Какой из климатообразующих факторов является причиной формирования. Основные климатообразующие факторы России. Что такое климатообразующие факторы России

Климат - статистический многолетний режим погоды, одна из основных географических характеристик той или иной местности. Под многолетним режимом понимается совокупность всех условий погоды в данной местности за период, по крайней мере, в несколько десятков лет; типичная годовая смена этих условий и возможные отклонения от нее в отдельные годы; сочетания условий погоды, характерные для различных ее аномалий. Термин «климат» был введен в научный оборот 2200 лет назад древнегреческим астрономом Гиппархом и означает по-гречески «наклон» («klimatos»). Ученый имел в виду наклон земной поверхности к солнечным лучам, различие которого от экватора к полюсу уже тогда считалось главной причиной различий погоды в низких и высоких широтах. Позднее климатом назвали среднее состояние атмосферы в определенном районе Земли, которое характеризуется чертами, практически неизменными на протяжении одного поколения, то есть порядка 30-40 лет. К таким чертам относятся амплитуда колебания температур, атмосферное давление, атмосферная циркуляция. С развитием наблюдений за погодой с помощью метеорологических зондов и спутников понятие климата было распространено на высокие слои атмосферы.

Описания климата различных местностей включались в географическое описание со времен Древней Греции. Бесценным источником являются летописи, в которых хронисты, как правило, отмечали природные явления. Современная система метеорологических наблюдений начала складываться с 18 в., а повсеместно распространилась лишь к началу 20 в. Для выявления особенностей климата, как типичных, так и редко наблюдаемых, необходимы многолетние ряды метеорологических наблюдений. В умеренных широтах используются 25-50-летние ряды; в тропиках их длительность может быть меньше; иногда (например, для Антарктиды, высоких слоев атмосферы) приходится ограничиваться менее продолжительными наблюдениями, учитывая, что последующий опыт может внести уточнения в предварительные представления. При изучении климата океанов, помимо наблюдений на островах, используют сведения, полученные в разное время на судах в том или ином участке акватории, и регулярные наблюдения на кораблях погоды. Повсеместно используются данные спутникового наблюдения. Представления о климате прошлого получают из данных археологических и геологических исследований. Достоверные результаты дает метод дендрохронологии. Ценнейшие результаты получены при исследовании кернов антарктических льдов, полученных российскими учеными при глубоком бурении в 1990-2000-х гг.

Из всех планет Солнечной системы только Земля обладает уникальной атмосферой и гидросферой, благоприятной для развития на земной поверхности высших форм жизни. Определяется это удачными стеченьями многих обстоятельств: и тем, что Солнце "спокойная" звезда, и тем, что Земля расположена на оптимальном от него расстоянии, и тем, что у нее имеется массивный спутник - Луна, и химическим составом первичной Земли и многими другими причинами.

Наука о климате - климатология изучает причины формирования разных типов климата, их географическое размещение и взаимосвязи климата и других природных явлений. Климатология тесно связана с метеорологией – разделом физики, изучающим краткосрочные состояния атмосферы, т.е. погоду.

Главными факторами, ответственными за возникновение комфортных климатических условий на Земле, являются величина солнечной радиации, давление и теплоемкость земной атмосферы, определяемая составом и влажностью воздуха. Наклон же оси собственного вращения планеты (по отношению к эклиптике) предопределяет смену времен года, зональность и контрастность климата.

Климатические характеристики

Климатические характеристики представляют собой статистические выводы из многолетних рядов наблюдений, прежде всего над следующими основными метеорологическими элементами: атмосферным давлением, скоростью и направлением ветра, температурой и влажностью воздуха, облачностью и атмосферными осадками. Учитывают также продолжительность солнечной радиации, дальность видимости, температуру верхних слоев почвы и водоемов, испарение воды с земной поверхности в атмосферу, высоту и состояние снежного покрова, различные атмосферные явления и наземные гидрометеоры (росу, гололед, туманы, грозы, метели и пр.). В 20 в. в число климатических показателей вошли характеристики элементов теплового баланса земной поверхности, таких, как суммарная солнечная радиация, радиационный баланс, величины теплообмена между земной поверхностью и атмосферой, затраты тепла на испарение. В последние годы добавляются такие параметры как контроль за содержанием CO, концентрацией загрязнений, толщина озонового слоя.

Многолетние средние значения метеорологических элементов (годовые, сезонные, месячные, суточные и т.д.), их суммы, повторяемости и прочие носят название климатических норм; соответствующие величины для отдельных дней, месяцев, лет и прочее рассматриваются как отклонение от этих норм.

Различают макроклимат и микроклимат:

Макроклимат (греч makros - большой) - климат крупнейших территорий, это климат Земли в целом, климатических поясов, а также крупных регионов суши и акваторий океанов или морей. В макроклимате определяется уровень солнечной радиации и закономерности атмосферной циркуляции;

Микроклимат (греч. mikros - маленький) - часть местного климата. Микроклимат в основном зависит от рельефа, лесных насаждений, различий в увлажнении почвогрунтов, весенне-осенних заморозков, сроков таяния снега и льда на водоемах. Учет микроклимата имеет существенное значение для размещения сельскохозяйственных культур, для строительства городов, прокладки дорог, для любой хозяйственной деятельности человека, а также для его здоровья.

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.

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.

Исторический обзор

Исследования осадочных отложений, ископаемых остатков флоры и фауны, радиоактивности горных пород и др. показывают, что климат Земли в различные эпохи существенно менялся. В течение последних сотен миллионов лет (до антропогена) Земля, по-видимому, была более теплой, чем в настоящее время: температура в тропиках была близка к современной, а в умеренных и высоких широтах гораздо выше современной. В начале палеогена (около 70 млн. лет назад) температурные контрасты между экваториальными и приполярными областями начали возрастать, однако до начала антропогена они были меньше ныне существующих. В антропогене температура в высоких широтах резко снизилась и возникли полярные оледенения. Последнее сокращение ледников в Северном полушарии закончилось, по-видимому, около 10 тыс. лет назад, после чего постоянный ледовый покров остался главным образом в Северном Ледовитом океане, в Гренландии и на др. арктических островах, а в Южном полушарии - в Антарктиде.

Для климата Европы нескольких последних тысячелетий (по другим континентам нет достаточного количества данных, но можно предположить, что тенденции совпадают с европейскими) характерны ритмичные колебания в сравнительно узких пределах. Сухие и теплые периоды несколько раз сменялись более влажными и прохладными. Примерно за 500 лет до н. э. осадки заметно увеличились, и климат стал более прохладным. В начале н. э. он был сходен с современным. В 12-13 вв. климат был более мягким и сухим, чем в начале н. э., но в 15-16 вв. опять произошло значительное похолодание и увеличилась ледовитость морей. С 17 до середины 19 вв. климат оставался холодным и влажным, ледники наступали. Со 2-й половины 19 в. началось новое потепление, особенно сильное в Арктике, но охватившее почти весь земной шар. Колебания климата происходят и с меньшими амплитудами - например, 1950-е гг. были теплее, чем предыдущее десятилетие.

Типы климатов Земли

Климатические условия на Земле очень разнообразны из-за сочетания различных климатообразующих факторов. Существует несколько научных классификаций типов климатов Земли. Согласно классификации, предложенной профессором МГУ Б. П. Алисовым, выделяется семь основных климатических поясов - экваториальный, два тропических, два умеренных и два полярных. В этих поясах климат образуется под воздействием воздушных масс одного типа. Между основными поясами располагаются шесть переходных поясов, характеризующихся сезонной сменой преобладающих воздушных масс. Например, в субтропических поясах летом господствует тропический воздух, а зимой - воздух умеренных широт. Границы поясов определяют по среднему положению атмосферных фронтов между основными типами воздушных масс, а в каждом из широтных поясов различают четыре подтипа климата: материковый, океанический, климат западных берегов и климат восточных берегов. Материковый климат складывается под влиянием воздушных масс, образовавшихся на суше, а океанический создают воздушные массы, сформировавшиеся над океаном.

Экваториальный климатический пояс на карте климатических поясов отмечен красным цветом. Здесь весь год господствуют экваториальные
воздушные массы, а температура воздуха неизменна (+24... +28 °С). Постоянные ветры пассаты, формирующиеся над океаном, приносят обильные осадки, годовая сумма которых в среднем составляет от 1000 до 3000 мм, а на наветренных склонах гор достигает 6000 мм. Количество осадков превышает испарение. В условиях жаркого и влажного климата произрастают густые экваториальные леса.

Тропический климатический пояс протянулся двумя широкими полосами вдоль Северного и Южного тропиков Земли. В его пределах выделяют области с материковым и океаническим климатом. В районах с материковым тропическим климатом жаркое (до + 40 °С) лето и прохладная зима (+15 °С), облачность невелика и осадков выпадает мало (менее 250 мм). Это районы тропических пустынь, таких как Сахара, Аравийская пустыня, пустыни Австралии и др. Океанический тропический климат похож на экваториальный, но отличается от него перепадами температур по сезонам года. Лето над океанами тёплое (+20... +27 °С), а зима прохладная (+10... +15 °С). Облачность в этих районах велика, но осадков выпадает немного, ливни характерны лишь для тропических циклонов.

Умеренный климатический пояс располагается двумя полосами в Северном и Южном полушариях (от 40-45° с. и ю. широты почти до полярных кругов). В его пределах ярко выражены области с морским и континентальным климатом. Весь год в этом поясе господствуют умеренные воздушные массы и отчетливо проявляются различия по сезонам года. Морской умеренный климат формируется на окраинах материков. В областях низкого давления зарождается большое количество циклонов. Лето прохладное (до +20 °С), а зима тёплая (от +5 °С), осадков выпадает от 500 до 1000 мм. Континентальный умеренный климат господствует в центральных районах материков, лето здесь жаркое (+26 °С), а зима холодная (до -24 °С), средняя норма осадков от 200 до 450 мм.

Арктический и антарктический климатические пояса - самые холодные районы планеты. Несколько месяцев в году Солнце не показывается над горизонтом - стоит полярная ночь, а летом устанавливается полярный день. Весь год здесь находится область повышенного давления, преобладают восточные ветры. Облаков почти не бывает, и осадков выпадает очень мало. В Арктике средние температуры от -40 °С зимой до 0 °С летом. В центральных районах Антарктиды среднегодовые температуры -50... -60 °С, на побережье теплее -10 °С.

Климат будущего планеты Земля

Судя по прогнозам учёных и метеорологов из разных стран, можно понять, что будущее человечества выглядит весьма мрачно. В основном все прогнозы основаны на результатах работы сложных компьютерных систем моделирования климата Земли. Изучая тенденции изменения климата, специалисты пришли к выводу, что в ближайшие 50 лет температура на поверхности Земли в среднем вырастет на 2-3 градуса, в ближайшие 100 лет - на 4-5 градусов. Оценив эти цифры можно сказать, что такой подъём температуры не так страшен, как это кажется. Из-за глобального потепления климата на 4 градуса воды расположенных на экваторе океанов станут теплее на 3 градуса. На поверхности материков температура станет выше в среднем на 5 градусов, а на полюсах - почти на 8 градусов. В районах Арктики ожидается полное оттаивание льда. Если рассматривать средние широты, где расположены районы Северной Канады, Аляски и России, то можно сказать, что жители этих территорий уже ощущают на себе задатки глобального потепления ранее холодных территорий. Климат станет не только теплее, но и влажнее, то есть осадков станет больше.

Если взять показатели смертности в Европе, то учёные прогнозируют, что в Северной Европе смертность уменьшится из-за смягчения климата, а в Южной Европе она увеличится в связи с засухой и жарой. Также вероятнее всего потепление принесёт за собой стихийные пожары, которые загубят огромные территории лесопосадок. Уже сегодня потепление начало влиять на стиль жизни многих Европейцев, которые толпами отправляются на Средиземное море в поисках прохлады. В субтропиках же наоборот ожидается уменьшение количества дождя на 30 процентов. За этим последует высыхание огромной полосы земли от Средиземноморской Европы и Северной Африки через Средний Восток до Центральной Азии. Климат станет жарким и сухим, почвы - не плодородными. Засуха и голод - будущее этих земель. Но это не самое страшное, что ждёт нас в ближайшие сто лет. Самой главной "бомбой" в ожидаемом прогнозе является оттаивание "вечной мерзлоты", которое приведёт к высвобождению торфяников Сибири, которые хранят в себе огромные запасы метана - одного из самых мощных парниковых газов на планете, который в 21 раз эффективнее, чем углекислый газ задерживает тепло в атмосфере. И что случится с планетой при выделении хотя бы малого количества этого газа в атмосферу, страшно подумать.

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».

Климатообразующие факторы — условия формирования определенного типа климата. Это причины, влияющие на температуры воздуха, количество осадков и другие важные показатели. Рассмотрим основные климатообразующие факторы России — крупнейшей страны мира по площади территории.

Солнечная радиация, географическая широта и другие климатообразующие факторы

Звезда нашей системы — главнейший источник тепла на Земле. Солнечное излучение и уровень радиации — одна из важнейших причин формирования климата. Из-за шарообразности планеты угол наклона лучей неодинаковый на экваторе, в тропиках и полярных широтах. Но не только это условие определяет, какими будут температуры воздуха и времена года в той или иной местности. Есть другие основные климатообразующие факторы:

циркуляция воздушных масс;
широта местности;
особенности рельефа;
влияние морей, океанов, близость других материков.

Солнечная радиация

Не все лучи нашей звезды достигают поверхности Земли, при этом величина поступающей энергии определяется местоположением территории и зависит от ряда других причин. Часть излучения (около 20%) отражается верхними слоями атмосферы. Около 30% рассеивается облаками, частицами пыли и каплями воды. Сумма складывается из рассеянной и прямой радиации, достигающей твердой оболочки планеты. В этой последней форме выделяют поглощенное и отраженное излучение.

Поглощение зависит от удельной теплоемкости и теплопроводности подстилающей поверхности. Вода обладает большой удельной теплоемкостью, океаны и моря поглощают 95% прямой радиации, постепенно аккумулируют тепло летом, медленно отдают зимой. Белые снега, ледники поглощают около 15% и отражают 85% излучения, достигшего поверхности. Для чернозема показатель отражения — 4%.

Климатообразующие факторы — это взаимосвязанные причины формирования климата. Приведем примеры влияния на радиационный баланс других условий. Так, на при движении с севера на юг суммарная солнечная радиация уменьшается примерно в 2,7 раза. На острове Сахалин, расположенном в на востоке России, облака отражают 70% солнечного света. В результате формируется более суровый климат, чем на тех же широтах в пределах материка.

Атмосферная циркуляция

Основные причины формирования и движения огромных скоплений воздуха — неравномерное нагревание земной поверхности Солнцем. Это одно из главных условий создания разного атмосферного давления на планете. Характеристики воздушных масс зависят от места их формирования, так, над океанами господствует морской воздух, он влажный, над материком — сухой континентальный. Сокращенные буквенные обозначения для этих двух разновидностей — соответственно М и К. Когда изучают климатообразующие факторы России, то обязательно характеризуют три основных типа воздушных масс — арктические, умеренные и тропические. Они могут быть морскими и континентальными. Используются такие аббревиатуры: МАВ, КАВ, МУВ, КУВ, МТВ, КТВ.

Типы господствующих воздушных масс определяют важнейшие особенности климата и погоды:

атмосферное давление;
температуру в приземном слое атмосферы;
направление постоянных ветров;
прозрачность воздуха;
влажность.

Воздушные массы способны трансформироваться, менять свои физические свойства, передвигаясь над поверхностью Земли из одних регионов в другие.

Географическая широта

Соотношение между поступлением и расходование солнечной радиации — радиационный баланс — один из основных климатообразующих факторов. Он влияет на тепловой режим почвы и других поверхностей, нижних слоев атмосферы. От радиационного баланса зависит испарение воды, трансформация больших масс воздуха, жизнь человека и растений. Но какой климатообразующий фактор является главным? Это географическая широта — расстояние от экватора до изучаемого участка на поверхности Земли.

В июле угол между лучами и земной поверхностью в поясе освещенности равен почти 90°. Тогда на единицу площади приходится больше энергии, сильнее нагревается суша, а от нее — воздух. Чем дальше от экватора и тропиков, тем холоднее.

Влияние географической широты на климат России

Рассмотрим, как влияет главный климатообразующий фактор на примере Российской Федерации. Страна простирается от ледяной Арктики до субтропиков Кавказа, от балтийского побережья до Чукотки и морей Тихого океана. Климат значительно изменяется с севера на юг и с запада на восток. Преобладает умеренный воздух, часто вторгаются холодные воздушные массы из Арктики, влияют Сибирский антициклон, влажный атлантический воздух.

Велико разнообразие, но для России основным климатообразующим фактором является расстояние от экватора. При движении к южным границам страны повышается величина солнечной радиации. Чем ближе к Северному полярному кругу и Северному полюсу, тем холоднее. Таким образом, от географической широты в основном зависит многолетний режим погоды в разных регионах страны.

Рельеф, влияние материков и океанов — климатообразующие факторы

Не всегда распределение температур воздуха строго подчиняется закону широтной зональности и зависит только от солнечной радиации. Если соединить линиями города России с одинаковыми летними температурами, то легко заметить, что изотермы июля располагаются в основном соответственно географической широте. Но в изотермы января 0, -8, -10 °С лежат севернее, чем в Сибири. Смягчает климат территории до Урала влияние Атлантического океана и его теплых течений.

Меридианально расположенная цепь Уральских гор задерживает влажный и теплый воздух, поступающий из Атлантики. На побережье Тихого океана изотермы июля ниже, чем на тех же широтах внутри страны, из-за влияния летнего муссона и преобладания на острове Сахалине рассеянной радиации. При подъеме в горы температура падает даже на одной и той же широте.

Азиатский максимум (Сибирский антициклон)

Над территорией Монголии с ноября по март господствует область высокого атмосферного давления. Формируются воздушные массы с низкими температурами из КАВ, поступающего с севера. В это время года на климат региона почти не влияет Тихий океан. Горы Южной и Восточной Сибири препятствуют растеканию охлажденного воздуха. Результатом становятся самые низкие в России и во всем Северном полушарии температуры в приземном слое атмосферы (от -40 до -70 °С).

Наблюдаются когда в котловинах застаивается холодный воздух. Тогда на высоте около 2 км теплее примерно на +10…+20 °С, чем в понижениях и у поверхности земли. Выяснив, какие факторы являются климатообразующими, мы убедились, что важны не только сами причины, но и сочетание условий на определенной территории.

Формирование климата

В центре и на севере Европейской части России выпадает больше осадков, чем на той же широте в Восточной Сибири. На запад страны приходит МУВ с Атлантики, здесь господствует циклоническая деятельность (низкие температуры воздуха, мокрый снег, ливни). За Северным полярным кругом осадков выпадает мало, ощущается влияние КАВ, бедного влагой. В Сибири и на Урале континентальный климат отличается от европейских регионов страны. Лето здесь относительно теплое и короткое, зима — продолжительная, очень холодная.

На юге в Астраханской области значительное воздействие оказывают такие климатообразующие факторы: географическая широта и связанная с ней величина солнечной радиации, атмосферная циркуляция. Можно отметить влияние на климат и погоду летом сухого и жаркого КТВ, который приходит из Казахстана, Средней Азии. Поступление таких же воздушных масс на Черноморское побережье России задерживают высокие горные хребты.

Специфические условия Камчатки сформировались в условиях сочетания морского и резко-континентального типов климата. Для региона характерны частые перемены погоды, сильные ветра, значительное количество осадков, зимой — в виде обильных снегопадов.

Климатическое оружие

Выясняя, что такое климатообразующие факторы, мы основное внимание уделили природным процессам и явлениям. Требуется объяснить такие факты, как повышение среднегодовых температур воздуха и неравномерное выпадение осадков в последние десятилетия. Это естественная закономерность или результат антропогенного изменения климата?

Однозначный ответ на этот вопрос трудно дать. Не стихают споры о том, применяется ли климатическое оружие, создано оно или только разрабатывается. Особенно активно вопрос обсуждался во время экстремальной жары в России летом 2010 года. Температура в центральной части страны была на 10 °C выше средней для региона. Год был самым жарким с конца XIX века. Возникли массовые лесные пожары, наблюдался всплеск смертности среди населения.

Климатическое оружие — это способы контроля над погодой в военных целях. Неприятелю причиняется ущерб в результате природных аномалий (засух, наводнений). Над созданием климатического оружия ученые США и СССР начали работать в середине минувшего столетия. Подобные действия противоречат Конвенции ООН, запрещающей военное использования средств воздействия на природную среду. Правительство США отрицает искусственное влияние на атмосферу с целью причинения ущерба другим государствам, населению и окружающей среде.

КЛИМАТ [греч. klima наклон (земной поверхности к солнечным лучам)], статистический многолетний режим погоды, одна из основных географических характеристик той или иной местности. Основные особенности климата определяются

- поступлением солнечной радиации

- процессами циркуляции воздушных масс

- характером подстилающей поверхности.

Из географических факторов, влияющих на климат отдельного региона, наиболее существенны :

- широта и высота местности,

- близость его к морскому побережью,

- особенности орографии и растительного покрова,

- наличие снега и льда,

- степень загрязненности атмосферы.

Эти факторы осложняют широтную зональность климата и способствуют формированию местных его вариантов.

Понятие «климат» гораздо сложнее определения погоды. Ведь погоду можно все время непосредственно видеть и ощущать, можно сразу описать словами или цифрами метереологических наблюдений. Чтобы составить себе даже самое приблизительное представление о климате местности, в ней нужно прожить по крайней мере несколько лет. Конечно, не обязательно ехать туда, можно взять за много лет данные наблюдений метереологической станции этой местности. Однако такой материал - это многие и многие тысячи различных цифр. Как же разобраться в этом изобилии цифр, как найти среди них те, что отражают свойства климата данной местности?

Древние греки думали, что климат зависит только от наклона падающих на Землю солнечных лучей. По-гречески слово «климат» означает наклон. Греки знали, что чем выше солнце над горизонтом, чем круче солнечные лучи падают на земную поверхность, тем должно быть теплее.

Плавая на север, греки попадали в места с более холодным климатом. Они видели, что солнце в полдень здесь стоит ниже, чем в то же время года в Греции. А в жарком Египте оно, наоборот поднимается выше. Теперь нам известно, что атмосфера пропускает в среднем три четверти тепла солнечных лучей до земной поверхности и только одну четверть задерживает. Поэтому сначала земная поверхность нагревается солнечными лучами, и только потом уже от нее начинает нагреваться воздух.

Когда солнце стоит высоко над горизонтом (А1), участок земной поверхности получает шесть лучей; когда более низко, то лишь четыре луча и шести(А2). Значит, греки были правы, что тепло и холод зависят от высоты солнца над горизонтом. Этим определяется разница в климате между вечно жаркими тропическими странами, где солнце в полдень круглый год поднимается высоко, а дважды

или один раз в год стоит прямо над головой, и ледяными пустынями Арктики и Антарктики, где несколько месяцев солнце вообще не показывается.

Однако не одной и той же географической широте даже по одной степени тепла климаты могут очень резко отличаться друг от друга. Так, например, в Исландии в январе средняя температура воздуха равна почти 0°, а на той же широте в Якутии она ниже -48°. По другим свойствам (количеству осадков, облачности и т.д.) климаты на одной широте могут отличаться друг от друга даже сильнее, чем климаты экваториальных и полярных стран. Эти различия климатов зависят от свойств земной поверхности, воспринимающей солнечные лучи. Белый снег отражает почти все падающие на него лучи и поглощает только 0,1-0,2 части приносимого тепла, а черная мокрая пашня, наоборот, почти ничего не отражает. Еще важнее для климата разная теплоемкость воды и суши, т.е. разная их способность запасать тепло. Днем и летом вода значительно медленнее нагревается, чем суша, и оказывается холоднее ее. Ночью и зимой вода остывает гораздо медленнее, чем суша, и оказывается, таким образом, теплее ее.

Кроме того, на испарение воды в морях, озерах и на влажных участках суши затрачивается очень большое количество солнечного тепла. За счет охлаждающего действия испарения в орошаемом оазисе бывает не так жарко, как в окружающей его пустыне.

Значит две местности могут получать совершенно одинаковое количество солнечного тепла, но по-разному его использовать. Из-за этого температура земной поверхности даже на двух соседних участках может отличаться на много градусов. Поверхность песка в пустыне летним днем нагревается до 80°, а температура почвы и растений в соседнем оазисе оказывается на несколько десятков градусов холоднее.

Соприкасающийся с почвой, растительным покровом или водной поверхность. Воздух либо нагревается либо охлаждается в зависимости от того, что теплее - воздух или земная поверхность. Так как именно земная поверхность в первую очередь получает солнечное тепло, то она в основном передает его воздуху. Нагревшийся самый нижний слой воздуха быстро перемешивается с лежащим над ним слоем, и таким путем тепло от земли все выше распространяется в атмосферу.

Однако так бывает далеко не всегда. Например, ночью земная поверхность охлаждается быстрее воздуха, и он отдает ей свое тепло: поток тепла направляется вниз. А зимой над заснеженными просторами материков в наших умеренных широтах и над полярными людами такой процесс идет непрерывно. Земная поверхность здесь или совсем не получает солнечного тепла, или получает его слишком мало и поэтому непрерывно отбирает тепло у воздуха.

Если бы воздух был неподвижен и не существовало ветра, то над соседними различно нагретыми участками земной поверхности покоились бы массы воздуха с разными температурами. Их границы можно было бы проследить до верхних пределов атмосферы. Но воздух непрерывно движется, и его течения стремятся уничтожить эти различия.

Представим себе, что воздух движется над морем с температурой воды 10° и на своем пути проходит над теплым островом с температурой поверхности 20°. Над морем температура воздуха такая же, как воды, но, как только поток переходит через береговую линию и начинает продвигаться в глубь суши, температура его самого нижнего тонкого слоя начинает повышаться, и приближается к температуре суши. Сплошные линии одинаковых температур - изотермы - показывают, как нагревание распространяется все выше и выше в атмосфере. Но вот поток доходит до противоположного берега острова, вступает снова на море и начинает охлаждаться - тоже снизу вверх. Сплошные линии очерчивают наклонную и сдвинутую относительно острова «шапку» теплого воздуха. Эта «шапки» теплого воздуха напоминает форму, которую принимает дым при сильном ветре.

То, что мы видим на рисунке, повторяется всюду над малым и большим различно нагретыми участками. Чем меньше каждый такой участок, тем ниже над ним будет уровень в атмосфере, до которого успеет распространиться нагревание (или охлаждение) воздушного потока. Если воздушное течение с моря переходит на покрытый снегом материк и движется над ним многие тысячи километров, то оно охладится на несколько километров вверх. Если холодный или теплый участок простирается на сотни километров, то его влияние на атмосферу можно проследить только на сотни метров вверх, при меньших размерах - высота еще меньше.

Различают три основных вида климатов - большой, средний и малый.

Большой климат складывается под влиянием только географической широты и самых больших участков земной поверхности - материков, океанов. Именно этот климат изображают на мировых климатических картах. Большой климат изменяется плавно и постепенно на больших расстояниях, не менее тысяч или многих сотен километров.

Особенности климатов отдельных участков протяженностью в несколько десятков километров (большое озеро, лесной массив, большой город т т.д.) относят к среднему (местному) климату, а более мелких участков (холмы, низины, болота, рощи и т.д.) - к малому климату.

Без такого разделения нельзя было бы разобраться, какие различия климата главные, какие второстепенные.

Иногда говорят, что создание Московского моря на канале имени Москвы изменило климат Москвы. Это неверно. Площадь Московского моря для этого слишком мала.

Различный приток солнечного тепла на разных широтах и неодинаковое использование этого тепла земной поверхность. Не могут полностью объяснить нам все особенности климатов, если не учесть значение характера циркуляции атмосферы.

Воздушные течения все время переносят тепло и холод из разных областей земного шара, влагу с океанов на сушу, а это приводит к возникновению циклонов и антициклонов.

Хотя циркуляция атмосферы все время меняется и мы ощущаем эти изменения в сменах погоды, все же сравнение разных местностей показывает некоторые постоянные местные свойства циркуляции. В одних местах чаще дуют северные ветры, в других - южные. Циклоны имеют свои излюбленные пути движения, антициклоны - свои, хотя, конечно, в любом месте бывают любые ветры и циклоны всюду сменяются антициклонами. В циклонах выпадают дожди.

Список литературы.

Ильин М. Человек и стихия. Изд. 4.М.»Молодая гвардия» 1954.

Рузалин Г.И. Концепция современного естествознания. М. 1997.

Мезенцев В.А. «Необыкновенные явления в атмосфере». М. Профиздат. 1959.

Гальцов А.П. Как предсказывают погоду. М., Воениздат, 1954

Детская энциклопедия. Издетельство «Просвещение» т.1. 1967.

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.