Что относится к климатообразующим факторам в географии

1.2. Циркуляция атмосферы

 Для акватории Белого моря в любые сезоны года характерна частая смена воздушных масс, связанная с прохождением барических образований. Согласно данным за период 1967—1976 гг., в среднем погода на море в течение года в 71% случаев (262 дня) определяется действием циклонических и в 29% случаев (ЮЗ дня)—антицнклоннческнх полей атмосферного давления (табл. 1.1).

Зимой (ноябрь — март) преобладают области низкого давления (77%), которые в 37% случаев являются малоподвижными или малоградиеитнымн и в 13%—хорошо выраженными циклонами, переметающимися с запада и северо-запада из районов Атлантического океана. Двигаясь с большими скоростями (50—70 км/ч) на восток и юго-восток (рис. 1.1 а), они за сутки могут достигать акватории Белого моря. В передней части этих циклонов, как правило, наблюдается вынос теплого и влажного воздуха, что вызывает снегопады, иногда оттепель, штормовой ветер; в тыловых частях — резкие похолодания, штормовой ветер, снегопады с ухудшением видимости. Выходы южных и юго-западных циклонов на акваторию Белого моря отмечаются значительно реже, их повторяемость составляет ответственно 3 и 8%. С ними также связаны штормовые ветры, снегопады с ухудшением видимости и повышения температуры воздуха до оттепели. Зимой акватория моря значительно реже находится под влиянием области повышенного дав пения (23%), которую создают в основном малоградиентные барические поля пли стационарные антициклоны (15%). реже—отроги азорскнх антициклонов (3%) или скандинавские антициклоны (4%) м крайне редко наблюдаемые карские вторжения холодных воздушных масс (1%).

В весенний период, как и зимой, сохраняется еще большая неустойчивость погоды п относительно быстрая смена синоптических процессов. Наибольшую повторяемость имеют поля пониженного давления, определяемые малоподвижными циклопами (36%). Циклоны, перемещающиеся с запада, с районов Исландии и Норвежского моря, формируют погоду в 11% случаев (рис. 1.1 б). Повторяемость области высокого давления но сравнению с зимним сезоном увеличивается: в 20% случаев они связаны состационарнымп антициклонами и в 10% случаев с прохождениями антициклонов. Повторяемость полей высокого давления, обусловленных прохождением карских и азорских антициклонов, равна 3%. В течение весеннего периода происходит перестройка структуры сезонного барического поля, которая к концу мая уже преобретает летний характер.

Значительный приток тепла от Солнца способствует нагреву не только в умеренных, но и в северных шпротах. Разность температур между широтами уменьшается, что приводит к уменьшению горизонтальных градиентов давления и ослаблению интенсивности циркуляции атмосферы. Траектории циклонов располагаются южнее, над материком европейской части СССР.

Повторяемость циклонических полей летом остается на уровне весенних, увеличивается до 15% повторяемость полей пониженного давления, связанных с прохождением западных циклонов, число «ныряющих» циклонов по сравнению с зимой несколько уменьшается (11%). Глубина, а также скорости перемещения последних небольшие (25— 30 км/ч). На акваторию Белого моря они выносят влажный и прохладный воздух с Атлантики. При выходе южных циклонов (6%) обычно наблюдаются восточные и северо-восточные ветры со скоростью 12 м/с и более. Как и весной наибольшую повторяемость в летний период имеют стационарные антициклоны (17%), а наименьшую — азорские (3%) и карские (1%) (рис. 1.1 в). Чаще всего наблюдается вхождение антициклонов со Скандинавии (11%), что всегда обусловливает на акватории Белого моря холодную погоду с ветрами северных направлений.

Начало осеннего сезона обычно характеризуется активизацией атмосферной циркуляции и увеличением повторяемости полей низкого давления (73%). Они создаются в большинстве случаев «ныряющими» (19%), западными (8%), юго-западными (10%) и малоподвижными циклонами (31%) (рис. 1.1 г). Скорость перемещения циклонов осенью увеличивается по сравнению с летним сезоном. В годы с сильно развитой циклонической деятельностью, с частыми прохождениями юго-западных, западных и «ныряющих» циклонов, которые приносят с Атлантики влажную прохладную воздушную массу, на акватории Белого моря отмечается ненастная осень, с частыми штормовыми ветрами, дождями. В октябре дожди часто сменяются «зарядами» мокрого снега, ухудшающими видимость. Повторяемость полей повышенного давления осенью составляет 27% и обусловливается в основном стационарными (14%) и скандинавскими (11%) антициклонами. Вторжения холодных карских и теплых отрогов азорских антициклонов наблюдаются редко, их повторяемость составляет 1%.

Климатообразующие факторы

Климат – стойкий метеорологический режим, который соблюдается на определенной территории в течение продолжительного периода. Зависит он от различных факторов. Как и погода, климат меняется, но процесс изменения длительный, может продолжаться в течение десятилетий или даже столетий.

К основным климатообразующим факторам относят такие:

• солнечная энергия;
• географическая широта;
• циркуляция воздушных масс;
• подстилающая поверхность;
• близость к морю или океану;
• рельеф территории;
• человеческая деятельность.

Солнечная энергия – главный климатообразующий фактор. Количество ее попадания на поверхность зависит от географической широты, а значит, от размещения солнца над горизонтом, степени прозрачности атмосферы, облачности. Поэтому на протяжении дня, месяца, года меняется показатель солнечной энергии, а значит и теплота земной поверхности.

Перемещение атмосферных масс влияет на температурный режим и обеспечение территории необходимой влагой. В России распространены такие разнотипности воздушных масс:

• арктическая – минусовая температура, низкая или высокая влажность воздуха;
• умеренная – оптимальный температурный режим, который, как и влажность, зависит от сезона и места формирования воздушной массы;
• тропическая – температура воздуха высокая, абсолютная влажность зависит от места формирования воздушных масс, относительная – низкая.

Подстилающая поверхность – совокупность природных и трансформированных ландшафтов земной поверхности, которые взаимодействуют с атмосферой при обмене теплотой и влагой.

Человеческая деятельность включает в себя хозяйственные работы, вырубку лесов, изменения в водной среде, выбросы газов в атмосферу, нарушение озонового слоя Земли. Из-за негативного влияния этого климатообразующего фактора наблюдаются серьёзные изменения в микро- и макроклимате Земли.

Какие опасности таит в себе климат

Отправляясь к морю, я обязательно выбираю степную или пустынную местность, тогда и климат будет более сухой и комфортный для меня. Курорты окруженные большим количеством зелени либо плотной цепочкой гор из-за отсутствия ветра имеют высокую влажность.

Путешествие в горы — это отлично. Влажность с высотой понижается, дышится легче, но не стоит забывать про давление, а также про теплую одежду!

Самые большие трудности из-за климата, на мой взгляд, переживают жители стран, где бывает очень мало осадков, например в пустынной Африке или Центральной Азии, окруженной горами. Им сложно вести хозяйство и просто выдерживать сильную жару.

1.3. Роль подстилающей поверхности в формировании климата

Важную роль в формировании климата моря играет состояние его поверхности и температура воды. Белое море каждую зиму покрывается льдом. Раньше всего лед образуется в устье Мезени — примерно в конце октября, а позднее всего—у Терского берега Горла и Воронки. Наибольшего развития ледовый покров достигает в марте. Обычно льдом покрывается около 90% плошали моря. Под влиянием ветра и течении лед носит плавучий характер. Неподвижный припайный лед формируется в основном в Кандалакшском, Онежском и Двинском заливах. В других районах моря припай не имеет значительного развития. В мае море полностью освобождается ото льдов.

Вследствие различной теплопроводности, излучательной и отражательной способности водная поверхность и ледовые поля по-разному влияют на формирование потоков тепла и влаги в атмосферу, по-разному поглощают и отражают солнечную радиацию. Альбедо снега колеблется от 30 до 95%, ледяного покрова—-от 40 до 50%, водной поверхности— от 10 до 12%. Эти различия сказываются на приходную часть радиационного баланса. Эффективное излучение, зависящее от температуры поверхности моря, происходит к тому же при различных условиях облачности и влагосодержания (над водой они больше, чем над льдом) и влияет на расходную часть радиационного баланса. Сказанное относится не только к физически неоднородным поверхностям (лед, вода), но и к областям теплых и холодных течений.

Несмотря на относительно небольшие размеры Белого моря, его водным массам с их большой теплоемкостью принадлежит заметная роль как второго источника тепла. Значительную часть тепла, накопленного в теплое время года, море отдает в атмосферу осенью н в начале зимы, когда оно еще не покрыто льдами. За ноябрь—декабрь теряется около половины годового запаса тепла, получаемого от Солнца и путем адвекции теплых вод Баренцева моря. В середине и во второй половине зимы значительный теплообмен с атмосферой происходит в местах разводий, трещин и над свободными ото льда участками поверхности. Вследствие этого температура воздуха, например, в январе, над наиболее глубоководной центральной частью Бассейна с ее большими теплозапасами и в Воронке на 2 — 3°С выше, чем у южного побережья моря, а ход изолиний температуры воздуха соответствует ходу изолиний температуры воды.

Немаловажную роль в формировании климата моря играет его средиземное положение. Почти сплошное кольцо окружающей суши придает некоторым частям моря, особенно мелководным п изолированным, значительную континентальность. Она проявляется в увеличении годовых и суточных амплитуд температуры воздуха, повторяемости и продолжительности низких температур, в значительном горизонтальном градиенте всех характеристик температурного режима воздуха в прибрежных районах, в уменьшении облачности и влажности воздуха над ними, в возникновении летней бризовой циркуляции воздуха.Летом относительно холодная водная поверхность, особенно в Воронке (благодаря свободному доступу более холодных баренцевоморских вод), способствует образованию туманов при выносе теплых воздушных масс с суши и увеличению случаев плохой видимости, а также некоторому увеличению облачности.

Состояние поверхности моря влияет и на циркуляцию атмосферы. Над относительно теплыми водами моря в октябре—декабре воздушные массы дополнительно прогреваются, и тем самым создаются условия для поддержания циклонической деятельности. что приводит к высокой повторяемости облачности, сильных и штормовых ветров осенью и в начале зимнего периода, когда море еще свободно от льдов. У побережья Кольского полуострова в зоне теплого (зимой) баренцевоморского течения создаются значительные температурные контрасты между сушей и морем, неустойчивость в приземном слое воздуха, которая проявляется в режиме больших скоростей ветра и осадков. Береговая зона с ее изрезанностью, различной ориентацией, формами рельефа и острова оказывают существенное влияние на ветровом поток. Оно выражается в увеличении повторяемости определенных направлений ветра на заливах и в Горле, в усилении ветра около выступающих мысов.

Влияние подстилающем поверхности как климатообразующего фактора на режим отдельных метеорологических элементов и явлении в различные сезоны более подробно рассмотрено в соответствующих главах.

Главные составляющие

Слово «климат» имеет древнегреческое происхождение. Тогда под этим понятием подразумевался только наклон земной поверхности, определяющий количество поступающего тепла. Сейчас изменение солнечной радиации является наиболее важным климатическим фактором. Из-за эллиптической орбиты Земли количество поступающей энергии в течение года незначительно колеблется, достигая максимума к 3 января, когда планета находится на минимальном расстоянии от светила.

Около 31% этого ресурса не используется, поскольку рассеивается в космическое пространство. Оставшегося количества вполне достаточно для движения атмосферы, океанических течений и поддержания биосферной активности. Прогревание поверхности суши и воды зависит от следующих условий:

1. Географическая широта определяет угол, под которым солнечные лучи падают на поверхность, а также длину светового дня.
2. Прозрачность атмосферы зависит от количества облаков, содержания частиц пыли, песка и других взвесей. Первые имеют высокую отражательную способность, последние — низкую.
3. Абсорбирующая способность подстилающей поверхности. Например, заснеженные просторы отражают от 50 до 80% солнечных лучей, а пустыни поглощают выше среднего.

Циркуляция атмосферы

Движение воздушных масс в процессе атмосферной циркуляции происходит из-за разницы температур на полюсах и экваторе. Изменение угла наклона Земли по отношению к Солнцу в течение года приводит к сильной инсоляции в северном полушарии с марта по сентябрь и в южном с октября по март.

Таким образом, различное давление и температура вызывают движение воздушных масс между полюсами и экватором. В результате вращения планеты они отклоняются вправо в Северном полушарии и влево в Южном. Основные эффекты такого перемещения:

• непрерывная транспортировка влаги от экватора к северу и к южным тропикам;
• перемещение горячего воздуха и влажности от тропиков до умеренных зон;
• движение тёплого воздуха из умеренных в холодные широты.

Рельеф местности

Различные формы рельефа имеют огромное значение в формировании погодных условий. Например, температура падает с увеличением высоты над уровнем моря, поэтому для горных областей характерны климатические изменения не в широтном, а в высотном направлении. Падение температуры отчасти обусловлено тем, что атмосферное давление снижается с высотой. По этой причине молекулы воздуха находятся дальше друг от друга, а значит, менее способны поглощать и удерживать тепло.

От высоты зависит и скорость ветра, которая вблизи поверхности замедляется из-за трения. Наветренные склоны испытывают более сильные нагрузки, чем близлежащие низменные районы и подветренные участки. Рельеф оказывает существенное влияние на количество осадков:

• воздушная масса поднимается над горным хребтом;
• в результате охлаждения внутри неё конденсируется влага;
• формируются облака и идёт дождь.

Такие осадки выпадают в основном на наветренных склонах, поэтому климат с разных сторон горных хребтов, как правило, имеет отличия. Например, на территории России расположены Крымские горы, которые непосредственно влияют на климат региона:

• у подножья южных склонов Главной гряды — субтропический с количеством осадков выше 1 тыс. мм;
• в горах — горный с высотной поясностью;
• к северу от Внешней гряды — степной.

Любой регион планеты, несмотря на общие закономерности, обладает уникальным природным разнообразием благодаря своему расположению. Основные климатообразующие факторы можно отобразить на схеме:

Типы режима погоды

Классификация климатических зон планеты осуществляется по характеристикам климата по В. Кеппену. Также она основывается на особенностях общей циркуляции атмосферы или по характеру ландшафтов по Л. Бергу. Климатолог Б. П. Алисов выделяет восемь климатических поясов:

1. Арктический.
2. Антарктический.
3. Субарктический.
4. Умеренный.
5. Субтропический.
6. Тропический.
7. Субэкваториальный.
8. Экваториальный.

Климатические условия определяют приток солнечного излучения в верхнюю часть атмосферы. Влияние могут оказывать близость моря, циркуляция атмосферы и высота над уровнем моря.

Климатообразующие факторы России были предложены в советское время Алисовым Он выделил по 4 пояса на каждое полушарие планеты: экваториальный, тропический, умеренный и полярный. В северном полушарии Земли присутствует арктический, в южном — антарктический.

Между основными зонами расположены переходные пояса — субэкваториальный, субтропический, субполярный. Каждый из них характеризуется определенными условиями — широтами, разнообразием ландшафтов, пасмурной или солнечной погодой. В субтропиках, например, может преобладать умеренный климат. От разных факторов зависит погода на планете.

Действие человека серьезно влияет на климатические условия. К увеличению температуры воздуха приводят поступления тепла за счет сжигания топлива, загрязнение продуктами индустрии, металлургии и углекислого газа, изменяющее поглощение естественной энергии Солнца. Общемировой характер носят следующие факторы:

• пахота почвы приводит к быстрому испарению воды, загрязнению воздуха пыльными частицами;
• вырубка леса снижает количество чистого кислорода в городах.

За счет сжигания топлива в атмосфере увеличивается количество углекислого газа. Опасность для экологии представляют выбросы промышленных отходов, металлургических отложений (с содержанием метана, фтора, хлоруглеводородов, азотной и озоновой закиси). Все это усугубляет парниковый эффект.

Осушение, орошение и создание защитных лесных насаждений делают климат этих районов благоприятным для человека. Усиление парникового эффекта из-за постоянно увеличивающегося содержания углекислоты в атмосфере на фоне сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов является причиной глобального потепления.

Утилизация в окружающую среду отравляет и загрязняет ее, создавая затемнение. Климат влияет на образование природных структур, формируются речные системы, почвенно-растительный покров и фауна.

Размеры материка

Представим самый идеальный вариант для проникновения морского воздуха в глубь материка: теплый океан у берегов, постоянный ветер гонит морской воздух на материк, и никаких гор на берегу. И что? Опыт показывает, что влияние океана на климат материка будет ослабевать по мере удаления от берега. И скорость движения воздуха уменьшается, и количество воды в нем сокращается. Так что, чем больше материк, тем больший путь пройдет морской воздух в глубь суши, и тем менее заметно влияние океана. Об этом явлении говорят так: по мере удаления от побережья нарастает контпинентальность климата. То есть климат становится более сухим и резким.

И вот теперь настала пора выполнить давнее обещание. В чем же разница между арктическим климатом и антарктическим? Антарктический климат более континентальный по сравнению с арктическим. Он более сухой и еще более холодный. Поэтому-то самое холодное место нашей планеты находится не в Арктике, а в Антарктиде.

Проверим знания

1. Перечислите основные климатообразующие факторы. 2. Как возникают орографические осадки? 3. Чем континентальный климат отличается от морского?

А теперь более сложные вопросы

1. Почему именно широтное положение местности является главным климатообразующим фактором? 2. В каком направлении проще пересечь Атлантический океан на паруснике по параллели 20 С.Ш. (с запада на восток или с востока на запад)? 3. Вам предстоит путешествие на парусной лодке от берегов Африки в Индию. В какое время года лучше отправиться в путь? Почему? 4. На каком материке особенно сильно проявляется рост континентальности климата? Почему? 5. Зная действие основных климато образующих факторов, попытайтесь описать климат Австралии.

Поработаем с картой

В зоне действия каких постоянных ветров находится территория Кении, Индии, Канады, Мадагаскара?

Причины, воздействующие на климат

Вопрос формирования климата довольно сложный. Для его понимания необходимо знать ряд закономерностей, которыми изобилует наука. Прежде следует определиться, что называют климатообразующими факторами. Если говорить просто — это причины, от которых зависит климат определённой территории. Основные климатообразующие факторы:

• географическая широта;
• циркуляция атмосферы;
• близость или удалённость от океанов;
• высота над уровнем моря;
• течения у побережий материков;
• рельеф;
• подстилающая поверхность.

Географическая широта

Это расстояние от экватора до нужной точки в градусах. Широта отсчитывается от нулевой параллели — экватора. Она бывает северной, если территория лежит в северном полушарии. Если в южном, тогда широта южная.

Поверхность по ту и другую сторону от экватора круглый год получает много солнечного тепла и света. Лучи падают почти отвесно, угол их падения близок к 90 градусам. При движении к северу и югу увеличивается широта, уменьшается угол падения солнечных лучей, поэтому меньше поступает тепла на земную поверхность.

Циркуляция атмосферы

Этот фактор нужно понимать как постоянное перемещение воздушных масс. Тепло, которое поступает от Солнца, прогревает земную поверхность. Воздух нагревается от подстилающей поверхности неравномерно. Даже на одной широте он может иметь разную температуру. В результате возникает разность в давлении, массы воздуха приходят в движение, возникает ветер.

Близость или удалённость от океанов

Этот фактор можно назвать как протяжённость с севера на юг и с запада на восток. Территории, расположенные на побережьях океанов и морей, всегда характеризуются иными климатическими особенностями, чем расположенные внутри материка.

Западные окраины континенты имеют морской тип климата. Участки суши получают больше осадков, зимы более мягкие, летние сезоны прохладные. Суша восточных окраин характеризуется муссонным климатом. Это значит, что большое количество осадков выпадает в тёплый период. Температуры зависят от широты места.

Внутренние районы, удалённые от океанов, характеризуются незначительным количеством осадков в течение года, высокими летними и низкими зимними температурами. В качестве примера можно указать юг Сибири в России.

Абсолютная высота места

Это ещё одна причина, которая влияет на климат. Кабардино-Балкария, расположенная в горной местности на юге европейской территории, характеризуется совершенно разнообразными условиями. В предгорьях климат влажный континентальный. С подъёмом в горные районы температуры становятся ниже. Климат сменяется на субальпийский, выше — на альпийский.

Течения у побережий материков

Водные массы, как и воздушные, всё время находятся в движении. Если вода двигается постоянно, возникают течения. Они могут быть холодными и тёплыми. У берегов Европы проходит тёплое Северо-Атлантическое течение. Над ним формируется тёплый влажный воздух, который западными ветрами перемещается на материк. Благодаря этому в Европе мягкая зима и тёплое лето. Осадки выпадают весь год.

У юго-западного побережья Африки в тропических широтах проходит холодное Сенегальское течение. Казалось бы, территория должна получать много осадков. Однако на побережье раскинулась пустыня Намиб. Над холодным течением формируется холодный воздух. Он содержит мало влаги и не даёт осадков.

Влияние рельефа

Под рельефом понимают совокупность неровностей земной поверхности. Он оказывает очень сильное влияние на климат. Если на пути движения воздушных масс будет преграда в виде гор, тогда воздух станет подниматься, чтобы преодолеть ее. В результате он охладится, так как удалится с земной поверхности. Холодный воздух не сможет удержать всю влагу, которая содержалась в более тёплом воздухе. Ее мелкие капельки будут сливаться, укрупняться и выпадать в виде осадков. По этой причине наветренные склоны гор всегда получают больше осадков

Горные цепи могут задерживать воздушные массы или, наоборот, не препятствовать их проникновению вглубь территории.

Подстилающая поверхность

То, что находится на поверхности земли, называют подстилающей поверхностью. Она влияет на формирование климата. Разная поверхность, даже находящаяся на одной широте, с неодинаковой интенсивностью поглощает тепло.

Так, лёд и снег более чем на 80% отражают солнечные лучи. Из-за этого в Антарктиде и Арктике всегда холодно, хоть над территориями наблюдается длинный полярный день. В это время Солнце не заходит за горизонт длительное время, поступает большое количество тепла. Поверхность из снега и льда отражает тепло, и температуры остаются низкими.

Астрономические факторы

Относятся к долгопериодическим. Одним из них является светимость солнца. Она определяет количество выделенной энергии за определенную единицу времени. Данная характеристика применяется для всех звезд и чем она выше — там больше тепла поступает к поверхности планеты. Благодаря многолетним исследованиям, была выявлена солнечная постоянная — мощность излучения, проходящего через перпендикулярную площадку, лежащую за пределами атмосферы. Ученые выяснили, что за 5 млрд лет светимость звезды выросла на 25% и продолжает увеличиваться.

Другим важным моментом является орбита Земли, а точнее — ее эллиптическая форма. Благодаря этому происходит изменение расстояния до Солнца и угла падения солнечных лучей, что дает смену времен года.

Вращение планеты и угол наклона земной оси влияют на образование муссонов, движение и циркуляцию атмосферы и те же сезонные изменения в климатической системе. Если бы ось была перпендикулярной Солнцу, то смены времен года не было.

На климат влияет и спутник земли — Луна. По соотношению к размерам планеты она является одним из самых крупных спутников в Солнечной системе. Ее гравитация ощутимо меняет погоду, вызывает приливы и отливы. Известно, что после полнолуния и новолуния резко возрастает активность атмосферных фронтов и появляется большое количество гроз с ливнями, особенно первые 2-3 дня после указанных фаз. Но этот период может зависеть от географической широты. Меньше всего осадков выпадает перед полнолуние и новолунием. Ученые связывают это с тем, что полная Луна отражает большее количество солнечного излучения. Благодаря этому увеличивается испарение океанов и пресных водоемов, влажность воздуха повышается, а атмосферное давление наоборот — понижается. Но этот фактор оказался очень зависимым от солнечной активности. Так, в годы высокой активности влияние Луны составляет порядка 65%, а в период снижения не более 14%. Кроме этого она вызывает небольшие колебания орбиты, что в свою очередь влияет на инсоляцию и поглощение солнечной радиации.