Влияние моря на климат на суше

Популярная морская энциклопедия

Ю.Г.Глотов и В.А.Семченко
(отрывки)

Атмосфера и океан находятся в тесном непрерывном взаимодействии . Солнечные лучи, падая на поверхность океана, нагревают воду, и океан накапливает огромные запасы тепловой энергии, особенно в тропических водах, где лучи солнца падают почти вертикально. Поверхность океана передает свою теплоту воздуху и насыщает его водяными парами, которые поднимаются вверх в процессе испарения поверхностных слоев воды. Пары, содержащиеся в воздухе, обладают значительным запасом потенциальной энергии в виде скрытой теплоты, которая высвобождается при конденсации пара в облаках. Энергия океана рождает ветры , которые уносят с поверхности моря новые потоки тепла, порождающие новые ветры.

Погода и климат являются проявлением окружающей нас природы и в значительной степени находятся под влиянием океана.

Воздействие Мирового океана на погоду и климат зависит от физических особенностей огромной массы воды, находящейся в его бассейнах.

Важнейшим свойством океана является способность поглощать и излучать теплоту, а морская вода обладает большой теплоемкостью — способностью аккумулировать теплоту . Она поглощает огромное количество солнечной энергии, и десятиметровый слой океанских вод аккумулирует теплоты больше, чем вся атмосфера. Солнечные лучи с одинаковой интенсивностью нагревают поверхности моря и суши, но вода, обладая большой теплоемкостью, поглощает значительно больше теплоты при сравнительно стабильной температуре, в то же время температура суши сильно повышается. После захода солнца температура суши быстро падает, а море остывает медленно.

Земная кора, являясь твердым плотным веществом, аккумулирует теплоту только в верхних слоях, а море, находящееся в непрерывном движении, перемещает верхние теплые и нижние, более холодные слои и распространяет теплоту на большие площади за счет течений. Аккумулирующие способности океана усиливает испарение воды с поверхности , поглощающей огромное количество теплоты.

Накапливая и надежно сохраняя теплоту, океан управляет климатом планеты , выделяя в нем две основные зоны: континентальную и морскую . Морской климат характерен для всех районов суши, омываемых морями, континентальный — для глубинных массивов суши. Типичным примером морского климата можно считать климат Британских островов: ровная температура в течение всего года, лето прохладное, а зима мягкая, небо затянуто тучами и дожди идут круглый год. Континентальным климатом отличаются центральные области Сибири: холодная зима и жаркое лето, засухи сменяются грозовыми дождями. Центральные области Азии имеют резко континентальный климат: зимой свирепствуют сильные морозы, а летом безоблачное небо и палящее солнце превращают все вокруг в изнывающее от зноя и пыли пространство.

Влияние моря на температуру различных районов земного шара является основной причиной возникновения ветров . Знаменитые муссоны Индийского океана порождаются сезонными колебаниями температуры океана и лежащего на севере огромного массива суши. В течение знойного лета, характерного для этого района планеты, суша прогревается значительно сильнее, чем океан, который большую часть солнечной энергии аккумулирует. От сильно нагретой суши нагревается и воздух, плотность которого уменьшается, что создает зону пониженного давления. Более низкая температура над океаном уплотняет воздух, способствуя росту давления, и воздушные массы устремляются с моря на сушу — образуются юго-западные муссоны , которые дуют с апреля по октябрь. Зимой суша охлаждается быстрее, чем океан, и зоны высокого и низкого давления меняются местами, воздушные массы устремляются с суши на море образуются северо-восточные муссоны , которые дуют с октября по апрель. Расположение материков и океанов должно было обеспечить муссонам четкие направления, но вращение земли вносит свои коррективы в направление ветров.

Холодные и теплые океанские течения также влияют на климат планеты, особенно ее прибрежных районов . Климат прибрежных стран Северной Атлантики в значительной мере определяется тремя течениями — Гольфстримом, Лабрадорским и Восточно-Гренландским . Теплое течение Гольфстрим зарождается в Мексиканском заливе и, вырвавшись оттуда в океан через Флоридский пролив , устремляется двумя мощными ветвями к берегам Европы. Холодные Лабрадорское и Восточно-Гренландское течения направляются к югу, где, встречаясь с Гольфстримом, понижают его температуру до 5 — 8°С, чему в немалой степени способствуют и холодные северные ветры. Но все же Гольфстрим доносит значительную часть своей теплоты до берегов Европы, определяя характер климата этого района. Весь европейский берег севернее Гибралтарского пролива находится под воздействием Гольфстрима, который огибает Скандинавию и достигает острова Шпицберген , западное побережье которого круглый год свободно ото льда, тогда как Балтийское море у Таллина и Риги , расположенное южнее на 30°, покрывается зимой сплошным льдом.

В средних широтах, где воздушные массы движутся с запада на восток, климат находится под влиянием океана и западных ветров одновременно. Поэтому климат двух городов — японского Иокогамы и американского Сан-Франциско, лежащих на одной широте по разные стороны Тихого океана, сильно отличается друг от друга. В Иокогаме годовые колебания температуры достигают 28°С, и климат имеет все черты континентального, а в Сан-Франциско — 17°С и климат морской.

Океан регулирует выпадение осадков над материком . Когда в атмосфере ощущается недостаток влаги, увеличивается испарение с океанской поверхности, и насыщенные влагой воздушные массы надвигаются на сушу, принося с собой дожди и грозовые ливни — над материками зависают мощные циклоны.

Огромные океанские просторы, соприкасаясь с атмосферой, обеспечивают непрерывный газообмен — верхние слои океана, насыщаясь кислородом, выделяющемся при фотосинтезе планктона , обогащают кислородом нижние слои атмосферы. Поэтому океан называют «легкими» планеты , поэтому человека манит к себе морское побережье, где всегда легко дышится.

Океан оказывает не только глобальное влияние на климат Земли, но и управляет погодой в небольшом районе . Вследствие разностей теплоемкостей моря и суши рождаются приятные прохладные ветры морских побережий — бризы . Днем дует морской бриз , потом на некоторое время все затихает, и начинает дуть береговой бриз . Оба эти ветра лучше наблюдать в тихую солнечную погоду, так как их скорость не превышает 5 м/сек и когда поднимается какой-либо другой ветер, они легко затухают. Бриз — тот же муссон , только местного масштаба с суточным циклом в изменении направления.

Источник

Влияние распределения моря и суши на климат

Распределение суши и моря определяет распределение 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, скорости ветра выражена лучше.

Центры действия атмосферы на многолетних средних картах давления проявляют явную связь с распределением суши и моря: субтропические зоны высокого давления разрываются над материками летом; в умеренных широтах над материками преимущественно высокое давление зимой и низкое давление летом. Это усложняет систему атмосферной циркуляции, а значит, и распределение климатических условий на Земле.

Положение места относительно береговой линии существенным образом влияет на режим температуры, влажность, облачность, осадки, определяя степень континентальности климата.

Континентальность климата, индексы континентальности

Континентальность климата — совокупность характерных особенностей климата, обусловленных влияниями материка на процессы климатообразования.

В климате над морем (морской климат) наблюдаются маленькие годовые амплитуды температуры воздуха в сравнении с континентальным климатом (над сушей) с большими годовыми амплитудами температуры.

Годовой ход температуры воздуха на широте 62° с.ш. в Торсхавне и Якутске отображает географическое положение этих пунктов: в первом случае — у западных берегов Европы, во втором — в восточной части Азии. Средняя годовая амплитуда в Торсхавне 8 °С, в Якутске 62 0 C. На континенте Евразия наблюдается возрастание годовой амплитуды в направления из мероприятия восточнее.

Величина годовой амплитуды температуры воздуха зависит от географической широты. В низких широтах годовые амплитуды температуры меньше по сравнению с высокими широтами.

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 разный режим температуры. Формы рельефа влияют 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 позвоночники на наветренных склонах гор увеличиваются облачность и осадки. На подветренных склонах возникают фены с повышением температуры и уменьшением влажности. Над горами возникают волновые возмущение воздушных течений и особые формы облаков. Над нагретыми склонами гор также увеличивается конвекция и, в итоге, облакообразование. Все это отражается на многолетнем режиме климата горных районов.

Источник

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).

Источник