Климатообразующие факторы. Распределение температур у поверхности Земли

1. Понятие о климате и климатообразующих факторах

Климат — это многолетний режим погоды, характерный для определённой местности. Он формируется в результате длительного взаимодействия солнечной радиации, атмосферной циркуляции и особенностей земной поверхности.

Климатические условия разных районов Земли неодинаковы. Это объясняется тем, что количество поступающего солнечного тепла, движение воздушных масс, характер подстилающей поверхности и другие природные условия различаются.

Основными климатообразующими факторами являются:

1. Солнечная радиация.

2. Атмосферная циркуляция.

3. Подстилающая поверхность.

4. Географическая широта.

5. Высота местности над уровнем моря.

6. Распределение суши и океанов.

7. Океанические течения и рельеф.

Рассмотрим каждый фактор подробнее.

2. Основные климатообразующие факторы

2.1. Солнечная радиация

Солнечная радиация является главным источником энергии для климатической системы Земли. Именно благодаря солнечному излучению нагреваются земная поверхность и атмосфера.

Количество солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли, зависит прежде всего от географической широты, высоты Солнца над горизонтом, продолжительности светового дня, облачности и прозрачности атмосферы.

Различают несколько видов солнечной радиации:

• Прямая радиация — солнечная энергия, поступающая непосредственно от Солнца к земной поверхности.

• Рассеянная радиация — часть солнечного излучения, которая рассеивается молекулами воздуха, облаками и частицами пыли.

• Суммарная радиация — сумма прямой и рассеянной солнечной радиации, достигающей поверхности Земли.

• Отражённая радиация — часть солнечной энергии, отражённая земной поверхностью обратно в атмосферу.

• Поглощённая радиация — часть солнечной энергии, которая поглощается земной поверхностью и расходуется на её нагревание.

Важную роль играет альбедо — способность поверхности отражать солнечное излучение. Например, снег и лёд отражают значительную часть солнечной энергии, поэтому нагреваются слабо. Тёмная почва, леса и водная поверхность поглощают больше энергии и обычно нагреваются сильнее.

Количество солнечной радиации закономерно изменяется от экватора к полюсам. В районе экватора солнечные лучи падают почти отвесно, поэтому энергия распределяется на меньшей площади. В полярных областях лучи падают под небольшим углом, распределяются на большей площади и проходят более длинный путь через атмосферу.

Поэтому экваториальные районы получают больше солнечного тепла, чем полярные.

2.2. Атмосферная циркуляция

Атмосферная циркуляция — это система крупномасштабных движений воздушных масс в атмосфере, которая обеспечивает перенос тепла и влаги между различными районами Земли.

Воздушные массы перемещаются под воздействием разницы атмосферного давления, вращения Земли и неодинакового нагревания земной поверхности.

Основными элементами атмосферной циркуляции являются:

• постоянные ветры;

• сезонные ветры (муссоны);

• западные ветры умеренных широт;

• пассаты;

• циклоны и антициклоны.

Воздушные массы различаются по температуре и влажности. Они могут быть арктическими, антарктическими, умеренными, тропическими и экваториальными.

Перемещение воздушных масс существенно влияет на климат отдельных территорий. Например, поступление тёплого тропического воздуха повышает температуру, а вторжение арктического воздуха вызывает похолодание.

Атмосферная циркуляция также определяет распределение осадков. Восходящие потоки воздуха обычно способствуют образованию облаков и выпадению осадков, а нисходящие потоки часто связаны с сухой и ясной погодой.

Таким образом, атмосферная циркуляция перераспределяет тепло и влагу между экваториальными, умеренными и полярными районами.

2.3. Подстилающая поверхность

Подстилающая поверхность — это поверхность суши и океанов, непосредственно взаимодействующая с атмосферой.

Её свойства оказывают большое влияние на формирование климата. Важнейшими характеристиками являются цвет, влажность, теплоёмкость, отражательная способность и шероховатость поверхности.

Суша и вода нагреваются и охлаждаются по-разному:

• Суша быстро нагревается летом и быстро остывает зимой.

• Вода медленнее нагревается, но дольше сохраняет тепло.

• Над океанами обычно формируется более влажный и относительно мягкий климат.

• В глубине материков наблюдаются более значительные сезонные колебания температуры.

Растительность также влияет на климат. Леса задерживают влагу, затеняют почву и изменяют испарение. Пустыни, напротив, отличаются малым количеством влаги и значительными суточными колебаниями температуры.

2.4. Географическая широта

Географическая широта определяет угол падения солнечных лучей и продолжительность дня в разные времена года.

Чем ближе территория расположена к экватору, тем больше солнечной энергии она получает в течение года. По мере удаления от экватора к полюсам количество поступающей солнечной радиации уменьшается.

В зависимости от широты выделяют следующие основные климатические пояса:

• экваториальный;

• субэкваториальные;

• тропические;

• субтропические;

• умеренные;

• субарктический и субантарктический;

• арктический и антарктический.

Географическая широта является одной из главных причин широтной зональности климата.

2.5. Высота местности над уровнем моря

С высотой температура воздуха в тропосфере в среднем понижается примерно на 0,6 °C на каждые 100 метров подъёма. Однако фактический вертикальный температурный градиент изменяется в зависимости от состояния атмосферы.

Поэтому в горах даже в тропических широтах могут существовать ледники и вечные снега.

С увеличением высоты также изменяются атмосферное давление, влажность, количество осадков и характер ветров.

В результате формируется высотная климатическая поясность — закономерная смена климатических условий при подъёме в горы.

2.6. Распределение суши и океанов

Расположение материков и океанов влияет на характер температурного режима