12.2. Климат. Климатообразующие процессы и факторы
Климат – многолетний режим погоды, типичный в данном месте. В отличие от погоды он обладает устойчивостью, постоянством, хотя ежегодно бывают отклонения в температуре, количестве и режиме осадков, характерных погодах.
Главнейшим климатообразующим фактором и энергетической основой климатообразующих процессов – теплооборота и влагооборота – является приток на Землю солнечной радиации. Ее количество определяется углом падения солнечных лучей, зависящим от широты места.
Большое влияние на формирование климата оказывает также атмосферная циркуляция1 – закономерное перемещение воздушных масс, в процессе которого осуществляется перенос тепла (теплооборот) и влаги (влагооборот) как между широтами, так и между материками и океанами.
Важен и такой фактор, как характер подстилающей земной поверхности. Это понятие с позиции климатологии весьма емкое. Прежде всего важно учитывать сушу и воду (океан), поэтому выделяют материковые и океанические климаты. Суша и вода по-разному нагреваются и остывают: суша быстрее нагревается, но быстрее остывает, ибо прогревается всего на несколько метров; вода нагревается медленнее, но на большую глубину – до 200–300 м, поэтому остывает тоже медленнее. Это отражается на температурном режиме, суточной и годовой амплитуде температуры, влажности воздуха, осадках и других метеоэлементах. Различное влияние суши и моря на климат возрастает от экватора к умеренным широтам и несколько сглаживается в приполярных районах.
Для определения влияния океана на климат существует понятие континентальности климата, которое оценивается по величине годовой амплитуды температуры. На амплитуду температуры, кроме континентальности, влияет еще и широта местности, поэтому в формулы индекса континентальности вводятся коэффициенты, исключающие влияние на амплитуду широты. Индекс континентальности климата (К.) вычисляется либо по формуле Л. Горчинского: K = (l,7A/sin φ) – 20,4, либо по формуле С.П. Хромова: К = (А–5,4 sin φ)/A, где А – годовая амплитуда температуры воздуха, φ – широта пункта.
Степень континентальности климата материков зависит от их размеров и изрезанности береговой линии. Чем больше материк, тем значительнее континентальность климата его внутренних районов. Она выражается в большой годовой амплитуде температуры (например, в Центральной Азии). Большая изрезанность береговой линии уменьшает степень континентальности климата.
На климат материков оказывает влияние абсолютная высота местности. В горах температура с высотой уменьшается примерно на 6 °С на каждый километр (вертикальный температурный градиент равен 0,6° на 100 м) и на определенной высоте даже летом оказывается равной нулю; выше начинается царство снегов и льдов.
Важно также расположение гор по отношению к господствующим ветрам – ветровая экспозиция. Горы, особенно высокие, являются климатическими барьерами. Наветренные склоны гор получают много осадков (например, южные склоны Гималаев), подветренные склоны сухие.
У широтно вытянутых гор весьма важно учитывать ориентацию склонов гор по отношению к Солнцу, т. е. инсоляционую экспозицию. Например, северный (теневой) и южный (солнечный) склоны Кавказских гор получают из-за разного угла падения солнечных лучей неодинаковое количество тепла. Это отражается на высоте природных поясов и их спектре и положении снеговой границы, а сами горы служат рубежом между умеренным и субтропическим климатическими поясами.
Большое влияние на климат оказывают морские течения. Теплые течения переносят значительную часть тепла из низких широт в высокие, холодные – наоборот. Весьма существенное влияние оказывают течения и на климат прибрежных территорий. Побережья, омываемые теплыми течениями, теплее и влажнее, холодными течениями – холоднее и суше. Так, в умеренных широтах на западном побережье Скандинавии благодаря теплым течениям вплоть до Северного полярного круга температура воздуха даже зимой около О °С и выше, выпадает много осадков, произрастает тайга. А на этой же широте на севере полуострова Лабрадор, омываемого водами холодного течения, – суровая продолжительная зима, короткое прохладное лето, ландшафты тундры и лесотундры. В тропиках на западных берегах материков, омываемых холодными течениями, температура воздуха +15... + 20 °С, сухо; для них характерны береговые пустыни; на восточных побережьях материков, вдоль которых протекают теплые течения, температура + 25... + 28°С, осадков около 1000 мм, произрастают вечнозеленые тропические леса. Оценивая роль течений, важно учитывать также преобладающее направление ветров.
Велико влияние на климат снежного и ледяного покрова, так как снег и лед обладают большой отражательной способностью и выступают в роли своеобразного «холодильника» для воздуха. Весной на таяние снега затрачивается большое количество тепла. Это задерживает нагревание почвы и воздуха и наступление весны. В то же время талые снеговые воды пополняют запасы грунтовых вод, создавая резерв влаги для питания растений и увлажнения воздуха посредством испарения и транспирации.
Таким образом, солнечная радиация, циркуляция атмосферы и подстилающая поверхность – климатообразующие факторы, под совместным влиянием которых формируются различные климаты Земли.
- Раздел II атмосфера
- Глава 5 Состав и строение атмосферы Атмосфера и ее границы. Состав воздуха
- 5.2. Строение атмосферы
- 5.3. Происхождение и эволюция атмосферы
- 5.4. Значение атмосферы. Охрана воздуха
- 5.5. Изучение атмосферы
- Глава 6 Радиация в атмосфере
- 6.1. Прямая, рассеянная и суммарная радиация
- 6.2. Отраженная и поглощенная радиация. Альбедо земной поверхности и Земли в целом
- 6.3. Излучение земной поверхности. Встречное и эффективное излучение
- 6.4. Радиационный и тепловой баланс земной поверхности, атмосферы и Земли в целом
- Глава 7 Тепловой режим земной поверхности и воздуха
- 7.1. Нагревание и охлаждение почвогрунтов и водоемов
- 7.2. Нагревание и охлаждение воздуха
- 7.3. Заморозки
- 7.4. Типы суточного и годового хода температуры воздуха
- 7.5. Географическое распределение температуры воздуха у земной поверхности
- Глава 8 Вода в атмосфере
- 8.1. Испарение и испаряемость
- 8.2. Основные характеристики влажности воздуха
- 8.3. Наземные гидрометеоры
- 8.4. Туманы
- 8.5. Облака
- 8.6. Атмосферные осадки
- 8.7. Типы суточного и годового хода осадков
- 8.8. Географическое распределение осадков
- 8.9. Снежный покров
- 8.10. Атмосферное увлажнение
- Глава 9 Атмосферное давление. Ветры
- 9.1. Барические системы
- 9.2. Барическое поле у поверхности Земли
- 9.3. Ветер и его характеристики
- Глава 10 Воздушные массы и атмосферные фронты
- 10.1. Воздушные массы
- 10.2. Атмосферные фронты
- Глава 11 Циркуляция атмосферы
- 11.1. Общая циркуляция атмосферы
- 11.2. Циркуляция воздушных масс в экваториально-тропических широтах
- 11.3. Циркуляция воздушных масс во внетропических широтах
- 11.4. Местные ветры
- Глава 12 Погода и климат
- 12.1. Погода. Классификация погод
- 12.2. Климат. Климатообразующие процессы и факторы
- 12.3. Классификация климатов
- 12.4. Изменения и колебания климата