Клімат і погода Землі

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Клімат і погода Землі

Погода - Стан атмосфери в даному місці Землі в певний момент або інтервал часу. Цей стан визначається динамікою атмосфери, фізико-хімічними процесами в ній і її взаємодією з поверхнею Землі і з космічним простором, а також з процесами, обумовленими власної внутрішньої енергетикою атмосфери і поверхні Землі. Сукупність погод у даному місці прийнято називати кліматом.

Клімат. По-грецьки, клімат - означає нахил. У кліматології мається на увазі нахил земної поверхні до сонячних променів. Клімат - одна з основних географічних характеристик тієї чи іншої місцевості, він визначає багаторічний статистичний режим погоди цього місця. Основні особливості клімату залежать від надходження енергії сонячного випромінювання, циркуляції повітряних мас в атмосфері і характеру підстилаючої поверхні даного місця. Крім того, клімат окремого регіону визначається географічною широтою і висотою місця над рівнем моря, віддаленістю його від морських узбереж, особливостями орографії (рельєфу) і рослинного покриву, наявністю льодовиків і снігових покривів, ступенем забрудненості атмосфери. Обертання Землі навколо своєї осі, нахиленої до площини екватора на 23,26 °, і звертання Землі навколо Сонця призводять до добових і річних варіацій погоди, а також до певних широтним (зональним) закономірностям клімату на Землі.

Клімат

КЛІМАТ - багаторічний режим погоди, типовий для даного району Землі, як би середня погода за багато років. Термін «клімат» було введено в науковий обіг 2200 років тому давньогрецьким астрономом Гиппархом і означає по-грецьки «нахил» («klimatos»). Вчений мав на увазі нахил земної поверхні до сонячних променів, відмінність якого від екватора до полюса вже тоді вважалося головною причиною відмінностей погоди в низьких і високих широтах. Пізніше кліматом назвали середній стан атмосфери в певному районі Землі, яке характеризується рисами, практично незмінними протягом одного покоління, тобто близько 30-40 років. До таких рис відносяться амплітуда коливання температур, атмосферний тиск, атмосферна циркуляція.

Розрізняють макроклімат і мікроклімат:

Макроклімат (грец makros - великий) - клімат найбільших територій, це клімат Землі в цілому, кліматичних поясів, а також великих регіонів суші і акваторій океанів чи морів. У макроклімат визначається рівень сонячної радіації та закономірності атмосферної циркуляції;

Мікроклімат (грец. mikros - маленький) - частина місцевого клімату. Мікроклімат в основному залежить від рельєфу, лісових насаджень, відмінностей в зволоженні грунтів, весняно-осінніх заморозків, термінів танення снігу і льоду на водоймах. Облік мікроклімату має істотне значення для розміщення сільськогосподарських культур, для будівництва міст, прокладання доріг, для будь-якої господарської діяльності людини, а також для його здоров'я.

Опис клімату складається за спостереженнями про погоду за багато років. Воно включає середні багаторічні показники температури та кількість опадів по місяцях, відомості про вітрах, хмарності, повторюваності різних типів погоди. Але опис клімату буде неповним, якщо в ньому не дано відхилення від середніх показників. Зазвичай в опис включають відомості про найвищих і найнижчих температурах, про найбільший і малій кількості опадів за весь час спостережень.

Клімат Землі змінюється не тільки в просторі, але і в часі. Дуже багато фактів з даної проблеми дає палеокліматологія - наука про стародавніх климатах. Дослідження показали, що геологічне минуле Землі - чергування епох морів і епох суші. Це чергування пов'язано з повільними коливаннями земної кори, під час яких площа океану то скорочувалася, то збільшувалася. В епоху збільшення площі Світового океану сонячні промені поглинаються водою і нагрівають Землю, від якої нагрівається і атмосфера. Загальне потепління неминуче викличе поширення теплолюбних рослин і тварин. Поширення теплого клімату «вічної весни» в епоху моря пояснюється також і підвищенням концентрації СО2, що викликає явище парникового ефекту. Завдяки йому посилюється потепління.

При настанні епохи суші картина змінюється. Це пов'язано з тим, що суша, на відміну від води, більше відбиває сонячні промені, а значить, слабкіше нагрівається. Це призводить до меншого прогріву атмосфери, і неминуче клімат стане холодніше.

Багато вчених вважають космос однією з важливих причин коливання клімату Землі. Наводяться, наприклад, досить вагомі докази сонячно-земних зв'язків. Зі збільшенням активності Сонця пов'язані зміни сонячної радіації, зростає повторюваність циклонів. Зменшення сонячної активності може призвести до засух.

Сонце, погода і клімат. Приплив сонячного світла і тепла, що приходять на обертову Землю, призводить до добового зміни температури майже на всіх широтах, крім полярних шапок, де ночі і дні можуть тривати аж до півроку. Добові та річні зміни освітленості Землі сонячними променями призводять до складної періодичної мінливості нагрівання в різних районах Землі. Результатом неоднакового нагрівання в різних ділянках суші, океану і атмосфери є виникнення потужних струменевих течій в океанах, а також до вітри, циклони й урагани в тропосфері. Ці переміщення речовини згладжують перепади температури, при цьому вони роблять сильний вплив на погоду в кожній точці Землі і, тим самим, формують клімат на всій планеті. Можна очікувати, що усталений протягом тисячоліть тепловий режим на Землі повинен забезпечити дуже точну повторюваність погодних явищ в кожному заданому регіоні. Однак у багатьох інших місцях, при збереженні загальних закономірностей, за багато років часто спостерігаються помітні відхилення від середнього. Всі ці аномалії хоча б частково, можуть бути пов'язані з сонячною активністю.

На тлі порівняно стійкого клімату погода постійно змінюється, в основному, за рахунок циркуляції атмосфери. Найбільш стійка погода в тропічних країнах і найбільш мінлива в середніх широтах і приполярних областях, зокрема, на півночі Атлантичного і Тихого океанів, де часто виникають і розвиваються циклони. Методи прогнозу погоди на добу спираються на побудову щоденних приземних і висотних синоптичних карт погоди, до аналізу яких застосовуються загальні фізичні закономірності атмосферних процесів. При прогнозуванні на 3-5 діб і більше застосовуються різні статистичні прийоми.

Основні типи клімату. Класифікація кліматів дає впорядковану систему для характеристики типів клімату, їх районування та картографування. Типи клімату, що переважають на великих територіях, називаються макрокліматами. Макрокліматичних район повинен мати більш-менш однорідні кліматичні умови, що відрізняють його від інших районів, хоча і являють собою лише узагальнену характеристику (оскільки не існує двох місць з ідентичним кліматом), більше відповідає реаліям, ніж виділення кліматичних районів тільки на основі приналежності до певного широтно -географічному поясу.

Клімат льодовикових покривів панує в Гренландії і Антарктиді, де середні місячні температури нижче 0 ° C. У темний зимовий час року ці регіони абсолютно не отримують сонячної радіації, хоча там бувають сутінки і полярні сяйва. Навіть влітку сонячні промені падають на земну поверхню під невеликим кутом, що знижує ефективність прогріву. Велика частина прийдешньої сонячної радіації відбивається льодом. Як влітку, так і взимку в піднесених районах Антарктичного льодовикового покриву переважають низькі температури. Клімат внутрішніх районів Антарктиди набагато холодніше клімату Арктики, оскільки південний материк відрізняється великими розмірами і висотами, а Північний Льодовитий океан пом'якшує клімат, незважаючи на широке поширення пакових льодів. Влітку під час коротких потеплінь дрейфуючий лід іноді тане. Опади на льодовикових покривах випадають у вигляді снігу або дрібних частинок крижаного туману. Внутрішні райони щорічно отримують всього 50-125 мм опадів, але на узбережжі може випадати і більше 500 мм. Іноді циклони приносять у ці райони хмарність і сніг. Снігопади часто супроводжуються сильними вітрами, які переносять значні маси снігу, здмухуючи його зі скель. Сильні стокові вітри з хуртовинами дмуть з холодного льодовикового щита, виносячи сніг на узбережжя.

Субполярні клімат проявляється в тундрових районах на північних околицях Північної Америки та Євразії, а також на Антарктичному півострові і прилеглих до нього островах. У східній Канаді і Сибіру південна межа цього кліматичного поясу проходить значно південніше Полярного кола через сильно вираженого впливу великих масивів суші. Це призводить до затяжних і вкрай холодних зим. Літо коротке і прохолодне з середніми місячними температурами, рідко перевищують +10 ° С. До деякої міри довгі дні компенсують нетривалість літа, однак на більшій частині території одержуваного тепла недостатньо для повного відтавання грунтів. Постійно мерзлий грунт, званий багаторічної мерзлотою, стримує ріст рослин і фільтрацію талих вод у грунт. Тому влітку плоскі ділянки виявляються заболоченими. На узбережжі зимові температури трохи вище, а літні - трохи нижче, ніж у внутрішніх районах материка. Влітку, коли вологе повітря знаходиться над холодною водою або морським льодом, на арктичних узбережжях часто виникають тумани.

Річна сума опадів звичайно не перевищує 380 мм. Велика їх частина випадає у вигляді дощу або снігу влітку, під час проходження циклонів. На узбережжі основна маса опадів може бути принесена зимовими циклонами, але низькі температури і ясна погода холодного сезону, характерні для більшої частини областей з субполярні кліматом, несприятливі для значного снігонакопичення.

Субарктичний клімат відомий також під назвою «клімат тайги» (по переважному типу рослинності - хвойним лісам). Цей кліматичний пояс охоплює помірні широти Північної півкулі - північні області Північної Америки та Євразії, розташовані безпосередньо на південь від субполярні кліматичного поясу. Тут проявляються різкі сезонні кліматичні відмінності через положення цього кліматичного поясу в досить високих широтах у внутрішніх частинах материків. Зими затяжні і вкрай холодні, і чим північніше, тим дні коротше. Літо коротке і прохолодне з довгими днями. Взимку період з негативним температурами дуже тривалий, а влітку температура часом може перевищувати +32 ° С. На більшій частині розглянутого кліматичного поясу випадає менше 500 мм опадів на рік, причому їх кількість максимально на навітряних узбережжях і мінімально у внутрішній частині Сибіру. Снігу взимку випадає дуже мало, снігопади пов'язані з рідкими циклонами. Літо зазвичай більш вологе, причому дощі йдуть, в основному, під час проходження атмосферних фронтів. На узбережжях часто бувають тумани і суцільна хмарність. Взимку в сильні морози над сніжним покривом висять крижані тумани.

Вологий континентальний клімат з коротким літом характерний для великої смуги помірних широт Північної півкулі. У Північній Америці вона простягається від прерій на півдні центральної Канади до узбережжя Атлантичного океану, а в Євразії охоплює більшу частину Східної Європи і деякі райони Середньої Сибіру. Такий же тип клімату спостерігається на японському о.Хоккайдо і на півдні Далекого Сходу. Основні кліматичні особливості цих районів визначаються переважаючим західним переносом і частим проходженням атмосферних фронтів. У суворі зими середні температури повітря можуть знижуватися до -18 ° С. Літо коротке і прохолодне, безморозний період менше 150 днів. Річна амплітуда температур не настільки велика, як в умовах субарктичного клімату. У Москві середні температури січня -9 ° С, липня - +18 ° С. У цьому кліматичному поясі постійну загрозу для сільського господарства являють весняні заморозки. У приморських провінціях Канади, у Новій Англії і на о.Хоккайдо зими тепліші, ніж у внутрішньоконтинентальних районах, так як східні вітри часом приносять більш теплий океанічний повітря.

Річна кількість опадів коливається від менше 500 мм у внутрішніх частинах материків до більш 1000 мм на узбережжях. На більшій частині району опади випадають переважно влітку, часто при грозових зливи. Зимові опади, переважно у вигляді снігу, пов'язані з проходженням фронтів у циклонах. Заметілі часто спостерігаються в тилу холодного фронту.

Вологий континентальний клімат з довгим літом. Температури повітря і тривалість літнього сезону збільшуються на південь в районах вологого континентального клімату. Такий тип клімату проявляється в помірному широтному поясі Північної Америки від східної частини Великих Рівнин до атлантичного узбережжя, а в південно-східній Європі - в низинах Дунаю. Подібні кліматичні умови і в північно-східному Китаї та центральній Японії. Тут також переважає західний перенос. Середня температура найбільш теплого місяця +22 ° С (але температури можуть перевищувати +38 ° С), літні ночі теплі. Зими не такі холодні, як в областях вологого континентального клімату з коротким літом, але температура іноді опускається нижче 0 ° С. Річна амплітуда температур зазвичай становить 28 ° С. Найчастіше в умовах вологого континентального клімату з довгим влітку випадає від 500 до 1100 мм опадів на рік. Найбільша кількість опадів приносять літні грозові зливи під час вегетаційного сезону. Взимку дощі і снігопади, в основному, пов'язані з проходженням циклонів і пов'язаних з ними фронтів.

Морський клімат помірних широт притаманний західним узбережжям материків, перш за все, північно-західної Європи, центральній частині тихоокеанського узбережжя Північної Америки, південь Чилі, південно-схід Австралії і Нової Зеландії. На хід температури повітря пом'якшує вплив мають переважні західні вітри, що дмуть з океанів. Зими м'які з середніми температурами найбільш холодного місяця вище 0 ° С, але, коли узбереж досягають потоки арктичного повітря, бувають і морози. Літо в цілому досить тепле; при вторгнення континентального повітря вдень температура може на короткий час підвищуватися до +38 ° С. Цей тип клімату з невеликою річною амплітудою температур є найбільш помірним серед кліматів помірних широт.

У районах помірного морського клімату середня річна сума опадів коливається від 500 до 2500 мм. Найбільш зволожені навітряні схили прибережних гір. Циклони, що рухаються з океанів, приносять багато опадів на західні материкові околиці. Взимку, як правило, тримається хмарна погода зі слабкими дощами і рідкісними короткочасними снігопадами. На узбережжях звичайні тумани, особливо влітку і восени.

Вологий субтропічний клімат характерний для східних узбереж материків до півночі і півдня від тропіків. Основні області поширення - південно-схід США, деякі південно-східні райони Європи, північ Індії і М'янми, східний Китай і південна Японія, північно-східна Аргентина, Уругвай і південь Бразилії, узбережжя провінції Натал в ПАР і східне узбережжя Австралії. Літо у вологих субтропіках тривале і жарке, з такими ж температурами, як і в тропіках. Середня температура самого теплого місяця перевищує +27 ° С, а максимальна - +38 ° С. Зими м'які, з середніми місячними температурами вище 0 ° С. У вологих субтропіках середні річні суми опадів коливаються від 750 до 2000 мм, розподіл опадів по сезонах досить рівномірний. Взимку дощі і рідкісні снігопади приносяться головним чином циклонами. Влітку опади випадають в основному у вигляді грозових злив, пов'язаних з потужними затока теплого і вологого океанічного повітря, характерними для мусонної циркуляції східної Азії. Урагани (або тайфуни) виявляються в кінці літа і восени, особливо в Північній півкулі.

Субтропічний клімат з сухим влітку типовий для західних узбереж материків до півночі і півдня від тропіків. У Південній Європі і Північній Африці такі кліматичні умови характерні для узбереж Середземного моря, що послужило приводом називати цей клімат також середземноморським. Такий же клімат в південній Каліфорнії, центральних районах Чилі, на крайньому півдні Африки і в ряді районів на півдні Австралії. У всіх цих районах спекотне літо і м'яка зима. Як і у вологих субтропіках, взимку зрідка бувають морози. У внутрішніх районах влітку температури значно вище, ніж на узбережжях, і часто такі ж, як в тропічних пустелях. У цілому переважає ясна погода. Влітку на узбережжях, біля яких проходять океанічні течії, нерідко бувають тумани. Максимум опадів пов'язаний з проходженням циклонів взимку, коли домінуючі західні повітряні потоки зміщуються у напрямку до екватора. Вплив антициклонів і низхідні потоки повітря під океанами обумовлюють сухість літнього сезону. Середня річна кількість опадів в умовах субтропічного клімату коливається від 380 до 900 мм і досягає максимальних величин на узбережжях і схилах гір. Влітку зазвичай опадів не вистачає для нормального росту дерев, і тому там розвивається специфічний тип вічнозеленої чагарникової рослинності, відомий під назвами маквіс, чапарраль, малі, маккия і фінбош.

Семіарідних клімат помірних широт (синонім - степовий клімат) характерний переважно для внутрішньоматерикових районів, віддалених від океанів (джерел вологи) і зазвичай розташованих в дощовій тіні високих гір. Основні райони з семіарідних кліматом - міжгірські улоговини і Великі Рівнини Північної Америки і степу центральної Євразії. Спекотне літо і холодна зима обумовлені внутрішньоматерикових становищем в помірних широтах. Принаймні один зимовий місяць має середню температуру нижче 0 ° С, а середня температура самого теплого літнього місяця перевищує +21 ° С. Температурний режим і тривалість безморозного періоду істотно змінюються в залежності від широти. Термін «семіарідних» застосовується для характеристики цього клімату, тому що він менш сухий, ніж власне арідний (сухий) клімат. Середня річна сума опадів звичайно менше 500 мм, але більше 250 мм. Оскільки для розвитку степової рослинності в умовах більш високих температур необхідна більша кількість опадів, широтно-географічне і висотне положення місцевості визначають кліматичні зміни. Для семіарідного клімату немає загальних закономірностей розподілу опадів протягом року. Наприклад, у районах, що межують з субтропіками з сухим літом, відзначається максимум опадів взимку, в той час як у районах, суміжних з областями вологого континентального клімату, дощі випадають, в основному, влітку. Циклони помірних широт приносять велику частину зимових опадів, які часто випадають у вигляді снігу і можуть супроводжуватися сильними вітрами. Літні грози нерідко бувають з градом. Кількість опадів сильно змінюється від року до року.

Аридний клімат помірних широт властивий, головним чином, центрально-азійським пустелях, а на заході США - лише невеликим ділянкам у міжгірських улоговинах. Температури такі ж, як у районах з семіарідних кліматом, проте опадів тут недостатньо для існування зімкнутого природного рослинного покриву і середні річні суми зазвичай не перевищують 250 мм. Як і в семіарідних кліматичних умовах, кількість опадів, що визначає аридность, залежить від термічного режиму.

Семіарідних клімат низьких широт в основному типовий для околиць тропічних пустель (наприклад, Сахари і пустель центральної Австралії), де низхідні потоки повітря в субтропічних зонах високого тиску виключають випадання опадів. Від семіарідного клімату помірних широт розглянутий клімат відрізняється дуже жарким літом і теплою зимою. Середні місячні температури вище 0 ° С, хоча взимку іноді трапляються заморозки, особливо в районах, найбільш віддалених від екватора і розташованих на великих висотах. Кількість опадів, необхідну для існування зімкнутої природної трав'янистої рослинності, тут вище, ніж у помірних широтах. У приекваторіальній смузі дощі йдуть в основному влітку, тоді як на зовнішніх (північних і південних) околицях пустель максимум опадів припадає на зиму. Опади переважно випадають у вигляді грозових злив, а взимку дощі приносяться циклонами.

Аридний клімат низьких широт. Це жаркий сухий клімат тропічних пустель, що простягаються уздовж Північного і Південного тропіків і знаходяться велику частину року під впливом субтропічних антициклонів. Порятунок від виснажливої ​​літньої спеки можна знайти лише на узбережжях, омиваних холодними океанічними течіями, або в горах. На рівнинах середні літні температури помітно перевищують +32 ° С, зимові зазвичай вище +10 ° С. На більшій частині цього кліматичного району середня річна сума опадів не перевищує 125 мм. Буває так, що на багатьох метеорологічних станціях кілька років поспіль взагалі не реєструються опади. Іноді середня річна сума опадів може досягати 380 мм, але й цього все-таки досить лише для розвитку розрідженої пустельної рослинності. Зрідка опади випадають у формі нетривалих сильних грозових злив, але вода швидко стікає, утворюючи зливові паводки. Самі посушливі райони розташовані уздовж західних берегів Південної Америки і Африки, де холодні океанічні течії перешкоджають формуванню хмар і випаданню опадів. На цих узбережжях часто бувають тумани, що утворюються за рахунок конденсації вологи в повітрі над більш холодною поверхнею океану.

Змінно-вологий тропічний клімат. Райони з таким кліматом розташовані в тропічних субширотних поясах, на кілька градусів північніше і південніше екватора. Цей клімат називається також мусонним тропічним, тому що переважає в тих частинах Південної Азії, які знаходяться під впливом мусонів. Інші райони з таким кліматом - тропіки Центральної і Південної Америки, Африки і Північної Австралії. Середні літні температури зазвичай біля +27 ° С, а зимові - близько +21 ° С. Самий жаркий місяць, як правило, передує літнього сезону дощів. Середні річні суми опадів коливаються від 750 до 2000 мм. Протягом літнього дощового сезону визначальний вплив на клімат робить внутрітропіческая зона конвергенції. Тут часто бувають грози, іноді протягом тривалого часу зберігається суцільна хмарність із затяжними дощами. Зима суха, тому що в цей сезон панують субтропічні антициклони. У деяких районах дощі не випадають протягом двох-трьох зимових місяців. У Південній Азії вологий сезон збігається з літнім мусоном, який приносить вологу з Індійського океану, а взимку сюди поширюються азіатські континентальні сухі повітряні маси.

Вологий тропічний клімат, або клімат вологих тропічних лісів, розповсюджений в екваторіальних широтах у басейнах Амазонки в Південній Америці і Конго в Африці, на півострові Малакка і на островах Південно-Східної Азії. У вологих тропіках середня температура будь-якого місяця не менше +17 ° С, зазвичай середня місячна температура біля +26 ° С. Як у змінно-вологих тропіках, через високий полуденного стояння Сонця над горизонтом і однакової тривалості дня протягом усього року сезонні коливання температури невеликі. Вологе повітря, хмарність і густий рослинний покрив перешкоджають нічному охолодженню і підтримують максимальні денні температури нижче +37 ° С, більш низькі, ніж у більш високих широтах.

Середня річна кількість опадів у вологих тропіках коливається від 1500 до 2500 мм, розподіл по сезонах звичайно досить рівномірне. Опади, в основному, пов'язані з внутрітропіческой зоною конвергенції, яка розташовується трохи північніше екватора. Сезонні зміщення цієї зони до півночі і півдня в деяких районах призводять до формування двох максимумів опадів протягом року, розділених більш сухими періодами. Щодня тисячі гроз прокочуються над вологими тропіками. У проміжках між ними сонце світить на повну силу.

Клімати високогір'я. У високогірних районах значна різноманітність кліматичних умов обумовлено широтно-географічним положенням, орографическими бар'єрами і різною експозицією схилів по відношенню до Сонця і влагонесущим повітряним потокам. Навіть на екваторі в горах зустрічаються снежники-перелеткі. Нижня межа вічних снігів опускається до полюсів, досягаючи рівня моря в полярних районах. Подібно їй і інші кордони висотних термічних поясів знижуються в міру наближення до високих широт. Навітряні схили гірських хребтів одержують більше опадів. На гірських схилах, відкритих для вторгнень холодного повітря, можливе пониження температури. У цілому для клімату високогір'я характерні більш низькі температури, більш висока хмарність, більша кількість опадів і більш складний вітровий режим, ніж для клімату рівнин на відповідних широтах. Характер сезонних змін температур і опадів у високогір'ях зазвичай такий же, як і на прилеглих рівнинах.

Кліматичні пояси і локальні особливості клімату. В кінці 18 ст. учень М. В. Ломоносова і один з перших російських академіків І.І. Лепехін, намітив загальну схему розміщення рослинності і тваринного світу по земній поверхні світу в залежності від теплових (кліматичних) поясів. На початку 19 ст. німецький натураліст і мандрівник А. Гумбольдт встановив зональність і висотну поясність рослинності в зв'язку зі зміною кількості приходить на Землю тепла.

Спочатку на поверхні Землі виділялося 5 кліматичних поясів: один жаркий, розташований по обидві сторони від екватора між північним і південним тропічними колами; два помірних - між тропічними і полярними колами і два холодних, розташованих навколо Північного і Південного полюсів.

Пізніше, коли накопичилося достатньо відомостей про температуру земної поверхні в різних частинах нашої планети, число кліматичних поясів збільшилася до 7, а кордонами між ними стали вважати не астрономічні тропічні та полярні кола, а лінії рівних середніх температур (ізотерм). Межею жаркого пояса стала вважатися середня річна ізотерма в 20 °, помірних поясів - ізотерма самого теплого місяця в році +10 °. З холодних поясів виділили ще два пояси вічного морозу, кордон між якими проводили по ізотермі самого теплого місяця на рік 0 °.

Якби вісь обертання Землі була перпендикулярна площині її орбіти (тобто до екліптики), то на кожній географічній широті опромінення сонячним випромінюванням залишалася б завжди незмінною. У полярних зонах, з-за косого падіння сонячних променів, нагрівання поверхні Землі максимально відрізнявся б від нагрівання екваторіальної зони нормально падаючими сонячними променями. Тоді клімат на всій Землі найбільше залежав би від географічної широти (тобто від кутової відстані до екватора). Порівняно невеликий нахил земної осі обертання Землі приводить до зміни потоку випромінювання від Сонця на кожній широті протягом року (тобто за час обороту Землі навколо Сонця). Це зміна особливо сильно позначається біля полюсів (полярні зони), у яких тривалість ночі перевищує добу. Навпаки, поблизу екватора Сонце може кульмініровать в зеніті. У залежності від меж можливих положень Сонця над горизонтом протягом року умовно прийнято розділяти Земну кулю на теплові пояси: жаркий (між широтами тропіків від -23,5 ° до +23,5 °) і два холодних, в яких північна і південна широти перевищують 66,5 °. Інша частина Землі між жаркими і холодними, названі помірними поясами. Зараз, користуючись даними про температуру і кількості надходить сонячної енергії (радіації), виділяють 13 кліматичних поясів, які зазвичай називають географічними: арктичний, антарктичний, субарктичний, субантарктичний, помірні північний і південний, субтропічні північний і південний, тропічні північний і південний, субекваторіальні північний і південний, екваторіальний. Кліматичні пояси, що залежать, в основному, від географічної широти, добре простежуються як на суші, так і в океані.

Температура повітря. Температура повітря - ступінь нагретости повітря, що визначається за допомогою термометрів і термографів є однією з найважливіших характеристик погоди і клімату, що надає прямий вплив на людину, тварин, рослини, на роботу механізмів і т.д. Максимальна температура +58 ° С відзначена у вересні 1922 в районі Тріполі (Північна Африка), мінімальна -89 ° С в липні 1983 року на станції «Схід» в Антарктиді.

Температура повітря багато в чому залежить від того, яким чином сонячні промені потрапляють на дану ділянку земної поверхні. Поверхня прогрівається і починає передавати тепло в атмосферу. Різниця температур створює перепади тиску повітря на земну поверхню. Перепади тиску створюють рух повітря, зване вітром. Виникають зони високого і низького тиску. При різниці в атмосферному тиску повітря переміщається із зон високого тиску в зони низького тиску, щоб зрівняти тиск на всій поверхні.

Області високого і низького тиску постійно переміщаються по земній поверхні, створюючи рух повітря і перенісши з собою повітряні маси. При зустрічі двох повітряних мас з різними характеристиками повітря не може вільно переміщатися, і між ними утворюється свого роду межа, іменована атмосферним фронтом. Погода в районах дії атмосферних фронтів супроводжується хмарністю, опадами, збільшенням швидкості вітру і різкою зміною температури повітря.

Проходячи через земну атмосферу і зустрічаючи на своєму шляху хмари, пил і водяні пари, сонячні промені частково поглинаються або відображаються у світовий простір. До земної поверхні доходить лише близько 40% сонячної енергії, що надходить на верхню межу атмосфери. Разом з тим приходить промениста енергія Сонця дає земної поверхні світло, тепло і енергію майже для всіх хімічних перетворень земної речовини, що відбуваються на земній поверхні. Кількість надходить сонячної енергії закономірно зменшується від екватора до полюсів в залежності від кута падіння сонячних променів і довжини їх шляху через атмосферу. У цьому ж напрямку змінюється і атмосферний тепло.

Поверхня Землі володіє різною здатністю, що відображає падаючих на неї сонячних променів (величиною альбедо). З цієї причини різні частини поверхні по-різному поглинають тепло і нагріваються. Нерівномірне нагрівання земної поверхні спричиняє рух повітряні і водні маси, які прагнуть вирівняти температуру. Взаємопов'язані повітряні і морські течії переносять з місця на місце величезна кількість тепла. Особливо велику роль в перенесенні (адвекції) тепла грають теплі і холодні морські течії, так як вода поглинає і накопичує тепла значно більше, ніж повітря. Тому більш сильні відхилення від середніх температур спостерігаються на морських узбережжях.

Сезонні кліматичні явища. У слідстві нерівномірного розподілу сонячного тепла і атмосферних опадів на земній поверхні, клімат Землі дуже різноманітний. Відомий вчений Б.П. Алісов виділив на Землі 13 кліматичних поясів, які відрізняються один від одного температурними умовами та повітряними масами. Основні кліматичні пояси відповідають поширенню чотирьох типів повітряних мас. Особливо великі контрасти температури біля поверхні Землі - між екватором і полюсами через відмінності приходу сонячної енергії на різних широтах. В області екватора знаходиться екваторіальний кліматичний пояс. Тут переважають екваторіальний повітря і знижений атмосферний тиск. У тропічних поясах панують тропічне повітря, високий тиск, спадний рух повітря. У помірних поясах переважають західні вітри. Тут значно холодніше, ніж у тропічних поясах. Перехідні поясу знаходяться між іншими поясами. Приставка «суб» в перекладі з латинської означає «під». Субекваторіальний пояс - подекваторіальний пояс і т.д. У перехідних поясах повітряні маси змінюються з сезоном. На розподіл температури впливає розташування континентів і океанів. Через високі теплоємності і теплопровідності океанічних вод океани значно послаблюють коливання температури, які виникають в результаті змін приходу сонячної радіації протягом року. У зв'язку з цим у середніх і високих широтах температура повітря над океанами влітку помітно нижче, ніж над континентами, а взимку - вище.

Прогнозування погоди. Прогнози поточної погоди (у межах від 0 і аж до 6-12 годин) грунтуються на інтенсивному, з точки зору спостережень, підході і називаються прогнозами поточної погоди. Традиційно прогнозування поточної погоди концентрується на аналізі та екстраполяції спостережуваних метеорологічних полів з ​​особливим упором на мезомасштабні поля хмар і опадів, отриманих за даними супутників і радіолокаторів. Прогностична продукція поточної погоди особливо цінна в разі мезомасштабних несприятливих умов погоди, пов'язаних із сильною конвекцією і інтенсивними циклонами. У випадку з тропічними циклонами, прогнозування поточної погоди є важливим підходом до виявлення і подальшого короткостроковому передрікання, яке забезпечує дієвість прогнозу в деяких випадках понад 24 годин.

Чисельний (гідродинамічний) метод прогнозу погоди заснований на математичному рішенні системи повних рівнянь гідродинаміки та отриманні прогностичних полів тиску, температури на певні проміжки часу. Обчислювальні центри Москва, Вашингтон, Токіо, Рейдінг (Європейський прогностичний центр) використовують різні чисельні схеми розвитку великомасштабних атмосферних процесів. Точність чисельних прогнозів залежить від швидкості розрахунку обчислювальних систем, від кількості та якості інформації, що надходить з метеостанцій. Чим більше даних, тим точніше розрахунок.

Синоптичний метод складання прогнозів погоди заснований на аналізі карт погоди. Сутність цього методу полягає в одночасному огляді стану атмосфери на великій території, що дозволяє визначити характер розвитку атмосферних процесів і подальше найбільш ймовірне зміна погодних умов в цікавому районі. Здійснюється такий огляд за допомогою карт погоди, на які наносяться дані метеорологічних спостережень на різних висотах, а також біля поверхні землі, вироблених одночасно по одній програмі в різних точках земної кулі. На основі докладного аналізу цих карт синоптик визначає подальші умови розвитку атмосферних процесів у певний період часу і розраховує характеристики метеоелементів - температуру, вітер, хмарність, опади і т.д.

Статистичні методи прогнозу дозволяють по минулого і сучасного станом атмосфери спрогнозувати стан погоди на певний майбутній період часу, тобто передбачити зміни різних метеоелементів в майбутньому.

В оперативній практиці синоптики використовують декілька методів, іноді незбіжних по ряду параметрів тому останнє слово завжди залишається за прогнозистом, вибирають на кращий, з його точки зору, метод прогнозування. Часто вибирається комплексний підхід - використання відразу декількох приватних методів прогнозу однієї і тієї ж характеристики стану атмосфери з метою вибору остаточної формулювання прогнозу.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Геологія, гідрологія та геодезія | Реферат
83.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Будова Землі Вулканізм та землетрусу Тектоніка материків Атмосфера Землі клімат і погода
Погода клімат та здоров я населення
Чому змінюється клімат Землі гіпотеза сонячно-атмосферного резонансу
Космічна погода
Погода в циклонах та антициклонах 2
Погода і самопочуття людини
Погода в циклонах та антициклонах
Спекотна погода і здоров`я
Циркуляція атмосфери погода Циклони та антициклони
© Усі права захищені
написати до нас