение Гольфстрим, а также Северо-Атлантическое, Канарское и Северное Пассатное (Экваториальное) течения. Гольфстрим следует от Флоридского пролива и о.Куба в северном направлении вдоль побережья США и примерно на 40 с.ш. отклоняется на северо-восток, меняя название на Северо-Атлантическое течение. Это течение разделяется на две ветви, одна из которых следует на северо-восток вдоль берегов Норвегии и далее в Северный Ледовитый океан. Вторая ветвь поворачивает на юг и далее на юго-запад вдоль берегов Африки, образуя холодное Канарское течение. Это течение движется на юго-запад и соединяется с Северным Пассатным течением, €€которое направляется на запад в сторону Вест-Индии, где и сливается с Гольфстримом. К северу от Северного Пассатного течения находится область застойных вод, изобилующая водорослями и известная под названием Саргассова моря. Вдоль североатлантического побережья Северной Америки с севера на юг проходит холодное Лабрадорское течение, следующее из Баффинова залива и моря Лабрадор и охлаждающее берега Новой Англии.
Основные системы течений в южной части Атлантического океана движутся против часовой стрелки. Южное Пассатное течение направлено на запад. У выступа восточного побережья Бразилии оно разделяется на две ветви: северная несет воды вдоль северного берега Южной Америки в Карибский бассейн, а южная, теплое Бразильское течение, движется к югу вдоль берегов Бразилии и присоединяется к течению Западных Ветров, или Антарктическому, которое направляется на восток, а затем на северо-восток. Часть этого холодного течения отделяется и несет свои воды на север вдоль африканского побережья, образуя холодное Бенгельское течение; последнее в конце концов присоединяется к Южному Пассатному течению. Теплое Гвинейское течение движется на юг вдоль берегов Северо-Западной Африки в Гвинейский залив.
25.Влияние течений Мирового океана на климат и растительность материков.
Влияние течений на климат атлантических побережий
Теплые и холодные течения Атлантического океана оказывают большое влияние на климат прибрежных территорий. Мощное испарение в районе Гольфстрима,, переходящего в североатлантическое, приводит к образованию облачности и более влажному климату Северо-Американского побережья. Его отепляющее влияние сказывается и на климате всей Европы. Холодное Лабродорское течение обуславливает более суровый климат полуострова Лабрадор по сравнению с теми же широтами в Европе. Холодные Канарское и Бенгельское течения оказывают иссушающее влияние на климат западного побережья Африки в тропических широтах, где расположены пустыни.
Влияние течений на климат тихоокеанских побережий
Течения оказывают существенное влияние на климат побережий Тихого океана. Климат западных и восточных территорий, находящихся примерно на одной широте, но испытывающих влияние разных течений сильно отличается. Так Тихоокеанское побережье Канады, омываемое теплым Северным тихоокеанским течение , отличается более густой растительность, чем побережье Камчатки, омываемым холодным курильским течением. Восточные склоны Большого Водораздельного хребта в Австралии омываются теплым Восточно-Австралийским течением, вследствие чего покрыты лесами, а на западе Южной Америки находится самая засушливая пустыня Атакама, т.к. побережье омывается холодным Перуанским течением. Пустынные ландшафты видны и на побережье, омываемом водами холодного Калифорнийского течения.
Холодные течения,( Калифорнийское, Перуанское, Бенгельское и Канарское) проходящие у западных побережий материков в тропических широтах, препятствуют испарению влаги с поверхности Океана и способствуют тем самым образованию пустынь.
Влияние течений на климат побережий индийского океана.
Муссоны течения северной части индийского океана оказывают огромное влияние на климат. Эти течения меняются в течении года, из-за муссонных ветров. Самалийское течение летом холодное и течет в сторону Индии, а зимой наоборот.
Так же огромное влияние на климат оказывает холодное течение западных ветров проходящим через все океаны. Это течение не допускает таяния ледников Антарктиды.
26.Поверхостные течения Атлантического океана.
Поверхностные течения в северной части Атлантического океана движутся по часовой стрелке. Основными элементами этой большой системы являются направленное на север теплое течение Гольфстрим, а также Северо-Атлантическое, Канарское и Северное Пассатное (Экваториальное) течения. Гольфстрим следует от Флоридского пролива и о.Куба в северном направлении вдоль побережья США и примерно на 40 с.ш. отклоняется на северо-восток, меняя название на Северо-Атлантическое течение. Это течение разделяется на две ветви, одна из которых следует на северо-восток вдоль берегов Норвегии и далее в Северный Ледовитый океан. Вторая ветвь поворачивает на юг и далее на юго-запад вдоль берегов Африки, образуя холодное Канарское течение. Это течение движется на юго-запад и соединяется с Северным Пассатным течением, €€которое направляется на запад в сторону Вест-Индии, где и сливается с Гольфстримом. К северу от Северного Пассатного течения находится область застойных вод, изобилующая водорослями и известная под названием Саргассова моря. Вдоль североатлантического побережья Северной Америки с севера на юг проходит холодное Лабрадорское течение, следующее из Баффинова залива и моря Лабрадор и охлаждающее берега Новой Англии.
Основные системы течений в южной части Атлантического океана движутся против часовой стрелки. Южное Пассатное течение направлено на запад. У выступа восточного побережья Бразилии оно разделяется на две ветви: северная несет воды вдоль северного берега Южной Америки в Карибский бассейн, а южная, теплое Бразильское течение, движется к югу вдоль берегов Бразилии и присоединяется к течению Западных Ветров, или Антарктическому, которое направляется на восток, а затем на северо-восток. Часть этого холодного течения отделяется и несет свои воды на север вдоль африканского побережья, образуя холодное Бенгельское течение; последнее в конце концов присоединяется к Южному Пассатному течению. Теплое Гвинейское течение движется на юг вдоль берегов Северо-Западной Африки в Гвинейский залив.
Основные факторы формирования климата
Климатическая система, глобальный и локальный климат
Климатическая система — атмосфера, гидросфера, литосфера, криосфера и биосфера.
Глобальный климат — статистическая совокупность состояний, проходимых климатической системой за периоды времени в несколько десятилетий.
Физические процессы, определяющие внешние воздействия на климатическую систему, а также основные взаимодействия между звеньями климатической системы называют климатообразующими факторами.
Компоненты климатической системы и различные процессы, влияющие на формирование и изменения климата, делят на внешние и внутренние.
К внешним процессам относят: приток солнечной радиации, изменения состава атмосферы, вызванные процессами в литосфере и притоком аэрозолей и газов из космоса; изменения очертаний океанов, суши, орографии, растительности.
К внутренним процессам относят: взаимодействия атмосферы с океаном, с поверхностью суши и льдом (теплообмен, испарение, осадки), взаимодействие лед-океан, изменение газового и аэрозольного состава атмосферы, облачность, снежный и растительный покров, рельеф и очертания материков.
Сопоставление внешних и внутренних процессов показывает, что часть из них присутствует в обоих факторах. Это объясняется тем, что разделение на внешние и внутренние процессы зависит от периода времени, за который рассматривается состояние климатической системы. При совокупности состояний климатической системы за 1000 лет влияние очертания материков и крупномасштабной орографии на атмосферу можно рассматривать как внешний процесс, а при масштабе времени 100 млн. лет это влияние необходимо отнести к внутреннему процессу.
В конечном итоге глобальный климат формируется процессами, происходящими в климатической системе. В современной теории климата в качестве внутренней климатической системы рассматривается совокупность двух ее подсистем — атмосферы и океана. Другие составляющие климатической системы считаются внешними.
Наконец, в качестве внутренней климатической системы можно рассматривать только атмосферу. Тогда внешними климатообразующими факторами следует считать характеристики, определяющие особенности энергетического взаимодействия между атмосферой и другими компонентами климатической системы, распределение на поверхности Земли океанов и материков, особенности рельефа земной поверхности, а внутренними климатообразующими факторами — общую циркуляцию атмосферы и влагооборот.
Состоянию глобального климата соответствуют свои закономерности в теплообороте, влагообороте и атмосферной циркуляции. Эти климатообразующие факторы определяют многолетний режим метеорологических величин и явлений погоды.
Распределение метеорологических величин в пространстве и во времени определяет распределение локальных климатов на земном шаре. Локальный климат — совокупность атмосферных условий за многолетний период, характерный для данной местности в зависимости от ее географического положения.
Теплооборот, влагооборот и атмосферная циркуляция как климатообразующие факторы
В атмосферных условиях теплооборот характеризует сложные процессы получения, передачи, переноса и потери тепла в системе Земля -атмосфера. Прямая солнечная радиация, прошедшая через атмосферу, и рассеянная радиация, частично от нее отражаются, но в большей части поглощаются ею и нагревают верхние слои почвы и водоемов. Земная поверхность испускает невидимую инфракрасную радиацию, которую в большей части поглощает атмосфера и нагревается. Атмосфера излучает инфракрасную радиацию, большую часть которой поглощает земная поверхность. Одновременно земная и атмосферная радиации непрерывно излучаются в мировое пространство и вместе с отраженной солнечной радиацией уравновешивают приток солнечной радиации к Земле. Часть лучистой энергии идет на нагревание земной поверхности и атмосферы.
Кроме теплообмена путем излучения, между земной поверхностью и атмосферой происходит обмен теплом путем теплопроводности. В передаче тепла внутри атмосферы важную роль играет перемешивание воздуха в вертикальном направлении. Значительная часть тепла, поступающего на земную поверхность, затрачивается на нагревание воды. При конденсации водяного пара в атмосфере выделяется тепло, которое идет на нагревание воздуха. Существенным процессом в теплообороте является горизонтальный перенос тепла воздушными течениями.
Температура воздуха имеет суточный и годовой ход в зависимости от притока солнечной радиации по широтам, распределения суши и моря, которые имеют различные условия поглощения радиации и соответственно по-разному нагреваются, а также горизонтального переноса воздуха с океана на сушу и с суши на океан.
Между атмосферой и земной поверхностью происходит постоянный влагооборот. С водной поверхности, почвы, растительности в атмосферу испаряется вода, на что затрачивается большое количество тепла из почвы и верхних слоев воды. В реальных условиях в атмосфере водяной пар конденсируется, вследствие этого возникают облака и туманы. Осадки, выпадающие из облаков, уравновешивают испарение в целом для всего земного шара. Количество осадков и распределение их в пространстве и во времени определяют особенности растительного покрова и земледелия. От распределения количества осадков, их изменчивости, зависит гидрологический режим водоемов. Промерзание почвы, режим многолетней мерзлоты обусловлены высотой снежного покрова.
Неравномерное распределение тепла в атмосфере приводит к неравномерному распределению атмосферного давления, и как следствие движению воздуха. На характер движения воздуха относительно земной поверхности большое влияние оказывает суточное вращение Земли. В пограничном слое атмосферы на движение воздуха влияет трение.
Совокупность основных воздушных течений, которые реализуют горизонтальный и вертикальный обмен масс воздуха, — общая циркуляция атмосферы Ее проявление в первую очередь зависит от постоянно возникающих в атмосфере волн и вихрей, перемещающихся с различной скоростью. Это образование атмосферных возмущений — циклонов и антициклонов — характерная черта атмосферной циркуляции. Общая циркуляция атмосферы является одной из характеристик состояния климатической системы. С перемещениями воздуха связаны основные изменения погоды.
Состояние глобальной климатической системы определяет характер климатообразующих процессов — атмосферной циркуляции, теплооборота и влагооборота, проявляющихся в различных географических регионах. В связи с этим типы локальных климатов зависят от широты, распределения суши и моря, орографии, почвы, растительного и снежного покрова, океанических течений.
Влияние географической широты на климат
Географическая широта определяет зональность в распределении элементов климата. Солнечная радиация поступает на верхнюю границу атмосферы в зависимости от географической широты, которая определяет полуденную высоту Солнца и продолжительность облучения. Поглощенная радиация распределяется сложнее, так как зависит от облачности, альбедо земной поверхности, степени прозрачности воздуха.
Зональность лежит и в основе распределения температуры воздуха, которое зависит не только от поглощенной радиации, но и от циркуляционных условий. Зональность в распределении температуры приводит к зональности других метеорологических величин климата.
Влияние географической широты на распределение метеорологических величин становится заметнее с высотой, когда ослабевает влияние других факторов климата, связанных с земной поверхностью.
Изменение климата с высотой
Атмосферное давление с высотой падает, солнечная радиация и эффективное излучение возрастают, температура, удельная влажность убывают. Ветер достаточно сложно меняется по скорости и направлению. Такие изменения происходят в свободной атмосфере над равнинной местностью, с большими или меньшими возмущениями (связанными с близостью земной поверхности) они происходят и в горах. В горах намечаются и характерные изменения с высотой облачности и осадков. Осадки, как правило, сначала возрастают с высотой местности, но, начиная с некоторого уровня, убывают. В результате в горах создается высотная климатическая зональность.
Климатические условия могут сильно различаться в зависимости от высоты места. При этом изменения с высотой намного больше, чем изменения с широтой — в горизонтальном направлении.
Высотная климатическая зональность определяется тем, что в горах изменение метеорологических величин с высотой создает быстрое изменение всего комплекса климатических условий. Образуются лежащие одна над другой климатические зоны (или пояса) с соответствующим изменением растительности. Смена высотных климатических зон напоминает смену климатических зон в широтном направлении. Разница, однако, в том, что для изменений, которые в горизонтальном направлении происходят на протяжении тысяч километров, в горах нужно изменение высоты только на километры. Типы растительности в горах сменяются в следующем порядке. Сначала идут лиственные леса. В сухих климатах они начинаются не от подножия гор, а с некоторой высоты, где температура падает, а осадки возрастают настолько, что становится возможным произрастание древесной растительности. Затем идут хвойные леса, кустарники, альпийская растительность из трав и стелющихся кустарников. За снеговой линией следует зона постоянного снега и льда Верхняя граница леса в районах с сухим континентальным климатом поднимается выше, чем в районах с влажным океаническим климатом. На экваторе она достигает 3800 м, а в сухих районах субтропиков — выше 4500 м. От умеренных широт к полярным граница леса быстро снижается в связи с тем, что произрастание леса ограничено средней июльской температурой. Смена высотных климатических зон в горах за полярным кругом сводится к смене зоны тундры на зону постоянного мороза.
Граница земледелия в горах близка к границе леса; в сухом континентальном климате она проходит значительно выше, чем в морском. В умеренных широтах эта граница порядка 1500 м. В тропиках и субтропиках полевые культуры выращивают до высот около 4000 м, а на Тибетском нагорье — выше 4600 м.
Влияние распределения моря и суши на климат
Распределение суши и моря определяет деление типов климата на морской и континентальный. Зональность климатических характеристик оказывается возмущенной или перекрытой влиянием неравномерного распределения суши и моря. В Южном полушарии, где океаническая поверхность преобладает, а распределение суши более симметрично относительно полюса, чем в Северном, зональность в распределении температуры, давления, ветра выражена лучше.
Центры действия атмосферы на многолетних средних картах давления обнаруживают явную связь с распределением суши и моря: субтропические зоны высокого давления разрываются над материками летом; в умеренных широтах над материками выражено преобладание высокого давления зимой и низкого давления летом. Это усложняет систему атмосферной циркуляции, а значит, и распределение климатических условий на Земле.
Положение места относительно береговой линии существенно влияет на режим температуры, влажности, облачности, осадков, определяя степень континентальности климата.
Континентальность климата, индексы континентальности
Континентальность климата — совокупность характерных особенностей климата, определяемых воздействиями материка на процессы климатообразования.
В климате над морем (морской климат) наблюдаются малые годовые амплитуды температуры воздуха по сравнению с континентальным климатом над сушей с большими годовыми амплитудами температуры.
Годовой ход температуры воздуха на широте 62° с.ш. в Торсхавне (Фарерские острова) и Якутске отражает географическое положение этих пунктов: в первом случае — у западных берегов Европы, во втором — в восточной части Азии. Средняя годовая амплитуда в Торсхавне 8°, в Якутске 62°C. На континенте Евразия наблюдается возрастание годовой амплитуды в направлении с запада на восток.
Аридность климата, индексы увлажнения
Географическая зональность растительности хорошо увязывается с климатом. Метеорологические показатели (температура воздуха, осадки) определяют развитие органической жизни. Районирование растительности на земном шаре в связи с климатом выполнено в ботанической классификации.
Количество выпадающих осадков не является надежным критерием условий увлажнения почвы.
Суммы осадков Прикаспийской низменности и тундры одинаковые. В первом случае недостаток увлажнения, а во втором создается избыточное увлажнение и заболачивание. Для оценки увлажнения необходимо учитывать не только выпадающие осадки, но и испарение. Условия увлажнения характеризуются отношением суммы осадков R к испаряемости E0 за тот же период. Такое отношение К = R/E0 называют коэффициентом увлажнения. Коэффициент К показывает, в какой доле выпадающие осадки могут возместить потерю влаги. Запас влаги увеличивается (избыточное увлажнение), если осадки больше испаряемости. Почва теряет влагу (увлажнение недостаточное), если осадки меньше испаряемости.
По И.Н. Иванову, при коэффициенте К > 100% — постоянно влажный климат, при 25 3 — сухой.
Орография и климат
На климатические условия в горах влияет высота местности над уровнем моря, высота и направление горных хребтов, экспозиция склонов, направление преобладающих ветров, ширина долин, крутизна склонов.
Воздушные течения могут задерживаться и отклоняться хребтами. В узких проходах между хребтами скорость воздушных течений меняется. В горах возникают местные системы циркуляции — горно-долинные и ледниковые ветры.
Над склонами, по-разному экспонированными, создается различный режим температуры. Формы рельефа оказывают влияние на суточный ход температуры. Задерживая перенос масс холодного или теплого воздуха, горы создают резкие разделы в распределении температуры на больших географических пространствах.
В связи с перетеканием воздушных течений через хребты на наветренных склонах гор увеличиваются облачность и осадки. На подветренных склонах возникают фены с повышением температуры и уменьшением влажности. Над горами возникают волновые возмущения воздушных течений и особые формы облаков. Над нагретыми склонами гор также увеличивается конвекция и, следовательно, облакообразование. Все это отражается в многолетнем режиме климата горных районов.
Океанические течения и климат
Океанические течения создают особенно резкие различия в температурном режиме поверхности моря и тем самым влияют на распределение температуры воздуха и на атмосферную циркуляцию. Устойчивость океанических течений приводит к тому, что их влияние на атмосферу имеет климатическое значение. Гребень изотерм на картах средней температуры наглядно показывает отепляющее влияние Гольфстрима на климат восточной части Северной Атлантики и Западной Европы.
Холодные океанические течения также обнаруживаются на средних картах температуры воздуха соответствующими возмущениями в конфигурации изотерм — языками холода, направленными к низким широтам.
Над районами холодных течений увеличивается повторяемость туманов, в частности у Ньюфаундленда, где воздух может переходить с теплых вод Гольфстрима на холодные воды Лабрадорского течения. Над холодными водами в пассатной зоне ликвидируется конвекция и резко уменьшается облачность. Это, в свою очередь, является фактором, поддерживающим существование так называемых прибрежных пустынь.
Влияние снежного и растительного покрова на климат
Снежный (ледяной) покров уменьшает потерю тепла почвой и колебания ее температуры. Поверхность покрова отражает солнечную радиацию днем и охлаждается излучением ночью, поэтому она понижает температуру приземного слоя воздуха. Весной на таяние снежного покрова тратится большое количество тепла, которое берется из атмосферы: таким образом, температура воздуха над тающим снежным покровом остается близкой к нулю. Над снежным покровом наблюдаются инверсии температуры: зимой — связанные с радиационным выхолаживанием, весной — с таянием снега. Над постоянным снежным покровом полярных областей даже летом отмечаются инверсии или изотермии. Таяние снежного покрова обогащает почву влагой и имеет большое значение для климатического режима теплого времени года. Большое альбедо снежного покрова приводит к усилению рассеянной радиации и увеличению суммарной радиации и освещенности.
Густой травяной покров уменьшает суточную амплитуду температуры почвы и снижает ее среднюю температуру. Следовательно, он уменьшает суточную амплитуду температуры воздуха. Более сложное влияние на климат имеет лес, который может увеличивать над собой количество осадков, вследствие шероховатости подстилающей поверхности.
Однако влияние растительного покрова имеет в основном микроклиматическое значение, распространяясь преимущественно на приземный слой воздуха и на небольших площадях.
Принципы классификации климатов
Для анализа закономерностей формирования климатов в рамках глобальной системы и решения практических задач необходимо знать распределение климатических величин по земному шару или району, а также климатического комплекса в целом.
В зависимости от задачи исследования существуют различные подходы к классификации климатов. Если это делается для целей анализа происхождения самого климата или для увязки с комплексом природных условий (ландшафтно-географических зон), то такое разделение климатов называется климатической классификацией, а если для прикладных целей (обслуживание сельского хозяйства, строительства, транспорта) — климатическим районированием.
Классификации климатов и районирования многочисленны и определяются различными задачами. Существуют классификации, увязывающие с климатом распространение растительности, почв, речной сети, рельефа в целом или изучающие закономерности формирования из локальных климатов глобальной климатической системы.
Современные классификации и районирования не ограничиваются разделением климатов, они также выявляют их систему, тем самым обращая внимание и на их сходство.
Генетическая классификация климатов Б.П.Алисова
В основу генетической классификации климатов положено деление земной поверхности на климатические зоны и области в соответствии с условиями общей циркуляции атмосферы, выражающимися в преобладании воздушных масс определенного географического типа, в течение года или в один из двух основных сезонов. Кроме сезонности условий циркуляции, в каждой зоне выделяются две разновидности: климат низин и климат высокогорий. Это дает основание на увязку циркуляционных границ с ландшафтными.
В реальных условиях ситуация сложнее. Циркуляционные процессы определяют в низких широтах увлажнение, а термические условия мало различаются, и поэтому границы климатов по Алисову хорошо совпадают с ландшафтными зонами. В умеренных широтах увлажнение также определяется атмосферной циркуляцией. При определении климатических границ учтено удаление различных частей материка от океана. Значительно сложнее ситуация с термическими границами в теплую половину года, которая во внетропической зоне сильно зависит от радиационных условий.
Формальные границы распространения воздушных масс в условиях их непрерывной термической трансформации не всегда соответствуют ландшафтным границам.
Широтные зоны и типы климатов по Алисову, их особенности даны в таблице. Широтные климатические пояса представляют четы ре зоны, где преобладает какая-то одна воздушная масса (ЭВ, ТВ, УВ, AB), и три зоны, где летом преобладают воздушные массы более низких, а зимой более высоких широт.
Б.П.Алисов выделяет семь главных климатических (циркуляционных) зон: экваториальная, две тропические, две умеренные, арктическая и антарктическая. Каждая зона характеризуется постоянным преобладанием воздушных масс географического типа, одноименного с зоной. Затем различаются промежуточные зоны: две зоны экваториальных муссонов с зимним преобладанием тропического и летним экваториального воздуха, две субтропические с зимним преобладанием полярного и летним тропического воздуха, субарктическая с зимним преобладанием арктического воздуха и летним — воздуха умеренных широт.
Климаты Земли
Климаты экваториального пояса. Количество суммарной солнечной радиации — 140-150 ккал/см 2 в год. Радиационный баланс на материке — 80 ккал/см 2 в год, на Океане — 100-120 ккал/см 2 в год. Преобладают пониженное давление, слабые, неустойчивые ветры, благоприятствующие развитию термической конвекции.
Испарение одинаково велико как над Океаном, так и над материком, покрытым густой растительностью. Абсолютная влажность воздуха более 30 г/м 3 над сушей, относительная влажность — 70% даже в наиболее сухих местах. Среднемесячная температура воздуха колеблется от 24 до 28°. Количество осадков почти всюду превышает возможное испарение и достигает в среднем 2000 мм в год. Наибольшее количество осадков приходится в общем на периоды равноденствия, но эта закономерность не везде выдерживается.
Континентальный и океанский типы экваториального климата различаются очень мало. В высокогорном экваториальном климате температура несколько ниже, количество осадков меньше (в связи с уменьшением с высотой влагосодержания). На высоте 4500 м лежит граница пояса вечных снегов.
Климаты субэкваториальных поясов (поясов тропических муссонов). Этот климат слагается как бы из двух климатических режимов: в летнем полушарии экваториальный муссон направляется от экватора и приносит влагу; в зимнем полушарии муссон дует к экватору от тропиков, влажность воздуха при этом падает.
Континентальный субэкваториальный климат формируется на всех континентах. Граница экваториальных муссонов во внутренних частях континентов лежит в среднем около 18° с. ш. Особенно далеко от экватора граница заходит в Азии (Индостан, Индокитай).
Континентальный субэкваториальный климат характеризуется влажным летом, сухой зимой и засушливой жаркой весной. На равнинах по мере удаления от экватора количество осадков уменьшается. Годовой ход температуры имеет два минимума (зимой и летом) и два максимума (весной и осенью). Некоторое понижение температуры летом вызывается воздействием экваториального воздуха, который в это время холоднее тропического на несколько (до 5) градусов. Количество осадков редко превышает 2000 мм в год.
В горных районах температура с высотой понижается, но характер годового хода метеорологических элементов сохраняется. На склонах, принимающих на себя экваториальные муссоны, количество осадков очень резко увеличивается, достигая предельного количества.
Океанский субэкваториальный климат наблюдается на всех океанах в северном полушарии, в южном — над Индийским и западными частями Тихого и Атлантического океанов. Граница его распространения лежит в среднем около 12° широты. Вблизи этой границы чаще возникают тропические циклоны.
Лето в океанском субэкваториальном климате более влажное и более (на 2-3°) теплое, чем зима. От континентальной разновидности этого климата он отличается большей влажностью воздуха и менее высокой температурой.
Климаты тропических поясов. Годовое количество суммарной радиации вследствие малой облачности в тропическом поясе больше, чем в экваториальном: на материке — 180-200 ккал/см 2 в год, на Океане — 160 ккал/см 2 в год. Однако, в связи с тем что эффективное излучение тоже очень велико, радиационный баланс составляет всего 60 ккал/см 2 в год на материке и 80-100 ккал/см 2 в год на Океане.
В антициклонах над океанами и в барических депрессиях термическо-го происхождения над материками формируется тропический воздух, отличающийся от воздуха на экваторе меньшей влажностью. Для континентального тропического воздуха это объясняется очень малым испарением, для морского — устойчивой стратификацией пассатов (пассатной инверсией), мешающей вертикальному обмену и переносу влаги в более высокие слои тропосферы.
Континентальный тропический климат очень сухой и жаркий, с большими суточными амплитудами колебания температуры воздуха (до 40°). Средняя годовая амплитуда температуры воздуха около 20°. Относительная влажность летом около 30%. Этот климат характерен для внутриматериковых пустынь тропического пояса.
С высотой температура воздуха падает, количество осадков возрастает. Снеговая линия располагается примерно на высоте 5300 м, в особо защищенных областях поднимаясь до 6000 м.
Океанский тропический климат сходен с экваториальным, так как суточные и годовые амплитуды колебания температуры над Океаном сравнительно невелики, отличается от экваториального меньшей облачностью и устойчивыми ветрами.
Тропический климат западных побережий континентов очень своеобразен. Он характеризуется сравнительно низкой температурой воздуха (18-20°) и малым количеством осадков (менее 100 мм в год) при большой влажности воздуха (80-90%). Это климат прибрежных пустынь (Западная Сахара, Намиб, Атакама, Калифорнийская).
На формирование климата западного побережья материков в тропическом поясе оказывают влияние холодные течения и приток воздуха в восточной части субтропического максимума (антициклона) со стороны умеренных широт, усиливающие инверсию, существующую в пассатах. В результате граница температурной инверсии располагается ниже границы конденсации и конвекция не развивается, а следовательно, не образуются облака и не выпадают осадки. Годовой ход температуры такой же, как в океанском типе. Очень часты туманы, развиты бризы.
С высотой температура воздуха сначала несколько возрастает (так как влияние холодного течения уменьшается), затем понижается; количество осадков не увеличивается.
Тропический климат восточных побережий континентов отличается от климата западных побережий более высокой температурой и большим количеством осадков. Благодаря влиянию теплого течения и воздуха, приносимого в западной части антициклона от экватора, пассатная инверсия ослаблена и не препятствует конвекции.
В горах на наветренных склонах осадков больше, но с высотой их количество не возрастает, так как пассаты влажны только в нижнем слое. На подветренных склонах осадков мало.
Климаты субтропических поясов. Зимой радиационный режим и характер циркуляции складываются почти так же, как и в умеренном поясе, летом — так же, как и в тропическом поясе. По сравнению с тропическим поясом годовое количество солнечной радиации уменьшается примерно на 20%, ее сезонные колебания делаются более заметными.
Летом над океанами хорошо выражены антициклоны, над материками — области пониженного давления. Зимой в субтропическом поясе преобладает циклоническая деятельность.
Континентальный субтропический климат. Лето жаркое, сухое. Средняя температура летних месяцев 30° и выше, максимальная более 50°. Зима относительно холодная, с осадками. Годовое количество осадков около 500 мм, а на наветренных склонах гор — в четыре-пять раз больше. Зимой выпадает снег, но устойчивый снежный покров не образуется.
С высотой количество осадков увеличивается. Температура воздуха понижается, и выше 2000 м над уровнем моря зимой короткое время сохраняется снежный покров.
Океанский субтропический климат отличается от континентального субтропического более равномерным годовым ходом температуры воздуха. Средняя температура наиболее теплого месяца около 20°, наиболее холодного около 12°.
Субтропический климат западных побережий материков (средиземноморский). Лето нежаркое, сухое. Зима относительно теплая, дождливая. Летом побережье попадает под влияние восточной периферии субтропического антициклона. Зимой здесь господствует циклоническая деятельность.
Субтропический климат восточных побережий имеет муссонный характер. Зима сравнительно с другими климатами этого пояса холодная и сухая, лето жаркое и влажное. Этот климат хорошо выражен только в северном полушарии, и особенно на восточном побережье Азии.
Климаты умеренных поясов. Радиационный баланс в среднем за год в два раза меньше, чем в тропическом поясе, что в значительной степени зависит от облачности. При этом летом он немногим отличается от радиацинного баланса тропического пояса, зимой же на материке радиационный баланс отрицательный. Развитие циклонической деятельности обеспечивает меридиональный перенос воздуха. Осадки связаны в основном с прохождением циклонов.
Континентальный умеренный климат — климат материков северного полушария. Лето теплое (может быть жарким), зима холодная с устойчивым снежным покровом.
Радиационный баланс в среднем за год 20-30 ккал/см 2 , в летние месяцы он мало отличается от тропического (6 ккал/см 2 в мес.), а в зимние составляет отрицательную величину (-1 ккал/см 2 в мес.).
Летом над материками происходит интенсивная трансформация воздушных масс, приходящих с океанов и с севера. Воздух нагревается, дополнительно увлажняется за счет влаги, испарившейся с поверхности материка. Зимой воздух охлаждается в антициклонах. Температура падает ниже — 30°. Осадков больше летом, но длительная трансформация воздуха может привести к засухе.
В горах летом значительно холоднее, чем на равнине, а зимой на равнине (в результате вхождения холодных масс воздуха) часто холоднее, чем в горах. На склонах гор, особенно на западных, обращенных навстречу господствующим ветрам, осадков больше, чем на равнине.
Океанский умеренный климат. Радиационный баланс поверхности океанов в среднем за год в 1,5 раза больше, чем на материках. Теплые течения приносят в умеренные широты почти столько же тепла, сколько обеспечивает радиационный баланс. Около 2/3 тепла тратится на испарение, остальное идет на нагревание атмосферы (турбулентный теплообмен) зимой.
Зима над океанами значительно теплее, чем над материками, лето прохладнее. Весь год развита циклоническая деятельность.
Умеренный климат западных побережий материков формируется под воздействием западного переноса воздуха с Океана на материк; отличается от континентального меньшими годовыми колебаниями температуры. Осадки выпадают довольно равномерно во все сезоны.
Умеренный климат восточных побережий материков обусловлен перемещением воздуха летом с Океана на материк, зимой — с материка на Океан. Лето дождливое, зима сухая, холодная. Холодные течения понижают летнюю температуру воздуха, весной и в начале лета они способствуют образованию туманов.
Климаты субарктического и субантарктического поясов. Континентальный субарктический климат формируется только в северном полушарии. Радиационный баланс 10-12 ккал/см 2 в год. Лето относительно теплое, короткое, зима суровая. Годовая амплитуда колебания температуры очень велика. Осадков мало (менее 200 мм в год). Летом преобладают ветры северных направлений. Приходящий с севера и трансформирующийся над материком воздух приближается по своим качествам к арктическому.
В горах зимой наблюдается мощная инверсия. Очень велики различия между летней и зимней температурами в понижениях рельефа, где обмен воздуха ослаблен.
Океанский субарктический и субантарктический климат не имеет резких различий между температурой зимы и лета. Годовая амплитуда температуры не больше 20°. Весь год развита циклоническая деятельность.
Климаты арктического и антарктического поясов. Радиационный баланс за год в среднем близок к нулю. Снежный покров не стаивает весь год. Большая отражательная способность снега приводит к тому, что даже летом радиационный баланс очень мал. Так, на ст. Пионерская (70° ю. ш.) при суммарной радиации в декабре 24 ккал/см 2 в мес. радиационный баланс на поверхности снега меньше 2 ккал.
Преобладание антициклонической погоды способствует постоянному охлаждению воздуха в центральных районах Арктики и Антарктики. Осадков мало. Однако осадки и конденсация влаги на холодной поверхности снега вместе превышают испарение.
Континентальный полярный климат хорошо выражен в южном полушарии. Характеризуется очень суровой зимой и холодным летом. Отрицательную среднюю температуру имеют все месяцы. Отмечена минимальная температура — 88,3°.
Океанский полярный климат — климат северных полярных областей, формирующийся над поверхностью Океана, покрытого льдом. В приходе тепла зимой заметную роль играет тепло океанских вод, проникающее через лед. С октября по апрель радиационный баланс отрицательный, с мая по сентябрь — положительный.
Средняя температура января в центре Арктики (-40°) выше, чем на северо-востоке Азии. Летом в результате потери большого количества тепла на таяние снега и льда и на испарение температура около 0°. Погода летом преимущественно пасмурная. Осадков мало (около 100 мм в год).