Климат и факторы климатообразования. Климатообразующие факторы

Климат, многолетний режим погоды на данной территории. Погоду в любой момент времени характеризуют определенные комбинации температуры, влажности, направления и скорости ветра. В некоторых типах климата погода существенно меняется каждый день или по сезонам, в других – остается неизменной. Климатические описания основываются на статистическом анализе средних и экстремальных метеорологических характеристик. Как фактор природной среды климат влияет на географическое распределение растительности, почв и водных ресурсов и, следовательно, на землепользование и экономику. Климат также оказывает воздействие на условия жизни и здоровье человека.

Физические механизмы, определяющие внешние воздействия на климатическую систему, а также основные взаимодействия между звеньями климатической системы, называютклиматообразующими факторами .

Положение Земли

При обращении Земли вокруг Солнца угол между полярной осью и перпендикуляром к плоскости орбиты остается постоянным и составляет 23°30". Этим движением объясняется изменение угла падения солнечных лучей на земную поверхность в полдень на определенной широте в течение года. Чем больше угол падения солнечных лучей на Землю в данном месте, тем эффективнее Солнце нагревает поверхность. Только между Северным и Южным тропиками (от 23°30" с.ш. до 23°30" ю.ш.) солнечные лучи в определенное время года падают на Землю вертикально, и здесь Солнце в полдень всегда высоко поднимается над горизонтом. Поэтому в тропиках обычно тепло в любое время года. В более высоких широтах, где Солнце стоит ниже над горизонтом, прогревание земной поверхности меньше. Там наблюдаются значительные сезонные изменения температуры (чего не бывает в тропиках), а зимой угол падения солнечных лучей сравнительно невелик и дни существенно короче. На экваторе день и ночь всегда имеют равную продолжительность, тогда как на полюсах день продолжается всю летнюю половину года, а зимой Солнце никогда не восходит над горизонтом. Длительность полярного дня лишь отчасти компенсирует низкое стояние Солнца над горизонтом, и в результате лето здесь прохладное. В темные зимы полярные районы быстро теряют тепло и сильно выхолаживаются.

Распределение суши и моря

Вода нагревается и остывает медленнее, чем суша. Поэтому температура воздуха над океанами имеет меньшие суточные и сезонные изменения, чем над материками. В прибрежных районах, где ветры дуют с моря, лето в целом прохладнее, а зима теплее, чем во внутренних областях материков на той же широте. Климат таких наветренных побережий называется морским. Внутренние районы материков в умеренных широтах характеризуются значительными различиями летних и зимних температур. В таких случаях говорят о континентальном климате.

Акватории являются основным источником атмосферной влаги. Когда ветры дуют с теплых океанов на сушу, там выпадает много осадков. На наветренных побережьях обычно выше относительная влажность и облачность и больше дней с туманами, чем во внутренних регионах.

Циркуляция атмосферы

Общая циркуляция атмосферы определяет климат и погоду во всех районах Земли. Она образуется из-за неравномерного нагрева Солнцем поверхности нашей планеты и неодинакового распределения атмосферного давления над различными районами.

Все процессы, происходящие в воздушной оболочке Земли, изменяются с широтой. От экватора к полюсам уменьшается температура воздуха и изменяется атмосферное давление. По обе стороны от экватора устанавливается область пониженного давления, которая вместе с Солнцем перемещается между Северным тропиком и Южным тропиком по сезонам года. Над 30-ми широтами и полюсами расположены области повышенного давления, а между ними - в умеренных широтах - давление низкое. Воздух перемещается из районов с высоким атмосферным давлением в области пониженного давления - так формируется система постоянных ветров, дующих над планетой.

На экваторе, где атмосферное давление низкое, нагретый Солнцем воздух поднимается вверх и растекается в верхних слоях тропосферы в сторону полюсов. Охлаждаясь, он опускается в тропических широтах и создаёт область высокого давления, из которой у поверхности Земли к экватору дуют тропические восточные ветры пассаты . Они постоянны во всей тропической зоне и во времена парусного судоходства оказали неоценимую помощь мореходам. Направленные от тропиков к экватору, пассаты под действием силы Кориоли-са отклоняются к западу. В Северном полушарии они дуют с северо-востока на юго-запад, а в Южном - с юго-востока на северо-запад. Пассаты, зарождающиеся над океаном, - влажные, они приносят осадки на восточные берега Африки, Австралии и Южной Америки. Пассаты, берущие начало в сухих и жарких внутренних районах Евразии, несут сухие и горячие воздушные массы в Северную Африку. Здесь расположена самая обширная пустыня мира - Сахара.

Из тропических областей высокого давления к высоким широтам дуют ветры, которые под действием силы Кориолиса отклоняются к востоку. В обоих полушариях они называются западными ветрами умеренных широт. В Южном полушарии эти ветры дуют над южными частями Тихого, Атлантического и Индийского океанов, увлекая за собой огромные массы воды и создавая мощное течение западных ветров.
В полярных районах создаётся восточный перенос воздуха. Здесь из областей высокого давления на полюсах дуют постоянные восточные полярные ветры. К умеренным широтам, где давление низкое, под действием силы Кориолиса они отклоняются к западу. Формируясь над полярными районами, эти ветры несут холодный и сухой воздух.

Взаимодействие мирового океана с атмосферой во многом определяет и климат, и погоду на планете. Количество тепла, поступающего на верхнюю границу атмосферы Земли, из года в год почти одно и то же, однако пропорции переносов тепла в океане и атмосфере могут меняться. Океан и атмосфера непрерывно обмениваются теплом, и иногда в атмосфере оказывается чуть больше тепла, а в океане чуть меньше, иногда - наоборот. Солнечная энергия поступает на поверхность Земли неравномерно: максимум - на экватор, минимум - на полюсы. Океанские течения и атмосферные потоки переносят тепло оттуда, где его больше, туда, где его меньше, то есть от экватора к полюсам. Океан и нагревается, и остывает гораздо медленнее, чем суша. Поэтому чем ближе океан, тем выше зимние и ниже летние температуры на поверхности Земли. Тем самым океаны стабилизируют, смягчают климат прибрежных областей. Если бы океанов не было, то средняя температура поверхности Земли была бы на 36 °С ниже нынешней и составляла бы всего –21 °С.

Над океаном формируются атмосферные циклоны, которые переносят влагу на сушу. Так, циклоны, переносящие влагу в европейскую часть России, возникают в зоне Гольфстрима, теплого течения в Атлантическом океане. Это поверхностное течение, поэтому его расход (объем воды, протекающей за единицу времени) зависит как от температуры и солености воды, так и от дующих в Атлантике ветров. А на соленость и температуру, в свою очередь, влияет взаимодействие океана и атмосферы: течение усилилось и принесло больше тепла в Арктику, следовательно, из Арктики придет больше льда, чтобы растаять в Северной Атлантике. Если же течение сместится южнее или севернее, то в зависимости от этого в атмосферные циклоны перейдет больше или меньше тепла и влаги.

Гольфстрим приносит тепло в Северную Атлантику, а затем это тепло переходит в атмосферу и идет в Европу с ветрами и циклонами. На одной и той же широте среднегодовая температура может отличаться на десятки градусов: на побережье Норвегии она составляет +10–12 °С, а на полуострове Лабрадор в Северной Америке может опускаться до –20 °С. На Лабрадоре, находящемся на широте Парижа, преобладает лесотундра, потому что сюда приходит холодное Лабрадорское течение. На Канарских островах, лежащих на широте Каира, всегда умеренные температуры. Здесь проходит Канарское течение, поверхностные воды которого относительно холодные, поскольку по мере продвижения на юг течение принимает воды, поднимающиеся из глубин Атлантики.

На климат Северного полушария и в особенности Европы оказывает влияние Северо-Атлантическое колебание. Северо-Атлантическое колебание связано с изменением разницы атмосферных давлений между максимумом у Азорских островов и минимумом у берегов Исландии. Чем больше разница этих давлений, тем сильнее так называемый западный перенос (движение воздуха с запада на восток) в атмосфере умеренных широт. В итоге формируется больше циклонов, приносящих влагу в Европу, растет число штормов, становятся более влажными Северная Европа и север Европейской России, а зона Средиземного моря - более сухой. Малая же разница давлений замедляет западный перенос, затрудняет движение циклонов, поэтому в Скандинавии и на севере России становится суше, уменьшается число штормов, а в Средиземноморье приходит больше влаги.

Рельеф земной поверхности

Рельеф оказывает большое влияние на климат. Особенно значительное влияние на климат оказывают крупные формы рельефа - горы. Горы задерживают массы воздуха, приходящие из холодных мест, например с севера. В этом случае горные хребты могут являться границей, разделяющей области с различными климатическими условиями. Так, климатические условия районов, лежащих к северу от Кавказских гор, будут иными, чем южных.

Горные хребты, расположенные перпендикулярно к преобладающим влажным ветрам, создают благоприятные условия для конденсации водяного пара. Ввиду этого на склонах, обращенных в сторону влажных ветров, осадков выпадает больше, чем на противоположных.

Вся защищенная горами Кавказа полоса побережья Черного моря имеет влажную и теплую зиму. В Сочи средняя зимняя температура порядка 7°, в Батуми - порядка 8°. Количество осадков к югу все возрастает, и Батуми, как известно, принадлежит к самым дождливым местностям России. Колхидская низменность - долина Риони, окруженная с трех сторон горными хребтами и открытая с запада морским влажным ветрам, - отличается очень высокой влажностью и высокими температурами. Здесь успешно возделывается чай, бамбук, мандарины, лимоны, рис и другие субтропические растения.

Большое влияние на распределение осадков оказывают Гималаи. Юго-западный очень теплый и влажный муссон оставляет на южных склонах Гималайских гор такое количество влаги, которое не наблюдается почти нигде на земном шаре. Станция Черрапунджи вошла во все учебники как место с максимальным количеством осадков: в среднем за год здесь выпадает 11 640 мм, из них 10 150 с мая по сентябрь.

По мере возрастания высоты понижение температуры происходит вследствие удаления от основного источника нагревания - земной поверхности - и увеличения потери тепла излучением, ближе к земной поверхности остаются более плотные, влажные и запыленные слои, задерживающие лучеиспускание, что приводит к конденсации влаги формированию облаков и осадков. Большая часть осадков, обусловленных барьерным эффектом гор, выпадает на их наветренной стороне, а подветренная сторона остается в «дождевой тени». Воздух, опускающийся на подветренных склонах, при сжатии нагревается, образуя теплый сухой ветер, известный под названием «фен».

И факторы, влияющие на климат. Главные факторы — это факторы, определяющие климат в любой точке земного шара. К ним относятся: солнечная радиация, и .

В горах климатические условия меняются с изменением высоты: с ее увеличением понижается , давление падает, влажность убывает, возрастает до определенной высоты, а затем уменьшается, сложно меняется по скорости и направлению, изменяются и другие показатели климата. Все это позволяет выделить специфические для гор высотные .

Влияние поверхностей суши и поверхности сказывается в том, что они практически не искажают прямого воздействия двух первых климатообразующих факторов, получая соответствующее широте количество тепла и не искажая направления и скорости движения воздушных масс.

Кроме главных существуют факторы, оказывающие существенное влияние на климат в определенных (зачастую обширных) районах. В частности, распределение суши и моря и удаленность территории от морей и океанов. Суша и море нагреваются и охлаждаются по-разному. Морские воздушные массы существенно отличаются от континентальных, но при продвижении в глубь материков они изменяют свои свойства. Поэтому на одной и той же широте наблюдаются значительные различия в температурном режиме и распределении осадков. Так, на параллели 60° с.ш. средняя температура января в

Чтобы раскрыть условия формирования климата, необходимо определить его причины. Их называют климатообразующими факторами. Основные климатообразующие факторы приведены на схеме.

На Земле при условии однородной, достаточно влажной поверхности различия в климате любых участков Земли зависели бы от радиационного баланса и циркуляции атмосферы. В этом случае климатические пояса располагались бы строго зонально и границы их совпадали бы с параллелями. На самом деле климатические пояса выражены не столь идеально. Это объясняется тем, что климат различных участков Земли формируется под влиянием всех климатообразующих факторов.

Солнечная радиация - источник энергии всех процессов, происходящих в атмосфере. За счет солнечной радиации происходит передача тепла Солнцем через космическое пространство. Шарообразная форма Земли определяет различия климата в зависимости от географической широты, а наклонное положение оси вращения Земли - сезонность климата. Циркуляция воздушных масс в атмосфере влияет на режим осадков и географию их распределения на земном шаре, температуру воздуха.

Для характеристики климата очень важно знать, как в данном месте распределяется суша и море. Удаленность от берегов океана в глубь материков отражается на режиме температуры, влажности, определяет степень континентальности данного климата. Теплые течения в морях и океанах способствуют повышению температуры в прибрежных районах суши и увеличению осадков. Холодные течения, наоборот, понижают температуру на окраинах материков и препятствуют выпадению осадков. Климат восточных и западных побережий Южной Америки, Австралии и Африки, находящихся в пределах одного тропического климата, различен. Это объясняется именно наличием там океанических течений.

При обращении Земли вокруг Солнца угол между полярной осью и перпендикуляром к плоскости орбиты остается постоянным и составляет 23̊ 30̍. Этим движением объясняется изменение угла падения солнечных лучей на земную поверхность в полдень на определенной широте в течение года. Чем больше угол падения солнечных лучей на Землю в данном месте, тем эффективнее Солнце нагревает поверхность. Только между Северным и Южным тропиками (от 23̊ 30̍ с.ш. до 23̊ 30̍ ю.ш.) солнечные лучи в определенное время года падают на Землю вертикально, и здесь Солнце в полдень всегда высоко поднимается над горизонтом. Поэтому в тропиках обычно тепло в любое время года. В более высоких широтах, где Солнце стоит ниже над горизонтом, прогревание земной поверхности меньше. Там наблюдаются значительные сезонные изменения температуры (чего не бывает в тропиках), а зимой угол падения солнечных лучей сравнительно невелик и дни существенно короче. На экваторе день и ночь всегда имеют равную продолжительность, тогда как на полюсах день продолжается всю летнюю половину года, а зимой Солнце никогда не восходит над горизонтом. Длительность полярного дня лишь отчасти компенсирует низкое стояние Солнца над горизонтом, и в результате лето здесь прохладное. В темные зимы полярные районы быстро теряют тепло и сильно выхолаживаются. Величина инсоляции (приходящей солнечной радиации) меняется во времени и от места к месту в соответствии с изменением угла, под которым солнечные лучи падают на поверхность Земли: чем выше Солнце над головой, тем она больше. Изменения этого угла определяются в основном обращением Земли вокруг Солнца и ее вращением вокруг своей оси.

Велико воздействие на климат и рельефа. Так, в горах на разной высоте местности над уровнем моря климатические условия различаются; 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.

Климат в большой степени зависит от характера подстилающей поверхности, под которой 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.

С развитием на Земле человеческого общества появился новый фактор, влияющий на климат планеты. 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. Например, загрязнение атмосферы двуокисью серы и окислами азота породило такое явление, как кислотные дожди, отравляющие почву и водоемы, губящие леса. Эти загрязнения переносятся на большие расстояния воздушными массами и вместе с осадками выпадают далеко от источников загрязнения. Только в США и Западной Европе ими уничтожено уже более 30 млн. га, являющихся «легкими» планеты. Кислотные дожди выпадают и на территории России.

Еще статьи по географии

Республика Белоруссия
Республика Беларусь - это официальное название государства. Территория составляет - 207,6 тыс. км2. Население - 10 млн. человек. Столица - Минск (1,7 млн. жителей). Белоруссия - унитарное д...

Системы городов в модели центральных мест
Город - особое, ни с чем несравнимое творение ума и рук человеческих. Это среда жизни всевозрастающего числа людей и место концентрации различных, делающихся все более разнообразными видов д...

Мировые месторождения гидротермальных грязей
Лечебная грязь есть результат сложных многолетних процессов химической и биологической природы. Как правило, она не похожа на обычную грязь, отличаясь от неё характерным матовым блеском и т...

Понятие о климате.

Учение о климате – климатология является одной из важнейших частей метеорологии и в тоже время частной географической дисциплиной. Предметом климатологии является изучение атмосферных процессов, формирующихся от воздействия астрономических и сложного комплекса физико-географических условий. Эти процессы возникают в основном под действием солнечной радиации обуславливающих перенос воздуха и его трансформацию в результате обмена тепла и влаги с поверхностью морей и океанов. В каждой области земного шара. Характером климатических процессов, частота и появление продолжительность и порядок смены определяется широтой данного места͵ временем года, условием рельефа и такими глобальными факторами, как распределение океанов и суши. Очень часто смешивают понятия погода и климат между этими понятиями имеются огромное различие. Погода представляет собой физическое состояние атмосферы над данной территорией и за данное время, характеризуемые определенным сочетанием метеорологических элементов. Климат характеризуется многолетним режимом погоды причем под многолетним режимом понимают не только преобладающие, но и вообще возможные в данной местности условия погоды. Местные особенности климата обусловлены неоднородностью строения деятельной поверхности называют микроклиматом. Кроме микроклимата выделяют еще и местный климат или мезоклимат (климат озера, поляны и др.).

Важнейшими климатообразующими факторами является солнечная радиация, циркуляция атмосферы и характер подстилающей поверхности. Под их совместным влиянием происходит формирование климатов в различных частях земного шара. Физические механизмы определяющие внешние воздействия на климатическую систему а также основные взаимодействия между звеньями климатической системы называют климатообразующими факторами. Эти факторы можно разделить на 2 группы.

1. Внешние климатообразующие факторы - в свою очередь можно разделить на 2 группы:

a. Астрономические факторы (светимость солнца, положение орбиты земли, хар-ки орбитального движения земли, наклон ее оси к плоскости орбиты, скорость вращения вокруг оси)

b. Геофизические факторы - ϶ᴛᴏ размер, масса земли, собственное гравитационное и магнитное поле, внутренне тепло, определяющие геотермические источники тепла и вулканизм

2. Внутренние. Состав атмосферы (как постоянные ее компоненты, так и переменные термодинамические активные примеси), ее масса и состав океана, особенности распределения суши и океана, рельеф поверхности суши, структура деятельного слоя суши и океана.

Классификация климата.

Как для анализа закономерностей формирования климата в рамках глобальной системы. Так и для применения климатологии в решении ряда практических задач нужно знать не только распределение отдельных климатических величин по земному шару или значительному по площади району, но и климатического комплекса в целом. Районирование позволяет либо выделить области, где климатические условия для данной области применения различны, либо выделить климатические аналоги в различных частях земного шара, позволяющего рационально использовать опыт для весьма отдаленных районов.

Перечень классификации климатов:

1. Ботаническая - выделено 5 зон, которые в той или иной форме учитывались в последующих климатических классификациях и проводились по потребностям растений по климатическим факторам (тепло, температура)

2. Классификация В. Кёппена – выделяет 5 широтных климатических зон, означаемых заглавными буквами латинского алфавита. (характеризуется наличием или отсутствием холодного и теплого времени года, годовой ход увлажнения.

3. Гидрологическая – исходит из того, что реки есть продукт климата (главный климатообразующий фактор).

4. Ландшафтно-ботаническая Л.С. Берга –создана для районирования ландшафтных зон и преимущественно опирается на распределение растительного сообщества.

5. Почвенная – связана с именем Докучаева. Была создана в 1897 году с учетом зональных и озональных разновидностей почв, учитывался климат настоящего и геологического прошлого, формирующие грунты, процессы выветривания, частично рельеф и др. особенности почвообразования, а также растительность и фауна.

КЛИМАТООБРАЗУЮЩИЕ ФАКТОРЫ

Солнечная радиация — источник энергии всех процессов, происходящих в атмосфере. За счет солнечной радиации происходит передача тепла Солнцем через космическое пространство. Шарообразная форма Земли определяет различия климата в зависимости от географической широты, а наклонное положение оси вращения Земли — сезонность климата. Циркуляция воздушных масс в атмосфере влияет на режим осадков и географию их распределения на земном шаре, температуру воздуха.

Велико воздействие на климат к рельефа. Так, в горах на разной высоте местности над уровнем моря климатические условия различаются; 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.

Другой опасностью является разрушение озонового слоя, особенно над Антарктидой. Этот слой защищает нашу Землю от избытка ультрафиолетового излучения. Причина разрушения озонового слоя — производство и использование фреона в холодильных установках, в аэрозолях.