какие виды погоды бывают
Погода — классификация, критерии и характеристики
Погода (далее возможно П.) влияет практически на все аспекты нашей жизни …
Погода …
Каждый день, едва проснувшись, мы выглядываем в окошко. Мы хотим знать, что одеть сегодня, брать зонтик или не брать, мы хотим знать, что за погода за порогом — какая температура, сильный ли ветер, есть ли дождь …
Как мы написали выше, П. влияет практически на все аспекты нашей жизни — от моды и благоустройства жилищ, здоровья и настроения … и до политики. Например, в том числе, П. и ее прогнозы учитываются в большом бизнесе.
Так что же такое погода …
По сути, П. — это сочетание различных атмосферных явлений, которые и формируют общее состояние атмосферы в конкретном регионе Земли, в конкретный момент времени.
На П. влияют практически все природные атмосферные явления, например, такие как:
П. динамичное понятие, она может меняться каждый день, каждый час.
Состояние атмосферы изучает метеорология. Использую различные методы и критерии она описывает ее. Опираясь на эти параметры мы и понимаем какая сейчас П., а так же пытаемся, по возможности 🙂 спрогнозировать какая П. ожидает нас в ближайшем будущем.
Отметим такие базовые свойства погоды как изменчивость и многообразие. Если говорить про изменчивость, то она может быть периодической и непериодической.
Ниже приведем точные определения, даваемые погоде в различных словарях.
Погода — Толковый словарь Ушакова
ПОГОДА, погоды, (мн. обл.), жен.
Толковый словарь Ушакова. Д. Н. Ушаков. 1935-1940
Погода — Научно-технический энциклопедический словарь
ПОГОДА, состояние атмосферы в данной местности или над обширным пространством, влияющее на человеческую деятельность. Погода относится к краткосрочным состояниям (дни и недели), в противоположность КЛИМАТУ — долгосрочному и регулярно повторяющемуся состоянию.
Атмосферные характеристики, составляющие погоду: температура, давление, влажность, осадки, ясность, видимость и сила ветра …
Научно-технический энциклопедический словарь
Погода — Морской словарь
ПОГОДА (weather) — фактическое в данный момент в данном пункте сочетание метеорологических элементов и фактические изменения характера этих сочетаний в течении сравнительно непродолжительного промежутка времени (напр. часа, суток, недели).
Самойлов К. И. Морской словарь. — М. — Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКМФ Союза ССР, 1941
Метеорология — наука о погоде
Кто же изучает погоду, какие науки ей посвящены. В первую очередь, это конечно синоптическая метеорология, или просто метеорология, как называют её в большинстве случаях. Ученых, изучающих погоду, соответственно, величают 🙂 метеорологами. Погоду также исследует и такая наука как климатология, но она уделяет внимание усредненным погодным характеристикам погоды отдельных регионов Земли.
Вернёмся к метеорологии и рассмотрим наиболее приоритетные задачи, решаемые ей.
Задачи метеорологии
Виды погоды — общая лексика и сленг
Классификация погоды
Комплексная классификация погод:
Класс безморозных погод:
I. Засушливо суховейная (tcc> 22°С, r 22°С, r = 40-60%).
III. Малооблачная.
(I-III) – антициклональные типы погод.
IV. Облачная днем. Возникает при прохождении фронта днем или при прогревании воздуха над теплой поверхностью.
V. Облачная ночью. Возникает при прохождении фронта ночью или над
теплой по сравнению с сушей поверхностью моря.
VI. Пасмурная без осадков.
VII. Пасмурная с осадками (дождливая).
(VI-VII) – погоды фронтального происхождения.
VIII. Влажнотропическая (tcc > 22°С, rcc > 80%). Свойственна условиям избытка тепла и влаги.
Классы погоды с переходом через 0°С:
IX. Облачная днем. Часто возникает при прохождении фронтов.
X. Ясная днем. Возникают при повышенном давлении.
Морозные погоды:
РЕГИОНАЛЬНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ГЕОГРАФИЯ. КЛИМАТЫ ЗЕМЛИ Зубащенко Е.М., Шмыков В.И., Немыкин А.Я., Полякова Н. В., 2007
Погоду также можно классифицировать исходя из её воздействия на организм человека. Ниже приведем классификацию по В. Ф. Овчаровой.
Выводы
В заключение отметим, что тема П. велика и важна для всех без исключения.
Надеемся, что этот небольшой материал позволит Вам лучше понять окружающий нас мир и, в том числе, такой важный аспект окружающего нас пространства как погода.
Изучение природы
Погоду можно характеризовать облачностью, давлением, температурой, ветром. Погодные условия постоянно изменяются и могут носить периодический или непериодический характеры. Периодические изменения связаны с вращением планеты Земля вокруг оси либо Солнца. К ним можно отнести:
Основные погодные явления изучаются на уроках природоведения (введение в биологию, географию, физику, анатомию). К подобным состояниям относятся:
Реже под наблюдение попадают стихийные бедствия, включая ураган, торнадо.
Облака и воздух
Погода может складываться из разных явлений, включая осадки и воздушные массы. Облака представлены в виде мелких капель воды либо льда. При увеличении частиц в размерах выпадает снег или дождь. Если воздух двигается из теплых регионов в холодные, происходит потепление. Соприкасаясь с нижними слоями, воздушные массы охлаждаются. Подобное явление можно назвать конденсацией. Оно сопровождается образованием облаков и выпадением осадков.
Холодные воздушные массы двигаются из северных регионов в теплые и приносят похолодание. В процессе движения происходит непрерывный подогрев воздуха снизу. Явление сопровождается конденсацией, испарением тумана. При соприкосновении разного воздуха формируется атмосферный фронт. Его условное обозначение на синоптической карте — линия фронта.
При таком сочетании теплый воздух располагается вверху, а холодный — внизу. Линия фронта вместе с воздушными массами постоянно сдвигается. Особенность явления заключается в следующем:
Циклон и антициклон
Циклоном называется вихрь, диаметром 2−3 тыс. км, в центре которого наблюдается низкое давление. Классифицируется на тропические и внетропические. К первым относят тайфун со следующими характеристиками:
В процессе развития тропические циклоны быстро превращаются во внетропические. В центре такого явления наблюдаются интенсивные осадки, облачность. Для антициклона характерно повышенное атмосферное давление, малооблачная и ясная погода.
Метеорологические наблюдения
Метеорология — прикладная наука, изучающая строение и свойства земной атмосферы. Метеорологическая информация делится на 2 типа: первичную (описание текущей погоды) и вторичную (сводки, карты, диаграммы). Основные потребители таких данных:
При составлении прогноза учитывается влажность воздуха и почвы, количество тепла и осадков. При сооружении зданий учитываются данные о климате, которые изучают сотрудники агрометеорологии (отрасль метеорологии). В РФ разработано множество станций и специальных постов, на которых отслеживаются основные показатели, включая:
Результаты наблюдений наносятся условными знаками на синоптические карты. Если они составлены последовательно, можно быстро выяснить направление движения воздуха, развитие циклонов, перемещение фронта.
По картам составляется прогноз погоды, отслеживаются перемещение и трансформация воздушных масс. С помощью аэрологических наблюдений строятся карты барической топографии. В условиях новых технологий большим спросом пользуется спутниковая информация.
Состояние атмосферы
На основе научных и технических предположений о будущем состоянии погоды в конкретной местности составляется прогноз. Впервые он появился в 19 веке. Для составления использовали изменения атмосферного давления, состояние неба. В условиях современности применяются различные модели прогнозирования.
На точность прогноза прямое влияние оказывает человеческий фактор. В обязанности специалистов входят:
Чтобы составить грамотный прогноз, понадобится мощная вычислительная техника для вычислений и описания атмосферы. Необходимо учитывать погрешности при измерении начальных данных. Чем больше разница между текущим моментом и периодом, на который делается прогноз, тем меньше его точность. Для снижения погрешности и получения максимально вероятного результата применяется одновременно несколько моделей.
Ежедневно прогноз погоды люди узнают, чтобы решить, что надеть, когда отдохнуть на природе.
Погода и климат. Погода. Классификация погод
Глава 12 Погода и климат
12.1. Погода. Классификация погод
Погода — физическое состояние атмосфе ры в данное время над определенной территорией. Элементы погоды: температура возду ха, влажность, облачность, осадки, атмосфер ное давление, ветер. Атмосферные явления — гроза, туман, метель, пыльная буря и др. — также относятся к погоде. Таким образом, погода — это сочетание, своеобразный ансамбль всех ее элементов, которые взаимосвязаны и закономерно меняются во времени и в прост ранстве. Погода представляет собой внешнее проявление процессов, происходящих в атмо сфере.
Характерные свойства погоды — измен чивость и многообразие. Изменения погоды могут быть периодическими и непериодичес кими.
Периодические изменения погоды обус ловлены суточными и годовыми различиями в поступлении солнечной радиации. С ними свя заны регулярные суточные и сезонные изме нения всех вышеперечисленных элементов по годы. Суточные изменения весьма закономер ны и четко выражены в жарком поясе, а во внетропических широтах нарушаются активной циклонической деятельностью. Годовые изме нения в жарком поясе связаны не столько с термическими условиями, сколько с режимом увлажнения. Во внетропических широтах, на оборот, лето и зима прежде всего термичес кие сезоны года.
Непериодические изменения погоды обус ловлены адвекцией воздушных масс и фрон тальными процессами. Они наблюдаются во всех районах Земли, но характерны прежде всего для умеренных и холодных поясов, что мы ощущаем в повседневной жизни.
С частой сменой погод связано их много образие. Существуют классификации погод по разным признакам и критериям.
На основании радиационного балан са выделены три большие группы погод: без морозные, с переходом суточной темпера туры через 0°С, и морозные погоды. Внут ри этих групп с учетом комплексных типов погоды суток обособляются 16 классов погод. Например, в группе безморозных погод выде ляются классы от суховейно-засушливой (/° СС >22°С, f ^ 40%)* до влажно-тропической (У СС >22°С, 4>80%) погоды; в группе мороз-
1 /° сс и / сс — среднесуточные температура и относи тельная влажность воздуха.
ных погод — от слабоморозных (/° сс от 0 до — 12,5°С) до крайне морозных (/° сс а среди них — погода с ветром и без ветра, что чрезвычайно важно при морозе. Эта классификация погод находит применение в прак тике сельского хозяйства и рекреации.
По происхождению выделяются две большие группы погод. Фронтальные пого ды свойственны циклонам и обусловлены вза имодействием в них теплых и холодных воздушных масс, обладающих разными физиче скими свойствами. Внутримассовые погоды связаны с нагреванием или охлаждением воз духа от земной поверхности.
Из фронтальных погод рассмотрим погоды теплого фронта и холодных фронтов, после довательно сменяющих друг друга при прохож дении циклонов в умеренных широтах север- I ного полушария.
Теплый фронт, как отмечалось ранее, об разуется при наступлении теплого воздуха на холодный. Над Европой он чаще случается в холодное полугодие. Теплый фронт характерен для передней части циклона. Основные метео рологические явления, связанные с ним, сле дующие: температура постепенно растет и по сле прохождения линии фронта существенно увеличивается. Ширина облачной зоны состав- I ляет около 900 км, причем облака образуют- | ся в определенной последовательности — сна чала наблюдатель видит перистые, затем пе ристо-слоистые, высокослоистые и, наконец, слоисто-дождевые облака; при этом возраста ет относительная и абсолютная влажность воздуха и облачность. Из слоисто-дождевых облаков за 300 — 400 км до линии фронта на чинают выпадать обложные осадки, усилива ющиеся по мере приближения линии фронта. На линии фронта и за ней возникают слоис тые облака и адвективные туманы. Давление постепенно понижается. Ветер усиливается при прохождении линии фронта и меняет направление; в частности, над Европой — чаще все го на устойчивое юго-западное (см. рис. 57).
Холодные фронты образуются при наступ лении холодного воздуха на теплый. Они ча ще случаются в теплое полугодие, особенно над территорией России. Выделяют холодный фронт первого рода — медленный и второго рода — быстрый, которые характеризуются разными типами погод.
При холодном фронте первого рода хо лодный воздух медленно подтекает под теп-
лый, который спокойно натекает на него. При чтом синоптические процессы развиваются в обратной последовательности по сравнению с погодой теплого фронта. После линии фрон та температура медленно понижается; облач ная зона занимает около 500 км в ширину. Слоисто-дождевые облака постепенно перехо дят в высокослоистые, затем следуют пери сто-слоистые и перистые. Облачность и влаж ность воздуха постепенно уменьшаются, но из слоисто-дождевых, а иногда и высокослоистых облаков выпадают обложные осадки. Давле ние воздуха постепенно возрастает, ветер уси ливается лишь на линии фронта, потом осла бевает и меняет направление с юго-западно го на северное. Внутри холодной воздушной массы, за линией фронта, из-за неустойчивой стратификации в прогревающемся холодном воздухе летом возможны внутримассовые за- фронтальные локальные ливневые осадки из кучево-дождевых облаков (см. рис. 58).
При холодном фронте второго рода по года иная, так как при его прохождении су щественно и бурно меняются все метеороло гические величины. Холодный воздух движет ся быстро и тупым клином подтекает под теплый, который резко подбрасывается вверх до линии фронта и опускается над ней. При лом образуются мощные кучево-дождевые об лака, часто в виде вала, выпадают ливневые осадки, летом с градом, наблюдаются грозы (они случаются даже зимой, при отрицатель ных температурах воздуха). После прохожде ния линии фронта осадки в основном прекра щаются, но иногда выпадают и из высококу чевых облаков. Температура за линией фронта значительно понижается. Давление воздуха стремительно падает перед линией фронта, но резко возрастает после нее. Ветер перед ли нией фронта усиливается до бури, и после прохождения фронта меняет направление с юго- западного на северо-западное и северное. Вну три холодной воздушной массы летом возможны ливни (см. рис. 59).
Погоды фронтов окклюзии (по типу тепло го и холодного фронтов) весьма сложны, но напоминают рассмотренные фронтальные по годы.
Перечисленная смена погод типична при прохождении через наблюдателя центральных и южных (в северном полушарии) периферий циклонов, причем, чем ближе к центру, тем меньший промежуток времени проходит меж ду прохождением теплого и холодного фрон тон. Если циклон следует мимо наблюдателя своей северной периферией, то погода более однообразна. Сюда распространяется влияние полямности теплого фронта, хотя сам он про ходит южнее; из слоисто-дождевых облаков выпадают холодные моросящие дожди.
Из внутримассовых погод отметим погоду конвективного типа и радиационного выхола живания.
Погода конвективного типа характерна в течение всего года в жарком поясе, а ле том возможна и в умеренных широтах. Ее ос новная особенность — нагрев суши и возду ха к полудню, появление кучевых и кучево-дождевых облаков, ливневые кратковременные осадки после полудня (в жарком поясе так на зываемые «зенитальные дожди»). При этой погоде четко выражен суточный ход всех ме теоэлементов.
Изучением погоды и ее прогнозированием занимается особый раздел метеорологии — синоптическая метеорология (греч. synop — tikos — способный все обозреть). В каждой стране существует обширная сеть метеороло гических и аэрологических станций, занимаю щихся получением сведений обо всех элемен тах погоды, и учреждений, их обрабатывающих с целью прогноза погоды, которые объединяются в Службу погоды. Националь ные службы погоды опираются в своей рабо те на международную программу Всемирной службы погоды, входящую во Всемирную метеорологическую организацию (ВМО) — межправительственное специализированное учреждение ООН (1947) с центром в Жене ве. В нашей стране центральным научно-ис следовательским и методическим органом Службы погоды является Росгидрометеоцентр в Москве — один их трех мировых метеорологических центров (другие находятся в Ва шингтоне и Мельбурне). Метеорологические станции разных разрядов работают по опре деленной программе и единой методике. Они систематически передают результаты своих наблюдений в зашифрованном виде по особому международному коду в региональные и мировые метеорологические центры. В центрах на определенный момент времени составляют си ноптические карты. На них отражено со стояние всех элементов погоды и атмосфер ных процессов — положение циклонов и ан тициклонов, атмосферных фронтов, зон осадков и др. над обширной территорией. На основании анализа синоптических карт дается оценка важных изменений погоды и ее про гноз. При этом центры учитывают не только
данные наземных станций, но и состояние тро посферы в целом, а также сведения о более высоких слоях атмосферы, полученные с помощью метеорологических ракет и спутников. При обработке полученной информации ши роко используются современные средства об работки данных. Прогнозы погоды бывают краткосрочными (на 1—3 суток вперед), сред несрочными (4—10 суток), долгосрочными (месяц — сезон). Краткосрочные прогнозы имеют довольно высокую оправдываемость (более 80%). Долгосрочные прогнозы, осно ванные на научно обоснованном предсказании погоды по годам-аналогам, менее надежны.
Зависимость самочувствия людей и их хозяйственной, особенно сельскохозяйствен ной, деятельности от погоды заставляет ии находить приметы, по которым можно было бы предвидеть погоду. Многие из до! шедших до нас народных примет погоды по лучили в настоящее время научное обоснование.
Предсказание погоды имеет огромное зна чение для всех отраслей хозяйства: сельского хозяйства, транспорта, многих отраслей промышленности; оно важно в военном деле, в авиации, для повседневной жизни и деятель ности людей.
12.2. Климат. Климатообразующие процессы и факторы
Климат — многолетний режим погоды, типичный в данном месте. В отличие от по годы он обладает устойчивостью, постоянст вом, хотя ежегодно бывают отклонения в температуре, количестве и режиме осадков, ха рактерных погодах.
Главнейшим климатообразующим фактором и энергетической основой климатообразующих процессов — теплооборота и влагооборота — является приток на Землю солнечной ради ации. Ее количество определяется углом па дения солнечных лучей, зависящим от широты места.
Большое влияние на формирование клима та оказывает также атмосферная циркуля ция 1 — закономерное перемещение воздуш ных масс, в процессе которого осуществляет ся перенос тепла (теплооборот) и влаги (влагооборот) как между широтами, так и меж ду материками и океанами.
Важен и такой фактор, как характер под стилающей земной поверхности. Это поня тие с позиции климатологии весьма емкое. Прежде всего важно учитывать сушу и воду (океан), поэтому выделяют материковые и океанические климаты. Суша и вода по-раз ному нагреваются и остывают: суша быстрее нагревается, но быстрее остывает, ибо про гревается всего на несколько метров; вода на гревается медленнее, но на большую глуби ну — до 200 — 300 м, поэтому остывает тоже медленнее. Это отражается на температурном режиме, суточной и годовой амплитуде темпе ратуры, влажности воздуха, осадках и других метеоэлементах. Различное влияние суши и моря на климат возрастает от экватора к умеренным широтам и несколько сглаживается в приполярных районах.
1 Циркуляцию атмосферы одни ученые считают кли матообразующим процессом (С. П. Хромов), другие от носят к климатообразующим факторам (Б. П. Алисов).
Степень континентальности климата мате риков зависит от их размеров и изрезанноЛ сти береговой линии. Чем больше материк, тем значительнее континентальность климата его внутренних районов. Она выражается в большой годовой амплитуде температуры (на-1 пример, в Центральной Азии). Большая изре- занность береговой линии уменьшает степень континентальности климата.
На климат материков оказывает влияние абсолютная высота местности. В горах температура с высотой уменьшается пример но на 6 °С на каждый километр (вертикаль ный температурный градиент равен 0,6° на 100 м) и на определенной высоте даже летом оказывается равной нулю; выше начинается царство снегов и льдов.
Важно также расположение гор по отно шению к господствующим ветрам — ветровая экспозиция. Горы, особенно высокие, яв ляются климатическими барьерами. Наветрен ные склоны гор получают много осадков (например, южные склоны Гималаев), подве тренные склоны сухие.
У широтно вытянутых гор весьма важно учитывать ориентацию склонов гор по отно шению к Солнцу, т. е. инсоляционую экспозицию. Например, северный (теневой) и юж- ]
ный (солнечный) склоны Кавказских гор по лучают из-за разного угла падения солнечных лучей неодинаковое количество тепла. Это от ражается на высоте природных поясов и их спектре и положении снеговой границы, а сами горы служат рубежом между уме ренным и субтропическим климатическими поясами.
Большое влияние на климат оказывают морские течения. Теплые течения переносят значительную часть тепла из низких широт в высокие, холодные — наоборот. Весьма су щественное влияние оказывают течения и на климат прибрежных территорий. Побережья, омываемые теплыми течениями, теплее и влажнее, холодными течениями — холоднее и суше. Так, в умеренных широтах на западном побережье Скандинавии благодаря теплым те чениям вплоть до Северного полярного круга температура воздуха даже зимой около О °С и выше, выпадает много осадков, произрастает тайга. А на этой же широте на севере полу острова Лабрадор, омываемого водами холодного течения, — суровая продолжительная зи ма, короткое прохладное лето, ландшафты тун дры и лесотундры. В тропиках на западных
берегах материков, омываемых холодными те чениями, температура воздуха + 15. + 20°С, сухо; для них характерны береговые пустыни; на восточных побережьях материков, вдоль которых протекают теплые течения, темпера тура Н-25. +28°С, осадков около 1000 мм, произрастают вечнозеленые тропические ле са. Оценивая роль течений, важно учитывать также преобладающее направление ветров.
Велико влияние на климат снежного и ле дяного покрова, так как снег и лед облада ют большой отражательной способностью и выступают в роли своеобразного «холодиль ника» для воздуха. Весной на таяние снега затрачивается большое количество тепла. Это задерживает нагревание почвы и воздуха и на ступление весны. В то же время талые сне говые воды пополняют запасы грунтовых вод, создавая резерв влаги для питания растений и увлажнения воздуха посредством испарения и транспирации.
Таким образом, солнечная радиация, цир куляция атмосферы и подстилающая поверхность — климатообразующие факторы, под совместным влиянием которых формируются различные климаты Земли.
12.3. Классификация климатов
Климаты Земли весьма многообразны. По этому их классифицируют, т. е. выделяют раз ные типы, и на их основе осуществляют кли матическое районирование. Климат, как и все метеорологические элементы, зонален. По- яому во всех классификациях климатов зем ного тара учитывается их зональный признак.
За рубежом широким распространением
Схема климатов (по В. Кеппену) (упрощенно)
А. Тропический влажный (один), средняя
температура самого холодного ме- oiiui выше +18°С, осадки — больше
Af — климат влажных тропических лесов с равномерным увлажнением
Aw — климат саванн с влажным летом, сухой зимой
В. Сухой (два: в северном и южном по лушариях). Испарение превышает осадки
Bw — климат пустынь (Wuste)
Bs — климат степей (Steppe)
С. Умеренно теплый с достаточным ув лажнением (два: в северном и южном по лушариях), средняя температура самого холодного месяца от +18 до — 3°С
Cw — с сухой зимой Cs — с сухим летом Cf — с равномерным (китайский) (средиземноморский) увлажнением (западно европейский)
Dw — с сухой зимой (восточноси бирский)
Df — с равномерным увлажнением (восточноевропейский)
по климатическим условиям. Внутри них вы делены климатические области (две или че тыре) с разными типами климатов. Мате риковый и океанический типы климата есть во всех поясах, так как они обусловлены преж де всего свойствами земной поверхности — суши или океана. Типы климата западных и восточных побережий материков (в тропи ческих, субтропических, умеренных поясах) связаны с неодинаковыми условиями циркуля ции атмосферы и с морскими течениями.
Экваториальный пояс 1 . Материковый иокеанический типы экваториального кли мата. Эти типы климата весьма схожи из-за господства однородного экваториального воздуха. Температуры во всем поясе весь год высокие (+24. 4-28 °С), влажность воздуха боль шая. Осадков много — около 2000 мм. Зна чительное количество осадков обусловлено не только большой абсолютной и относительной влажностью воздуха, но и его влажно-неус тойчивой стратификацией. Вертикальной неус тойчивости способствует тот факт, что влаж- ноадиабатические градиенты в нем меньше вертикальных температурных градиентов. Се зонные колебания среднемесячных температур на суше (3 — 4°) и осадков незначительные. Два небольших максимума температур и осад ков (они результат термической конвекции) на ступают после дней равноденствий, незначи тельное снижение температур и уменьшение осадков происходят после дней солнцестояний. Суточные колебания температуры на суше до стигают 10—15°С. Это зона низкого давле ния, восходящих токов воздуха, слабых вет ров. В узкой приэкваториальной полосе пре обладают слабые западные ветры. Над сушей, которая быстро прогревается, конвекция раз вивается днем, образуются мощные кучево- дождевые облака, после полудня идут обиль ные дожди, обычно сопровождаемые грозами (так называемые зенитальные дожди). Над морем ливни и грозы бывают в ночное вре мя. В этом главное отличие океанического шмата от материкового, кроме того в нем совсем малая суточная и годовая амплитуда температур (2— 3°С); увлажнение избыточное. В условиях экваториального климата на суше произрастают влажные вечнозеленые леса.
Субэкваториальные пояса. Им свойст венна сезонная смена воздушных масс: лет ний муссон приносит ЭВ, зимний муссон (пас сат) — ТВ.
Материковый муссонный климат. На суше летом жарко (26 — 27 °С) и влажно, как
1 Радиационные условия Земли — суммарная радиа ция и радиационный баланс, их зональное распределение «сезонные изменения, а также причины этого были по добно рассмотрены в главе 6.
на экваторе, выпадает около 1500 мм осад ков, количество которых снижается по мере удаления от экватора до 250 — 300 мм. В этом же направлении увеличивается продолжитель ность сухого зимнего сезона от 2 — 3 месяцев до полугода. Зимой температура около + 18. + 20°С, влажность кТВ низкая, осадков нет. Весной температура воздуха быстро повышается и достигает максимума до 30 °С и более в конце сухого сезона, например в Индии — в мае до 34 — 35 °С. Это объясня ется комплексом причин: близким к зениталь- ному положением Солнца и безоблачным не бом, что обусловливает обилие солнечной ра диации, а также незначительными затратами тепла на испарение, так как после сухой зи мы запасы воды в почвогрунтах малы. Поэто му избыток тепла расходуется на нагревание воздуха. В результате здесь выделяется три термических сезона: очень жаркая весна, жар кий летне-осенний период и теплая зима. Та кой климат с влажным летом и сухой зимой называется муссонным. Увлажнение — близ кое к нормальному и немного меньше едини цы. Произрастают переменно-влажные редко стойные листопадные леса и саванны (от вы сокотравных до ксерофитных кустарниковых и опустыненных).
Климаты побережий материков в субэква ториальных поясах мало отличаются от мате рикового муссонного.
На западных побережьях материков из-за приморского положения и холодных те чений температуры во все сезоны на 2 — 3 °С меньше, чем внутри материков. Количество и режим осадков такие же.
Климат восточных побережий материков отличается от материкового тем, что зи мой с океана притекает мТВ (пассат) из тро пических поясов высокого давления, но он ус тойчиво стратифицирован. Поэтому на низких побережьях осадков почти нет, и лишь на го ристых берегах на склонах восточной экспо зиции выпадают незначительные осадки, ко личество которых с высотой гор уменьшает ся. Примером может служить климат восточного побережья Бразилии. Условия увлажнения и природно-растительные зоны в це лом схожи с внутриматериковыми районами.
Океанический климат характеризуется более ровными температурами (25—22 °С), влажным летом, сухой зимой. Годовое коли чество осадков около 1500 мм. Здесь часто в конце лета — начале осени происходит воз никновение тропических циклонов с ветрами ураганной силы и ливнями.
Тропические пояса. Материковый тро пический климат. Он развит на большей ча сти материков. Там весь год господствует кТВ. Температура летом +30. + 35 °С, зимой око-
ло +20 °С. Суточная амплитуда температуры воздуха 30 — 40 °С, а на песчаной поверхно сти достигает 80 °С. Годовая амплитуда тем пературы воздуха — 10—15°С, что меньше суточной. Осадков почти нет. Отсутствие осад ков зимой связано с опусканием, адиабатиче ским нагреванием и иссушением воздуха в поясе повышенного давления. Летом осадков нет из-за низкой относительной влажности возду ха и высокого положения уровня конденсации. Лишь близ границ с субтропическими пояса ми зимой слабо развита циклоническая дея тельность и выпадает 100 — 200 мм осадков. У границ с субэкваториальными поясами та кое же количество осадков выпадает летом из- за проникновения иногда сюда летнего эква ториального муссона. Увлажнение ничтожное. Такой климат называют аридным и даже экс трааридным. Здесь располагаются величай шие тропические пустыни мира: Сахара, пус тыни Аравии (Руб-эль-Хали, Большой и Ма лый Нефуд), Австралии (Большая Песчаная, Большая пустыня Виктория, Симпсон), полу пустыня Калахари (в Африке).
Своеобразен климат на западных побе режьях материков, где весь год преоблада ет мТВ. Он перемещается по восточным пе рифериям субтропических океанических мак симумов со стороны более холодных умеренных широт в сторону экватора над холодными те чениями. В связи с этим температуры обыч но невысокие — около 4-20 °С летом и + 15°С зимой. При движении к низким широтам воз дух прогревается и удаляется от насыщения. Не способствуют образованию облаков и оке анические барические максимумы со слоем ин версии на небольшой высоте из-за эффекта широты — около 1000 м. Инверсию усили вают холодные течения и подъем холодных вод в прибрежной зоне апвеллинга, из-за чего воздух у поверхности океана оказывается холод нее, чем в верхних слоях. Инверсия препят ствует развитию конвекции. Однако в мТВ, приносимом сильным дневным бризом на по бережье, содержится много водяного пара. Это повышает относительную влажность воздуха здесь до 83 — 85% и приводит к образованию на побережьях росы и тумана в ночные часы. Увлажнение ничтожное, поэтому здесь прости раются береговые пустыни. Для обозначения климата прибрежных пустынь, омываемых хо лодными течениями, применяют термин «кли мат гаруа» (исп. garua — плотный морося щий туман).
На восточных побережьях материков, вдоль которых протекают теплые течения и над которыми воздух получает много влаги, климат иной: высокие температуры — 4-25. + 28 °С летом, около +20 °С зимой, до вольно много осадков — до 1000 мм, особен-
но летом. Увлажнение избыточное. В услови ях влажного климата тропического пояса произрастают вечнозеленые тропические леса,
Океанический климат тропического по яса формируется в областях высокого давле ния со слоем инверсии и устойчивыми ветра ми. Наблюдается пространственная неоднород ность климатических условий, проявляющаяся в режиме всех элементов. На востоке океа-1 нов над холодными течениями температуры воздуха + 20. + 15°С, осадков мало; на запа де океанов из-за теплых течений температу-1 ры повышаются до +25. +20 °С, осадков ста новится 500—1000 мм. Характерны тропиче-1 ские ураганы.
Перечисленные климатические пояса лежат в основном в границах жаркого теплового по яса, ограниченного годовыми изотермами + 20 °С. В этих поясах температурные разли чия весьма незначительны, поэтому основными признаками сезонных изменений в природе яв ляются количество и режим осадков. Разви тие растительности лимитирует здесь не тем пература, а осадки, и не просто их годовое количество, а продолжительность сухих и влажных периодов. Простирание природно- \ растительных зон различное: то широтное, то меридиональное, оно также подчинено зако- номерностям условий увлажнения.
Субтропические пояса. Климат форми руется под влиянием сезонной смены воздуш ных масс: ТВ — летом, который формирует ся в самом поясе под влиянием большой ин соляции, и ПВ — зимой, приходящий из умеренных широт.
Материковый субтропический кли мат — аридный, с жарким (около +30°С) сухим летом и прохладной (0. + 5°С), отно сительно влажной (200 — 250 мм) зимой, с не устойчивой фронтальной погодой. Увлажнение недостаточное, поэтому преобладают природ ные зоны пустынь, полупустынь, сухих степей. В Евразии этот климат развит в центре кон тинента, вдали от океанов, особенно в котло винах. В Северной Америке он сформировал ся на плато Колорадо и на юге нагорья Боль шой бассейн в результате их орографической изоляции от морского влияния.
Климат западных побережий материков называется средиземноморским, так как он наиболее типичен для побережья Средиземно го моря (Южная Европа, Передняя Азия, Северная Африка), хотя территории с таким климатом есть и на других континентах. Для него характерны сравнительно жаркое (более 4-20 °С) сухое лето с антициклональным ре жимом погоды, мягкая (около + 10°С) влаж ная (500 — 700 мм) зима с фронтальными осадками и неустойчивой погодой. Раститель ность — сухолюбивые вечнозеленые жестко-
листные леса и кустарники. В настоящее вре мя преобладают виноградники, плантации ци трусовых и других субтропических культур.
Климат восточных побережий матери ков — муссонный, лучше всего он выражен в Евразии. Летом преобладает устойчивый мус сон с океана (мТВ), жарко (+25°С), влажно. В конце лета — начале осени часты тайфу ны с моря с порывистым ветром и обильны ми осадками. Зима сравнительно прохладная (в среднем 0. + 5°С, но местами ниже 0°С) и относительно сухая, так как муссон с суши из сезонных барических максимумов, в част ности из Азиатского, приносит кПВ. Но близ побережий и на островах и зимой выпадают фронтальные осадки. Общее количество осад ков около 1000 мм. Увлажнение достаточное. Растительность — переменно-влажные листо падные широколиственные и смешанные ле са. Высока степень сельскохозяйственного освоения.
Океанический климат по режиму осадков напоминает средиземноморский — лето отно сительно сухое, зима влажная с фронтальны ми осадками. Температура летом около 20°С, зимой —15 °С.
Субтропический пояс в целом характери зуется преимущественно положительными (по многолетним данным) температурами в тече ние всего года. Однако зимой здесь возмож ны кратковременные понижения температуры до отрицательных значений и даже выпадение снега, особенно в муссонном климате. На рав нинах он быстро тает, в горах может сохра няться до нескольких месяцев. Исключением является крупнейшее и высочайшее (4 — 5 км) нагорье мира Тибет, расположенное в этом поясе. Для него характерна особая разновид ность резко континентального климата: про хладное лето, суровая зима, незначительные осадки. На нагорье развиты высокогорные пустыни.
Умеренные пояса. В этих поясах в тече ние года господствует ПВ, но возможны втор жения как ТВ (особенно летом), так и АВ (ле том и зимой). В этих поясах своеобразен радиационный баланс: летом он положительный благодаря довольно большой высоте Солнца и значительной продолжительности дня, зимой отрицательный из-за малой высоты Солнца, короткого светового дня, большой отражатель- нон способности снега. Характерная особен ность поясов — интенсивная циклоническая деятельность на фронтах как между ТВ и ПВ, ПВ и АВ, так и между мПВ и кПВ. С ней связана неустойчивость погодных условий, осо бенно зимой.
Материковый климат — умеренно кон тинентальный и резко континентальный’, выражен лишь в северном полушарии — в
Евразии и Северной Америке. Господствует кПВ, с запада нередки вторжения мПВ. В среднем температура самого теплого летнего месяца июля изменяется от +12°С на севере до +25. +28 °С на юге, самого холодного — января — от —5 °С на западе до — 25. —30 °С в центре материков, а в Якутии даже ниже —40°С. Низкая зимняя температура почвы и воздуха и незначительное количество снега в Восточной Сибири поддерживает существова ние многолетйей мерзлоты. Годовое количест во осадков уменьшается с запада на восток от 700—600 мм до 300 мм и даже до 200— 100 мм в Средней и Центральной Азии. В Се верной Америке осадки убывают с востока на запад. Летом осадков выпадает больше, чем зимой, причем разница эта существеннее в центре материков, особенно в Восточной Си бири, за счет весьма сухой антициклональной зимы. Преобладают осадки фронтального про исхождения: летом они выпадают из местного кПВ, зимой — из приходящего более теплого мПВ. Летом выпадают еще и конвектив ные, а перед горами (например, перед Тянь- Шанем, Алтаем) — орографические осадки. Вследствие большой протяженности пояса с севера на юг в нем нередко выделяют север ную бореальную часть с прохладным летом и относительно суровой зимой (совпадает с тай гой) и южную суббореальную часть с теплым летом и относительно мягкой зимой. По сте пени континентальности климата, выражающейся прежде всего годовой амплитудой температуры, выделяют его разновидности: от умеренно континентального до резко конти нентального. Увлажнение изменяется от избыточного на севере до резко недостаточного на юге. Поэтому здесь богатый спектр природно- растительных зон: тайга, смешанные и широ колиственные леса, лесостепи, степи, полупу стыни, пустыни.
Климат западных побережий материков формируется под влиянием мПВ, образующе гося над теплыми течениями и приносимого господствующими западными ветрами. Поэто му его называют морским климатом. Для не го характерны нежаркое лето ( + 10°С на севере, +17 °С на юге), мягкая зима с темпе ратурами от 0 до +5°С. Зимой на севере нередки понижения температуры до отрица тельных значений, снегопады. Осадков мно го — 800—1000 мм, перед горами до 1500 мм (юго-запад Скандинавии) и даже 3000 мм (за падные склоны Кордильер и Анд). Преоблада ющие осадки — фронтальные и орографиче ские. Увлажнение избыточное. Произрастают хвойные и широколиственные леса.
Климат, восточных побережий Азии — муссонный. Здесь наблюдается сезонная смена воздушных масс: летом теплый и влаж
ный мПВ, зимой очень холодный и сухой кПВ из Азиатского максимума. Соответственно температура около +20 °С летом и —10. —20 °С зимой. Количество летних осадков в 10 — 20 раз больше зимних, а общее их количество варьирует от 500 до 1000 мм в за висимости от орографии: осадков больше на восточных склонах гор. Увлажнение избыточ ное, произрастают смешанные и хвойные ле са. Подобный климат лучше всего выражен в Приморском крае России и Северо-Восточном Китае. В Северной Америке циркуляция воз душных масс муссонная, но климат равномер но влажный.
Океанический климат выражен на се вере Атлантики и Тихого океана и в юж ном полушарии. Летом температуры около + 12. + 15°С, зимой + 5. + 8°С. Осадки вы падают в течение всего года, их годовое ко личество составляет около 1000 мм. В юж ном полушарии в умеренном поясе почти без раздельно господствует океанический климат с нежарким летом, мягкой зимой, обильными фронтальными осадками, западными ветрами, неустойчивой погодой («ревущие» сороковые широты). Температуры здесь ниже, чем в се верном полушарии.
Субарктический и субантарктический пояса. Им свойственна сезонная смена воз душных масс: летом здесь распространен ПВ, зимой — АВ.
Континентальный, в том числе резко континентальный, климат наблюдается лишь в северном полушарии на севере Евразии и Северной Америки. Циркуляция воздуха мус сонная. Летом с Северного Ледовитого океа на приходит АВ, который в условиях поляр ного дня трансформируется в кПВ. Зимой из барических Азиатского и Канадского максиму мов южные ветры приносят очень холодный кПВ, который в условиях полярной ночи еще более охлаждается и приобретает свойства кАВ. Лето короткое, прохладное, с температурами менее + 10. + 12°С и сырое. Зима су ровая (—40. —50 °С), продолжительная, мало снежная. В этом поясе — в Якутии в меж горной котловине — расположен полюс холода северного полушария — пос. Оймякон, где
была зафиксирована зимняя температура —71 °С. Для пояса характерны большие годо вые амплитуды температуры — до 60—70 °С. Осадков — 200—100 мм, фронтальные — на арктическом (антарктическом) фронте. Широ ко распространены многолетняя мерзлота, из быточное увлажнение, большая заболочен- I ность. Из зон типичны тундра и лесотундра. I
Морской (океанический) климат встре чается на севере Европы, в прибрежных морях Северного Ледовитого океана (Баренце во, Гренландское моря), вокруг Антарктиды. ) Характерны прохладное лето (-КЗ. + 5 °С), пла вучие морские и материковые льды, относи тельно мягкая ( — 10. — 15°С) зима. Осадки — до 500 мм, постоянны туманы. По побережь ям северных материков и на островах прости рается тундра. В южном полушарии на остро вах вокруг Антарктиды — луга со скудной тра вянистой растительностью.
Арктический и антарктический пояса. В них преобладает континентальный кли мат: в Антарктиде, в Гренландии, на остро вах Канадского архипелага. Весь год здесь отрицательные температуры. В Антарктиде на внутриконтинентальной станции «Восток» на высоте более 3 км зарегистрирован абсолют ный минимум температуры —89,2 °С. Осадки — менее 100 мм. Типичны ледяные пустыни. Оке анический климат наблюдается в основном в Арктике. Температуры здесь отрицательные, но во время полярного дня могут достигать + 2°С. Осадки — 100—150 мм, но при про никновении туда циклонов их становится боль ше. Для островов характерна тундра с разре женным мохово-лишайниковым покровом.
Климат играет огромную роль в природе Земли. От него зависит увлажнение террито рии. Он определяет характер растительности, животного мира, почвенного покрова, режим рек, озер, морей, ледников, образование не которых горных пород, влияет на формирова ние рельефа. Климат необходимо учитывать в хозяйственной деятельности людей, особенно в сельском хозяйстве, а также в строительст ве, в промышленности, на транспорте. Кли мат и погода имеют большое значение для здо ровья и деятельности людей.
12.4. Изменения и колебания климата
Окружающая нас природа непрерывно меняется. Изменяется и климат, весь его метеорологический режим, и прежде всего температура, осадки, их внутригодовое распределе ние, условия увлажнения. Под изменениями климата понимают направленное коренное изменение метеорологического режима в те чение геологического времени. Они связаны
с существенными изменениями климатообра-зующих факторов. Например, теплый климат верхнего мела — палеогена сменился в уме ренных широтах в плиоцене — четвертичном периоде холодным климатом. Если же изме нения климата не имеют направленного ха рактера, ритмичны, цикличны, то предпочти тельнее говорить о колебаниях климата
Обилие гипотез свидетельствует о сложно сти этой проблемы, ибо климат — результи рующая многих факторов: и космических, и теллурических (земных). Существует много гипотез о причинах изменений и колебаний климата. Их можно условно объединить в три группы: космические, астрономические и геолого-тектонические.
Космические гипотезы объясняют неус тойчивость климата колебаниями солнечной активности, пересечением Солнечной системой участков Вселенной с различной прозрачно стью и т. д.
Астрономические гипотезы связывают климатические нарушения с прецессией, пе риодическим изменением наклона оси враще ния Земли к плоскости орбиты и колебания ми эксцентриситета. Прецессия обусловлива ет полный круг прохождения точек равно денствия за 26 тыс. лет. В течение 42 тыс. лет происходит полное колебание земной оси от носительно плоскости эклиптики, что выража ется в изменении угла ее наклона с 21°58′ до 24°30′ и обратно. Наконец, в течение 92—94 тыс. лет происходит полное изменение эксцентриситета орбиты, в процессе чего рас стояние от Земли до Солнца в перигелии то уменьшается (при сильной вытянутости орби ты), то увеличивается (при приближении ее к круговой). Сопоставление этих трех ритмов (ма тематическое наложение их друг на друга) позволило М. Миланковичу построить кривую изменений поступления солнечной радиации за последний миллион лет и связать с ней наступ ление и отступление четвертичных оледенений северного полушария. Сейчас модифицирован ная гипотеза Миланковича является одной из основных в объяснении причин оледенений.
Геолого-тектонические гипотезы объ ясняют изменения климата тектоническими процессами, которые меняют очертания материков, их площади, высоты и простирание гор ных хребтов, подводных гор и порогов, на правления морских течений, т. е. условия под стилающей поверхности. Кроме того, эти процессы регулируют, наряду с эволюцией био- ты, содержание в атмосфере углекислого га за, вызывающего, как известно, парниковый эффект. Все это отражается на распределе нии очагов тепла и холода, вызывает наруше ния теплообмена между высокими и низкими широтами и вообще глобальной циркуляции атмосферы и океаносферы.
Именно с этих позиций рассматривается некоторыми исследователями прогрессивное похолодание климата в течение плиоцена — плейстоцена при колебаниях на этом фоне тем ператур с амплитудой порядка 8—10 °С, ко торые вызывали смену ледниковий и межлед- никовий.
В плейстоцене на фоне восходящего тектонического развития рельефа в высоких широтах Земли, в частности на севере Евразии, колебательные движения земной коры приво дили также к чередованию трансгрессивного и регрессивного развития Полярного бассейна и изменению в связи с этим его площади (рис. 71). Согласно концепции И. Д. Данило ва, они послужили наиболее вероятной при чиной крупномасштабных климатических из менений в высоких и средних широтах север ного полушария.
При трансгрессиях, как и прежде в ран нем плиоцене, увеличивалась связь Полярного бассейна с Тихим и, что особенно важно, с Атлантическим океанами (рис. 72). Благодаря этому теплые воды Атлантики в больших ко личествах поступали в Арктику, обусловливая
Рис. 73. Гидрографическая сеть Восточной Европы в пе риод Осташковской стадии Валдайского оледенения (око ло 17 тыс. лет назад) (по Д. Д. Квасову)
собствовало снижению среднегодовых темпе ратур воздуха и мерзлых толщ, возникнове нию ледниковых покровов и в целом — уве личению площади и объема криосферы (от греч. kryos — лед и sphaira — шар) Земли.
По этой модели не только и не столько возникновение и исчезновение ледниковых по- I кровов суши приводило к трансгрессиям и ре грессиям Мирового океана, а, наоборот, тек тонически и эвстатически обусловленные трансгрессии и регрессии Полярного бассей на вызывали климатические изменения и, как следствие, чередование эпох ледниковий и межледниковий.
Период последнего оледенения (Осташков ской стадии Валдайского оледенения) 20— 12 тыс. лет назад А. А. Величко считает са мым холодным и сухим временем за весь плейстоцен. Уровень Мирового океана в тек тонически стабильных районах в это время
Рис. 74. Изменения летней температуры воздуха север ного полушария в голоцене (по В. А. Зубакову)
находился ниже современного более чем на 100 м. На этот же период приходится и мак симальная регрессия Полярного бассейна. Осушались моря Лаптевых, Восточно-Сибир ское, исчезал Берингов пролив, вместо кото рого возникала «Берингийская суша», Новосибирские острова соединялись с континентом (см. рис. 71 и 138). В западном секторе Арк тики, куда поступало достаточное количество о.садков, развивалось наземное покровное оле денение (в Фенноскандии, на Новой Земле, Полярном Урале, Таймыре, плато Путорана). Горные ледники переходили в так называемые ледники подножий. На северо-востоке Азии
Рис. 75. Особенности глобальной атмосферной циркуля ции в ледниковые и межледниковые эпохи плейстоцена (по Р. К. Клиге и др.
В период с 18 до 12 тыс. лет назад (как и при более ранних оледенениях) на Восточ но-Европейской равнине существовала систе ма приледниковых озер, образовавшаяся при подпруживании ледником стока рек бассейна Северной Двины и Печоры (рис. 73). По мне нию М. Г. Гроссвальда, аналогичная и даже большая по размерам система стока сущест вовала и в Сибири, охватывая бассейны ве ликих сибирских рек: она проходила от при ледниковых озер Средней и Западной Сибири (подпруженных Енисея, Оби и их притоков) через Убаган-Тургайскую ложбину в Аральское и Каспийское моря, а затем через Манычскую впадину в Черное море и далее в Мировой океан.
Расчеты показывают, что температура воз духа на рубеже плейстоцена и голоцена 12 — 10 тыс. лет назад повысилась в умеренных широтах на 8—10°С, что привело к быстрой (в течение 3 тыс. лет) деградации ледников. В голоцене самые высокие температуры в уме ренном поясе отмечались около 6 тыс. лет на зад, в голоценовый оптимум. Температуры в то время здесь были на 2,5 °С выше совре менных (рис. 74).
В историческое время самые высокие тем пературы в Европе наблюдались с IV по XI в. Благодаря тому что уменьшалась ледо- витость северных морей, норманны летом достигали берегов Гренландии и Северной Америки, основывая там свои поселения. XIII — XV вв. — период похолодания, который называют малым ледниковым периодом. Альпийские ледники в то время спускались к под ножиям гор, установилась ледовая блокада Се верной Атлантики, была потеряна связь гренландских колоний с метрополией в Европе, а колонисты и эскимосы частью мигрировали на Северо-Американский континент, где смеша лись с индейцами, частью погибли.
В XX в. самое значительное потепление, зафиксированное инструментально, приходит ся на период с 1919 по 1940 г. С 1940 по 1970 г. наблюдалось незначительное прерыви стое похолодание, а в последние десятилетия наметилось потепление в средних и высоких широтах северного полушария, что связывают с антропогенно обусловленным парниковым эффектом. В век НТР влияние деятельности человека на климат неудержимо возрастает и в потенциале может привести к глобальным катастрофам (см. пункт 5.4 о «ядерной зи ме»). Потепление уже привело к сокращению объема ледников и повышению уровня Миро вого океана со скоростью 1,5 — 2 мм в год. 2000 г. оказался в среднем самым теплым за период с 1860 г.
Потепления и похолодания климата при водят к изменению глобальной циркуля ции атмосферы, что отчетливо видно на ри сунке 75