Закономерности формирования климата Земли. От чего зависит климат?

Человек издавна интересуется особенностями климатических условий и погоды, стараясь предусмотреть опасные стихийные явления и избежать их. Известно, что главными причинами, от которых зависит климат определенной местности — климатообразующими факторами, — являются количество солнечной радиации, циркуляция атмосферы и подстилающая земная поверхность.

Важнейшим из них является излучение Солнца, которое в виде тепла и света поступает на земную поверхность. Именно солнечная энергия, или солнечная радиация (с лат. — излучение) является источником для разно­образных процессов и явлений, происходящих на Земле.

Количество солнечной радиации зависит от угла падения лучей на поверхность Земли, то есть от высоты Солнца над горизонтом, а высоту Солнца над горизонтом зависит от географической широты местности. Больше всего солнечного тепла поступает в районе экватора, так как угол падения лучей Солнца здесь почти постоянно равняется 90°. Меньше все­го солнечной энергии получают районы за Полярным кругом, где угол падения солнечных лучей меньше 24°.

Общая закономерность изменения температурного режима заключается в снижении показателей температуры от экватора к полюсам. Это можно проследить по климатической карте мира. На ней для изображения темпе­ратуры воздуха используют специальные линии — изотермы, которые соединяют точки земной поверхности с одинаковой температурой.

С помощью изотерм показывают средние температуры самого теплого и самого холодного месяцев года (рис. 10). Изотермы не всегда совпадают с параллелями. Они меняют направление, переходя с материка на океан и наоборот. Лишь в умеренных широтах Южного полушария, где суши почти нет, направление изотерм приближается к направлению параллелей.

Рис 10. Среднегодовые температуры воздуха на земном шаре

Нагревание поверхности Земли зависит и от характера нагревающейся поверхности, то есть подстилающей поверхности. Всем известно, что свет­лая поверхность отражает солнечные лучи, а темная, наоборот, поглощает. Так, снег отражает около 90% солнечных лучей, а черное вспаханное поле — всего 5%. Конечно, чем больше солнечного излучения поглощается поверх­ностью, тем лучше она прогревается и нагревает воздух над собой. Климатические условия суши зависят также от рельефа местности и приближен­ности к океану (постарайтесь объяснить, как именно).

Поскольку земная поверхность нагревается неравномерно, одни ее уча­стки получают тепла больше, другие — меньше. Над участками, которые меньше нагреваются, воздух более прохладный и, следовательно, его давле­ние выше, чем над участками, которые нагреваются хорошо. Разность атмо­сферного давления над разными участ­ками поверхности Земли вызывает движение воздуха. Систему горизон­тальных и вертикальных воздушных течений в тропосфере называют цирку­ляцией атмосферы (рис. 11). Основным проявлением циркуляции атмосферы являются постоянные и переменные ветры, являющиеся причиной переме­щения воздушных масс — значительных объемов воздуха с однородными свойст­вами: температурой, давлением, влажно­стью, прозрачностью и т. п.

Рис. 11. Пояса атмосферного давления и постоянные ветры

Воздушные массы могут быть теплы­ми или холодными, влажными или сухими. В зависимости от того, в каких тепло­вых поясах они формируются, выделяют четыре основных типа воздушных масс: экваториальные (теплые и влажные); тропические (теплые и сухие); умеренные (преимущественно влажные, с температурой воздуха, резко изменяющейся по сезонам); арктические и антарктические (холодные и сухие). Именно воздушная масса, господ­ствующая над определенной территорией, определяет характер ее погоды. Вспомните, как часто мы становимся свидетелями внезапного изменения погоды. Например, зимой после продолжительной оттепели могут наступить сильные морозы или после знойной и сухой погоды летом происходит резкое похолодание и выпадают холодные дожди. Все эти изменения являются результатом перемещения воздушных масс.

От размещения областей атмосферного давления зависят и атмосферные осадки. Там, где формируются пояса низкого давления, осадков всегда много, а там, где преобладает высокое давление, количество осадков незначительное. Например, над экваториальными широтами преобладает низкое давление. Здесь теплый и насыщенный паром воздух, поднимаясь, быстро охлаждается. Вследствие этого образуются кучево-дождевые облака, из которых выпадает много осадков — свыше 2000 мм в год. Поэтому экваториальные широты считаются самыми влажными на земной поверхности.

А в поясах высокого давления холодный воздух, опускаясь, сжимается и нагревается, вследствие чего становится более сухим. Вот почему в областях повышенного давления над тропиками и возле полюсов недостаточное количество осадков, и выпадают они довольно редко.

Распределение осадков зависит также и от географической широты: чем меньше количество солнечной радиации, тем меньше осадков.