Глава 5. Атмосфера Земли. Климатообразующие факторы

Максаковский В.П., Петрова Н.Н., Физическая и экономическая география мира. — М.:Айрис-пресс, 2010. — 368с.:ил.

§ 1. Строение и состав атмосферы. Солнечная радиация

Атмосфера (от греч. atmos — пар) — внешняя воздушная оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов: азота (78,08 %), кислорода (20,95 %), аргона (0,93 %) и углекислого газа (0,03 %). В состав воздуха также входят в небольшом количестве инертные газы: гелий, неон, ксенон, криптон, водород, озон и другие, которые в общей сложности составляют около 0,01 %. Кроме того, в воздухе содержатся водяные пары и некоторое количество пыли.

Атмосфера включает пять основных оболочек.
Нижний слой атмосферы — тропосфера — имеет толщину над полюсами Земли 8—10 км, в умеренных широтах — 10—12, а на экваторе — 16—18 км. В тропосфере сосредоточено около 80% массы атмосферы. Здесь находится почти весь водяной пар атмосферы, формируются осадки, и происходит горизонтальное и вертикальное перемещение воздуха.
Стратосфера распространяется от 8-16 до 45—55 км. Она включает около 20 % массы атмосферы, а водяной пар в ней почти отсутствует. В стратосфере имеется слой озона, который поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца, защищая живые организмы на Земле.
Мезосфера — средний слой атмосферы, простирающийся до высоты 80 км. Плотность воздуха в этом слое в 200 раз меньше, чем у земной поверхности.
Ионосфера — верхний слой атмосферы, расположенный на высоте от 80 до 800-1000 км, состоит в основном из заряженных (ионизированных) атомов кислорода, заряженных молекул оксида азота и свободных электронов. В ионосфере возникают полярные сияния, наблюдаются резкие колебания магнитного поля.
Внешний слой атмосферы — экзосфера — начинается с высоты 800—1000 км от поверхности Земли. Этот слой еще называют сферой рассеяния, так как здесь частицы газов движутся с большой скоростью и могут ускользать в космическое пространство.

                                          Солнечная радиация.

Солнечное излучение, солнечная радиация — единственный источник энергии для экзогенных процессов на земной поверхности и в атмосфере. Строго говоря, излучением называется процесс теплоотдачи одним и поглощения другим телом невидимых тепловых (инфракрасных) лучей. Чем выше температура тела, тем интенсивнее оно излучает. Поверхность Земли получает тепло за счет солнечного излучения, а ночью она остывает, испуская тепловые лучи в атмосферу. Солнечная радиация обычно выражается в калориях за единицу времени на единицу поверхности. Всего Земля получает от Солнца 2,4 е 1018 калорий лучистой энергии в 1 минуту.

Тепловой баланс системы Земля — атмосфера слагается из радиации, получаемой от Солнца (100 усл. ед.), радиации, отраженной в мировое пространство облаками, атмосферой и земной поверхностью (37 усл. ед.), из излучения поверхности Земли, уходящего в мировое пространство (8 усл. ед.) и излучения самой атмосферы (55 усл. ед.). Он отражает приход и расход потоков тепла в системе Земля — атмосфера и закон сохранения энергии.
Солнечные лучи отдают атмосфере непосредственно от 1/12 до 1/6 части своей энергии. Эта энергия распределяется по всей толще атмосферы, а потому вызываемое ею нагревание воздуха относительно невелико. Солнце в основном нагревает поверхность Земли, от которой тепло передается атмосферному воздуху различными путями:
1) за счет конвекции, то есть вертикального перемещения нагревающегося у земной поверхности воздуха, взамен которого из вышележащего слоя опускается более холодный воздух, в свою очередь нагревающийся и поднимающийся вверх;
2) путем лучеиспускания;
3) за счет теплопроводности, то есть передачи тепла земной поверхности частицам соприкасающегося с ней атмосферного воздуха.
Именно так земная атмосфера получает большую часть тепла: в среднем в 3 раза больше, чем непосредственно от Солнца. Присутствие в атмосфере Земли углекислого газа и водяного пара не позволяет теплу, отраженному от земной поверхности, беспрепятственно уходить в космическое пространство. Они создают так называемый парниковый эффект, благодаря которому перепад температуры на Земле в течение суток не превышает 15 °С. Если быпарниковый эффект отсутствовал, земная поверхность остывала бы за ночь в среднем на 30—40 °С.
В прошлом количество водяных паров и углекислого газа могло меняться, что являлось непосредственной причиной изменения климата на нашей планете. В настоящее время в результате деятельности человека (сжигания огромного количества угля, нефти, древесины на предприятиях промышленности, в двигателях машин) в атмосфере повышается содержание углекислого газа, что ведет к усилению парникового эффекта и грозит глобальным изменением климата на Земле.
Распределение солнечной радиации по земной поверхности зависит от географической широты места. От полюсов к экватору радиация увеличивается, ибо чем больше угол, под которым солнечные лучи падают на поверхность Земли, тем больше тепла она получает на единицу площади. От широты места зависит и продолжительность дня в разные времена года, что также определяет величину солнечной радиации, поступающей на земную поверхность.
В средних и высоких широтах поступление солнечной радиации сильно меняется по временам года, что связано с большими изменениями полуденной высоты солнца и продолжительности дня.
Однако приход солнечной радиации на земную поверхность в определенном месте зависит не только от географической широты. Тепло и свет в атмосфере Земли отражаются, поглощаются, рассеиваются содержащимися в ней водяным паром, пылью, а также облаками. В атмосфере образуется рассеянная радиация (см. рис 20).

Виді солнечной радиации

Суммарная радиация. Кроме прямых солнечных лучей (прямой радиации), к земной поверхности приходит и часть радиации, рассеянной в атмосфере. В районах, где часто бывает облачность, годовая величина рассеянной радиации больше величины прямой радиации. Приходящую на земную поверхность радиацию, прямую и рассеянную, называют суммарной радиацией. По поверхности планеты суммарная радиация распределяется не строго зонально: в разных местах под одной и той же широтой она бывает неодинакова.

Суммарная радиация частично поглощается земной поверхностью, нагревая ее, а частично отражается от нее.

Отражение и поглощение солнечного излучения различніми подстилающими поверхностями

Отраженная земной поверхностью радиация называется отраженной, а поглощенная земной поверхностью — поглощенной радиацией. Особенно сильно отражает радиацию снег (до 90 %), слабее — песок (35 %), трава (20 %), еще слабее — чернозем (4 %).Способность поверхности отражать солнечные лучи называется альбедо (рис. 21). Поглощенная радиация нагревает почву, растительный покров, верхние слои воды. На территории нашей страны годовая суммарная радиация изменяется от 60 ккал/см2 на севере до 160 ккал/см2 на юге.

Температура воздуха. Солнечные лучи, пройдя через атмосферу, падают на поверхность Земли и нагревают ее. Этим объясняется характерная особенность тропосферы: понижение температуры приземного слоя воздуха с высотой, ведь воздух нагревается от поверхности Земли.
Климат любой местности зависит, прежде всего, от ее географической широты. Чем ближе к экватору, тем больше угол падения солнечных лучей, тем сильнее нагревается земная поверхность и выше температура воздуха. Наблюдения за температурой воздуха выявили существование суточных и годовых ее колебаний. Разность между наибольшими и наименьшими значениями температуры воздуха в течение суток называется суточной амплитудой; в течение года — годовой амплитудой.

Амплитуда суточных колебаний зависит от ряда факторов:

1) Характера подстилающей поверхности: над океанами и морями она равна всего 1—2°, а над степями и пустынями достигает 15-20°.
2) Рельефа местности: вследствие опускания в долину холодного воздуха со склонов.
3) Облачности. С увеличением облачности суточная амплитуда уменьшается.

Годовые колебания температуры зависят, главным образом, от широты места и близости океана. В зоне экватора над морями годовая амплитуда равна всего 1°, над континентами — 5—10°. В более высоких широтах амплитуда возрастает. В районе Москвы она уже составляет 29°. Следует иметь в виду, что на одной и той же широте годовая амплитуда температур увеличивается с удалением от океана.
Тепловые пояса (температурные, термические) — широтные пояса Земли с определенными условиями температуры воздуха. Тропический (жаркий) пояс расположен между годовыми изотермами +20 °С;умеренные пояса Северного и Южного полушарий — между годовыми изотермами +20 °С и изотермой самого теплого месяца +10 °С. Полярные (холодные) пояса обоих полушарий расположены между изотермами самого теплого месяца +10 °С и 0 °С.
§ 2. Атмосферное давление.
                 Общая циркуляция атмосферы

Так атмосфера Земли имеет толшину около 1 тысячи километров, на каждого из нас давит столб воздуха весом 15 тонн. Почему же мы не ощущаем это давление? Объясняется это тем, что давление внутри организма человека равно атмосферному. Внутреннее и внешнее давления уравновешиваются.

Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба. Для его определения пользуются специальным прибором — барометром. Существуют ртутные и безжидкостные барометры. Последние получили название барометры-анероиды. За нормальное давление атмосферы условно принято давление, равное 760 мм высоты ртутного столба, что близко к среднему атмосферному давлению на уровне моря. Давление воздуха больше 760 мм рт. ст. считается повышенным, меньше — пониженным. Так как давление с высотой понижается (в среднем на 1 мм на каждые 10,5 м подъема), то для территорий, лежащих на разной высоте над уровнем моря, средним будет свое соответствующее значение. Например, Москва лежит на высоте 120 м над уровнем моря, среднее давление для нее — 748 мм рт. ст.
В глобальном масштабе на Земном шаре имеются три пояса с преобладанием низкого и четыре пояса с преобладанием высокого давления.
В экваториальных широтах поверхность Земли сильно прогревается. Нагретый воздух расширяется, становится легче и поэтому поднимается, то есть происходит восходящее движение воздуха. Вследствие этого у поверхности Земли близ экватора устанавливается низкое давление. У полюсов, под воздействием низких температур, воздух в тропосфере охлаждается, становится более тяжелым и опускается, то есть происходит нисходящее движение воздуха. Поэтому у полюсов давление повышенное по сравнению с широтами 60-65° с. ш. и ю. ш.
В высоких слоях атмосферы, наоборот, над жаркими областями давление высокое по сравнению с окружающим воздухом (хотя оно и ниже, чем у поверхности Земли), а над холодными — низкое давление.
Глобальная схема распределения атмосферного давления такова (см. рис. 22): вдоль экватора расположен пояс низкого давления; на 30-40° широты обоих полушарий — пояса высокого давления, 60-70° широты — зоны низкого давления, в приполярных районах — области высокого давления.
В результате того, что в умеренных широтах Северного полушария зимой атмосферное давление над материками сильно повышается, пояс низкого давления прерывается. Он сохраняется только над океанами в виде замкнутых областей пониженного давления — Исландского и Алеутского минимумов. Над материками, наоборот, образуются зимние максимумы (области высокого давления): Азиатский и Северо-Американский. Летом в умеренных широтах Северного полушария пояс пониженного атмосферного давления восстанавливается. Огромная область пониженного атмосферного давления с центром в тропических широтах — Азиатский минимум — формируется над Азией.
В тропических широтах материки всегда нагреты сильнее, чем океаны, и давление над ними ниже. Таким образом, над океанами в течение всего года существуют максимумы: Северо-Атлантический (Азорский), Северо-Тихоокеанский, Южно-Атлантический, Южно-Тихоокеанский и Южно-Индийский (см. карту атласа).
Вывод: образование поясов разного атмосферного давления у поверхности Земли прежде всего является следствием неравномерного распределения солнечного тепла и вращения Земли. В зависимости от времени года оба полушария Земли нагреваются Солнцем по-разному. Это обусловливает некоторое перемещение поясов атмосферного давления летом — к северу зимой — к югу.
Перемещение воздуха над поверхностью Земли в горизонтальном направлении называется ветром. Ветер всегда дует из области высокого давления в область низкого давления. И чем больше разность давления между соседними участками земной поверхности, тем ветер сильней. Вы уже знаете, что поверхность суши и воды нагревается по-разному. В летний день поверхность суши нагревается сильнее. От нагревания воздух над сушей расширяется и становится легче. Над водоемом в это время воздух холоднее, следовательно, тяжелее. Если водоем сравнительно большой, в тихий жаркий летний день можно почувствовать легкий ветерок, дуюший с воды, над которой более холодный воздух созда ет более высокое давление. Такой легкий ветерок называют дневным бризом (от франц. brise — легкий ветер). Ночной бриз, наоборот, дует с суши, так как вода охлаждается медленнее, и воздух над ней теплее.
Если бриз меняет направление два раза в сутки — днем и ночью, то другой ветер — муссон — меняет свое направление два раза в год. Зимой муссон дует с суши на море, летом — с моря на сушу. Летом суша быстро прогревается, и давление воздуха над ее поверхностью падает. В это время более прохладный морской воздух начинает перемещаться на сушу. Зимой — все наоборот.
Действие муссонов сильно проявляется в восточных частях материков, где с ними соседствуют огромные пространства океанов.

Схема образования постоянніх ветров Земли

Постоянные ветры Земли — пассаты и западные ветры — зависят от положения поясов атмосферного давления. Так как в экваториальном поясе преобладает низкое давление, а близ 30° с. ш. и ю. ш. — высокое, то у поверхности Земли в течение всего года ветры дуют от тридцатых широт к экватору. Это пассаты. Под влиянием вращения Земли вокруг своей оси пассаты отклоняются: в Северном полушарии вправо, на запад, и дуют с северо- востока на юго-запад, а в Южном полушарии — влево и направлены с юго-востока на северо-запад (рис. 22). От поясов высокого давления (25-30° с. ш. и ю. ш.) ветры дуют не только к экватору, но и в сторону полюсов, т. к. у 65° с. ш. и ю. ш. преобладает низкое давление. Однако вследствие вращения Земли они постепенно отклоняются к востоку и создают воздушный поток, перемещающийся с запада на восток. Поэтому в умеренных широтах преобладают западные ветры.

Циркуляция атмосферы — важный фактор формирования климата. Она проявляется в переносе различных типов воздушных масс. Всю систему воздушных течений над Земным шаром называют общей циркуляцией атмосферы.
Воздушные массы постоянно движутся, изменяют свои свойства, но между ними остаются довольно резкие границы — переходные зоны шириной в несколько десятков километров. Эти пограничные зоны называют атмосферными фронтами. Когда фронт проходит через какую-либо местность, то над ней меняются воздушные массы и как следствие — погода.
Фронт можно рассматривать, как поверхность раздела двух воздушных масс, которая наклонена к земной поверхности под очень малым углом. Холодный воздух находится рядом с теплым и под ним — в виде пологого клина. При этом теплый воздух поднимается вверх по клину холодного воздуха и охлаждается, приближаясь к состоянию насыщения. В нем возникают облака, из которых выпадают осадки. Если фронт перемещается в сторону отступающе го холодного воздуха, наступает потепление, такой фронт называют теплым. Холодный фронт, наоборот, надвигается на территорию, занятую теплым воздухом.

                                        Циклоны и антициклоны.

В тропосфере средних и высоких широт постоянно образуются области низкого и высокого атмосферного давления диаметром в несколько тысяч километров. Циклон (от греч. kyklon — кружащийся) — область низкого давления атмосферы; антициклон — область высокого давления атмосферы (рис. 23). В центре циклона самое низкое давление, в центре антициклона — самое высокое.

Антициклоні и циклоні

В каждом циклоне и антициклоне воздух движется в виде огромного вихря. В Северном полушарии это вращение воздуха в циклонах происходит против часовой стрелки, а в антициклонах — по часовой стрелке. Скорости ветра в циклонах могут быть весьма значительными. В антициклонах ветры слабее, во внутренних их частях наблюдаются даже штили (безветрие).

В течение года в тропосфере возникают сотни циклонов и антициклонов. В Северном полушарии господствует перемещение их с запада на восток. При прохождении циклона происходит смена воздушных масс, а следовательно, изменение температуры и влажности воздуха, увеличение облачности, выпадение осадков. При прохождении антициклона облачность обычно невелика и существенных осадков не выпадает, так как преобладают нисходящие токи воздуха.
Циклоны и антициклоны — это естественные механизмы, переносящие воздушные массы.

§ 3. Влажность воздуха и образование
                 атмосферных осадков

В атмосферном воздухе всегда находится некоторое количество водяного пара. До 86 % пара поступает в атмосферу с поверхности морей и океанов. Количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе, зависит от температуры воздуха.

В одном кубическом метре воздуха может содержаться при температуре:
—20 °С — не более 1 г воды
0 °С — не более 5 г воды
+ 10 °С — не более 9 г воды
+ 30 °С — не более 30 г воды
Из приведенных данных видно, что чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара может в нем содержаться. Воздух может быть насыщенным и ненасыщенным водяными парами. Так, если при температуре +30 °С в каждом кубическом метре воздуха содержится 15 г водяного пара, воздух не насыщен водяными парами; если же 30 г — насыщен.
Абсолютная влажность — это количество водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха. Оно выражается в граммах. Например, если говорят: «Абсолютная влажность равна 15», то это значит, что в 1 м3 воздуха содержится 15 г водяного пара.
Относительная влажность — это отношение (в процентах) фактического содержания водяного пара в 1 м3 воздуха к возможному при данной температуре. Например, если по радио во время передачи сводки погоды сообщили, что относительная влажность воздуха равна 70 %, это значит, что воздух содержит 70 % того количества водяного пара, которое он может вместить при этой температуре.
Всегда высокая (до 90%) относительная влажность воздуха имеет место в экваториальной зоне, т. к. там в течение всего года высокая температура и большое испарение с океанов. Такая же высокая относительная влажность и в полярных районах, но уже потому, что при низких температурах даже небольшое содержание водяного пара делает воздух насыщенным или близким к насыщению. В умеренных широтах относительная влажность меняется по сезонам: зимой она выше, летом ниже.
Особенно низка относительная влажность воздуха в пустынях: 1 м3 воздуха там содержит водяного пара в два-три раза меньше возможного при данной температуре. Для измерения относительной влажности пользуются гигрометром.
Туман. При охлаждении насыщенный воздух не может удержать в себе прежнего количества водяного пара, и он сгущается в капельки тумана (конденсируется). Туманы часто можно наблюдать летом в ясную, прохладную ночь.
Облака — это тот же туман, только образуется он не у поверхности Земли, а на некоторой высоте. Поднимаясь вверх, воздух охлаждается, и находящийся в нем водяной пар конденсируется. Образовавшиеся мельчайшие капельки воды и составляют облака.
Самые низкие и тяжелые облака — слоистые. Они располагаются на высоте 2 км от поверхности Земли. На высоте от 2 до 8 км можно наблюдать более легкие кучевые облака. Самые высокие и легкие — это перистые облака. Они располагаются на высоте от 8 до 18 км над землей.
Облачность — важная характеристика погоды. Ночью облачность препятствует понижению температуры приземного слоя воздуха, днем ослабляет нагревание поверхности Земли Солнцем. Кроме того, облака являются источником атмосферных осадков.
При определенных условиях облачные капли начинают сливаться в более крупные и тяжелые. Они уже не могут удерживаться в атмосфере и падают на землю в виде дождя.
Бывает, что летом воздух быстро поднимается вверх, подхватывает дождевые тучи и несет их на высоту, где температура ниже нуля. Дождевые капли замерзают и выпадают в виде града.
В зимнее время в умеренных и высоких широтах осадки выпадают в виде снега. Облака в это время состоят не из капелек воды, а из мельчайших кристалликов-иголочек, которые, соединяясь вместе, образуютснежинки. Количество выпавших осадков измеряется осадкомером. Осадки выпадают на землю не только из облаков, но и непосредственно из воздуха. Это роса и иней.
Распределение осадков на Земном шаре неравномерно. В этом можно убедиться, взглянув на климатическую карту и сравнив годовое количество осадков, скажем, на Амазонской низменности и в пустыне Сахара. Чем это объясняется?
Осадки приносятся влажными воздушными массами, формирующимися над океанами. Это хорошо видно на примере территорий с муссонным климатом, когда летний муссон приносит много влаги с океана, идут продолжительные дожди. Примером может служить все Тихоокеанское побережье Евразии. Постоянные ветры Земли также играют не последнюю роль в распределении осадков. Так, пассаты, дующие с континента, приносят сухой воздух на север Африки, где расположена самая обширная пустыня мира — Сахара. А западные ветры приносят в Европу дожди с Атлантического океана.
Как вы уже знаете, океанические течения влияют на осадки в прибрежных частях материков: теплые течения способствуют их появлению (Мозамбикское течение у восточных берегов Африки, Гольфстрим у берегов Европы), холодные, наоборот, препятствуют выпадению осадков (Перуанское течение у западных берегов Южной Америки).
Рельеф также влияет на распределение осадков. Например, Гималайские горы почти совершенно не пропускают на север влажные ветры, дующие с Индийского океана. Поэтому на южных склонах этих гор иногда за год выпадает до 20000 мм осадков. Влажные воздушные массы, поднимаясь по склонам гор (восходящие токи воздуха), охлаждаются, насыщаются и образуют осадки. Территория же севернее Гималайских гор напоминает пустыню: там выпадает всего 200 мм осадков в год (см. карту атласа).
Существует зависимость между поясами атмосферного давления и количеством осадков. У экватора в поясе низкого давления постоянно нагретый воздух, поднимаясь вверх, охлаждается и насыщается. Поэтому в области экватора образуется много облаков и идут обильные дожди. Много осадков выпадает и в других областях Земного шара, где господствует низкое давление. При этом большое значение имеет температура воздуха: чем она ниже, тем меньше осадков.
В поясах высокого давления преобладают нисходящие воздушные токи. Воздух, опускаясь, нагревается и утрачивает свойства состояния насыщения. Поэтому между 25 и 30° с. ш. и ю. ш. осадки, как правило, выпадают редко и в малом количестве. В областях высокого давления у полюсов также мало осадков.

Происхождение осадков

Таким образом, по происхождению различают осадки (рис. 24):

— конвективные — характерны для жаркого пояса, где интенсивен нагрев и испарение, но нередко бывают и в умеренном поясе;
— фронтальные — образуются при встрече двух воздушных масс с разными температурами и выпадают из более теплого воздуха. Характерны для умеренных и холодных поясов;
— орографические — выпадают на наветренных склонах гор. Они очень обильны, если воздух идет со стороны теплого моря и обладает высокой абсолютной и относительной влажностью.

Распределение осадков на Земном шаре не равномерно. Абсолютный максимум зарегистрирован на о. Гавайи (Тихий океан) — 11 684 мм/год и в Чарапунджи (Индия) — 11 600 мм/год. Абсолютный минимум зарегистрирован в пустыне Атакама и в Ливийской пустыне — менее 50 мм/год; иногда осадки годами вообще не выпадают.
Увлажнение территории характеризуется коэффициентом увлажнения — отношением годового количества осадков к испаряемости за этот же период. Испаряемость — это количество влаги, которое может испариться при данных природных тепловых условиях. Коэффициент увлажнения обозначают буквой К, годовое количество осадков — буквой О, а испаряемость — И; тогда К = О : И. Чем меньше коэффициент увлажнения, тем суше климат. Если годовое количество осадков примерно равно испаряемости, то коэффициент увлажнения близок к единице. В этом случае увлажнение считается достаточным. Если показатель увлажнения больше единицы, то увлажнение избыточное, меньше единицы — увлажнение недостаточное, а если оно меньше 0,3 — скудное. К зонам с достаточным увлажнением относятся лесостепи и степи, к зонам с недостаточным увлажнением — пустыни.
Воздушные массы — это подвижные части тропосферы, отличающиеся друг от друга свойствами — в первую очередь температурой и влажностью. Воздушные массы бывают морскими и континентальными. Морские воздушные массы формируются над Мировым океаном. Они более влажные по сравнению с континентальными, образующимися над сушей. В различных климатических поясах Земли формируются свои воздушные массы: экваториальные, умеренные, тропические, арктические и антарктические и т.д. Перемещаясь, воздушные массы долго сохраняют свои свойства и поэтому определяют погоду тех мест, куда они приходят. Например, если территория Москвы и Подмосковья зимой долгое время находится под влиянием арктических воздушных масс, то устанавливается морозная, сухая и ясная погода, так как арктические воздушные массы холодные и сухие. Многолетний режим погоды для определенной территории называется климатом.
§ 4. Климаты Земли

Формирование различных типов климата происходит под влиянием многих факторов. Все их разнообразие можно свести к трем группам: 1) количество солнечного тепла, поступающего на земную поверхность (географическая широта); 2) циркуляция атмосферы; 3) характер подстилающей поверхности и рельеф.

Основными климатическими показателями являются температура воздуха, годовое количество и режим осадков, преобладающее направление ветра и другие. Их показывают на климатических картах.
В зависимости от температурных условий, преобладающих воздушных масс и ветров земная поверхность делится на климатические пояса.
К основным климатическим поясам относятся: экваториальный, тропический, умеренный, арктический, антарктический. Между ними есть переходные: субэкваториальный, субтропический, субарктический, субантарктический. В переходных поясах воздушные массы меняются по сезонам: они поступают сюда из соседних поясов.
Поэтому климат субэкваториальных поясов летом сходен с климатом экваториального пояса, а зимой с климатом тропического. Климат субтропических поясов летом сходен с климатом тропического, а зимой — с климатом умеренного пояса. Это связано с сезонным перемещением над Земным шаром поясоватмосферного давления, смещающихся вслед за Солнцем: летом — к северу, зимой — к югу.
Климатические пояса подразделяются на области — части климатических поясов. Так, например, тропический пояс Африки подразделяется на области тропического сухого и тропического влажного климата, а в Евразии субтропической пояс подразделяется на области средиземноморского, континентального и муссонного климата.
В горных областях формируется высотная климатическая поясность вследствие того, что с высотойтемпература воздуха понижается.
Характеристика особенностей климатических поясов и типов климата приводится в таблице 10 на с. 114—115.

                           Зависимость климата от географической широты.

Распределение солнечного света и тепла на Земле неравномерно. Больше всего тепла получают территории по обе стороны от экватора. Это экваториальный, субэкваториальный, тропический и субтропический пояса.

В экваториальном поясе весь год преобладают экваториальные воздушные массы. Здесь всегда высокие температуры воздуха и большое количество осадков. Это объясняется высоким положением Солнца над горизонтом в течение всего года и восходящими токами воздуха, характерными для пояса низкого давления.
В тропических климатических поясах преобладают тропические воздушные массы. Они имеют достаточно высокую температуру, но менее влажные, чем экваториальные.
                                                     Климаты
  Тип климата     Климатический пояс     Средняя t, °
        января     июля
  Экваториальный    Экваториальный      +26     +26
  Тропический муссонный     Субэкваториальный     +20     +30
  Тропический сухой     Тропический     + 12     +35
  Средиземноморский     Субтропический     + 7     +22
  Субтропический сухой     Субтропический     0     +40
  Умеренный морской     Умеренный     +2     + 17
  Умеренный континентальный     Умеренный     -15     +20
  Умеренный муссонный     Умеренный     -20     +23
  Субарктический     Субарктический     -25     +8
  Арктический (антарктический)     Арктический (антарктический)     -40       0
Таблица 10

                                              Земли

  Режим и количество осадков     Циркуляция атмосферы     Примеры территорий
  2000 мм в течение года     В области пониженного атм. давления формируются теплые и влажные экваториальные воздушные массы     Экваториальные области Африки, Южной Америки и Океании
  2000 мм во время летнего муссона     Муссоны     Северная Африка, Центральная Австралия
  200 мм в течение года     Пассаты     Южная и Юго-Вост. Азия, Зап. и Центр. Африка, Сев. Австралия
  500 мм преимущественно зимой     Летом — антициклоны при высоком атмосферном давлении; зимой — циклоны     Средиземноморье, Южный берег Крыма, Южная Африка, Юго- Зап. Австралия
  120 мм в течение года     Сухие континентальные воздушные массы     Внутренние части материков
  1000 мм в течение года     Западные ветры     Западные части Евразии и Сев. Америки
  400 мм в течение года     Западные ветры     Внутренние части материков
  560 мм преимущественно во время летнего муссона     Муссоны     Восточная окраина Евразии
  200 мм в течение года       Преобладают циклоны     Северные окраины Евразии и Сев. Америки
  100 мм в течение года     Преобладают антициклоны     Акватория Сев. Ледовитого океана и Антарктида
В умеренных климатических поясах, где господствуют умеренные воздушные массы, значительно холоднее, чем в тропических поясах. Ясно выражены времена года. Преобладающие западные ветры приносят с океана воздушные массы, которые обусловливают осадки в западных частях материков. Во внутренних частях материков осадков выпадает мало, а на востоке, когда дует летний муссон, их опять становится больше.
В арктическом и антарктическом поясах преобладают арктические и антарктические воздушные массы с очень низкими температурами и малой влажностью.
Влияние океанов на климат. Климат, для которого характерны теплая зима и прохладное лето, небольшая годовая амплитуда температур и большое количество осадков, называется морским. В Великобритании, например, климат морской. В местах же, находящихся вдали от океанов, осадков выпадает меньше, зима холодная, лето теплое, годовая амплитуда большая. Такой климат называется континентальным, так как он типичен для мест, расположенных в глубине континента. В Москве климат умеренно континентальный, в Челябинске — континентальный, в Иркутске — резко континентальный.
Влияние на климат морских течений. Теплые морские течения согревают атмосферу в тех районах, где они протекают, так, например, теплое Северо-Атлантическое течение в южной части Скандинавского полуострова создает благоприятные условия для хвойных и широколиственных лесов, в то время как большая часть острова Гренландия, лежащего примерно на тех же широтах, что и Скандинавский полуостров, круглый год покрыта толстым слоем льда.
Зависимость климата от рельефа. Вы уже знаете, что с подъемом местности на каждый километр температура воздуха понижается на 5—6°. Поэтому на склонах Памиpa средняя годовая температура —1 °С, хотя находится он чуть севернее тропика.
Большое влияние на климат оказывает расположение горных хребтов. Например, Кавказские горы задерживают влажные морские ветры, и на склонах гор, обращенных к Черному морю, выпадает значительно больше осадков, чем за Кавказскими горами. В то же время они служат препятствием для холодных северных ветров.
Зависимость климата от господствующих ветров. На территории Восточно-Европейской равнины в течение почти всего года преобладают ветры западных направлений с Атлантического океана. Поэтому зимы на этой территории сравнительно мягкие.
Районы Дальнего Востока находятся под действием муссонов. Зимой здесь постоянно дуют ветры из глубины материка. Они холодные и очень сухие, поэтому осадков не дают. Летом, наоборот, ветры несут с Тихого океана много влаги. Осенью, когда ветер с океана утихает, погода обычно стоит солнечная, тихая. Это лучшее время года здесь.
Влияние климата на жизнь и хозяйственную деятельность человека. Человек, живущий в определенной местности, привыкает (адаптируется — от лат. adaptatio — приспособление) к условиям окружающей его среды, в первую очередь к климатическим особенностям местности. Его одежда, обувь, питание, жилища, занятия — результат этой адаптации.
Адаптация необходима человеку при перемене климатических условий. Ярко описал адаптацию человека к тропическому климату в своих дневниках знаменитый русский путешественник Н. Н. Миклухо-Маклай.
Охрана атмосферы. Главным источником загрязнения атмосферы являются промышленные предприятия и автомобили. В больших городах проблема загазованности главных транспортных магистралей стоит очень остро. Именно поэтому во многих крупных городах мира, в том числе и в нашей стране, введен экологический контроль токсичности выхлопных газов автомобилей. По данным специалистов задымленность и запыленность воздуха может вполовину сократить поступление солнечного излучения к поверхности Земли.

                                Вопросы и задания для подготовки к экзамену

1. Из каких слоев состоит атмосфера планеты Земля?
2. Каков процентный состав воздуха, которым мы дышим?
3. Как называется слой атмосферы, поглощающий ультрафиолетовую часть солнечной радиации?
4. Почему с увеличением высоты температура воздуха понижается?
5. Как изменяется атмосферное давление по мере увеличения высоты?
6. Чем объясняется смещение воздушных масс зимой — к югу, а летом — к северу?
7. Опишите механизм образования постоянных ветров Земли.
8. Как называется атмосферный вихрь, в котором воздух в Северном полушарии движется против часовой стрелки?
9. В каком направлении по вертикали движется воздух в циклоне: вверх или вниз? Как распространяется дым, выходящий из труб, при циклональных условиях погоды?
10. Что такое атмосферный фронт?
11. Что входит в понятие «циркуляция атмосферы»?
12. Где зарегистрирована самая низкая температура у земной поверхности?
13. Что будет происходить со столбиком барометра, если подниматься с ним от берега моря в гору?
14. Какой воздух может содержать больше влаги: теплый или холодный?
15. Чем отличается относительная влажность от абсолютной?
16. Перечислите виды атмосферных осадков. Как образуются осадки?
17. Как называются ветры, связанные с сезонными различиями в температуре и давлении между материками и океанами?
18. Назовите климатообразующие факторы.
19. В каком из перечисленных городов наблюдаются самые холодные зимы: Москва, Белгород, Мурманск, Улан-Батор?
20. Чем объясняется обилие осадков на восточных склонах Большого Водораздельного хребта в Австралии? 

Максаковский В.П., Петрова Н.Н., Физическая и экономическая география мира. — М.:Айрис-пресс, 2010. — 368с.:ил.

Добавить комментарий