Погода и климат. Основные климатообразующие факторы. Климатические пояса земного шара.

Погодой называется состояние атмосферы над конкретной территорией в данный момент времени. Многолетний режим погоды в пределах конкретной территории называется климатом. Так как по характеру погоды один год отличается от другого, то надежными оказываются только те климатические показатели, которые выводятся за длительный (не менее 50) ряд лет.

Основные климатообразующие факторы:

1) Географическая широта: определяет среднюю высоту Солнца над горизонтом. Самое большое количество солнечной радиации на поверхность Земли поступает на экваторе и убывает к полюсам.

2) Распределение суши и моря: водная поверхность и суша неодинаково нагреваются и остывают (в один момент времени суша летом будет горячее, а зимой – холоднее, чем расположенный на тех же широтах океан).

3) Удаленность от океана вглубь материков: отражается на режиме температуры, влажности, определяет степень континентальности данного климата.

4) Течения: теплые течения в морях и океанах способствуют повышению температуры в прибрежных районах суши и увеличению осадков; холодные – понижают температуру на окраинах материков и препятствуют выпадению осадков. Так, климат восточных и западных побережий Южной Америки, Австралии и Африки, находящихся в пределах одного тропического климата, различен.

5) Рельеф: на климат влияет направление горных хребтов, служащих препятствием для ветра и вторжения воздушных масс. Равнины, наоборот, позволяют континентальным или океаническим воздушным массам беспрепятственно проникать в соседние районы.

6) Высота над уровнем моря: в среднем с высотой температура убывает на 0, 6 °С/100 м и поэтому чем местность выше над горизонтом, тем климат там будет холоднее.

7) Характер подстилающей поверхности, под которым понимают компоненты земной поверхности, взаимодействующие с атмосферой. Лес, например, уменьшает суточную амплитуду температур почвы и, значит, окружающего воздуха. Снег уменьшает потери тепла почвой, но он отражает значительное количество солнечных лучей, и Земля поэтому нагревается слабо.

8) Деятельность человека: в городах температура воздуха выше, чем в окрестностях. Запыленность воздуха способствует образованию туманов, облаков, что ведет к сокращению продолжительности солнечного сияния и выпадению осадков. Хозяйственная деятельность человека порой имеет необратимое пагубное влияние на климат.

Климат Земли формируют четыре типа воздушных масс: экваториальные, тропические, умеренные, арктические (антарктические), которые распределяют свое действие по широтным поясам. Соответственно господствующей в формировании климата воздушной массе земную поверхность разделяют на климатические пояса. Выделяют основные климатические пояса, в которых в течение всего года действует одна и та же воздушная масса. Таких поясов семь: один – экваториальный, по два тропических, умеренных, а также арктический (в северном) и антарктический (в южном полушарии).

Пояса, в которых происходит чередование в течение года смежных типов воздушных масс, называют переходными климатическими поясами. В них летом действует воздушная масса, приходящая со стороны экватора, зимой – со стороны полюса.

Таким образом, на земной поверхности выделяют 13 климатических поясов. В каждом поясе под влиянием суши и моря формируются континенталь­ные и морские подтипы воздушных масс и климатов (рисунок 3).

Рисунок 3 – Климатические пояса (по Б.Н. Алисову)

Экваториаль­ный пояс (5° ю.ш. – 10° с.ш.) – свойствен внутренней Амазонии, бассейну Конго и побережью Гвинейского залива, полуострову Малакка, Зондским островам и острову Новая Гвинея.

В течение всего года климат формируют экваториальные воздушные массы. Для пояса характерны высокая температура (круглый год +24 °С и +28 °С) с незначительной годовой, более заметной суточной амплитудой; восходящее движение воздуха, большое количество осадков (от 1000 до 3000 мм), равномерно распределенных в течение года. Мощные кучевые и кучево-дождевые облака образуются благодаря тому, что теплый воздух под­нимается вверх, охлаждается, и осадки выпадают в виде ливней практически каждый день.

Влажность воздуха в экваториальном климате колеблется от 81 до 85 %. Времен года нет. Длина дня в течение года ровна ночи.

Субэкваториальный климат (примерно до 20° с. и ю. ш.) характер­ны два сезона: летом господствует эк­ваториальныйвоздух и очень влаж­но, а зимой — тропическийвоздух и очень сухо. Средняя температура воздуха во все месяцы колеблется в пределах от +25 до +30 °С. Лето жаркое, средняя температура воздуха выше 30 °С, самый жаркий месяц обычно предшествует началу летнего муссона. Зима заметно прохладнее лета, разница температур возрастает по мере удаления от экватора.

Годовое количе­ство осадков на равнинах 1000 – 2000 мм, на склонах гор – до­стигает 6000 – 10 000 мм. Почти все осадки выпадают летом. Зимние муссоны приносят осадки, но только на обращенные к ним наветренные склоны гор. На равнинах зимой сухо. Продолжительность сухого периода в субэкваториальном поясе составляет от одного месяца на границе с экваториаль­ным климатом до11 месяцев на границе с тропическими пустынями. Влажность воздуха в субэкваториальном климате составляет 70 и 87 %.

Тропические пояса (20 и 30° с. и ю. ш. по обе сто­роны тропиков). Целый год здесь господствует тропический воздух, по­этому климат в центральных районах континентов жаркий и сухой. Преоб­ладают ветры пассаты. 70 % и более радиационного тепла расходуется на нагревание песков пустынь и затем из-за высокого альбедо песков и безоблачного неба непроизводительно излучается за пределы Земли.

Средняя температура июля достигает +40 °С в Северном полушарии и +35 °С – в Южном. Абсолютные максимумы температуры воздуха здесь наивысшие на Земле: +57 – +58 °С во внутренних районах Северной Америки (Долина Смерти) и в Сахаре, +55 °С – в Австралии. Сезонные колебания температуры воздуха гораздо больше, чем в экваториальном поясе. Зимой температура опускается до +10 – +15 °С. По всей Сахара зимой возможны слабые заморозки с выпадением снега при вторжениях холодного воздуха с севера. Особенно велики суточные колебания температур: до 40° в воздухе и 80° на почве. Ночи холодные даже летом за счет сильного охлаждения при ясном небе.

Облачность незначительная, осадков очень мало – меньше 250 мм за год, а нередко даже меньше 100 мм. Выпадают они очень редко, кое-где в Аравии и Сахаре лишь раз в несколько лет, но зато в виде ливней. Их количество увеличивается в восточных частях материков, которые находятся под влиянием пассатов, дующих с океана, и теплых течений. На западе и в центре материков климат сухой, пустынный. Поэтому выделяют две области тропического климата: пу­стынную (свойственна центральным материковым регионам)и влажную.

Климат западных окраин материков (морская разновидность пустынного климата) обусловлен холодными течениями, обратной стратификацией воздуха и пассатной циркуляцией, уносящей водяной пар от материка в океан.

В восточных регионах материков тропических поясов климат влажный тропический. Сюда поступают морские воздушные массы пассатов, и осадков выпадает значительное ко­личество.

Субтропические пояса (30 – 40° с. и ю. ш.) – характерна смена климатического режима по сезо­нам: летом господствует тропический воз­дух с высоким атмосферным давлением и стоит сухая погода, а зимой в эти широты распространяется умеренный воздух с низким давлением и среднеевропейской погодой. Летом температура 25-30 °С, зимой до 15 °C.

В субтропическом поясе северного полушария начинается наи­большее долготное простирание материков; оно вызывает долгот­ную дифференциацию климатического пояса. В субтропическом поясе вы­деляются климатические области.

Для западных частей материков характе­рен климат, называемый средизем­номорским, лето сухое и жаркое (+20 – +25 °С), а зима влажная, теплая (+5 – +10 °С), но возможны морозы. Снег выпадает очень редко. Годовые суммы осадков составляют обычно 400-600 мм, что создаёт полузасушливые условия.

На восточных побережьях материков климат субтропический муссонный с жарким (+25 °С) дождливым летом и прохлад­ной сухой зимой. Во многих местах количество осадков более 800 мм.

В центральных частях материков климат субтропический континен­тальный. Лето очень жаркое, среднемесячные температуры достигают +30 °С и более. Зимой из-за циклонов погода неустойчива. Возможны морозы до -20 °С, выпадают дожди или снег но снежный покров неустойчив и быстро таит. Годовая сумма осадков около 600 мм, но в некоторых областях их выпадает всего 120 мм и даже меньше.

Умеренные пояса ( от 40 до 60° с. и ю. ш.). В циркуляции атмосферы главное – западный перенос воздуш­ных масс (в Южном полушарии ими славятся знаменитые «ревущие сороковые» широты), циклоническая и антициклоническая деятельность и вторжение в средние широты как арктического, так и тропического воздуха. Таким образом, в течение года здесь господству­ют не только умеренные воздушные массы.

Для климата умеренного пояса характерна большая годовая амплитуда темпера­туры воздуха, которая увеличивается при продвижении в глубь материков, усиливая континентальность климата.

На большей пло­щади умеренного пояса выпадает 500-400 мм осадков, террито­риальное их распределение характеризуется последовательным уменьшением в глубь суши. Во внутренних районах, составляющих большую часть пояса, выпадает снег и образуется устойчивый, сохраняющийся до полугода снежный покров.

В умеренном поясе осень и весна продолжительны и хорошо выражены. На западе материков преобладают западные ве­тры, на востоке – муссоны. Велики различия между западными, внутренними и восточными частями материков.

На западных побережьях материков рас­пространен морской климат умеренных широт с теплой (от +1 °С на севере до +5 °С на юге) и влажной зимой, прохладным (+15 °С в Северном полушарии и около +10 °С в Южном полушарии) и пасмурным летом. Осадков на равнине выпадает 500-600 мм, с наветренной стороны гор их количество возрастает до 2000-2500 мм.

На восточных побережьях – муссонный климат с холодной зимой и нежарким дождли­вым летом. Зимой дует холодный северо-западный ветер с континента, температуры -20 °С. Летом южные и юго-восточные ветры приносят тёплую дождливую погоду. Ближе к океану, где ветры дуют с моря, осадки выпадают и зимой, и летом (от 1000 до 2000 мм в год). Зимой образуется мощный снежный покров.

Во внутренних районах – континентальный климат. Циклоны сюда проникают реже, чем в приморские районы, давление зимой повышено за счёт холодного антициклона. Лето тёплое, зима холодная с устойчивым снежным покровом. Годовые колебания температуры воздуха велики в увеличиваются по мере продвижения в глубь материков. Наиболее континентальный климат на северо-востоке Евразии, в Якутии, где средние январские температуры опускаются до -40 °С. Количество осадков внутри континентов убывает.

Субарктический и субантар­ктический пояса (между 60 – 70° с. и ю. ш.) – зимой господствует арктический (антарктический)воздух, а летом – воздушные массы умеренных широт. Здесь нет больших различий между западными, восточными и внутренними частями материков.

Зима продол­жительная, со средней температурой до -40 °С. Лето короткое и холодное, со средней температурой не выше +10 °С, но она может опускаться ниже 0 °С. В бассейнах рек Явы, Индигирки, Колымы на северо востоке Якутии, в межгорных котловинах у Верхоянского хребта и у хребта Черского, находится полюс холода Северного полушария. Среднемесячная январская температура там до -50 °С, абсолютный минимум до -70 °С.

Осадков в западных частях континентов выпадает около 300 мм, а на северо-востоке Якутии – только 100 мм. Воздух сырой, большая облачность. Несмотря на небольшое количество осадков, влага не успевает испариться полностью. Поэтому повсюду в тундре разбросаны мелкие озёра.

Арктический и антаркти­ческий пояса (от 70° с. и ю. ш. до полюсов). Солнце здесь несколько месяцев не появляется над горизонтом (полярная ночь) и несколько месяцев не уходит за горизонт (полярный день). Снеж­ная поверхность имеет высокое альбедо и действует па тропосферу охлаждающе. В течение всего года — повышенное давление и восточные ветры. Воздух в климатах вечного мороза обычно теплее, чем подстилающая снежная поверхность. В Антарктиде, например, температура воздуха близ снега падает до -90 °С.

Летом средняя температура воздуха в Арктике около 0 °С, а на побережьях достигает 5 °С. В январе в центральной Арктике -40 °С, на побережье материка -30 °С, а на приатлантических островах температура поднимается до -16 °С (Шпицберген). И только над Гренландией устойчивый антициклон понижает температуру июля до –14°, а января до -49 °С. Очень часты туманы. Осадков в европейском секторе выпадает 300-350 мм, в азиатском и американском – 160-250 мм (в основном в виде снега). Для лета типична продолжительная морось.

Климат Антарктиды – самый холодный на всей Земле. В 1983 г. было зафиксировано -89, 2 °С – это полюс холода. Средняя температура лета (январь) около -30 °С, а зимы (август) – около -70 °С. Холодный воздух медленно растекается со щита. Однако на его окраинах ветер ускоряется и обрушивается на берега мощными «стоковыми» ветрами со скоростями до 50 м/с. Среднемесячные летние температуры воздуха на берегах Антарктиды от -1 °С до -5 °С, зимние от -18 °С до -20 °С. Частые бури возникают при вторжении циклонов с прилегающего океана, где они формируются над границей чистой воды и льда. В Центральной Антарктике самое сухое место на Земле – там не бывает осадков.