Климатические пояса Земли
- Источник статьи: Большая российская энциклопедия[1]
В основе климатического районирования Земли лежит выделение поясов, зон и областей с более или менее однородными условиями климата, их границы не только не совпадают с широтными кругами, но и не всегда огибают земной шар (зоны в таких случаях разорваны на изолированные области). Наиболее широко используется построенная на генетических принципах классификация климатов Б. П. Алисова (1950, 1953), которая уточнялась с использованием материалов более поздних наблюдений. От экватора к северу и югу выделяются 13 климатических поясов, по преобладанию в течение года определённой воздушной массы из них различают 7 основных: экваториальный; по тропическому и умеренному в каждом полушарии; арктический и антарктический. Между основными поясами формируются три переходных, характеризующихся сезонной сменой преобладающего типа воздушных масс: субэкваториальный (летом преобладает экваториальный воздух, зимой – тропический), субтропический (летом – тропический воздух, зимой – умеренный), субарктический или субантарктический. В каждом широтном поясе над сушей выделяется континентальный тип климата, а над океаном – океанический. См. карту Климатические пояса и области.
Экваториальный пояс
Экваториальный пояс включает приэкваториальные области пониженного атмосферного давления, способствующие длительному пребыванию воздушных масс в однородных термических условиях и формированию воздуха этого пояса из тропического, выносимого к экватору пассатами Северного и Южного полушарий. Экваториальный пояс не образует сплошной полосы, а формирует три области, в нём выделяются континентальный и океанический типы климата, мало отличающиеся друг от друга по сравнению с климатами более высоких широт. Характерны самый высокий на Земле радиационный баланс [на материках в целом за год (3–3,5)·103 МДж/м2, на поверхности океанов (4–5)·103 МДж/м2] и избыточное увлажнение земной поверхности, годовая сумма осадков, равномерно распределённых в течение года, на равнинах колеблется от 1000 до 3000 мм в год, достигает в отдельные годы на склонах гор 14 000 мм (подножие вулкана Камерун). Температурный режим очень равномерный с высокими температурами воздуха в течение всего года (24–29 °C), максимальные температуры редко превышают 35 °C. Часты грозы (на низменностях острова Суматра отмечается до 190 дней в году с грозами).
Субэкваториальные пояса
Субэкваториальные пояса (пояса экваториальных муссонов). Располагаются к северу и югу от экватора. Наиболее далеко простирается в высокие широты над юго-востоком Азии субэкваториальный пояс Северного полушария. Климат этих поясов формируется под действием сезонного смещения внутритропической зоны конвергенции и характеризуется сезонной сменой преобладающих воздействий течений и сменой от зимы к лету тропической воздушной массы на экваториальную. Здесь резко проявляются различия в климате материков и океанов. Часто зарождаются тропические циклоны с ветрами ураганной силы и значительными осадками (особенно в Юго-Восточной Азии и Центральной Америке).
Континентальный субэкваториальный климат
Континентальный субэкваториальный климат характеризуется наличием сухого зимнего и влажного летнего сезонов. Радиационный баланс в целом имеет большие величины в течение всего года [за год (2,5–3)·103 МДж/м2]. Лето жаркое, температуры воздуха выше 30 °C. В зоне тропических муссонов, в Восточной Африке и на юго-западе Азии наблюдаются и самые высокие среднегодовые температуры на земном шаре (30–32 °C). За период летнего муссона выпадает до 80% и более годовой суммы осадков. На равнинах по мере удаления от экватора дождливый сезон сокращается, количество осадков уменьшается от 1000–1500 мм до 300–400 мм в год. В горных районах на наветренных склонах гор выпадает громадное количество осадков, в Черапунджи (самое влажное место на Земле) на южном склоне Гималаев в среднем 13000 мм осадков в год (в отдельные годы до 22 900 мм). Зимой устанавливается умеренно-тёплая погода, максимальные дневные температуры не превышают 25 °C. Изменения в сроках наступления влажного летнего муссона вызывают засухи, для Индии в целом, например, каждый седьмой год засушливый. Отсутствие сухого сезона при значительном годовом количестве осадков (1600–2400 мм) на северо-восточном побережье Южной Америки и на восточном побережье Индокитая, где зимним муссоном является тёплый и влажный северно-восточный атлантический пассат, способствует развитию здесь постоянно влажного климата.
Океанический субэкваториальный климат
Океанический субэкваториальный климат также характеризуется сменой преобладающих воздушных масс. Для него характерны высокие значения радиационного баланса (за год около 5·103 МДж/м2), средние суточные температуры воздуха (25–27 °C) и незначительные годовые и суточные амплитуды (2–3 °C). В годовом ходе осадков здесь отмечается та же тенденция, что и в субэкваториальном континентальном климате. В северо-западной части Тихого океана под влиянием Евразии зимой преобладает устойчиво стратифицированный континентальный тропический воздух, образованный из холодного умеренного воздуха с материка, понижая вероятность выпадения осадков и среднюю температуру воздуха до 13–14 °C.
Тропические пояса
Характеризуются определяющей ролью радиационных процессов в формировании климата, особенно над материками, где воздушные массы, поступающие из более высоких широт, быстро прогреваются и иссушаются.
Континентальный тропический климат
Континентальный тропический климат особенно чётко проявляется в тропических широтах Азии и Северной Африки. Характерные особенности – жаркое лето, значительная сухость воздуха, малая облачность, незначительное выпадение атмосферных осадков, большие суточные и годовые амплитуды колебаний температуры воздуха и почвы (суточные колебания значительно превышают годовые), более низкие значения радиационного баланса (за год около 2,5·103 МДж/м2). Температура воздуха летом достигает предельно высоких на Земле значений – 57,8 °C (Северная Африка, Ливия), средние температуры воздуха летом в Австралии 30–40, в Азии и Северной Америке 34, в Южной Африке 30, в Южной Америке 28 °C. Зимой среднемесячная температура 12–20 °C; на Аравийском полуострове, в пустыне Калахари, в Австралии и в Южной Америке при вторжениях умеренного воздуха температура опускается ниже 0 °C и выпадает снег. Континентальные тропические районы Северной Африки и Азии являются и самыми засушливыми районами тропического пояса; в год выпадает до 100 мм осадков. В пустынях Австралии зимой количество осадков возрастает до 300 мм в год, в Северной Америке повышается с севера на юг от 250 до 600 мм, в Южной Америке – свыше 500 мм.
Океанический тропический климат
В океаническом тропическом климате пассаты, дующие по периферии субтропических антициклонов, способствуют выносу относительно холодного воздуха из более высоких широт в восточных и центральных частях океанов и адвекции более тёплого и влажного воздуха из приэкваториальных районов в западных частях, формируя значительные различия в этих районах метеорологического режима и годового хода радиационного баланса (среднегодовая величина 4,2·103 МДж/м2). Наличие мощных инверсий температуры способствует устойчивой стратификации морских тропических воздушных масс. В центральных частях океанов среднегодовые температуры воздуха около 25 °С, характерны небольшие суточные и годовые (около 4 °С) амплитуды колебания. Самые низкие температуры воздуха в течение всего года отмечаются в Северном полушарии на северо-востоке океанов, в Южном – на юго-востоке; зимой средние температуры составляют 11–12 °С, летом – 16–17 °С. Наиболее тёплыми являются юго-западная часть океанов в Северном полушарии и северо-западном – в Южном; зимой средние температуры составляют 25–26 °С, летом – 27–28 °С. На большей части тропического пояса океанов в год выпадает около 1000 мм осадков, на востоке – 100–200, на западе Тихого и Индийского океанов – до 2000 мм.
Тропический климат западных побережий материков
Тропический климат западных побережий материков формируется под воздействием относительно холодного морского воздуха, поступающего из более высоких широт по восточной периферии океанических антициклонов, приводя к формированию отрицательных аномалий температур воздуха по сравнению со средней широтной (18–22 °C). Особенно ярко это явление выражено в пустыне Атакама, в береговых пустынях западной части Сахары, Южной Калифорнии, Намиб.
Тропический климат восточных побережий материков
Тропический климат восточных побережий материков характеризуется более высокими температурами воздуха по сравнению с западными побережьями, повышенной влажностью и значительным количеством атмосферных осадков. Летом температуры самого тёплого месяца 25–28 °С, зимой среднемесячные температуры 14–24 °С, наиболее холодно в северной части побережья Северной Америки. Океанический пассат, перемещаясь на запад по западной периферии антициклонов, приносит обильные осадки на восточные побережья материков, особенно летом, и на наветренные склоны (восточное побережье Центральной Америки – свыше 3000 мм, Мадагаскар – 5000 мм). Часто наблюдаются тропические циклоны с ливнями (во Флориде за сутки отмечено 600 мм осадков, в августе 2005 затоплен город Новый Орлеан).
Субтропические пояса
Определяются сезонной сменой умеренного и тропического воздуха, частыми изменениями погоды. Годовой радиационный баланс (2,5–2,9)·103 МДж/м2.
Континентальный субтропический климат
Континентальный субтропический климат отличается сухим жарким летом и относительно прохладной зимой, распространён в центральных частях Евразии, Северной и Южной Америки, где происходит трансформация приходящих воздушных масс в континентальный тип. В Африке и Австралии континентальный субтропический климат не формируется. Внутри материков в субтропических широтах зимой преобладает повышенное атмосферное давление, а летом – пониженное, поэтому здесь формируется климат сухих субтропиков, жаркий и малооблачный летом, прохладный – зимой. Летние температуры, например, в Туркмении доходят в отдельные дни до 50 °C, а зимой возможны морозы от –10 до –20 °C. Годовая сумма осадков составляет местами всего 120 мм. В субтропическом поясе в Евразии в зоне резко континентального климата выделяются высокогорные области. В Азии на Памире и Тибетском нагорье формируется климат холодных пустынь. В Северной Америке засушливый субтропический климат формируется на небольшой территории замкнутых плато и межгорных котловин между Береговыми хребтами и Скалистыми горами, отличается более тёплой зимой. В Долине Смерти зафиксирована температура воздуха 56,7 °C.
Океанический субтропический климат
В океаническом субтропическом климате летом характерно преобладание тёплого и влажного морского тропического воздуха. Зимой развивается циклоническая деятельность на полярном фронте, увеличивается повторяемость штормов. На востоке океанов, где преобладает перенос воздуха из более высоких широт и проходят холодные морские течения, лето более холодное, средние температуры самого тёплого месяца в обоих полушариях 12–15 °С; на западе, куда поступает прошедший над тёплым океаном воздух из более низких широт, средние температуры самого тёплого месяца в Северном полушарии 24–26 °С, в Южном – 18–23 °С; в этих условиях формируется средиземноморский климат, наблюдающийся, кроме Средиземноморья, на Южном берегу Крыма, а также в западной части Калифорнии, на юге Африки, юго-западе Австралии.
Умеренные пояса
Характеризуются уменьшением годового радиационного баланса и увеличением его сезонных различий (зимой он приобретает отрицательные значения). С увеличением географической широты возрастают сезонные различия в температуре и влажности воздуха. Интенсивно развивается циклоническая деятельность, межширотный обмен воздушных масс. В умеренные широты нередко распространяется арктический (антарктический) и тропический воздух, часто меняется погода, выпадение осадков связано с атмосферными фронтами.
Умеренный континентальный климат
Умеренный континентальный климат формируется только в Северном полушарии, особенно ярко выражен в Азии (Сибирь, Забайкалье в России, север Монголии) и в Северной Америке (Великие равнины). Велики сезонные различия радиационного баланса, зимой он отрицательный, весной и осенью резко меняется, а летом достигает величин, близких с тропическим поясом, в целом за год с севера на юг изменяется от 0,8 до 1,7·103 МДж/м2. Зимой в Азии при господстве Азиатского антициклона температуры воздуха опускаются в котловинах до –60 °С, в середине зимы воздух здесь становится холоднее арктического. Годовая амплитуда температур воздуха может достигать 50–60 °С. Европа в отличие от Азии открыта для проникновения морского воздуха с Атлантического океана, здесь формируется умеренный климат меньшей континентальности, средние месячные температуры воздуха в январе понижаются в глубь материка: от 0 °С в Берлине до –11 °С в Москве. Устойчивый снежный покров на равнинной территории Евразии формируется только к востоку от Варшавы, достигает наибольшей высоты (90 см) на северо-востоке Европы и в Западной Сибири и понижается далее на восток. Зимний Канадский антициклон менее устойчив, чем Азиатский, воздух имеет более высокие температуры, которые несколько повышаются в глубь материка. На Великих равнинах снежный покров мал, к востоку от них при увеличении влияния тропического воздуха возрастает до 90 см. Лето в континентальных районах Евразии тёплое, средние температуры июля 18–22 °С, на юго-востоке Европы и в Средней Азии достигают 24–28 °С. В Северной Америке континентальный воздух летом несколько холоднее, чем в Евразии. Годовое количество осадков на равнинной территории материков от 300 до 500 мм, в Евразии уменьшается с запада на восток и с севера на юг (на наветренных склонах Альп достигает 2000 мм), в Северной Америке – с востока на запад. Большая часть суши с умеренным континентальным климатом занимают горные системы: Альпы, Карпаты, Алтай, Саяны, Кордильеры Северной Америки и др., где температура воздуха летом понижается с увеличением высоты, зимой при вторжении холодных воздушных масс – на равнинах бывает ниже, чем в горах.
Океанический умеренный климат
Океанический умеренный климат. Циркуляции системы над океанами умеренных широт в Северном и Южном полушариях существенно отличаются. В Северном полушарии в течение всего года преобладает циклоническая циркуляция – летом на полярном фронте, зимой – на арктическом и полярном. Летом над Тихим океаном температуры воздуха изменяются с севера на юг от 8 до 15 °С; над Атлантическим океаном – с северо-запада на юго-восток от 8 до 18 °С. Зимой западные районы океанов находятся под воздействием континентального умеренного воздуха, температура воздуха опускается до –13 °С, образуются плавучие льды, осадки выпадают преим. в виде снега, в центре и на востоке температура воздуха не опускается ниже 0 °С. В Южном полушарии единый процесс циклонической деятельности над всей акваторией океанов формирует чёткую зональность в распределении метеорологических элементов. Температура воздуха растёт с юга на север: зимой от –4 до 8 °С, летом от 4 до 12 °С (несколько холоднее, чем в Северном полушарии).
Умеренный климат западных побережий материков
Умеренный климат западных побережий материков имеет чётко выраженные черты морского климата и характеризуется преобладанием морских воздушных масс в течение всего года. Зима тёплая, средние температуры воздуха в январе изменяются с севера на юг от 0 до 6 °С, отклонения от средней широтной температуры воздуха на западном побережье Скандинавии достигают 20 °С (здесь же при вторжении арктического воздуха температура может понижаться до –25 °С). Отклонения от средней широтной температуры воздуха на тихоокеанском побережье Северной Америки составляют 12 °С. Лето редко бывает жарким, в Северном полушарии средние температуры воздуха в июле 15–16 °С, в Южном – в январе только 10 °С. Годовое количество осадков 600–1000 мм, на склонах горных хребтов до 6000 мм; небольшой максимум отмечается весной.
Умеренный климат восточных побережий
Умеренный климат восточных побережий материков имеет муссонные черты и сопровождается сезонной сменой ветров: зимой преобладают северо-западные потоки, летом – юго-восточные. Зимой на побережье Азии поступает холодный континентальный умеренный воздух, средние температуры воздуха зимних месяцев от –20 до –25 °С, преобладает сухая ясная погода, осадков мало; летом распространяется морской умеренный воздух, средние температуры воздуха в июле от 14 до 18 °С, часто идут дожди, возможны тайфуны. В год выпадает 600–1000 мм осадков, большая часть – летом. Восточное побережье Северной Америки характеризуется морскими чертами климата с преобладанием зимних осадков. Зима мягкая и снежная, лето прохладное и дождливое. На восточном побережье Южной Америки в Патагонии, загороженной Андами от влияния Тихого океана, тёплые сухие зима и лето; возможны волны холода с резким понижением температур до отрицательных значений.
Субарктический и субантарктический пояса
В субарктическом поясе формируются континентальный и океанический климаты, в субантарктическом – только океанический.
Континентальный субарктический климат
Континентальный субарктический климат формируется на севере Евразии и Северной Америки, зимой здесь преобладает арктический воздух. Этот климат в Евразии характеризуется самой высокой континентальностью на Земле, годовые амплитуды колебания температуры воздуха достигают самых больших величин (60–65°С). Радиационный баланс в среднем за год остаётся положительным (свыше 0,08·103 МДж/м2).
Океанический субарктический и субантарктический климаты
Океанический субарктический и субантарктический климаты характеризуются большой повторяемостью циклонов практически в течение всего года (несколько ослаблена летом), особенно в Южном полушарии, значительной облачностью, частыми штормами и обильными осадками. Годовая амплитуда температуры воздуха невелика по сравнению с субарктическим континентальным: над океанами 15–16 °С, вблизи побережья 20–25 °С; зимой средние температуры воздуха над океанами не бывают ниже –10 °C, летом даже на островах не превышают 10 °С. Годовая сумма осадков 300–500 мм.
Арктический и антарктический пояса
_12246_002.jpg)
Включают полярные области, важнейшие особенности которых – наличие полярных дня и ночи, снежного и ледяного покровов в течение всего года. Годовой радиационный баланс становится отрицательным. Среди зимних месяцев нельзя выделить самый холодный (так называемые безъядерные зимы). Суровость климата определяется низкими температурами воздуха и сильными ветрами (см. Стоковые ветры), особенно на окраинах Арктики и Антарктики, где они связаны с циклонической деятельностью на арктических и антарктических фронтах.
Континентальный антарктический и арктический климаты
Континентальный антарктический и арктический климаты. Континентальный антарктический климат – самый суровый на Земле, характерен для Антарктиды; континентальный арктический климат – довольно суровый, формируется в Гренландии, также покрытой ледяным и снежным покровами. Океанический арктический климат господствует над большей частью Арктики.
Ритмичный характер изменений климата на Земле
Изменения климата на Земле носят ритмический характер. Ледниковые периоды сравнительно регулярно (примерно каждые 100 тысяч лет) сменяются межледниковьями. Крупное оледенение началось около 9–10 млн. лет назад и достигло максимума в плейстоцене. Повышение температуры, таяние ледников и разрушение материковых ледниковых покровов происходит последние 14 тысяч лет. Самая высокая глобальная температура наблюдалась в голоцене. Позднее температура понижалась вплоть до начала 19 века, затем повышалась, особенно в конце 20 века. Существует точка зрения, что современное глобальное потепление не является необратимым, а соответствует естественным ритмам изменения климата; по мнению других исследователей, современная эпоха – время похолодания в масштабах геологического времени.