Климаты земли. Какой климат характерен для России: арктический, субарктический, умеренный и субтропический Влажный субтропический климат

На Земле определяет характер многих черт природы. Климатические условия сильно влияют также на жизнь, хозяйственную деятельность людей, их здоровье и даже биологические особенности. Вместе с тем климаты отдельных территорий не существуют обособленно. Они представляют собой части единого для всей планеты атмосферного процесса.

Классификация климатов

Климаты Земли, имеющие черты сходства, объединяют в определённые типы, которые сменяют друг друга по направлению от экватора к полюсам. В каждом полушарии выделяют по 7 климатических поясов, из которых 4 основных и 3 переходных. Такое разделение основано на размещении по земному шару воздушных масс с разными свойствами и особенностями движения воздуха в них.

В основных поясах весь год формируется одна воздушная масса. В экваториальном поясе - экваториальная, в тропическом - тропическая, в умеренном - воздух умеренных широт, в арктическом (антарктическом) - арктическая (антарктическая). В переходные пояса, находящиеся между основными, в разные сезоны года поочерёдно заходят из прилегающих основных поясов. Здесь по сезонам меняются условия: летом они такие же, как в соседнем более тёплом поясе, зимой - такие же, как в соседнем - более холодном. Вместе со сменой воздушных масс в переходных поясах меняются и погоды. Например, в субэкваториальном поясе летом преобладает жаркая и дождливая погода, а зимой - более прохладная и сухая.

Климат внутри поясов неоднороден. Поэтому пояса делят на климатические области. Над океанами, где образуются морские воздушные массы, расположены области океанических климатов, а над материками - континентальных. Во многих климатических поясах на западных и восточных побережьях материков формируются особые типы климата, отличающиеся как от континентальных, так и от океанических. Причина этого - взаимодействие морских и континентальных воздушных масс, а также наличие океанических течений.

К жарким относятся и . Эти территории постоянно получают значительное количество тепла из-за большого угла падения солнечных лучей.

В экваториальном поясе весь год господствует экваториальная воздушная масса. Нагреваемый воздух в условиях постоянно поднимается вверх, что приводит к образованию дождевых облаков. Здесь ежедневно выпадают ливневые осадки, часто с . Количество осадков 1000-3000 мм в год. Это больше, чем может испариться влаги. В экваториальном поясе один сезон года: всегда жарко и влажно.

В тропических поясах весь год господствует тропическая воздушная масса. В ней воздух опускается из верхних слоев тропосферы к земной поверхности. Опускаясь, он нагревается, и даже над океанами не образуется облаков. Преобладает ясная погода, при которой солнечные лучи сильно нагревают поверхность. Поэтому на суше средняя летом выше, чем в экваториальном поясе (до +35 ° С). Зимние температуры ниже летних вследствие уменьшения угла падения солнечных лучей. Из-за отсутствия облаков в течение всего года очень мало осадков, поэтому на суше распространены тропические пустыни. Это самые жаркие территории Земли, на которых отмечаются температурные рекорды. Исключение составляют восточные берега материков, которые омываются тёплыми течениями и находятся под действием пассатов, дующих с океанов. Поэтому здесь выпадает много осадков.

Территорию субэкваториальных (переходных) поясов летом занимает влажная экваториальная воздушная масса, а зимой — — сухая тропическая. Поэтому здесь жаркое и дождливое лето и сухая и тоже жаркая - из-за высокого стояния Солнца - зима.

Умеренные климатические пояса

Занимают около 1/4 поверхности Земли. Они имеют более резкие сезонные различия в температуре и осадках, чем жаркие пояса. Это связано со значительным уменьшением величины угла падения солнечных лучей и усложнением циркуляции. В них весь год находится воздух умеренных широт, но отмечаются частые вторжения арктического и тропического воздуха.

В Южном полушарии господствует океанический умеренный климат с нежарким летом (от +12 до +14 °С), мягкой зимой (от +4 до +6 °С) и обильными осадками (около 1000 мм в год). В Северном полушарии большие площади занимает материковый умеренный и . Его главная особенность - резко выраженные изменения температуры по сезонам года.

На западные берега материков круглый год поступает влажный воздух с океанов, приносимый западными умеренных широт, здесь выпадает много осадков (1000 мм в год). Лето прохладное (до + 16 °С) и влажное, а зима влажная и тёплая (от 0 до +5 °С). По направлению с запада на восток в глубь материков климат становится более континентальным: количество осадков уменьшается, летние температуры возрастают, а зимние понижаются.

На восточных берегах материков формируется муссонный климат: летние муссоны приносят с океанов обильные осадки, а с зимними, дующими с континентов на океаны, связана морозная и более сухая погода.

В субтропические переходные пояса зимой приходит воздух умеренных широт, а летом - тропический воздух. Для материкового субтропического климата характерно жаркое (до +30 °С) сухое лето и прохладная (от 0 до +5 °С) и несколько более влажная зима. Осадков за год выпадает меньше, чем может испариться, поэтому преобладают пустыни и . На побережьях материков много осадков, причём на западных берегах дождливо зимой благодаря западным ветрам с океанов, а на восточных - летом благодаря муссонам.

Холодные климатические пояса

В земная поверхность во время полярного дня получает мало солнечного тепла, а во время полярной ночи не нагревается совсем. Поэтому арктическая и антарктическая воздушные массы очень холодные и содержат мало . Антарктический материковый климат наиболее суровый: исключительно морозная зима и холодное лето с отрицательными температурами. Поэтому покрыта мощным ледником. В Северном полушарии похожий климат в , а над - морской арктический. Он теплее антарктического, так как океанские воды, даже покрытые льдами, дают дополнительное тепло.

В субарктическом и субантарктическом поясах зимой господствует арктическая (антарктическая) воздушная масса, а летом - воздух умеренных широт. Лето прохладное, короткое и влажное, зима длинная, суровая и малоснежная.

Климат — это многолетний режим погоды, характерный для той или иной местности. Он проявляется в закономерной смене всех наблюдаемых в этой местности типов погоды.

Климат оказывает влияние на живую и неживую природу. В тесной зависимости от климата находятся водные объекты, почва, растительность, животные. Отдельные отрасли экономики, прежде всего сельское хозяйство, также очень сильно зависят от климата.

Климат формируется в результате взаимодействия многих факторов: количества солнечной радиации, поступающей на земную поверхность; циркуляции атмосферы; характера подстилающей поверхности. При этом климатообразующие факторы сами зависят от географических условий данной местности, прежде всего от географической широты .

Географическая широта местности определяет угол падения солнечных лучей, получение определенного количества тепла. Однако получение тепла от Солнца зависит еше и от близости океана . В местах, находящихся вдали от океанов, осадков выпадает немного, да и режим их выпадения отличается неравномерностью (в теплый период больше, чем в холодный), облачность невысокая, зима холодная, лето теплое, годовая амплитуда температуры большая. Такой климат называется континентальным, так как он типичен для мест, расположенных в глубине континентов. Над водной поверхностью формируется морской климат, для которого характерны: плавный ход температуры воздуха, с небольшими суточными и годовыми амплитудами температур, большая облачность, равномерное и достаточно большое количество атмосферных осадков.

Большое влияние на климат оказывают и морские течения . Теплые течения согревают атмосферу в тех районах, где они протекают. Так, например, теплое Северо-Атлантическое течение создает благоприятные условия для произрастания лесов в южной части Скандинавского полуострова, при этом большая часть острова Гренландия, лежащего примерно на тех же широтах, что и Скандинавский полуостров, но находящегося вне зоны влияния теплого течения, круглый год покрыта толстым слоем льда.

Большая роль в формировании климата принадлежит рельефу . Вы уже знаете, что с подъемом местности на каждый километр температура воздуха понижается на 5-6 °С. Поэтому на высокогорных склонах Памира средняя годовая температура — 1 °С, хотя находится он чуть севернее тропика.

Большое влияние на климат оказывает расположение горных хребтов. Например, Кавказские горы задерживают влажные морские ветры, и на их наветренных склонах, обращенных к Черному морю, выпадает значительно больше осадков, чем на подветренных. При этом горы служат препятствием для холодных северных ветров.

Проявляется зависимость климата и от господствующих ветров . На территории Восточно-Европейской равнины в течение почти всего года преобладают западные ветры, приходящие с Атлантического океана, поэтому зимы на этой территории сравнительно мягкие.

Районы Дальнего Востока находятся под действием муссонов. Зимой здесь постоянно дуют ветры из глубины материка. Они холодные и очень сухие, поэтому осадков выпадает мало. Летом, наоборот, ветры приносят с Тихого океана много влаги. Осенью, когда ветер с океана утихает, погода обычно стоит солнечная, тихая. Это лучшее время года в данном районе.

Климатические характеристики представляют собой статистические выводы из многолетних рядов наблюдений за погодой (в умеренных широтах используются 25-50-летние ряды; в тропиках их длительность может быть меньше), прежде всего над следующими основными метеорологическими элементами: атмосферным давлением, скоростью и направлением ветра, температурой и влажностью воздуха, облачностью и атмосферными осадками. Учитывают также продолжительность солнечной радиации, дальность видимости, температуру верхних слоев почвы и водоемов, испарение воды с земной поверхности в атмосферу, высоту и состояние снежного покрова, различные атмосферные явления и наземные гидрометеоры (росу, гололед, туманы, грозы, метели и пр.). В XX в. в число климатических показателей вошли характеристики элементов теплового баланса земной поверхности, таких как суммарная солнечная радиация, радиационный баланс, величины теплообмена между земной поверхностью и атмосферой, затраты тепла на испарение. Применяются также комплексные показатели, т. е. функции нескольких элементов: различные коэффициенты, факторы, индексы (например, континентальности, засушливости, увлажнения) и пр.

Климатические пояса

Многолетние средние значения метеорологических элементов (годовые, сезонные, месячные, суточные и т. д.), их суммы, повторяемости и пр. носят название климатических норм: соответствующие величины для отдельных дней, месяцев, лет и пр. рассматриваются как отклонение от этих норм.

Карты с показателями климата называют климатическими (карта распределения температуры, карта распределения давления и др.).

В зависимости от температурных условий, преобладающих воздушных масс и ветров выделяют климатические пояса .

Основными климатическими поясами являются:

• экваториальный;
• два тропических;
• два умеренных;
• арктический и антарктический.

Между основными поясами расположены переходные климатические пояса: субэкваториальный, субтропический, субарктический, субантарктический. В переходных поясах воздушные массы меняются по сезонам. Они поступают сюда из соседних поясов, поэтому климат субэкваториального пояса летом сходен с климатом экваториального пояса, а зимой — с климатом тропического; климат субтропических поясов летом сходен с климатом тропических, а зимой — с климатом умеренных поясов. Это связано с сезонным перемещением над земным шаром поясов атмосферного давления вслед за Солнцем: летом — к северу, зимой — к югу.

Климатические пояса подразделяются на климатические области . Так, например, в тропическом поясе Африки выделяют области тропического сухого и тропического влажного климата, а в Евразии субтропический пояс подразделяется на области средиземноморского, континентального и муссонного климата. В горных областях формируется высотная поясность вследствие того, что с высотой температура воздуха понижается.

Разнообразие климатов Земли

Классификация климатов дает упорядоченную систему для характеристики типов климата, их районирования и картографирования. Приведем примеры типов климата, преобладающих на обширных территориях (табл. 1).

Арктический и антарктический климатические пояса

Антарктический и арктический климат господствует в Гренландии и Антарктиде, где средние месячные температуры ниже О °С. В темное зимнее время года эти регионы совершенно не получают солнечной радиации, хотя там бывают сумерки и полярные сияния. Даже летом солнечные лучи падают на земную поверхность под небольшим углом, что снижает эффективность прогрева. Большая часть приходящей солнечной радиации отражается льдом. Как летом, так и зимой в возвышенных районах Антарктического ледникового покрова преобладают низкие температуры. Климат внутренних районов Антарктиды гораздо холоднее климата Арктики, поскольку южный материк отличается большими размерами и высотами, а Северный Ледовитый океан смягчает климат, несмотря на широкое распространение паковых льдов. Летом во время коротких потеплений дрейфующий лед иногда тает. Осадки на ледниковых покровах выпадают в виде снега или мелких частичек ледяного тумана. Внутренние районы ежегодно получают всего 50-125 мм осадков, но на побережье может выпадать и более 500 мм. Иногда циклоны приносят в эти районы облачность и снег. Снегопады часто сопровождаются сильными ветрами, которые переносят значительные массы снега, сдувая его со скат. Сильные стоковые ветры с метелями дуют с холодного ледникового шита, вынося снег на побережье.

Таблица 1. Климаты Земли

Тип климата	Клима-тический пояс	Сред-няя темпе-ратура, °С		Режим и коли-чество атмо-сферных осадков, мм	Циркуляция атмосферы	Территория
Экваториальный	Эквато-риальный			В течение года. 2000	В области пониженного атмосферного давления формируются теплые и влажные экваториальные воздушные массы	Экваториальные области Африки, Южной Америки и Океании
Тропический муссонный	Субэква-ториальный			Преиму-щественно во время летнего муссона, 2000		Южная и Юго-Восточная Азия, Западная и Центральная Африка, Северная Австралия
Тропический сухой	Тропи-ческий			В течение года, 200		Северная Африка, Центральная Австралия
Средиземноморский	Субтро-пический			Преиму-щественно зимой, 500	Летом — антициклоны при высоком атмосферном давлении; зимой — циклоническая деятельность	Средиземноморье, Южный берег Крыма, Южная Африка, Юго-Западная Австралия, Западная Калифорния
Субтропический сухой	Субтро-пический			В течение года. 120	Сухие континентальные воздушные массы	Внутренние части материков
Умеренный морской	Умеренный			В течение года. 1000	Западные ветры	Западные части Евразии и Северной Америки
Умеренный континентальный	Умеренный			В течение года. 400	Западные ветры	Внутренние части материков
Умеренный муссонный	Умеренный			Преиму-щественно во время летнего муссона, 560		Восточная окраина Евразии
Субарктический	Субарк-тический			В течение года, 200	Преобладают циклоны	Северные окраины Евразии и Северной Америки
Арктический (антарктический)	Аркти-ческий (антарк-тический)			В течение года, 100	Преобладают антициклоны	Акватория Северного Ледовитого океана и материк Австралия

Субарктический континентальный климат формируется на севере материков (см. климатическую карту атласа). Зимой здесь преобладает арктический воздух, который образуется в областях высокого давления. На восточные районы Канады арктический воздух распространяется из Арктики.

Континентальный субрктический климат в Азии характеризуется самой большой на земном шаре годовой амплитудой температуры воздуха (60-65 °С). Континентальность климата достигает здесь предельной величины.

Средняя температура в январе изменяется по территории от -28 до -50 °С, а в низинах и котловинах вследствие застаивания воздуха его температура еше ниже. В Оймяконе (Якутия) зарегистрирована рекордная для Северного полушария отрицательная температура воздуха (-71 °С). Воздух очень сухой.

Лето в субарктическом поясе хотя и короткое, но довольно теплое. Средняя месячная температура в июле составляет от 12 до 18 °С (дневной максимум — 20-25 °С). За лето выпадает больше половины годовой суммы осадков, составляющей на равнинной территории 200-300 мм, а на наветренных склонах возвышенностей — до 500 мм в год.

Климат субарктического пояса Северной Америки менее континентален по сравнению с соответствующим климатом Азии. Здесь менее холодная зима и более холодное лето.

Умеренный климатический пояс

Умеренный климат западных побережий материков имеет ярко выраженные черты морского климата и характеризуется преобладанием морских воздушных масс в течение всего года. Он наблюдается на Атлантическом побережье Европы и Тихоокеанском побережье Северной Америки. Кордильеры являются естественной границей, отделяющей побережье с морским типом климата от внутриконтинентальных районов. Европейское побережье, кроме Скандинавии, открыто для свободного доступа морского умеренного воздуха.

Постоянный перенос морского воздуха сопровождается большой облачностью и обусловливает затяжные весны, в отличие от внутри континентальных районов Евразии.

Зима в умеренном поясе на западных побережьях теплая. Отепляющее влияние океанов усиливается теплыми морскими течениями, омывающими западные берега материков. Средняя температура в январе — положительная и изменяется по территории с севера на юг от 0 до 6 °С. При вторжениях арктического воздуха она может понижаться (на Скандинавском побережье до -25 °С, а на французском — до -17 °С). При распространении тропического воздуха к северу температура резко повышается (например, она нередко доходит до 10 °С). Зимой на западном побережье Скандинавии отмечаются большие положительные отклонения температуры от средней широтной (на 20 °С). Аномалия температуры на Тихоокеанском побережье Северной Америки меньше и составляет не более 12 °С.

Лето редко бывает жарким. Средняя температура в июле составляет 15-16 °С.

Даже днем температура воздуха редко превышает 30 °С. Из-за частых циклонов для всех сезонов характерна пасмурная и дождливая погода. Особенно много пасмурных дней бывает на западном побережье Северной Америки, где перед горными системами Кордильер циклоны вынуждены замедлять свое движение. В связи с этим большим однообразием характеризуется режим погоды на юге Аляски, где нет времен года в нашем понимании. Там царствует вечная осень, и о наступлении зимы или лета напоминают лишь растения. Годовое количество осадков составляет от 600 до 1000 мм, а на склонах горных хребтов — от 2000 до 6000 мм.

В условиях достаточного увлажнения на побережьях развиты широколиственные леса, а в условиях избыточного — хвойные. Недостаток летнего тепла снижает верхнюю границу леса в горах до 500-700 м над уровнем моря.

Умеренный климат восточных побережий материков имеет муссонные черты и сопровождается сезонной сменой ветров: зимой преобладают северо-западные потоки, летом — юго-восточные. Он хорошо выражен на восточном побережье Евразии.

Зимой с северо-западным ветром на побережье материка распространяется холодный континентальный умеренный воздух, что является причиной низкой средней температуры зимних месяцев (от -20 до -25 °С). Преобладает ясная, сухая, ветреная погода. В южных районах побережья осадков мало. Север Приамурья, Сахалин и Камчатка нередко попадают под влияние циклонов, перемещающихся над Тихим океаном. Поэтому зимой там мощный снежный покров, особенно на Камчатке, где его максимальная высота достигает 2 м.

Летом с юго-восточным ветром на побережье Евразии распространяется морской умеренный воздух. Лето теплое, со средней температурой июля от 14 до 18 °С. Часты осадки, которые обусловлены циклонической деятельностью. Годовое их количество составляет 600-1000 мм, причем большая часть выпадает летом. В это время года часты туманы.

В отличие от Евразии, восточное побережье Северной Америки характеризуется морскими чертами климата, которые выражаются в преобладании зимних осадков и морском типе годового хода температуры воздуха: минимум наступает в феврале, а максимум — в августе, когда океан наиболее теплый.

Канадский антициклон, в отличие от Азиатского, неустойчив. Он образуется вдали от побережья и часто прерывается циклонами. Зима здесь мягкая, многоснежная, сырая и ветреная. В снежные зимы высота сугробов достигает 2,5 м. При южном ветре часто бывает гололедица. Поэтому некоторые улицы отдельных городов на востоке Канады имеют железные перила для пешеходов. Лето прохладное и дождливое. Годовое количество осадков — 1000 мм.

Умеренный континентальный климат наиболее отчетливо выражен на Евроазиатском материке, особенно в районах Сибири, Забайкалья, севера Монголии, а также на территории Великих равнин в Северной Америке.

Особенностью умеренного континентального климата является большая годовая амплитуда температуры воздуха, которая может достигать 50-60 °С. В зимние месяцы при отрицательном радиационном балансе происходит выхолаживание земной поверхности. Особенно велико охлаждающее влияние поверхности суши на приземные слои воздуха в Азии, где зимой образуется мощный Азиатский антициклон и преобладает малооблачная, безветренная погода. Формирующийся в области антициклона умеренный континентальный воздух имеет низкую температуру (-0°...-40 °С). В долинах и котловинах вследствие радиационного выхолаживания температура воздуха может понижаться до -60 °С.

В середине зимы континентальный воздух в нижних слоях становится даже холоднее арктического. Этот очень холодный воздух Азиатского антициклона распространяется на Западную Сибирь, Казахстан, юго-восточные районы Европы.

Зимний Канадский антициклон по сравнению с Азиатским антициклоном менее устойчив из-за меньших размеров Североамериканского материка. Зимы здесь менее суровы, и их суровость не возрастает к центру материка, как в Азии, а, наоборот, несколько уменьшается в связи с частым прохождением циклонов. Континентальный умеренный воздух в Северной Америке имеет более высокую температуру, чем континентальный умеренный воздух в Азии.

На формирование континентального умеренного климата существенное влияние оказывают географические особенности территории материков. В Северной Америке горные хребты Кордильер являются естественной границей, отделяющей побережье с морским климатом от внутри материковых районов с континентальным климатом. В Евразии умеренный континентальный климат формируется на огромном пространстве суши, примерно от 20 до 120° в. д. В отличие от Северной Америки Европа открыта для свободного проникновения морского воздуха с Атлантики глубоко во внутренние районы. Этому способствует не только западный перенос воздушных масс, господствующий в умеренных широтах, но и равнинный характер рельефа, сильная изрезан- ность побережий и глубокое проникновение в сушу Балтийского и Северного морей. Поэтому над Европой формируется умеренный климат меньшей степени континентальности по сравнению с Азией.

Зимой морской атлантический воздух, перемещающийся над холодной поверхностью суши умеренных широт Европы, долго сохраняет свои физические свойства, и его влияние распространяется на всю Европу. Зимой по мере ослабления атлантического влияния температура воздуха с запада на восток понижается. В Берлине она составляет в январе 0 °С, в Варшаве -3 °С, в Москве -11 °С. При этом изотермы над Европой имеют меридиональную направленность.

Обращенность Евразии и Северной Америки широким фронтом к Арктическому бассейну способствует глубокому проникновению на материки холодных воздушных масс в течение всего года. Интенсивный меридиональный перенос воздушных масс особенно характерен для Северной Америки, где часто арктический и тропический воздух сменяют друг друга.

Тропический воздух, поступающий на равнины Северной Америки с южными циклонами, также медленно трансформируется из-за большой скорости его перемещения, большого влагосодержания и сплошной низкой облачности.

Зимой следствием интенсивной меридиональной циркуляции воздушных масс являются так называемые «скачки» температур, их большая межсуточная амплитуда, особенно в районах, где часты циклоны: на севере Европы и Западной Сибири, Великих равнинах Северной Америки.

В холодный период выпадают в виде снега, формируется снежный покров, который предохраняет почву от глубокого промерзания и создает запас влаги весной. Высота снежного покрова зависит от продолжительности его залегания и количества выпадающих осадков. В Европе устойчивый снежный покров на равнинной территории образуется к востоку от Варшавы, максимальная высота его достигает 90 см в северо-восточных районах Европы и Западной Сибири. В центре Русской равнины высота снежного покрова составляет 30-35 см, а в Забайкалье — менее 20 см. На равнинах Монголии, в центре антициклонической области снежный покров образуется лишь в отдельные годы. Отсутствие снега наряду с низкой зимней температурой воздуха обусловливает наличие многолетней мерзлоты, чего больше не наблюдается нигде на земном шаре под этими широтами.

В Северной Америке на Великих равнинах снежный покров незначителен. К востоку от равнин во фронтальных процессах все чаше начинает принимать участие тропический воздух, он обостряет фронтальные процессы, что и вызывает обильные снегопады. В районе Монреаля снежный покров удерживается до четырех месяцев, а высота его достигает 90 см.

Лето в континентальных областях Евразии теплое. Средняя температура июля составляет 18-22 °С. В засушливых районах юго-востока Европы и Средней Азии средняя температура воздуха в июле достигает 24-28 °С.

В Северной Америке континентальный воздух летом несколько холоднее, чем в Азии и Европе. Это связано с меньшей протяженностью материка по широте, большой изрезанностью его северной части заливами и фьордами, обилием крупных озер и более интенсивным по сравнению с внутренними районами Евразии развитием циклонической деятельности.

В умеренном поясе годовое количество осадков на равнинной территории материков изменяется от 300 до 800 мм, на наветренных склонах Альп выпадает более 2000 мм. Большая часть осадков выпадает летом, что связано в первую очередь с увеличением влагосодержания воздуха. В Евразии отмечается уменьшение осадков по территории с запада на восток. Кроме того, количество осадков уменьшается и с севера на юг в связи с уменьшением повторяемости циклонов и увеличением сухости воздуха в этом направлении. В Северной Америке уменьшение осадков по территории отмечается, наоборот, в направлении к западу. Как вы думаете почему?

Большая часть суши в зоне континентального умеренного климата занята горными системами. Это — Альпы, Карпаты, Алтай, Саяны, Кордильеры, Скалистые горы и др. В горных районах климатические условия существенно отличаются от климата равнин. Летом температура воздуха в горах быстро падает с высотой. Зимой при вторжении холодных воздушных масс температура воздуха на равнинах нередко оказывается ниже, чем в горах.

Велико влияние гор на осадки. Осадки увеличиваются на наветренных склонах и на некотором расстоянии перед ними, а на подветренных — ослабевают. Например, различия в годовом количестве осадков между западными и восточными склонами Уральских гор местами достигают 300 мм. В горах с высотой осадки увеличиваются до определенного критического уровня. В Альпах уровень наибольшего количества осадков приходится на высоты около 2000 м, на Кавказе — 2500 м.

Субтропический климатический пояс

Континентальный субтропический климат определяется сезонной сменой умеренного и тропического воздуха. Средняя температура самого холодного месяца в Средней Азии местами ниже нуля, на северо-востоке Китая -5...-10°С. Средняя температура самого теплого месяца лежит в пределах 25-30 °С, при этом дневные максимумы могут превышать 40-45 °С.

Наиболее сильно континентальность климата в режиме температуры воздуха проявляется в южных районах Монголии и на севере Китая, где в зимнее время года расположен центр Азиатского антициклона. Здесь годовая амплитуда температуры воздуха составляет 35-40 °С.

Резко континентальный климат в субтропическом поясе для высокогорных областей Памира и Тибета, высота которых составляет 3,5-4 км. Климат Памира и Тибета характеризуется холодной зимой, прохладным летом и малым количеством осадков.

В Северной Америке континентальный засушливый субтропический климат формируется в замкнутых плато и в межгорных котловинах, расположенных между Береговым и Скалистыми хребтами. Лето жаркое и сухое, особенно на юге, где средняя температура июля выше 30 °С. Абсолютный максимум температуры может достигать 50 °С и выше. В Долине Смерти была зарегистрирована температура +56,7 °С!

Влажный субтропический климат характерен для восточных побережий материков к северу и югу от тропиков. Основные области распространения — юго-восток США, некоторые юго-восточные районы Европы, север Индии и Мьянмы, восточный Китай и южная Япония, северо-восточная Аргентина, Уругвай и юг Бразилии, побережье провинции Натал в ЮАР и восточное побережье Австралии. Лето во влажных субтропиках продолжительное и жаркое, с такими же температурами, как и в тропиках. Средняя температура самого теплого месяца превышает +27 °С, а максимальная +38 °С. Зимы мягкие, со средними месячными температурами выше 0 °С, но случайные заморозки оказывают губительное влияние на плантации овошей и цитрусовых. Во влажных субтропиках средние годовые суммы осадков колеблются от 750 до 2000 мм, распределение осадков по сезонам довольно равномерное. Зимой дожди и редкие снегопады приносятся главным образом циклонами. Летом осадки выпадают в основном в виде грозовых ливней, связанных с мощными затоками теплого и влажного океанического воздуха, характерными для муссонной циркуляции Восточной Азии. Ураганы (или тайфуны) проявляются в конце лета и осенью, особенно в Северном полушарии.

Субтропический климат с сухим летом типичен для западных побережий материков к северу и югу от тропиков. В Южной Европе и Северной Африке такие климатические условия характерны для побережий Средиземного моря, что послужило поводом называть этот климат также средиземноморским . Аналогичный климат в южной Калифорнии, центральных районах Чили, на крайнем юге Африки и в ряде районов на юге Австралии. Во всех этих районах жаркое лето и мягкая зима. Как и во влажных субтропиках, зимой изредка бывают морозы. Во внутренних районах летом температуры значительно выше, чем на побережьях, и часто такие же, как в тропических пустынях. В целом преобладает ясная погода. Летом на побережьях, близ которых проходят океанические течения, нередко бывают туманы. Например, в Сан-Франциско лето прохладное, туманное, а самый теплый месяц — сентябрь. Максимум осадков связан с прохождением циклонов зимой, когда преобладающие воздушные потоки смешаются по направлению к экватору. Влияние антициклонов и нисходящие потоки воздуха над океанами обусловливают сухость летнего сезона. Среднее годовое количество осадков в условиях субтропического климата колеблется от 380 до 900 мм и достигает максимальных величин на побережьях и склонах гор. Летом обычно осадков не хватает для нормального роста деревьев, и поэтому там развивается специфический тип вечнозеленой кустарниковой растительности, известный под названиями маквис, чапараль, мал и, маккия и финбош.

Экваториальный климатический пояс

Экваториальный тип климата распространен в экваториальных широтах в бассейнах Амазонки в Южной Америке и Конго в Африке, на п-ве Малакка и на островах Юго-Восточной Азии. Обычно среднегодовая температура около +26 °С. Из-за высокого полуденного стояния Солнца над горизонтом и одинаковой продолжительности дня в течение всего года сезонные колебания температуры невелики. Влажный воздух, облачность и густой растительный покров препятствуют ночному охлаждению и поддерживают максимальные дневные температуры ниже +37 °С, более низкие, чем в более высоких широтах. Среднее годовое количество осадков во влажных тропиках колеблется от 1500 до 3000 мм и распределяются они по сезонам обычно равномерно. Осадки в основном связаны с внутритропической зоной конвергенции, которая располагается немного севернее экватора. Сезонные смещения этой зоны к северу и югу в некоторых районах приводят к формированию двух максимумов осадков в течение года, разделенных более сухими периодами. Ежедневно тысячи гроз прокатываются над влажными тропиками. В промежутках между ними солнце светит в полную силу.

Часто смешивают понятия «погода» и «климат». Между тем это разные понятия. Если погода представляет с собой физическое состояние атмосферы над данной территории и на данное время, то климат - это многолетний режим погоды, который с небольшими колебаниями удерживается в данной местности на протяжении веков.

Климат - (греч. klima наклон (земной поверхности к солнечным лучам)), статистический многолетний режим погоды, одна из основных географических характеристик той или иной местности. Н.С. Ратобыльский, П.А. Лярский. Общее землеведение и краеведение.- Минск, 1976.- с.249. Основные особенности климата определяются:

• - поступлением солнечной радиации;
• - процессами циркуляции воздушных масс;
• - характером подстилающей поверхности.

Из географических факторов, влияющих на климат отдельного региона, наиболее существенны:

• - широта и высота местности;
• - близость его к морскому побережью;
• - особенности орографии и растительного покрова;
• - наличие снега и льда;
• - степень загрязненности атмосферы.

Эти факторы осложняют широтную зональность климата и способствуют формированию местных его вариантов.

Понятие «климат» гораздо сложнее определения погоды. Ведь погоду можно все время непосредственно видеть и ощущать, можно сразу описать словами или цифрами метеорологических наблюдений. Чтобы составить себе даже самое приблизительное представление о климате местности, в ней нужно прожить, по крайней мере, несколько лет. Конечно, не обязательно ехать туда, можно взять за много лет данные наблюдений метеорологической станции этой местности. Однако такой материал - это многие и многие тысячи различных цифр. Как же разобраться в этом изобилии цифр, как найти среди них те, что отражают свойства климата данной местности?

Древние греки думали, что климат зависит только от наклона падающих на Землю солнечных лучей. По-гречески слово «климат» означает наклон. Греки знали, что чем выше солнце над горизонтом, чем круче солнечные лучи падают на земную поверхность, тем должно быть теплее.

Плавая на север, греки попадали в места с более холодным климатом. Они видели, что солнце в полдень здесь стоит ниже, чем в то же время года в Греции. А в жарком Египте оно, наоборот поднимается выше. Теперь нам известно, что атмосфера пропускает в среднем три четверти тепла солнечных лучей до земной поверхности и только одну четверть задерживает. Поэтому сначала земная поверхность нагревается солнечными лучами, и только потом уже от нее начинает нагреваться воздух.

Когда солнце стоит высоко над горизонтом (А1), участок земной поверхности получает шесть лучей; когда более низко, то лишь четыре луча и шести (А2). Значит, греки были правы, что тепло и холод зависят от высоты солнца над горизонтом. Этим определяется разница в климате между вечно жаркими тропическими странами, где солнце в полдень круглый год поднимается высоко, а дважды или один раз в год стоит прямо над головой, и ледяными пустынями Арктики и Антарктики, где несколько месяцев солнце вообще не показывается.

Однако не одной и той же географической широте даже по одной степени тепла климаты могут очень резко отличаться друг от друга. Так, например, в Исландии в январе средняя температура воздуха равна почти

0 ° , а на той же широте в Якутии она ниже -48 ° . По другим свойствам (количеству осадков, облачности и т.д.) климаты на одной широте могут отличаться друг от друга даже сильнее, чем климаты экваториальных и полярных стран. Эти различия климатов зависят от свойств земной поверхности, воспринимающей солнечные лучи. Белый снег отражает почти все падающие на него лучи и поглощает только 0,1-0,2 части приносимого тепла, а черная мокрая пашня, наоборот, почти ничего не отражает. Еще важнее для климата разная теплоемкость воды и суши, т.е. разная их способность запасать тепло. Днем и летом вода значительно медленнее нагревается, чем суша, и оказывается холоднее ее. Ночью и зимой вода остывает гораздо медленнее, чем суша, и оказывается, таким образом, теплее ее.

Кроме того, на испарение воды в морях, озерах и на влажных участках суши затрачивается очень большое количество солнечного тепла. За счет охлаждающего действия испарения в орошаемом оазисе бывает не так жарко, как в окружающей его пустыне.

Значит две местности могут получать совершенно одинаковое количество солнечного тепла, но по-разному его использовать. Из-за этого температура земной поверхности даже на двух соседних участках может отличаться на много градусов. Поверхность песка в пустыне летним днем нагревается до 80 ° , а температура почвы и растений в соседнем оазисе оказывается на несколько десятков градусов холоднее.

Соприкасающийся с почвой, растительным покровом или водной поверхностью воздух либо нагревается, либо охлаждается в зависимости от того, что теплее - воздух или земная поверхность. Так как именно земная поверхность в первую очередь получает солнечное тепло, то она в основном передает его воздуху. Нагревшийся самый нижний слой воздуха быстро перемешивается с лежащим над ним слоем, и таким путем тепло от земли все выше распространяется в атмосферу.

Однако так бывает далеко не всегда. Например, ночью земная поверхность охлаждается быстрее воздуха, и он отдает ей свое тепло: поток тепла направляется вниз. А зимой над заснеженными просторами материков в наших умеренных широтах и над полярными льдами такой процесс идет непрерывно. Земная поверхность здесь или совсем не получает солнечного тепла, или получает его слишком мало и поэтому непрерывно отбирает тепло у воздуха.

Если бы воздух был неподвижен и не существовало ветра, то над соседними различно нагретыми участками земной поверхности покопились бы массы воздуха с разными температурами. Их границы можно было бы проследить до верхних пределов атмосферы. Но воздух непрерывно движется, и его течения стремятся уничтожить эти различия.

Представим себе, что воздух движется над морем с температурой воды 10 ° и на своем пути проходит над теплым островом с температурой поверхности 20 ° . Над морем температура воздуха такая же, как воды, но, как только поток переходит через береговую линию и начинает продвигаться в глубь суши, температура его самого нижнего тонкого слоя начинает повышаться, и приближается к температуре суши. Сплошные линии одинаковых температур - изотермы - показывают, как нагревание распространяется все выше и выше в атмосфере. Но вот поток доходит до противоположного берега острова, вступает снова на море и начинает охлаждаться - тоже снизу вверх. Сплошные линии очерчивают наклонную и сдвинутую относительно острова «шапку» теплого воздуха. Эта «шапки» теплого воздуха напоминает форму, которую принимает дым при сильном ветре. Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем.- Ленинград: Гидрометеоиздат, 1980.- с. 86.

Различают три основных вида климатов - большой, средний и малый.

Большой климат складывается под влиянием только географической широты и самых больших участков земной поверхности - материков, океанов. Именно этот климат изображают на мировых климатических картах. Большой климат изменяется плавно и постепенно на больших расстояниях, не менее тысяч или многих сотен километров

Особенности климатов отдельных участков протяженностью в несколько десятков километров (большое озеро, лесной массив, большой город и т.д.) относят к среднему (местному) климату, а более мелких участков (холмы, низины, болота, рощи и т.д.) - к малому климату.

Без такого разделения нельзя было бы разобраться, какие различия климата главные, какие второстепенные.

Иногда говорят, что создание Московского моря на канале имени Москвы изменило климат Москвы. Это неверно. Площадь Московского моря для этого слишком мала.

Различный приток солнечного тепла на разных широтах и неодинаковое использование этого тепла земной поверхности. Не могут полностью объяснить нам все особенности климатов, если не учесть значение характера циркуляции атмосферы.

Воздушные течения все время переносят тепло и холод из разных областей земного шара, влагу с океанов на сушу, а это приводит к возникновению циклонов и антициклонов.

Хотя циркуляция атмосферы все время меняется, и мы ощущаем эти изменения в сменах погоды, все же сравнение разных местностей показывает некоторые постоянные местные свойства циркуляции. В одних местах чаще дуют северные ветры, в других - южные. Циклоны имеют свои излюбленные пути движения, антициклоны - свои, хотя, конечно, в любом месте бывают любые ветры, и циклоны всюду сменяются антициклонами. В циклонах выпадают дожди. Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем.- Ленинград: Гидрометеоиздат, 1980.- с. 90.

Глава III

Климатическая характеристика сезонов года

Сезоны года

Под естественным климатическим сезоном. следует понимать период времени года, характеризующийся однотипным кодом метеорологических элементов и определенным термическим режимом . Календарные границы таких сезонов в общем не совпадают с календарными границами месяцев и в известной мере условны. Конец данного сезона и начало последующего вряд ли можно фиксировать определенной датой. Это - некоторый промежуток времени порядка нескольких дней, в течение которых происходит резкое изменение атмосферных процессов, радиационного режима, физических свойств подстилающей поверхности и условий погоды.

Средние многолетние границы сезонов вряд ли можно привязывать к средним многолетним датам перехода средней суточной температуры через определенные пределы, например, лето считать со дня наступления средней суточной температуры выше 10° в период ее повышения, а конец лета - с даты наступления средней суточной температуры ниже 10° в период ее понижения, как это предлагают А. Н. Лебедев и Г. П. Писарева .

В условиях Мурманска, расположенного между обширным материком и акваторией Баренцева моря, при разделении года на сезоны целесообразно руководствоваться различиями температурного режима над сушей и морем, который зависит от условий трансформации воздушных масс над подстилающей поверхностью. Эти различия наиболее существенны в период с ноября по март, когда над Баренцевым морем воздушные массы прогреваются, а над материком выхолаживаются, и с июня по август, когда увия трансформации воздушных масс над материком и акваторией моря противоположны зимним. В апреле и мае, а также в сентябре и октябре температурные различия морских и континентальных масс воздуха в известной мере сглаживаются. Различия в температурном режиме нижнего слоя воздуха над сушей и морем формируют в районе Мурманска значительные по абсолютной величине меридиональные градиенты температуры в наиболее холодный и наиболее теплый периоды года. В период с ноября по март средняя величина меридиональной составляющей горизонтального градиента тампературы достигает 5,7°/Ю0 км при направлении градиента к югу, в сторону материка, с июня по август - 4,2°/100 км при направлении к северу, в сторону моря. В промежуточных периодах абсолютная величина меридиональной составляющей горизонтального градиента температуры убывает до 0,8°/100 км с апреля по май и до 0,7°/100 км с сентября по октябрь.

Температурные различия в нижнем слое воздуха над акваторией моря и материком формируют и другие температурные характеристики. К таким характеристикам относится средняя величина месячной изменчивости средней суточной температуры воздуха, зависящая от направления адвекции воздушных масс и отчасти изменения условий трансформации от одного дня к другому приземного слоя воздуха при прояснении или увеличении облачности, усилении ветра и т. д. Приводим годовой ход средней меж- суточной изменчивости температуры воздуха в условиях Мурманска:

С ноября по март в любом из месяцев средняя месячная величина межсуточной изменчивости температуры больше средней годовой, с июня по август она примерно равна 2,3°, т. е. близка к средней годовой, а в остальные месяцы - ниже средней годовой. Следовательно, сезонные величины этой характеристики температуры подтверждают приведенное разделение года на сезоны.

По данным Л. Н. Водовозовой , случаи с резкими колебаниями значений температуры от данных суток к последующим (>10°) наиболее вероятны зимой (ноябрь-март) - 74 случая, несколько менее вероятны летом (июнь-август) -43 случая и наименее вероятны в переходные сезоны: весной (апрель-май)-9 и осенью (сентябрь-октябрь) -всего 2 случая за 10 лет. Такое разделение подтверждает также и то обстоятельство, что резкие колебания температуры в значительной мере связаны с изменением направления адвекции, а следовательно, и с температурными, различиями суши и моря. Не менее показательна для разделения года на сезоны и средняя месячная величина температуры для данного направления ветра. Эта величина, полученная на ограниченном периоде наблюдений, всего за 20 лет, с возможной ошибкой порядка 1°, которой в данном случае можно пренебречь, для двух направлений ветра (южной четверти с материка и северной четверти с моря), приведена в табл. 36.

Средняя разность температуры воздуха, по данным табл. 36, меняет знак в апреле и октябре: с ноября по март она достигает -5°. с апреля по май и с сентября по октябрь - всего 1,5°, а с июня по август увеличивается до 7°. Можно привести еще ряд других характеристик, прямо или косвенно связанных с температурными различиями над материком и морем, но уже можно считать очевидным, что период с ноября по март следует отнести к зимнему сезону, с июня по август - к летнему, апрель и май--к весеннему, а сентябрь и октябрь - к осеннему.

Определение зимнего сезона близко совпадает во времени со средней продолжительностью периода с устойчивым морозом, который начинается 12 ноября и заканчивается 5 апреля. Начало весеннего сезона совпадает с началом радиационных оттепелей. Средняя максимальная температура в апреле переходит через 0°. Средняя максимальная температура во все месяцы лета >10°, а минимальная >5°. Начало осеннего сезона совпадает с самой ранней датой начала заморозков, конец - с наступлением устойчивого мороза. В течение весны средняя суточная температура повышается на 11°, а в течение осени понижается на 9°, т. е. повышение температуры за весну и понижение ее за осень достигает 93% годовой амплитуды.

Зима

Начало зимнего сезона совпадает со средней датой образования устойчивого снежного покрова (10 ноября) и началом периода с устойчивым морозом (12 ноября). Образование снежного покрова вызывает существенное изменение физических свойств подстилающей поверхности, теплового и радиационного режима приземного слоя воздуха. Средняя температура воздуха переходит через 0° несколько раньше, еще осенью (17 октября), и в первой половине сезона продолжается дальнейшее ее понижение: переход через -5° 22 ноября и через -10° 22 января. Январь и февраль- это холодные месяцы зимы. Со второй половины февраля средняя температура начинает повышаться и 23 февраля переходит через -10°, а в конце сезона, 27 марта - через -5°. Зимой в ясные ночи возможны сильные морозы. Абсолютные минимумы достигают -32° в ноябре, -36° в декабре и январе, -38° в феврале и -35° в марте. Однако такие низкие температуры маловероятны. Минимальная температура ниже -30° наблюдается в 52% лет. Наиболее редко она наблюдается в ноябре (2% лет) и марте (4%)< з наиболее часто - в феврале (26%). Минимальная температура ниже -25° наблюдается в 92% лет. Наименее вероятна она в ноябре (8% лет) и марте (18%), а наиболее вероятна в феврале (58%) и январе (56%). Минимальная температура ниже -20° наблюдается в каждом сезоне, но ежегодно только в январе. Минимальная температура ниже -15° наблюдается в течение всего сезона и в январе ежегодно, а в декабре, феврале и марте больше чем в 90% лет и только в ноябре в 6% лет. Минимальная температура ниже -10° возможна ежегодно в любом из зимних месяцев, кроме ноября, в котором она наблюдается в 92% лет. В любом из зимних месяцев возможны оттепели. Максимальные температуры при оттепели могут достигать в ноябре и марте 11°, в декабре 6° и в январе и феврале 7°. Однако такие высокие температуры наблюдаются очень редко. Ежегодно оттепель бывает в ноябре. В декабре ее вероятность составляет 90%, в январе 84%, в феврале 78% и в марте 92%. Всего за зиму наблюдается в среднем 33 дня с оттепелью, или 22% общего числа дней в сезоне, из них 13,5 дня приходится на ноябрь, 6,7 на декабрь, 3,6 на январь, 2,3 на февраль и 6,7 на март. Зимние оттепели в основном зависят от адвекции теплых масс воздуха из северных районов, реже из центральных районов Атлантики и наблюдаются обычно при большой скорости ветра. В любом из зимних месяцев средняя скорость ветра в период оттепелей больше среднего значения за весь месяц. Наиболее вероятны оттепели при западных направлениях ветра. При уменьшении облачности и ослаблении ветра оттепель обычно прекращается.

Круглосуточные оттепели наблюдаются редко, всего около 5 дней за сезон: 4 дня в ноябре и один в декабре. В январе и феврале круглосуточные оттепели возможны не чаще 5 дней за 100 лет. Зимние адвективные оттепели возможны в любое время суток. Но в марте уже преобладают дневные оттепели и возможны первые радиационные оттепели. Однако последние наблюдаются только на фоне сравнительно высокой средней суточной температуры. В зависимости от преобладающего развития атмосферных процессов в любом из месяцев возможны значительные аномалии средней месячной температуры воздуха. Так, например, при средней многолетней температуре воздуха в феврале, равной -10,1°, средняя температура февраля в 1959 г. достигала -3,6°, т. е. была выше нормы на 6,5°, а в 1966 г. понижалась до -20,6°, т. е. была ниже нормы на 10,5°. Аналогичные значительные аномалии температуры воздуха возможны и в другие месяцы.

Аномально высокие средние месячные температуры воздуха зимой наблюдаются при интенсивной циклонической деятельности на севере Норвежского и Баренцева морей при устойчивых антициклонах над Западной Европой и Европейской территорией СССР. Циклоны с Исландии в аномально теплые месяцы смещаются к северо-востоку через Норвежское море на север Баренцева моря, оттуда к юго-востоку на Карское море. В теплых секторах этих циклонов на Кольский полуостров выносятся очень теплые массы атлантического воздуха. Эпизодические вторжения арктического воздуха значительных похолоданий не вызывают, так как, проходя над Баренцевым или Норвежским морем, арктический воздух прогревается снизу и не успевает выхолаживаться на материке при коротких прояснениях в быстро движущихся гребнях между отдельными циклонами.

К числу аномально теплых можно отнести зиму 1958-59 г., которая была теплее нормы почти на 3°. В эту зиму было три очень теплых месяца: ноябрь, февраль и март, холодным был только декабрь и близким к норме - январь. Особенно теплым был февраль 1959 г. Такого теплого февраля не было за годы наблюдений не только в Мурманске с 1918 г., но и на ст. Кола с 1878 г., т. е. за 92 года. В этом феврале средняя температура превышала норму более чем на 6°, дней с оттепелью было 13, т. е. более чем в 5 раз больше средних многолетних значений. Траектории циклонов и антициклонов приведены на рис. 19, из которого видно, что в течение всего месяца циклоны смещались с Исландии через Норвежское и Баренцево моря, вынося на север Европейской территории СССР теплый атлантический воздух, антициклоны - с запада на восток по более южным траекториям, чем в обычные годы. Февраль 1959 г. был аномальным не только по температуре, но и по целому ряду других метеорологических элементов. Глубокие циклоны, проходившие над Баренцевым морем, вызывали в этом месяце частые штормы. Число дней с сильным ветром ≥ 15 м/сек. достигало 13, т. е. превысило норму почти в три раза, а средняя месячная скорость ветра превысила норму на 2 м/сек. В связи с частым прохождением фронтов облачность также превысила норму. За весь месяц был только один ясный день по нижней облачности при норме 5 дней и 8 пасмурных при норме 6 дней. Аналогичные аномалии других метеорологических элементов наблюдались в аномально теплом марте 1969 г., средняя температура которого превысила норму более чем на 5°. В декабре 1958 г. и январе 1959 г. выпало много снега. Однако к концу зимы он почти весь растаял. В табл. 37 представлены данные наблюдений во второй половине зимы 1958-59 г., из которых видно, что переход средней температуры через -10° в период ее повышения осуществился на 37 дней ранее обычного, а через -5° - на 47 дней.

Из исключительно холодных зим за период наблюдений в Мурманске с 1918 г. и на станции Кола с 1888 г. можно указать зиму 1965-66 г. В ту зиму средняя сезонная температура была почти на 6° ниже средней многолетней для данного сезона. Самыми холодными месяцами были февраль и март. Такие холодные месяцы, как февраль и март 1966 г., за последние 92 года не наблюдались. В феврале 1966 г., как видно из рис. 20, траектории циклонов располагались южнее Кольского полуострова, а антициклонов - над крайним северо-западом Европейской территории СССР. Наблюдались эпизодические затоки континентального арктического воздуха с Карского моря, которые также вызывали значительные и устойчивые похолодания.

Аномалия в развитии атмосферных процессов в феврале 1966 г. вызвала аномалию не только температуры воздуха, но и других метеорологических элементов. Преобладание антициклонической погоды обусловило уменьшение облачности и скорости ветра. Так, средняя скорость ветра достигала 4,2 м/сек., или была ниже нормы на 2,5 м/сек. Ясных дней по нижней облачности в этом месяце было 8 при норме 6 и только один пасмурный день при той же норме. В течение декабря, января, февраля не было ни одного дня с оттепелью. Первая оттепель наблюдалась только 31 марта. В обычные годы за период с декабря по март наблюдается около 19 дней с оттепелью. Кольский залив покрывается льдом очень редко и только в исключительно холодные зимы. Зимой 1965-66 г. длительный сплошной ледяной покров установился в Кольском заливе в районе Мурманска: один раз в феврале и один раз в марте* а несплошной, разреженный лед с разводьями наблюдался в большей части февраля и марта и временами даже в апреле.

Переход средней температуры через -5 и -10° в период похолодания зимой 1965-66 г. осуществился раньше обычного на 11 и 36 дней, а в период потепления через те же пределы с опозданием против нормы на 18 и 19 дней. Устойчивый переход средней температуры через -15° и длительность периода с температурой ниже этого предела достигали 57 дней, что наблюдается очень редко. Устойчивое похолодание с переходом средней температуры через -15° наблюдается в среднем только на 8% зим. Зимой 1965-66 г. антидиклоническая погода преобладала не только в феврале, но и в течение всего сезона.

Преобладание циклонических процессов над Норвежским и Баренцевым морями и антициклонических над материком в обычные зимы обусловливает преобладание ветра (с материка) южных юго-восточных и юго-западных направлений. Суммарная повторяемость указанных направлений ветра достигает 74% в ноябре, 84% в декабре, 83% в январе, 80% в феврале и 68% в марте. Повторяемость противоположных направлений ветра с моря значительно меньшая, и она составляет 16% в ноябре, 11% в декабре и январе, 14% в феврале и 21% в марте. При южном направлении ветра наиболее высокой повторяемости наблюдаются наиболее низкие средние температуры, а при северном, значительно менее вероятном зимой, наиболее высокие. Поэтому зимой южная сторона зданий теряет больше тепла, чем северная. Увеличение повторяемости и интенсивности циклонов обусловливает зимой увеличение как средней скорости ветра, так и повторяемости штормов. Средняя сезонная скорость ветра зимой на 1 м/сек. выше средней годовой, а наибольшая, около 7 м/сек., приходится на середину сезона (январь). Число дней со штормом ≥ 15 м/сек. достигает зимой 36 или 67% их годового значения; зимой возможно усиление ветра до урагана ≥ 28 м/сек. Однако ураганы в Мурманске мало вероятны и зимой, когда они наблюдаются один раз в 4 года. Наиболее вероятны штормы южного и юго-западного направлений. Вероятность слабого ветра < 6 м/сек. колеблется от 44% в феврале до 49% в марте, а в среднем за сезон достигает 46%- Наибольшая облачность наблюдается в начале сезона, в ноябре. В течение сезона она постепенно уменьшается, достигая минимума в марте, который является наименее облачным. Наличие значительной облачности во время полярной ночи сокращает и без того короткий промежуток сумеречного времени и увеличивает неприятное ощущение, испытываемое во время полярной ночи.

Наиболее низкие температуры зимой обусловливают понижение как абсолютного влагосодержания, так и недостатка насыщения. Суточный ход этих характеристик влажности зимой практически отсутствует, относительная же влажность воздуха в течение трех первых месяцев зимы, с ноября по январь, достигает годового максимума 85%, а с февраля убывает до 79% в марте. В большей части зимы, до февраля включительно, суточные периодические колебания относительной влажности, приуроченные к определенному времени суток, отсутствуют и становятся заметными только в марте, когда амплитуда их достигает 12%. Сухие дни с относительной влажностью ≤30% хотя бы за один из сроков наблюдений зимой полностью отсутствуют, а влажные дни с относительной влажностью в 13 часов ≥ 80% преобладают и наблюдаются в среднем в 75% общего числа дней в сезоне. Заметное уменьшение числа влажных дней наблюдается в конце сезона, в марте, когда в дневные часы в связи с прогреванием воздуха относительная влажность уменьшается.

Осадки выпадают зимой чаще, чем в других сезонах. В среднем за сезон наблюдается 129 дней с осадками, что составляет 86% всех дней сезона. Однако осадки зимой менее интенсивны, чем в другие сезоны. Среднее количество осадков за день с осадками составляет всего 0,2 мм в марте и 0,3 мм за остальные месяцы с ноября по февраль включительно, в то время как средняя их продолжительность за день с осадками колеблется зимой около 10 часов. В 52% общего числа дней с осадками количество их не достигает и 0,1 мм. Нередко слабый снег выпадает с небольшими перерывами в течение ряда дней, не вызывая увеличения снежного покрова. Значительные осадки ≥ 5 мм за сутки наблюдаются зимой довольно редко, всего только 4 дня за сезон, а еще более интенсивные осадки свыше 10 мм за сутки весьма мало вероятны, всего 3 дня за 10 сезонов. Наибольшее суточное количество осад* ков наблюдается зимой при выпадении осадков «зарядами». Завесь зимний сезон выпадает в среднем 144 мм осадков, что составляет 29% их годового количества. Наибольшее количество осадков выпадает в ноябре, 32 мм, а наименьшее - в марте, 17 мм.

Зимой преобладают твердые осадки в виде снега. Доля их от общего количества за весь сезон составляет 88%. Смешанные осадки в виде снега с дождем или мокрого снега выпадают значительно реже и доля их составляет всего 10% общего количества за весь сезон. Еще менее вероятны жидкие осадки в виде дождя. Доля жидких осадков не превышает 2% их общего сезонного количества. Наиболее вероятны жидкие и смешанные осадки (32%) в ноябре, в котором наиболее часты оттепели, наименее вероятны эти осадки в январе (2%).

В отдельные месяцы в зависимости от повторяемости циклонов и синоптических положений, характерных для осадков зарядами , месячное их количество может колебаться в широких пределах. В качестве примера значительных аномалий месячного количества осадков можно привести декабрь 1966 г. и январь 1967 г. Циркуляционные условия этих месяцев описаны автором в работе . В декабре 1966 г. в Мурманске выпало всего 3 мм осадков, что составляет 12% среднего многолетнего количества в этом месяце. Высота снежного покрова в течение декабря 1966 г. была менее 1 см, а во второй половине месяца снежный покров фактически отсутствовал. В январе 1967 г. месячное количество осадков достигло 55 мм или 250% среднего многолетнего, а максимальное суточное количество достигало 7 мм. В отличие от декабря 1966 г., в январе 1967 г. наблюдалось частое выпадение осадков зарядами, сопровождавшееся сильными ветрами и метелями. Это вызывало частые снежные заносы, затруднявшие работу транспорта.

Зимой возможны все атмосферные явления, кроме града. Среднее число дней с различными атмосферными явлениями приводится в табл. 38.

Из данных табл. 38 видно, что туман испарения, метель, туман, изморозь, гололед и снег имеют наибольшую повторяемость в зимнем сезоне, а потому являются для него характерными. Большинство из указанных атмосферных явлений, характерных для зимы (туман испарения, метель, туман и снегопад), ухудшают видимость. С этими явлениями связано ухудшение видимости в зимнем сезоне по сравнению с остальными сезонами. Практически все атмосферные явления, характерные для зимы, вызывают нередко серьезные затруднения в работе различных отраслей народного хозяйства. Поэтому зимний сезон является наиболее тяжелым для производственной деятельности всех отраслей народного хозяйства

В связи с малой продолжительностью дня среднее число часов солнечного сияния зимой в течение трех первых месяцев зимы, с ноября по январь, не превышает 6 часов, а в декабре во время полярной ночи солнце не наблюдается в течение всего месяца. В конце зимы в связи с быстрым ростом продолжительности дня и уменьшением облачности среднее число часов солнечного сияния увеличивается до 32 в феврале и до 121 часа в марте.

Весна

Характерным признаком начала весны в Мурманске является увеличение повторяемости дневных радиационных оттепелей. Последние отмечаются уже в марте, но в марте они наблюдаются в дневные часы только на сравнительно высоких средних суточных температурах и при небольших морозах в ночные и утренние сроки. В апреле при ясной или малооблачной и тихой погоде дневные оттепели возможны при значительном похолодании в ночные часы, до -10, -15° .

В течение весны наблюдается значительное повышение температуры. Так, 24 апреля средняя температура, повышаясь, переходит через 0°, а 29 мая-через 5°. В холодные вёсны эти даты могут запаздывать, а в теплые - опережать средние многолетние даты.

Весной в безоблачные ночи в массах холодного арктического воздуха еще возможно значительное понижение температуры: до -26° в апреле и до -11° в мае. При адвекции же теплого воздуха с материка или с Атлантики в апреле температура может достигать 16°, а в мае +27°. В апреле наблюдается в среднем до 19 дней с оттепелью, из них 6 с оттепелью в течение всех суток. В апреле при ветрах с Баренцева моря и значительной облачности наблюдается в среднем 11 дней без оттепели. В мае оттепели наблюдаются еще чаще в течение 30 дней, из них в 16 днях мороз полностью отсутствует в течение всех суток.

Круглосуточная морозная погода без оттепели в мае наблюдается очень редко, в среднем один день в месяц.

В мае бывают уже и жаркие дни с максимальной температурой более 20°. Но жаркая погода в мае еще редкое явление, возможное в 23% лет: в среднем в этом месяце наблюдается 4 жарких дня за 10 лет и то только при ветре южного и юго-западного направлений.

Средняя месячная температура воздуха от марта к апрелю повышается на 5,3° и достигает в апреле -1,7°, а от апреля к маю на 4,8° и достигает в мае 3,1°. В отдельные годы средняя месячная температура весенних месяцев может значительно отличаться от нормы (средней многолетней). Так, например, средняя многолетняя температура мая составляет 3,1°. В 1963 г. она достигала 9,4°, т. е. превысила норму на 6,3°, а в 1969 г. опускалась до 0,6°, т. е. была ниже нормы на 2,5°. Аналогичные аномалии средней месячной температуры возможны и в апреле.

Довольно холодной была весна 1958 г. Средняя температура апреля была ниже нормы на 1,7°, а мая - на 2,6°. Переход средней суточной температуры через -5° осуществился 12 апреля с опозданием на 16 дней, а через 0° только 24 мая с опозданием на 28 дней. Май 1958 г. был самым холодным за весь период наблюдений (52 года). Траектории циклонов, как видно из рис. 21, проходили южнее Кольского полуострова, а антициклоны преобладали над Баренцевым морем. Такая направленность в развитии атмосферных процессов обусловила преобладание адвекции холодных масс арктического воздуха с Баренцева, а временами и с Карского моря.

Наибольшая повторяемость ветра различных направлений за весну 1958 г., по данным рис. 22, наблюдалась для ветра северо- восточного, восточного и юго-восточного направлений, с которыми в Мурманск обычно поступает с Карского моря наиболее холодный континентальный арктический воздух. Это вызывает зимой и особенно весной значительное похолодание. В мае 1958 г. наблюдалось 6 дней без оттепели при норме один день, 14 дней со средней суточной температурой <0° при норме 6 дней, 13 дней со снегом и 6 дней с дождем. В то время как в обычные годы наблюдается одинаковое число дней с дождем и снегом. Снежный покров в 1958 г. окончательно сошел только 10 июня, т. е. с опозданием по отношению к средней дате на 25 дней.

В качестве теплой можно указать весну 1963 г., в которую апрель и особенно май были теплыми. Средняя температура воздуха весной 1963 г. перешла через 0° 17 апреля, на 7 дней раньше обычного, а через 5° - 2 мая, т. е. на 27 дней раньше обычного. Особенно теплым за весну 1963 г. был май. Средняя его температура достигала 9,4°, т. е. превысила норму более чем на 6°. Такого теплого мая, как в 1963 г. за весь период наблюдений станции Мурманск (52 года) еще не было.

На рис. 23 представлены траектории циклонов и антициклонов в мае 1963 г. Как видно из рис. 23, над Европейской территорией СССР в течение всего мая преобладали антициклоны. Атлантические циклоны в течение всего месяца смещались к северо-вотоку через Норвежское и Баренцево море, вынося с юга на Кольский полуостров очень теплый континентальный воздух. Это хорошо видно из данных рис. 24. Повторяемость наиболее теплого для весны ветра южного и юго-западного направлений в мае 1963 г. превысила норму. В мае 1963 г. было 4 жарких дня, которые наблюдаются в среднем 4 раза за 10 лет, 10 дней со средней суточной температурой >10° при норме 1,6 дня и 2 дня со средней суточной температурой >15° при норме 2 дня за 10 лет. Аномалия в развитии атмосферных процессов в мае 1963 г. вызвала аномалии в ряде других характеристик климата. Средняя месячная относительная влажность воздуха была ниже нормы на 4%, ясных дней было на 3 дня больше нормы, а пасмурных - на 2 дня меньше нормы. Теплая погода в мае 1963 г. вызвала ранний сход снежного покрова, в конце первой декады мая, т. е. раньше обычного на 11 дней

В течение весны наблюдается значительная перестройка повторяемости различного направления ветра.

В апреле еще преобладают ветры южного и юго-западного направлений, повторяемость которых на 26% превышает повторяемость ветра северного и северо-западного направлений. А в мае северные и северо-западные ветры наблюдаются на 7% чаще, чем южные и юго-западные. Резкое увеличение повторяемости направления ветра с Баренцева моря от апреля к маю вызывает увеличение облачности в мае, а также возвраты холодов, часто наблюдаемые в начале мая. Это хорошо видно по данным средней декадной температуры (табл. 39).

От первой ко второй и от второй к третьей декаде апреля наблюдается более значительное повышение температуры, чем ог третьей декады апреля к первой декаде мая; наиболее вероятно понижение температуры от третьей декады апреля к первой декаде мая. Такое изменение последовательных декадных температур весной указывает, что весенние возвраты холодов наиболее вероятны в начале мая и в меньшей степени в середине этого месяца.

Средняя месячная скорость ветра и число дней с ветром ≥ 15 м/сек. в течение весны за- д метно убывают.

Наиболее значительное изменение характеристик скорости ветра наблюдается в начале весны (в апреле). В скорости и направлении ветра весной, особенно в мае начинает прослеживаться и суточная периодичность. Так, суточная амплитуда скорости ветра увеличивается от 1,5 м/сек. в апреле до 1,9 м/сек. в мае, а амплитуда повторяемости направлений ветра с Баренцева моря (северного, северо-западного и северо-восточного) увеличивается от 6% в апреле до 10% в мае.

В связи с повышением температуры убывает весной относительная влажность воздуха от 74% в апреле до 70% в мае. Увеличение же амплитуды суточного колебания температуры воздуха вызывает увеличение той же амплитуды относительной влажности, от 15% в апреле до 19% в мае. Весной возможны уже и сухие дни с понижением относительной влажности до 30% и ниже, хотя бы за один из сроков наблюдений. Сухие дни в апреле еще очень редки, один день в 10 лет, в мае они встречаются чаще, 1,4 дня ежегодно. Среднее же число влажных дней с относительной влажностью ≥ 80% за 13 часов уменьшается от 7 в апреле до 6 в мае.

Увеличение повторяемости адвекции с моря и развитие кучевых облаков в дневные часы вызывает весной заметное увеличение облачности от апреля к маю. В отличие от апреля, в мае за счет развития кучевой облачности вероятность ясной погоды утром и ночью больше, чем днем и вечером.

Весной хорошо прослеживается суточный ход различных форм облаков (табл. 40).

Конвективные облака (Си и СЬ) наиболее вероятны днем в 12 и 15 часов и наименее вероятны ночью. Вероятность облаков Sc и St меняется в течение суток в обратном порядке.

Весной выпадает в среднем 48 мм осадков (по данным осадко- мера), из них 20 мм в апреле и 28 мм - в мае. В отдельные годы количество выпавших осадков как в апреле, так и в мае может значительно отличаться от среднего многолетнего. По данным осадкомерных наблюдений, количество осадков в апреле колебалось в отдельные годы от 155% нормы в 1957 г. до 25% нормы в 1960 г., а в мае от 164% нормы в 1964 г. до 28% нормы в 1959 г. Значительный дефицит осадков весной вызывается преобладанием антициклонических процессов, а избыток - повышенной повторяемостью южных циклонов, проходящих через Мурманск или вблизи него.

Заметно увеличивается весной и интенсивность осадков, отсюда и максимальное количество их, выпадающее за сутки. Так, в апреле суточное количество осадков ≥ 10 мм наблюдается один раз в 25 лет, а в мае то же количество осадков значительно чаще - 4 раза за 10 лет. Наибольшее суточное количество осадков достигало 12 мм в апреле и 22 мм в мае. В апреле и мае значительное суточное количество осадков выпадает при обложном дожде или снегопаде. Ливневые осадки весной еще не дают большого количества влаги, так как они обычно непродолжительны и еще недостаточно интенсивны.

Весной осадки выпадают в виде твердых (снега), жидких (дождя) и смешанных (дождя со снегом и мокрого снега). В апреле еще преобладают твердые осадки, 61 % общего количества 27% приходится на долю смешанных осадков и только 12%-на долю жидких. В мае преобладают жидкие осадки, на долю которых приходится 43% общего количества, 35% на долю смешанных осадков и меньше всего на долю твердых осадков, всего 22% общего количества. Однако и в апреле и в мае наибольшее число дней приходится на твердые осадки, а наименьшее в апреле на жидкие, а в мае на смешанные осадки. Такое несоответствие между наибольшим числом дней с твердыми осадками и наименьшей их долей в общем количестве в мае объясняется большей интенсивостью дождей по сравнению со снегопадами. Средняя дата разрушения снежного покрова приходится на 6 мая, самая ранняя - на 8 апреля, а средняя дата схода снежного покрова - на 16 мая, самая ранняя - на 17 апреля. В мае после обильного снегопада снежный покров еще может образоваться, но ненадолго, так как выпавший снег днем тает. Весной еще наблюдаются все атмосферные явления, возможные зимой (табл. 41).

Все атмосферные явления, кроме различных видов осадков, имеют весной очень малую повторяемость, наименьшую в году. Повторяемость вредных явлений (туман, метель, туман испарения, гололед и изморозь) значительно меньше, чем зимой. Такие атмосферные явления как туман, изморозь, туман испарения и гололед весной обычно разрушаются в дневные часы. Поэтому серьезных затруднений для работы различных отраслей народного хозяйства вредные атмосферные явления не вызывают. В связи с малой повторяемостью туманов, обильных снегопадов и других явлений, ухудшающих горизонтальную видимость, последняя весной заметно улучшается. Вероятность плохой видимости менее 1 км убывает до 1% в апреле и до 0,4% общего числа наблюдений в мае, а вероятность хорошей видимости более >10 км увеличивается до 86% в апреле и 93% в мае.

В связи с быстрым увеличением продолжительности дня весной увеличивается и продолжительность солнечного сияния от 121 часа в марте до 203 часов в апреле. Однако в мае в связи с увеличением облачности несмотря на увеличение продолжительности дня число часов солнечного сияния даже несколько уменьшается до 197 часов. Несколько увеличивается в мае по сравнению с апрелем и число дней без солнца, от трех в апреле до четырех в мае.

Лето

Характерной особенностью лета, как и зимы, является увеличение температурных различий между Баренцевым морем и материком, вызывающих увеличение межсуточной изменчивости температуры воздуха, зависящей от направления ветра - с суши или с моря.

Средняя максимальная температура воздуха со 2 июня и до конца сезона и средняя суточная с 22 июня по 24 августа удерживаются выше 10°. Начало лета совпадает с началом безморозного периода, в среднем 1 июня, а конец лета - с самой ранней цатой конца безморозного периода, 1 сентября.

Заморозки летом возможны до 12 июня и в дальнейшем прекращаются до конца сезона. Во время круглосуточного дня преобладают адвективные заморозки, которые наблюдаются при пасмурной погоде, снегопаде и сильном ветре, радиационные заморозки в солнечные ночи наблюдаются реже.

В течение большей части лета преобладают средние суточные температуры воздуха от 5 до 15°. Жаркие дни с максимальной температурой выше 20° наблюдаются не часто, в среднем 23 дня за весь сезон. В июле, самом теплом летнем месяце, жаркие дни 1аблюдаются в 98% лет, в июне в 88%, в августе в 90%. Жаркая югода в основном наблюдается при ветрах с материка и наиболее зероятна при южном и юго-западном ветре. Самая высокая температура в жаркие летние дни может достигать 31° в июне, 33° в июле л 29° в августе. В отдельные годы в зависимости от преобладаю- цего направления притока воздушных масс с Баренцева моря или материка, средняя температура в любом из летних месяцев, особенно в июле, может колебаться в широких пределах. Так, при;редней многолетней температуре июля 12,4° в 1960 г. она достигала 18,9°, т. е. превышала норму на 6,5°, а в 1968 г. опускалась до 7,9°, т. е. была ниже нормы на 4,5°. Аналогично могут ко- 1ебаться в отдельные годы и даты перехода средней температуры юздуха через 10°. Даты перехода через 10°, возможные один раз j 20 лет (5 и 95% вероятности), могут различаться на 57 дней в на- [але и 49 в конце сезона, а продолжительность периода с темпе- штурой >10° той же вероятности - на 66 дней. Значительны вменения в отдельные годы и числа дней с жаркой погодой за яесяц и сезон.

Самое теплое лето за весь период наблюдений было в 1960 г. средняя сезонная температура за это лето достигала 13,5°, т. е. >ыла выше средней многолетней на 3°. Самым теплым в это лето >ыл июль. Такого теплого месяца за весь 52-летний период наблю- 1ений в Мурманске и 92-летний период наблюдений на станции Сола не было. В июле 1960 г. было 24 жарких дня при норме II дней. Непрерывная жаркая погода удерживалась с 30 июня по 3 июля. Затем после коротковременного похолодания, с 5 до 20 июля, снова установилась жаркая погода. С 21 по 25 июля была прохладная погода, которая с 27 июля и до конца месяца снова сменилась на очень жаркую с максимальными температурами свыше 30°. Средняя суточная температура в течение всего месяца удерживалась выше 15°, т. е. наблюдался устойчивый переход средней температуры через 15°.

На рис. 27 показаны траектории циклонов и антициклонов, а на рис. 26 повторяемость направлений ветра в июле 1960 г. Как видно из рис. 25, в июле 1960 г. над Европейской территорией СССР преобладали антициклоны, циклоны проходили над Норвежским морем и Скандинавией в северном направлении и выносили на Кольский полуостров очень теплый континентальный воздух. Преобладание очень теплого южного и юго-западного ветра в июле 1960 г. хорошо видно из данных рис. 26. Этот месяц был не только очень теплым, но и малооблачным и сухим. Преобладание жаркой и сухой погоды вызвало стойкую горимость лесов и торфяных болот и сильную задымленность воздуха. Из-за дыма лесных пожаров даже в ясные дни солнце едва просвечивало, а в утренние, ночные и вечерние часы полностью скрывалось за завесой густого дыма. Из-за жаркой погоды в рыбном порту, не приспособленном к работе в условиях устойчивой жаркой погоды, портилась свежая рыба.

Аномально холодным было лето 1968 г. Средняя сезонная тем- .пература в это лето была ниже нормы почти на 2°, теплым был только июнь, средняя температура которого превышала норму всего на 0,6°. Особенно холодным был июль, холодным был и август. Такой холодный июль за весь период наблюдений в Мурманске (52 года) и на станции Кола (92 года) еще не отмечался. Средняя температура июля была ниже нормы на 4,5°; впервые за весь период наблюдений в Мурманске не было ни одного жаркого дня с максимальной температурой более 20°. Из-за ремонта теплоцентрали, который приурочивается к концу отопительного сезона, в квартирах с центральным отоплением было очень холодно и сыро.

Аномально холодная погода в июле, а частично к в августе 1968 г. была обусловлена преобладанием очень устойчивой адвекции холодного воздуха с Баренцева моря. Как видно из рис. 27 в июле 1968 г. преобладали два направления перемещения циклонов: 1) с севера Норвежского моря к юго-востоку, через Скандинавию, Карелию и далее к востоку и 2) с Британских островов, через Западную Европу, Европейскую территорию СССР на север Западной Сибири. Оба основные преобладающие направления перемещения циклонов проходили южнее Кольского полуострова и, следовательно, адвекция атлантического, а тем более континентального воздуха на Кольский полуостров, отсутствовала и преобладала адвекция холодного воздуха с Баренцева моря (рис. 28). Характеристика аномалий метеорологических элементов в июле.приведена в табл. 42.

Июль 1968 г. был не только холодным, но влажным и облачным. Из анализа двух аномальных июлей видно, что теплые летние месяцы формируются за счет высокой повторяемости континентальных масс воздуха, приносящих малооблачную и жаркую погоду, а холодные - за счет преобладания ветра с Баренцева моря, приносящего холодную и пасмурную погоду.

Летом в Мурманске преобладают северные ветры. Повторяемость их за весь сезон составляет 32%, южных - 23%. Так же редко, как и в других сезонах, наблюдаются ветры восточные и юго-восточные и западные. Повторяемость любого из этих направлений не более 4%. Наиболее вероятны северные ветры, их повторяемость в июле 36%, в августе она уменьшается до 20%, т. е. уже на 3% меньше, чем южных. В течение суток направление ветра меняется. Особенно хорошо заметны бризовые суточные колебания направления ветра при маловетреной ясной и теплой погоде. Однако бризовые колебания хорошо заметны и по средней многолетней повторяемости направления ветра в различные часы суток. Северные ветры наиболее вероятны днем или вечером, южные, наоборот, наиболее вероятны утром и наименее вероятны вечером.

Летом в Мурманске наблюдаются наименьшие скорости ветра. Средняя скорость за сезон составляет всего 4,4 м/сек., на 1,3 м/сек. меньше средней годовой. Наименьшая скорость ветра наблюдается в августе, всего 4 м/сек. Летом наиболее вероятны слабые ветры до 5 м/сек., вероятность таких скоростей колеблется от 64% в июле, до 72% - в августе. Маловероятны летом сильные ветры ≥ 15 м/сек. Число дней с сильным ветром за весь сезон составляет 8 дней или всего около 15% годового количества. В течение суток летом бывают заметные периодические колебания скорости ветра. Наименьшие скорости ветра в течение всего сезона наблюдаются ночью (1 час), наибольшие - днем (13 часов). Суточная амплитуда скорости ветра колеблется летом около 2 м/сек., что составляет 44-46% средней суточной скорости ветра. Слабые ветры, менее 6 м/сек., наиболее вероятны ночью и наименее вероятны днем. Скорость ветра ≥ 15 м/сек., наоборот, наименее вероятна ночью и наиболее вероятна днем. Чаще всего летом сильные ветры наблюдаются при грозах или ливневых дождях и носят кратковременный характер.

Значительное прогревание воздушных масс и увлажнение их за счет испарения с влажной почвы летом по сравнению с другими сезонами вызывает увеличение абсолютного влагосодержания при- земного слоя воздуха. Средняя сезонная упругость водяного пара достигает 9,3 мб и увеличивается от июня к августу от 8,0 до 10,6 мб. В течение суток колебания упругости водяного пара небольшие, с амплитудой от 0,1 мб в июне до 0,2 мб в июле и до 0,4 мб в августе. Увеличивается летом и недостаток насыщения, так как повышение температуры вызывает более быстрый рост влагоемкости воздуха по сравнению с его абсолютным влагосо- держанием. Средний сезонный недостаток насыщения достигает летом 4,1 мб, увеличиваясь от 4,4 мб в июне до 4,6 мб в июле и резко убывая в августе до 3,1 мб. В связи с повышением температуры днем наблюдается заметное увеличение недостатка насыщения по сравнению с ночью.

Относительная влажность воздуха достигает годового минимума- 69% в июне, а в дальнейшем постепенно увеличивается до 73% в июле и 78% в августе.

В течение суток колебания относительной влажности воздуха значительны. Наиболее высокая относительная влажность воздуха наблюдается в среднем после полуночи и, следовательно, максимальная ее величина совпадает с суточным минимумом температуры. Наиболее низкая относительная влажность воздуха наблюдается в среднем в послеполуденные часы, в 14 или 15 часов, и совпадает с суточным максимумом температуры. Суточная амплитуда относительной влажности воздуха по ежечасным данным достигает 20% в июне, 23% в июле и 22% в августе.

Низкая относительная влажность ≤ 30% наиболее вероятна в июне и наименее вероятна в августе. Высокая относительная влажность ≥ 80% и ≥ 90% наименее вероятна в июне и наиболее вероятна в августе. Наиболее вероятны летом и сухие дни с относительной влажностью ≤30% за любой из сроков наблюдений. Среднее число таких дней колеблется от 2,4 в июне до 1,5 в июле и до 0,2 в августе. Влажные дни с относительной влажностью в 13 часов ≥ 80% даже летом наблюдаются чаще, чем сухие дни. Среднее число влажных дней, колеблется от 5,4 в июне до 8,7 в июле и до 8,9 - в августе.

В летние месяцы все характеристики относительной влажности зависят от температуры воздуха, а следовательно, и от направления ветра с материка или Баренцева моря.

Облачность от июня к июлю существенно не меняется, но заметно увеличивается в августе. За счет развития кучевой и кучево-дождевой облачности, в дневные часы наблюдается увеличение ее.

Суточный ход различных форм облаков летом прослеживается так же хорошо, как и весной (табл. 43).

Кучевые облака возможны в промежутке с 9 до 18 часов и имеют максимум повторяемости около 15 часов. Кучево-дождевые облака наименее вероятны летом в 3 часа, наиболее вероятны так же, как и кучевые, около 15 часов. Слоисто-кучевые облака, Которые летом образуются при распаде мощных кучевых облаков наиболее вероятны около полудня и наименее вероятны ночью. Слоистые облака, выносимые летом с Баренцева моря, как приподнятый туман, наиболее вероятны в 6 часов, а наименее вероятны в 15 часов.

Осадки в летние месяцы выпадают в основном в виде дождя. Мокрый снег выпадает и то не ежегодно, только в июне. В июле и августе мокрый снег наблюдается очень редко, один раз в 25- 30 лет. Наименьшее количество осадков (39 мм) выпадает в июне. В дальнейшем месячное количество осадков увеличивается до 52 в июле и до 55 в августе. Таким образом, в летний сезон осадков выпадает около 37% годового количества.

В отдельные годы, в зависимости от повторяемости циклонов и антициклонов, месячное количество осадков может значительно колебаться: в июне от 277 до 38% нормы, в июле от 213 до 35%, а в августе от 253 до 29%

Избыток осадков в летние месяцы обусловливаются повышенной повторяемостью южных циклонов, а дефицит - устойчивыми антициклонами.

За весь летний сезон наблюдается в среднем 46 дней с осадками до 0,1 мм, из них 15 дней приходится на июнь, 14 - на июль и 17 - на август. Значительные осадки с количеством ^10 мм за сутки выпадают редко, но чаще, чем в других сезонах. Всего за летний сезон наблюдается в среднем около 4 дней с суточным количеством осадков ^10 мм и один день с осадками ^20 мм. Суточные количества осадков ^30 мм возможны только летом. Но такие дни очень мало вероятны, всего 2 дня за 10 летних сезонов. Наибольшее суточное количество осадков за весь период наблюдений в Мурманске (1918-1968 гг.) достигало 28 мм в июне 1954 г., 39 мм в июле 1958 г. и 39 мм в августе 1949 и 1952 гг. Экстремальные суточные количества осадков в летние месяцы выпадают во время продолжительных обложных дождей. Ливневые осадки грозового характера очень редко дают значительные суточные количества.

Снежный покров может образоваться при снегопаде только в начале лета, в июне. В остальное время лета, хотя и возможен мокрый снег, но последний снежного покрова не образует.

Из атмосферных явлений летом возможны только гроза, град и туман. В начале июля еще возможна метель, не чаще одного дня за 25 лет. Гроза летом наблюдается ежегодно, в среднем около 5 дней за сезон: из них по 2 дня в июне-июле и один день в августе. Число дней с грозой значительно колеблется от года к году. В отдельные годы в любом из месяцев лета гроза может и отсутствовать. Наибольшее число дней с грозой колеблется от 6 в июне и августе до 9 в июле. Наиболее вероятна гроза днем, от 12 до 18 часов и наименее вероятна ночью, от 0 до 6 часов. Грозы нередко сопровождаются шквалами до 15 м/сек. и более.

Летом в Мурманске наблюдаются адвективные и радиационные туманы. Они наблюдаются в ночные и утренние часы преимущественно при северных ветрах. Наименьшее число дней с туманом, всего 4 дня за 10 месяцев, отмечается в июне. В июле и августе, по мере увеличения продолжительности ночи, число дней с туманом увеличивается: до двух в июле и трех в августе

В связи с малой повторяемостью снегопадов и туманов, а также мглы или дымки, летом в Мурманске наблюдается наилучшая горизонтальная видимость. Хорошая видимость ^10 км имеет повторяемость от 97% в июне до 96% в июле и августе. Наиболее вероятна хорошая видимость в любом из летних месяцев в 13 часов, наименее вероятна ночью и утром. Вероятность же плохой видимости в любом из месяцев лета менее 1%-оной видимости в любом из месяцев лета менее 1%- Наибольшее число часов солнечного сияния приходится на июнь (246) и июль (236). В августе в связи с уменьшением продолжительности дня и увеличением облачности среднее число ча- сов солнечного сияния убывает до 146. Однако в связи с облачностью фактически наблюдаемое число часов солнечного сияния не превышает 34% возможного

Осень

Начало осени в Мурманске близко совпадает с началом устойчивого периода со средней суточной температурой < 10°, который Начинается еще в конце лета, 24 августа. В дальнейшем она быстро понижается и 23 сентября переходит через 5°, а 16 октября через 0°. В сентябре еще возможны жаркие дни с максимальной температурой ^20°. Однако жаркие дни в сентябре ежегодно не наблюдаются, они возможны в этом месяце только в 7% лет - всего два дня за 10 лет. Заморозки начинаются в среднем 19 сентября. Самый ранний заморозок 1 сентября наблюдался в 1956 г. Заморозки и в сентябре ежегодно не наблюдаются. Они возможны в этом месяце в 79% лет; в среднем за месяц приходится два дня с заморозками. Заморозки в сентябре возможны только в ночные и утренние часы. В октябре заморозки наблюдаются практически ежегодно в 98% лет. Самая высокая температура достигает 24° в сентябре и 14° в октябре, а самая низкая -10° в сентябре и -21° в октябре.

В отдельные годы средняя месячная температура даже осенью может значительно колебаться. Так, в сентябре средняя многолетняя температура воздуха при норме 6,3° в 1938 г. достигала 9,9°, а в 1939 г. опускалась до 4,0°. Средняя многолетняя температура октября 0,2°. В 1960 г. она опускалась до -3,6°, а в 1961 г. достигала 6,2°.

Наибольшие по абсолютной величине аномалии температуры разного знака наблюдались в сентябре и октябре в смежных годах. Самая теплая осень за весь период наблюдений в Мурманске была в 1961 г. Средняя температура ее превысила норму на 3,7°. Особенно теплым в эту осень был октябрь. Средняя его температура превысила норму на 6°. Такого теплого октября за весь период наблюдений в Мурманске (52 года) и на ст. Кола (92 года) еще не было. В октябре 1961 г. не было ни одного дня с заморозками. Отсутствие же заморозков в октябре за весь период наблюдений в Мурманске с 1919 г. отмечалось только в 1961 г. Как видно из рис. 29, в аномально теплом октябре 1961 г. над Европейской территорией СССР преобладают антициклоны, а над Норвежским и Баренцевым морями активная циклоническая деятельность

Циклоны с Исландии смещались преимущественно к северо- востоку через Норвежское на Баренцево моря, принося массы очень теплого атлантического воздуха на северо-западные районы Европейской территории СССР, включая и Кольский полуостров. В октябре 1961 г. были аномальны другие метеорологические элементы. Так, например, в октябре 1961 г. повторяемость южного и юго-западного ветра составила 79% при норме 63%, а северного, северо-западного и северо-восточного всего 12% при норме 24%. Средняя скорость ветра в октябре 1961 г. превысила норму на 1 м/сек. В октябре 1961 г. не было ни одного ясного дня при норме трех таких дней, а средняя величина нижней облачности достигала 7,3 балла при норме 6,4 балла.

Осенью 1961 г. запоздали осенние даты перехода средней температуры воздуха через 5 и 0°. Первая отмечалась 19 октября с запозданием на 26 дней, а вторая - 6 ноября с запозданием на 20 дней.

К числу холодных можно отнести осень 1960 г. Средняя ее температура была ниже нормы на 1,4°. Особенно холодным в эту осень был октябрь. Средняя его температура была ниже нормы на 3,8°. Такого холодного октября, как в 1960 г., за весь период наблюдений в Мурманске (52 года) не было. Как видно из рис. 30, в холодный октябрь 1960 г. над Баренцевым морем так же, как р октябре 1961 г., преобладала активная циклоническая деятельность. Но в отличие от октября 1961 г. циклоны смещались с Гренландии к юго-востоку на Верховье Оби и Енисея, а в тылу их на Кольский полуостров эпизодически проникал очень холодный арктический воздух, вызывая при прояснениях непродолжительные, 80 значительные похолодания. В теплых же секторах циклонов на Кольский полуостров не поступал теплый воздух из низких широт северной Атлантики с аномально высокими температурами, как в 1961 г., а поэтому и не вызывал значительного потепления.

Средняя суточная температура осенью I960 г. перешла через 5° 21 сентября, на один день раньше обычного, а через 0° - 5 октября, на 12 дней раньше обычного. Раньше обычного на 13 дней образовался осенью 1961 г. устойчивый снежный покров. В октябре 1960 г. были аномальными скорость ветра (ниже нормы на 1,5 м/сек.) и облачность (7 ясных дней при норме 3 дня и только 6 пасмурных при норме 12 дней).

Осенью постепенно устанавливается зимний режим преобладающего направления ветра. Повторяемость северных направлений ветра (северное, северо-западное и северо-восточное) убывает от 49% в августе до 36% в сентябре и 19% в ноябре, а повторяемость южного и юго-западного направлений увеличивается от 34% в августе до 49%) в сентябре и 63% в октябре.

Осенью еще сохраняется суточная периодичность направления ветра. Так, например, северный ветер наиболее вероятен днем (13%), а наименее вероятен утром (11%), а южный ветер наиболее вероятен утром (42%) и наименее вероятен днем и вечером (34%).

Увеличение повторяемости и интенсивности циклонов над Баренцевым морем вызывает осенью постепенное увеличение скорости ветра и числа дней с сильным ветром ^15 м/сек. Так, средняя скорость ветра увеличивается от августа к октябрю на 1,8 м/сек., а число дней со скоростью ветра ^15 м/сек. от 1,3 в августе до 4,9 в октябре, т. е. почти в четыре раза. Суточные периодические колебания скорости ветра осенью постепенно затухают. Уменьшается осенью вероятность слабого ветра.

В связи с понижением температуры осенью постепенно убывает абсолютное влагосодержание приземного слоя воздуха. Упругость водяного пара уменьшается от 10,6 мб в августе до 5,5 мб в октябре. Суточная периодичность упругости водяного пара осенью так же незначительна, как и летом, и достигает в сентябре и октябре всего 0,2 мб. Убывает осенью и недостаток насыщения от 4,0 мб в августе до 1,0 мб в октябре и постепенно затухают суточные периодические колебания этой величины. Так, например, суточная амплитуда недостатка насыщения уменьшается от 4,1 мб в августе до 1,8 мб в сентябре и до 0,5 мб в октябре.

Относительная влажность осенью увеличивается от 81% в сентябре до 84% в октябре, а ее суточная периодическая амплитуда убывает от 20% в сентябре до 9% в октябре.

Суточные колебания относительной влажности и ее средняя суточная величина в сентябре еще зависит и от направления ветра. В октябре же ее амплитуда настолько мала, что проследить ее изменение от направления ветра уже не представляется возможным. Сухие дни с относительной влажностью ^30% за любой из сроков наблюдений осенью отсутствуют, а число влажных дней с относительной влажностью в 13 часов ^80% увеличивается от 11,7 в сентябре до 19,3 в октябре

Увеличение повторяемости циклонов обусловливает осенью увеличение повторяемости фронтальной облачности (высоко-слоистые As и слоисто-дождевые Ns облака). Одновременно выхолаживание приземных слоев воздуха вызывает увеличение повторяемости инверсии температуры и связанной с ними подынверсионной облачности (слоисто-кучевые St и слоистые Sc облака). Поэтому средняя нижняя облачность в течение осени постепенно увеличивается от 6,1 балла в августе до 6,4 в сентябре и октябре, а число пасмурных дней по нижней облачности от 9,6 в августе до 11,5 в сентябре.

В октябре среднее число ясных дней достигает годового минимума, а пасмурных - годового максимума.

В связи с преобладанием слоисто-кучевых облаков, связанных с инверсиями, наибольшая облачность в осенние месяцы наблюдается в утренний срок, 7 часов, и совпадает с наиболее низкой приземной температурой, а следовательно, с наибольшей вероятностью и интенсивностью инверсии. В сентябре еще прослеживается суточная периодичность повторяемости кучевых Си и слоисто-кучевых Sc облаков (табл. 44).

Осенью выпадает в среднем 90 мм осадков, из них 50 мм в сентябре и 40 мм в октябре. Осадки осенью выпадают в виде дождя, снега и мокрого снега с дождем. Доля жидких осадков в виде дождя достигает осенью 66% их сезонного количества, а твердых (снега) и смешанных (мокрого снега с дождем) всего 16 и 18% того же количества. В зависимости от преобладания циклонов или антициклонов количество осадков в осенние месяцы может существенно отличаться от среднего многолетнего. Так, в сентябре месячное количество осадков может колебаться от 160 до 36%, а в октябре от 198 до 14% месячной нормы.

Осадки выпадают осенью чаще, чем летом. Общее число дней с осадками, включая и дни, когда они наблюдались, но количество их было менее 1 мм, достигает 54, т. е. в 88% дней сезона наблюдается дождь или снег. Однако осенью преобладают слабые осадки. Осадки ^=5 мм за сутки встречаются значительно реже, всего 4,6 дня за сезон. Обильные осадки ^10 мм за сутки выпадают еще реже, 1,4 дня за сезон. Осадки ^ 20 мм осенью очень мало вероятны, всего один день за 25 лет. Наибольшее суточное количество осадков 27 мм выпало в сентябре 1946 г. и 23 мм - в октябре 1963 г

Впервые снежный покров образуется 14 октября, а в холодную и раннюю осень 21 сентября, но в сентябре выпавший снег недолго покрывает почву и всегда сходит. Устойчивый снежный покров образуется уже в следующем сезоне. В аномально холодную осень он может образоваться не раньше 5 октября. Осенью возможны все атмосферные явления, наблюдаемые в Мурманске в течение года (табл. 45)

Из данных табл. 45 видно, что наиболее часто наблюдаются осенью туман и дождь, снег и мокрый снег. Другие явления, характерные для лета, гроза и град, прекращаются в октябре. Атмосферные явления, характерные для зимы, - метель, туман испарения, гололед и изморозь, - причиняющие наибольшие затруднения различным отраслям народного хозяйства, осенью еще маловероятны.

Увеличение облачности и уменьшение продолжительности дня обусловливает осенью быстрое уменьшение продолжительности солнечного сияния как фактического, так и возможного, увеличение числа дней без солнца

В связи с увеличением повторяемости снегопадов и туманов, а также мглы и засоренности воздуха промышленными объектами осенью наблюдается постепенное ухудшение горизонтальной видимости. Повторяемость хорошей видимости ^10 км уменьшается от 90% в сентябре до 85% в октябре. Наилучшая видимость осенью наблюдается в дневные часы, а наихудшая - в ночные и утренние.

Содержание статьи

КЛИМАТ, многолетний режим погоды на данной территории. Погоду в любой момент времени характеризуют определенные комбинации температуры, влажности, направления и скорости ветра. В некоторых типах климата погода существенно меняется каждый день или по сезонам, в других – остается неизменной. Климатические описания основываются на статистическом анализе средних и экстремальных метеорологических характеристик. Как фактор природной среды климат влияет на географическое распределение растительности, почв и водных ресурсов и, следовательно, на землепользование и экономику. Климат также оказывает воздействие на условия жизни и здоровье человека.

Климатология – наука о климате, изучающая причины формирования разных типов климата, их географическое размещение и взаимосвязи климата и других природных явлений. Климатология тесно связана с метеорологией – разделом физики, изучающим краткосрочные состояния атмосферы, т.е. погоду.

КЛИМАТООБРАЗУЮЩИЕ ФАКТОРЫ

Положение Земли.

При обращении Земли вокруг Солнца угол между полярной осью и перпендикуляром к плоскости орбиты остается постоянным и составляет 23° 30ў . Этим движением объясняется изменение угла падения солнечных лучей на земную поверхность в полдень на определенной широте в течение года. Чем больше угол падения солнечных лучей на Землю в данном месте, тем эффективнее Солнце нагревает поверхность. Только между Северным и Южным тропиками (от 23° 30ў с.ш. до 23° 30ў ю.ш.) солнечные лучи в определенное время года падают на Землю вертикально, и здесь Солнце в полдень всегда высоко поднимается над горизонтом. Поэтому в тропиках обычно тепло в любое время года. В более высоких широтах, где Солнце стоит ниже над горизонтом, прогревание земной поверхности меньше. Там наблюдаются значительные сезонные изменения температуры (чего не бывает в тропиках), а зимой угол падения солнечных лучей сравнительно невелик и дни существенно короче. На экваторе день и ночь всегда имеют равную продолжительность, тогда как на полюсах день продолжается всю летнюю половину года, а зимой Солнце никогда не восходит над горизонтом. Длительность полярного дня лишь отчасти компенсирует низкое стояние Солнца над горизонтом, и в результате лето здесь прохладное. В темные зимы полярные районы быстро теряют тепло и сильно выхолаживаются.

Распределение суши и моря.

Вода нагревается и остывает медленнее, чем суша. Поэтому температура воздуха над океанами имеет меньшие суточные и сезонные изменения, чем над материками. В прибрежных районах, где ветры дуют с моря, лето в целом прохладнее, а зима теплее, чем во внутренних областях материков на той же широте. Климат таких наветренных побережий называется морским. Внутренние районы материков в умеренных широтах характеризуются значительными различиями летних и зимних температур. В таких случаях говорят о континентальном климате.

Акватории являются основным источником атмосферной влаги. Когда ветры дуют с теплых океанов на сушу, там выпадает много осадков. На наветренных побережьях обычно выше относительная влажность и облачность и больше дней с туманами, чем во внутренних регионах.

Циркуляция атмосферы.

Характер барического поля и вращение Земли обусловливают общую циркуляцию атмосферы, благодаря которой тепло и влага постоянно перераспределяются по земной поверхности. Ветры дуют из областей высокого давления в области низкого давления. Высокое давление связано обычно с холодным, плотным воздухом, тогда как низкое – с теплым и менее плотным. Вращение Земли заставляет воздушные потоки отклоняться вправо в Северном полушарии и влево – в Южном. Такое отклонение носит название «эффект Кориолиса».

Как в Северном, так и в Южном полушарии в приземных слоях атмосферы насчитываются по три главных зоны ветров. Во внутритропической зоне конвергенции у экватора северо-восточный пассат сближается с юго-восточным. Пассатные ветры зарождаются в субтропических областях высокого давления, наиболее развитых над океанами. Потоки воздуха, двигаясь по направлению к полюсам и отклоняясь под воздействием силы Кориолиса, формируют преобладающий западный перенос. В области полярных фронтов умеренных широт западный перенос встречается с холодным воздухом высоких широт, образуя зону барических систем с низким давлением в центре (циклонов), движущихся с запада на восток. Хотя воздушные течения в полярных областях выражены не столь ярко, иногда выделяют полярный восточный перенос. Эти ветры дуют главным образом с северо-востока в Северном полушарии и с юго-востока – в Южном. Массы холодного воздуха часто проникают в умеренные широты.

Ветры в областях схождения воздушных течений образуют восходящие потоки воздуха, который охлаждается с высотой. При этом возможно образование облаков, часто сопровождаемое выпадением осадков. Поэтому во внутритропической зоне конвергенции и фронтальных зонах в поясе преобладающего западного переноса выпадает много осадков.

Ветры, дующие в более высоких слоях атмосферы, замыкают систему циркуляции в обоих полушариях. Воздух, поднимающийся вверх в зонах конвергенции, устремляется в области высокого давления и там опускается. При этом с увеличением давления он нагревается, что приводит к формированию сухого климата, особенно на суше. Такие нисходящие потоки воздуха определяют климат Сахары, расположенной в субтропическом поясе высокого давления в Северной Африке.

Сезонные изменения прогревания и охлаждения обусловливают сезонные перемещения главных барических образований и систем ветров. Зоны ветров летом сдвигаются по направлению к полюсам, что приводит к сменам погодных условий на данной широте. Так, для африканских саванн, покрытых травянистой растительностью с редко растущими деревьями, характерны дождливое лето (благодаря влиянию внутритропической зоны конвергенции) и сухая зима, когда на эту территорию смещается область высокого давления с нисходящими потоками воздуха.

На сезонные изменения общей циркуляции атмосферы влияет также распределение суши и моря. Летом, когда Азиатский материк прогревается и над ним устанавливается область более низкого давления, чем над окружающими океанами, прибрежные южные и юго-восточные районы испытывают воздействие влажных воздушных потоков, направленных с моря на сушу и приносящих обильные дожди. Зимой воздух стекает с холодной поверхности материка на океаны, и дождей выпадает гораздо меньше. Такие ветры, изменяющие направление на противоположное в зависимости от сезона, называются муссонами.

Океанические течения

формируются под воздействием приповерхностных ветров и различий в плотности воды, обусловленных изменениями ее солености и температуры. На направление течений влияют сила Кориолиса, форма морских бассейнов и очертания берегов. В целом циркуляция океанических течений сходна с распределением воздушных потоков над океанами и происходит по часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой стрелки – в Южном.

Пересекая направляющиеся к полюсам теплые течения, воздух становится более теплым и влажным и оказывает соответствующее воздействие на климат. Направляющиеся к экватору океанические течения несут прохладные воды. Проходя вдоль западных окраин материков, они понижают температуру и влагоемкость воздуха, и, соответственно, климат под их воздействием становится более прохладным и сухим. Благодаря конденсации влаги вблизи холодной поверхности моря в таких районах часто возникают туманы.

Рельеф земной поверхности.

Крупные формы рельефа оказывают существенное влияние на климат, который меняется в зависимости от высоты местности и при взаимодействии воздушных потоков с орографическими препятствиями. Температура воздуха с высотой обычно понижается, что приводит к формированию в горах и на плато более прохладного климата, чем на сопредельных низменностях. Кроме того, возвышенности и горы образуют препятствия, вынуждающие воздух подниматься вверх и расширяться. По мере расширения он охлаждается. Такое охлаждение, называемое адиабатическим, часто приводит к конденсации влаги и формированию облаков и осадков. Бóльшая часть осадков, обусловленных барьерным эффектом гор, выпадает на их наветренной стороне, а подветренная сторона остается в «дождевой тени». Воздух, опускающийся на подветренных склонах, при сжатии нагревается, образуя теплый сухой ветер, известный под названием «фен».

КЛИМАТ И ШИРОТА

В климатических обзорах Земли целесообразно рассматривать широтные зоны. Распределение климатических поясов в Северном и Южном полушариях симметрично. К северу и югу от экватора расположены тропическая, субтропическая, умеренная, субполярная и полярная зоны. Также симметричны барические поля и зоны преобладающих ветров. Следовательно, бóльшую часть типов климата одного полушария можно найти на аналогичных широтах в другом полушарии.

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КЛИМАТА

Классификация климатов дает упорядоченную систему для характеристики типов климата, их районирования и картографирования. Типы климата, преобладающие на обширных территориях, называются макроклиматами. Макроклиматический район должен иметь более или менее однородные климатические условия, отличающие его от других районов, хотя и представляющие собой лишь обобщенную характеристику (поскольку не существует двух мест с идентичным климатом), больше отвечающую реалиям, чем выделение климатических районов только на основе принадлежности к определенному широтно-географическому поясу.

Климат ледниковых покровов

господствует в Гренландии и Антарктиде, где средние месячные температуры ниже 0° C. В темное зимнее время года эти регионы совершенно не получают солнечной радиации, хотя там бывают сумерки и полярные сияния. Даже летом солнечные лучи падают на земную поверхность под небольшим углом, что снижает эффективность прогрева. Бóльшая часть приходящей солнечной радиации отражается льдом. Как летом, так и зимой в возвышенных районах Антарктического ледникового покрова преобладают низкие температуры. Климат внутренних районов Антарктиды гораздо холоднее климата Арктики, поскольку южный материк отличается большими размерами и высотами, а Северный Ледовитый океан смягчает климат, несмотря на широкое распространение паковых льдов. Летом во время коротких потеплений дрейфующий лед иногда тает.

Осадки на ледниковых покровах выпадают в виде снега или мелких частичек ледяного тумана. Внутренние районы ежегодно получают всего 50–125 мм осадков, но на побережье может выпадать и более 500 мм. Иногда циклоны приносят в эти районы облачность и снег. Снегопады часто сопровождаются сильными ветрами, которые переносят значительные массы снега, сдувая его со скал. Сильные стоковые ветры с метелями дуют с холодного ледникового щита, вынося снег на побережья.

Субполярный климат

проявляется в тундровых районах на северных окраинах Северной Америки и Евразии, а также на Антарктическом п-ове и прилегающих к нему островах. В восточной Канаде и Сибири южная граница этого климатического пояса проходит значительно южнее Полярного круга из-за сильно выраженного влияния обширных массивов суши. Это приводит к затяжным и крайне холодным зимам. Лето короткое и прохладное со средними месячными температурами, редко превышающими +10° С. До некоторой степени длинные дни компенсируют непродолжительность лета, однако на большей части территории получаемого тепла недостаточно для полного оттаивания грунтов. Постоянно мерзлый грунт, называемый многолетней мерзлотой, сдерживает рост растений и фильтрацию талых вод в грунт. Поэтому летом плоские участки оказываются заболоченными. На побережье зимние температуры несколько выше, а летние – несколько ниже, чем во внутренних районах материка. Летом, когда влажный воздух находится над холодной водой или морским льдом, на арктических побережьях часто возникают туманы.

Годовая сумма осадков обычно не превышает 380 мм. Бóльшая их часть выпадает в виде дождя или снега летом, при прохождении циклонов. На побережье основная масса осадков может быть принесена зимними циклонами. Но низкие температуры и ясная погода холодного сезона, характерные для большей части областей с субполярным климатом, неблагоприятны для значительного снегонакопления.

Субарктический климат

известен также под названием «климат тайги» (по преобладающему типу растительности – хвойным лесам). Этот климатический пояс охватывает умеренные широты Северного полушария – северные области Северной Америки и Евразии, расположенные непосредственно к югу от субполярного климатического пояса. Здесь проявляются резкие сезонные климатические различия из-за положения этого климатического пояса в достаточно высоких широтах во внутренних частях материков. Зимы затяжные и крайне холодные, и чем севернее, тем дни короче. Лето короткое и прохладное с длинными днями. Зимой период с отрицательным температурами очень продолжителен, а летом температура временами может превышать +32° С. В Якутске средняя температура января –43° С, июля – +19° С, т.е. годовая амплитуда температур достигает 62° С. Более мягкий климат характерен для приморских территорий, например южной Аляски или северной Скандинавии.

На большей части рассматриваемого климатического пояса выпадает менее 500 мм осадков в год, причем их количество максимально на наветренных побережьях и минимально во внутренней части Сибири. Снега зимой выпадает очень мало, снегопады сопряжены с редкими циклонами. Лето обычно более влажное, причем дожди идут в основном при прохождении атмосферных фронтов. На побережьях часто бывают туманы и сплошная облачность. Зимой в сильные морозы над снежным покровом висят ледяные туманы.

Влажный континентальный климат с коротким летом

характерен для обширной полосы умеренных широт Северного полушария. В Северной Америке она простирается от прерий на юге центральной Канады до побережья Атлантического океана, а в Евразии охватывает бóльшую часть Восточной Европы и некоторые районы Средней Сибири. Такой же тип климата наблюдается на японском о.Хоккайдо и на юге Дальнего Востока. Основные климатические особенности этих районов определяются преобладающим западным переносом и частым прохождением атмосферных фронтов. В суровые зимы средние температуры воздуха могут понижаться до –18° С. Лето короткое и прохладное, безморозный период менее 150 дней. Годовая амплитуда температур не столь велика, как в условиях субарктического климата. В Москве средние температуры января –9° С, июля – +18° С. В этом климатическом поясе постоянную угрозу для сельского хозяйства представляют весенние заморозки. В приморских провинциях Канады, в Новой Англии и на о. Хоккайдо зимы теплее, чем во внутриконтинентальных районах, так как восточные ветры временами приносят более теплый океанический воздух.

Годовое количество осадков колеблется от менее 500 мм во внутренних частях материков до более 1000 мм на побережьях. На большей части района осадки выпадают преимущественно летом, часто при грозовых ливнях. Зимние осадки, в основном в виде снега, связаны с прохождением фронтов в циклонах. Метели часто наблюдаются в тылу холодного фронта.

Влажный континентальный климат с длинным летом.

Температуры воздуха и продолжительность летнего сезона увеличиваются к югу в районах влажного континентального климата. Такой тип климата проявляется в умеренном широтном поясе Северной Америки от восточной части Великих Равнин до атлантического побережья, а в юго-восточной Европе – в низовьях Дуная. Сходные климатические условия выражены также в северо-восточном Китае и центральной Японии. Здесь также преобладает западный перенос. Средняя температура наиболее теплого месяца +22° С (но температуры могут превышать +38° С), летние ночи теплые. Зимы не такие холодные, как в областях влажного континентального климата с коротким летом, но температура иногда опускается ниже 0° С. Годовая амплитуда температур обычно составляет 28° С, как, например, в Пеории (шт. Иллинойс, США), где средняя температура января –4° С, а июля – +24° С. На побережье годовые амплитуды температур уменьшаются.

Чаще всего в условиях влажного континентального климата с длинным летом выпадает от 500 до 1100 мм осадков в год. Наибольшее количество осадков приносят летние грозовые ливни во время вегетационного сезона. Зимой дожди и снегопады в основном сопряжены с прохождением циклонов и связанных с ними фронтов.

Морской климат умеренных широт

присущ западным побережьям материков, прежде всего, северо-западной Европы, центральной части тихоокеанского побережья Северной Америки, югу Чили, юго-востоку Австралии и Новой Зеландии. На ход температуры воздуха смягчающее влияние оказывают преобладающие западные ветры, дующие с океанов. Зимы мягкие со средними температурами наиболее холодного месяца выше 0° С, но, когда побережий достигают потоки арктического воздуха, бывают и морозы. Лето в целом довольно теплое; при вторжениях континентального воздуха днем температура может на короткое время повышаться до +38° С. Этот тип климата с небольшой годовой амплитудой температур является наиболее умеренным среди климатов умеренных широт. Например, в Париже средняя температура января +3° С, июля – +18° С.

В районах умеренного морского климата средняя годовая сумма осадков колеблется от 500 до 2500 мм. Наиболее увлажнены наветренные склоны прибрежных гор. Во многих районах осадки выпадают довольно равномерно в течение года, исключение составляет северо-западное тихоокеанское побережье США с очень влажной зимой. Циклоны, движущиеся с океанов, приносят много осадков на западные материковые окраины. Зимой, как правило, держится облачная погода со слабыми дождями и редкими кратковременными снегопадами. На побережьях обычны туманы, особенно летом и осенью.

Влажный субтропический климат

характерен для восточных побережий материков к северу и югу от тропиков. Основные области распространения – юго-восток США, некоторые юго-восточные районы Европы, север Индии и Мьянмы, восточный Китай и южная Япония, северо-восточная Аргентина, Уругвай и юг Бразилии, побережье провинции Натал в ЮАР и восточное побережье Австралии. Лето во влажных субтропиках продолжительное и жаркое, с такими же температурами, как и в тропиках. Средняя температура самого теплого месяца превышает +27° С, а максимальная – +38° С. Зимы мягкие, со средними месячными температурами выше 0° С, но случайные заморозки оказывают губительное влияние на плантации овощей и цитрусовых.

Во влажных субтропиках средние годовые суммы осадков колеблются от 750 до 2000 мм, распределение осадков по сезонам довольно равномерное. Зимой дожди и редкие снегопады приносятся главным образом циклонами. Летом осадки выпадают в основном в виде грозовых ливней, связанных с мощными затоками теплого и влажного океанического воздуха, характерными для муссонной циркуляции восточной Азии. Ураганы (или тайфуны) проявляются в конце лета и осенью, особенно в Северном полушарии.

Субтропический климат с сухим летом

типичен для западных побережий материков к северу и югу от тропиков. В Южной Европе и Северной Африке такие климатические условия характерны для побережий Средиземного моря, что послужило поводом называть этот климат также средиземноморским. Такой же климат в южной Калифорнии, центральных районах Чили, на крайнем юге Африки и в ряде районов на юге Австралии. Во всех этих районах жаркое лето и мягкая зима. Как и во влажных субтропиках, зимой изредка бывают морозы. Во внутренних районах летом температуры значительно выше, чем на побережьях, и часто такие же, как в тропических пустынях. В целом преобладает ясная погода. Летом на побережьях, близ которых проходят океанические течения, нередко бывают туманы. Например, в Сан-Франциско лето прохладное, туманное, а самый теплый месяц – сентябрь.

Максимум осадков связан с прохождением циклонов зимой, когда преобладающие западные воздушные потоки смещаются по направлению к экватору. Влияние антициклонов и нисходящие потоки воздуха под океанами обусловливают сухость летнего сезона. Среднее годовое количество осадков в условиях субтропического климата колеблется от 380 до 900 мм и достигает максимальных величин на побережьях и склонах гор. Летом обычно осадков не хватает для нормального роста деревьев, и поэтому там развивается специфический тип вечнозеленой кустарниковой растительности, известный под названиями маквис, чапарраль, мали, маккия и финбош.

Семиаридный климат умеренных широт

(синоним – степной климат) характерен преимущественно для внутриматериковых районов, удаленных от океанов – источников влаги – и обычно расположенных в дождевой тени высоких гор. Основные районы с семиаридным климатом – межгорные котловины и Великие Равнины Северной Америки и степи центральной Евразии. Жаркое лето и холодная зима обусловлены внутриматериковым положением в умеренных широтах. По крайней мере один зимний месяц имеет среднюю температуру ниже 0° С, а средняя температура самого теплого летнего месяца превышает +21° С. Температурный режим и продолжительность безморозного периода существенно изменяются в зависимости от широты.

Термин «семиаридный» применяется для характеристики этого климата, потому что он менее сухой, чем собственно аридный климат. Средняя годовая сумма осадков обычно менее 500 мм, но более 250 мм. Поскольку для развития степной растительности в условиях более высоких температур необходимо большее количество осадков, широтно-географическое и высотное положение местности определяют климатические изменения. Для семиаридного климата не существует общих закономерностей распределения осадков в течение года. Например, в районах, граничащих с субтропиками с сухим летом, отмечается максимум осадков зимой, в то время как в районах, смежных с областями влажного континентального климата, дожди выпадают в основном летом. Циклоны умеренных широт приносят бóльшую часть зимних осадков, которые часто выпадают в виде снега и могут сопровождаться сильными ветрами. Летние грозы нередко бывают с градом. Количество осадков сильно изменяется от года к году.

Аридный климат умеренных широт

присущ главным образом центрально-азиатским пустыням, а на западе США – лишь небольшим участкам в межгорных котловинах. Температуры такие же, как в районах с семиаридным климатом, однако осадков здесь недостаточно для существования сомкнутого естественного растительного покрова и средние годовые суммы обычно не превышают 250 мм. Как и в семиаридных климатических условиях, количество осадков, определяющее аридность, зависит от термического режима.

Семиаридный климат низких широт

в основном типичен для окраин тропических пустынь (например, Сахары и пустынь центральной Австралии), где нисходящие потоки воздуха в субтропических зонах высокого давления исключают выпадение осадков. От семиаридного климата умеренных широт рассматриваемый климат отличается очень жарким летом и теплой зимой. Средние месячные температуры выше 0° С, хотя зимой иногда случаются заморозки, особенно в районах, наиболее удаленных от экватора и расположенных на больших высотах. Количество осадков, необходимое для существования сомкнутой естественной травянистой растительности, здесь выше, чем в умеренных широтах. В приэкваториальной полосе дожди идут в основном летом, тогда как на внешних (северных и южных) окраинах пустынь максимум осадков приходится на зиму. Осадки большей частью выпадают в виде грозовых ливней, а зимой дожди приносятся циклонами.

Аридный климат низких широт.

Это жаркий сухой климат тропических пустынь, простирающихся вдоль Северного и Южного тропиков и находящихся бóльшую часть года под влиянием субтропических антициклонов. Спасение от изнуряющей летней жары можно найти лишь на побережьях, омываемых холодными океаническими течениями, или в горах. На равнинах средние летние температуры заметно превышают +32° С, зимние обычно выше +10° С.

На большей части этого климатического района средняя годовая сумма осадков не превышает 125 мм. Бывает так, что на многих метеорологических станциях несколько лет подряд вообще не регистрируются осадки. Иногда средняя годовая сумма осадков может достигать 380 мм, но и этого все же достаточно лишь для развития разреженной пустынной растительности. Изредка осадки выпадают в форме непродолжительных сильных грозовых ливней, но вода быстро стекает, образуя ливневые паводки. Самые засушливые районы расположены вдоль западных берегов Южной Америки и Африки, где холодные океанические течения препятствуют формированию облаков и выпадению осадков. На этих побережьях часто бывают туманы, образующиеся за счет конденсации влаги в воздухе над более холодной поверхностью океана.

Переменно-влажный тропический климат.

Районы с таким климатом расположены в тропических субширотных поясах, на несколько градусов севернее и южнее экватора. Этот климат называется также муссонным тропическим, так как преобладает в тех частях Южной Азии, которые находятся под влиянием муссонов. Другие районы с таким климатом – тропики Центральной и Южной Америки, Африки и Северной Австралии. Средние летние температуры обычно ок. +27° С, а зимние – ок. +21° С. Самый жаркий месяц, как правило, предшествует летнему сезону дождей.

Средние годовые суммы осадков колеблются от 750 до 2000 мм. В течение летнего дождливого сезона определяющее воздействие на климат оказывает внутритропическая зона конвергенции. Здесь часто бывают грозы, иногда в течение длительного времени сохраняется сплошная облачность с затяжными дождями. Зима сухая, так как в этот сезон господствуют субтропические антициклоны. В некоторых районах дожди не выпадают в течение двух-трех зимних месяцев. В Южной Азии влажный сезон совпадает с летним муссоном, который приносит влагу с Индийского океана, а зимой сюда распространяются азиатские континентальные сухие воздушные массы.

Влажный тропический климат,

или климат влажных тропических лесов, распространен в экваториальных широтах в бассейнах Амазонки в Южной Америке и Конго в Африке, на п-ове Малакка и на островах Юго-Восточной Азии. Во влажных тропиках средняя температура любого месяца не менее +17° С, обычно средняя месячная температура ок. +26° С. Как в переменно-влажных тропиках, из-за высокого полуденного стояния Солнца над горизонтом и одинаковой продолжительности дня в течение всего года сезонные колебания температуры невелики. Влажный воздух, облачность и густой растительный покров препятствуют ночному охлаждению и поддерживают максимальные дневные температуры ниже +37° С, более низкие, чем в более высоких широтах.

Среднее годовое количество осадков во влажных тропиках колеблется от 1500 до 2500 мм, распределение по сезонам обычно довольно равномерное. Осадки в основном связаны с внутритропической зоной конвергенции, которая располагается немного севернее экватора. Сезонные смещения этой зоны к северу и югу в некоторых районах приводят к формированию двух максимумов осадков в течение года, разделенных более сухими периодами. Ежедневно тысячи гроз прокатываются над влажными тропиками. В промежутках между ними солнце светит в полную силу.

Климаты высокогорий.

В высокогорных районах значительное разнообразие климатических условий обусловлено широтно-географическим положением, орографическими барьерами и различной экспозицией склонов по отношению к Солнцу и влагонесущим воздушным потокам. Даже на экваторе в горах встречаются снежники-перелетки. Нижняя граница вечных снегов опускается к полюсам, достигая уровня моря в полярных районах. Подобно ей и другие границы высотных термических поясов понижаются по мере приближения к высоким широтам. Наветренные склоны горных хребтов получают больше осадков. На горных склонах, открытых для вторжений холодного воздуха, возможно понижение температуры. В целом для климата высокогорий характерны более низкие температуры, более высокая облачность, большее количество осадков и более сложный ветровой режим, чем для климата равнин на соответствующих широтах. Характер сезонных изменений температур и осадков в высокогорьях обычно такой же, как и на прилегающих равнинах.

МЕЗО- И МИКРОКЛИМАТЫ

Территории, уступающие по размерам макроклиматическим районам, тоже имеют климатические особенности, заслуживающие специального изучения и классификации. Мезоклиматы (от греч. meso – средний) – это климаты территорий размером в несколько квадратных километров, например, широких речных долин, межгорных впадин, котловин больших озер или городов. По площади распространения и характеру различий мезоклиматы являются промежуточными между макроклиматами и микроклиматами. Последние характеризуют климатические условия на небольших участках земной поверхности. Микроклиматические наблюдения проводятся, например, на улицах городов или на пробных площадках, заложенных в пределах однородного растительного сообщества.

ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Такие климатические характеристики, как температура и осадки, изменяются в широком диапазоне между экстремальными (минимальными и максимальными) значениями. Хотя они наблюдаются редко, для понимания природы климата экстремальные показатели так же важны, как и средние. Наиболее теплым является климат тропиков, причем климат влажных тропических лесов жаркий и влажный, а аридный низких широт – жаркий и сухой. Максимальные температуры воздуха отмечены в тропических пустынях. Самая высокая в мире температура – +57,8° С – была зарегистрирована в Эль-Азизии (Ливия) 13 сентября 1922, а самая низкая – –89,2° С на советской станции «Восток» в Антарктиде 21 июля 1983.

В разных районах мира были зарегистрированы экстремальные значения количества осадков. Например, за 12 месяцев с августа 1860 по июль 1861 в местечке Черапунджи (Индия) выпало 26 461 мм. Среднее годовое количество осадков в этом пункте, одном из самых дождливых на планете, ок. 12 000 мм. О количестве выпавшего снега имеется меньше данных. На станции Парадайс-Рейнджер в национальном парке Маунт-Рейнир (шт. Вашингтон, США) в течение зимы 1971–1972 было зарегистрировано 28 500 мм снега. На многих метеорологических станциях в тропиках с длинными рядами наблюдений вообще ни разу не были отмечены осадки. Таких мест много в Сахаре и на западном побережье Южной Америки.

При экстремальных скоростях ветра измерительные приборы (анемометры, анемографы и др.) часто выходили из строя. Наибольшие скорости ветра в приземном слое воздуха, вероятно, развиваются в смерчах (торнадо), где, по оценкам, они могут намного превышать 800 км/ч. В ураганах или тайфунах, ветер иногда достигает скорости более 320 км/ч. Ураганы весьма типичны для Карибского региона и западной части Тихого океана.

ВЛИЯНИЕ КЛИМАТА НА БИОТУ

От климата зависят температурный и световой режимы и влагообеспеченность, необходимые для развития растений и лимитирующие их географическое распространение. Большинство растений не может расти при температуре ниже +5° С, и многие виды погибают при отрицательных температурах. С увеличением температур возрастают потребности растений во влаге. Свет необходим для фотосинтеза, а также для цветения и развития семян. Затенение почвы кронами деревьев в густом лесу подавляет рост более низких растений. Важным фактором является также ветер, существенно изменяющий режим температуры и влажности.

Растительность каждого региона является индикатором его климата, поскольку распространение сообществ растений в значительной степени обусловлено климатом. Растительность тундры в условиях субполярного климата сформирована только такими низкорослыми формами, как лишайники, мхи, травы и невысокие кустарники. Короткий вегетационный период и широкое распространение многолетней мерзлоты затрудняют рост деревьев всюду, кроме речных долин и склонов южной экспозиции, где почва летом оттаивает на бóльшую глубину. Хвойные леса из ели, пихты, сосны и лиственницы, называющиеся также тайгой, растут в условиях субарктического климата.

Влажные районы умеренных и низких широт особенно благоприятны для произрастания лесов. Самые густые леса приурочены к районам умеренного морского климата и влажным тропикам. Области влажного континентального и влажного субтропического климата тоже большей частью залесены. При наличии сухого сезона, например в районах субтропического климата с сухим летом или переменно-влажного тропического климата, растения соответствующим образом адаптируются, формируя либо низкорослый, либо разреженный древесный ярус. Так, в саваннах в условиях переменно-влажного тропического климата преобладают злаковники с одиночными деревьями, растущими на больших расстояниях одно от другого.

В семиаридных климатах умеренных и низких широт, где всюду (кроме речных долин) слишком сухо для роста деревьев, господствует травянистая степная растительность. Злаки здесь низкорослые, возможна также примесь полукустарников и полукустарничков, например полыни в Северной Америке. В умеренных широтах злаковые степи в более влажных условиях у границ своего ареала сменяются высокотравными прериями. В аридных условиях растения растут далеко одно от другого, часто имеют толстую кору или мясистые стебли и листья, способные запасать влагу. Самые засушливые районы тропических пустынь совершенно лишены растительности и представляют собой обнаженные каменистые или песчаные поверхности.

Климатическая высотная поясность в горах обусловливает соответствующую вертикальную дифференциацию растительности – от травянистых сообществ предгорных равнин до лесов и альпийских лугов.

Многие животные способны адаптироваться к широкому диапазону климатических условий. Например, млекопитающие в холодном климате или зимой имеют более теплый мех. Однако для них важна также доступность пищи и воды, которая меняется в зависимости от климата и сезона. Для многих видов животных характерны сезонные миграции из одного климатического района в другой. Например, зимой, когда травы и кустарники в условиях переменно-влажного тропического климата Африки высыхают, происходят массовые миграции травоядных животных и хищников в более влажные районы.

В природных зонах земного шара почвы, растительность и климат тесно взаимосвязаны. Тепло и влага определяют характер и темпы химических, физических и биологических процессов, в результате которых изменяются горные породы на склонах разной крутизны и экспозиции и создается огромное разнообразие почв. Там, где грунт скован мерзлотой на протяжении большей части года, как в тундре или высоко в горах, процессы почвообразования замедлены. В аридных условиях растворимые соли обычно содержатся на поверхности почвы или в приповерхностных горизонтах. Во влажных климатах избыточная влага просачивается вниз, вынося растворимые минеральные соединения и глинистые частицы на значительные глубины. Некоторые из самых плодородных почв являются продуктами недавней аккумуляции – ветровой, флювиальной или вулканической. Такие молодые почвы еще не подверглись сильному выщелачиванию и потому сохранили запасы питательных веществ.

Распространение сельскохозяйственных культур и методы возделывания почв тесно связаны с климатическими условиями. Бананы и каучуковые деревья требуют обилия тепла и влаги. Финиковые пальмы хорошо растут только в оазисах в аридных низкоширотных областях. Для большей части культур в аридных условиях умеренных и низких широт необходимо орошение. Обычным типом землепользования в районах семиаридного климата, где распространены злаковники, является пастбищное животноводство. Хлопок и рис имеют более продолжительный вегетационный период, чем яровая пшеница или картофель, и все эти культуры страдают от заморозков. В горах сельскохозяйственное производство дифференцируется по высотным поясам так же, как естественная растительность. Глубокие долины во влажных тропиках Латинской Америки находятся в жарком поясе (tierra caliente) и там выращивают тропические культуры. На несколько больших высотах в умеренном поясе (tierra templada) типичной культурой является кофе. Выше располагается холодный пояс (tierra fria), где выращивают зерновые культуры и картофель. В еще более холодном поясе (tierra helada), расположенном чуть ниже снеговой линии, на альпийских лугах возможен выпас скота, а набор сельскохозяйственных культур крайне ограничен.

Климат оказывает влияние на здоровье и условия жизни людей так же, как и на их хозяйственную деятельность. Человеческий организм теряет тепло за счет излучения, теплопроводности, конвекции и испарения влаги с поверхности тела. Если эти потери слишком велики в холодную погоду или слишком малы в жаркую погоду, человек испытывает дискомфорт и может заболеть. Низкая относительная влажность и большая скорость ветра усиливают эффект охлаждения. Изменения погоды приводят к стрессам, ухудшают аппетит, нарушают биоритмы и снижают сопротивляемость человеческого организма болезням. Климат влияет также на условия обитания патогенных микроорганизмов, вызывающих заболевания, и поэтому возникают сезонные и региональные вспышки заболеваний. Эпидемии пневмонии и гриппа в умеренных широтах часто бывают зимой. Малярия распространена в тропиках и субтропиках, где имеются условия для размножения малярийных комаров. Заболевания, обусловленные неправильным питанием, косвенно связаны с климатом, так как в пищевых продуктах, производимых в том или ином регионе, в результате влияния климата на рост растений и состав почв может не хватать некоторых питательных веществ.

ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА

Горные породы, ископаемые растительные остатки, рельеф и ледниковые отложения содержат информацию о значительных колебаниях средних температур и осадков на протяжении геологического времени. Изменения климата также могут изучаться на основании анализа годичных колец древесины, аллювиальных отложений, донных осадков океанов и озер и органических отложений торфяников. В течение нескольких последних миллионов лет в целом происходило похолодание климата, а сейчас, судя по непрерывному сокращению полярных ледниковых покровов, мы, видимо, находимся в конце ледникового периода.

Климатические изменения за исторический период иногда можно реконструировать на основе информации о голоде, наводнениях, заброшенных поселениях и миграциях народов. Непрерывные ряды измерений температуры воздуха имеются только для метеорологических станций, расположенных преимущественно в Северном полушарии. Они охватывают лишь немногим более одного столетия. Эти данные свидетельствуют, что за последние 100 лет средняя температура на земном шаре повысилась почти на 0,5° С. Это изменение происходило не плавно, а скачкообразно – резкие потепления сменялись относительно стабильными этапами.

Специалисты разных областей знания предложили многочисленные гипотезы для объяснения причин климатических изменений. Одни полагают, что климатические циклы определяются периодическими колебаниями солнечной активности с интервалом ок. 11 лет. На годовые и сезонные температуры могли влиять изменения формы орбиты Земли, что приводило к изменению расстояния между Солнцем и Землей. В настоящее время Земля находится ближе всего к Солнцу в январе, однако примерно 10 500 лет назад такое положение она занимала в июле. Согласно еще одной гипотезе, в зависимости от угла наклона земной оси менялось количество поступавшей на Землю солнечной радиации, что влияло на общую циркуляцию атмосферы. Не исключено также, что полярная ось Земли занимала иное положение. Если географические полюса находились на широте современного экватора, то, соответственно, смещались и климатические пояса.

Так называемые географические теории объясняют долговременные колебания климата движениями земной коры и изменением положения материков и океанов. В свете глобальной тектоники плит на протяжении геологического времени материки перемещались. В результате менялось их положение по отношению к океанам, а также по широте. В процессе горообразования формировались горные системы с более прохладным и, возможно, более влажным климатом.

Загрязнение атмосферы тоже способствует изменению климата. Большие массы пыли и газов, поступавшие в атмосферу при извержениях вулканов, эпизодически становились преградой на пути солнечной радиации и приводили к охлаждению земной поверхности. Повышение концентрации некоторых газов в атмосфере усугубляет общую тенденцию к потеплению.

Парниковый эффект.

Подобно стеклянной крыше теплицы, многие газы пропускают бóльшую часть тепловой и световой энергии Солнца к поверхности Земли, но препятствуют быстрой отдаче излучаемого ею тепла в окружающее пространство. Основными вызывающими «парниковый» эффект газами являются водяной пар и углекислый газ, а также метан, фторуглероды и оксиды азота. Без парникового эффекта температура земной поверхности понизилась бы столь сильно, что вся планета покрылась бы льдом. Однако чрезмерное усиление парникового эффекта также может стать катастрофическим.

С начала промышленной революции количество парниковых газов (в основном углекислого) в атмосфере возросло за счет хозяйственной деятельности человека и особенно сжигания ископаемого топлива. Многие ученые в настоящее время полагают, что рост средней глобальной температуры после 1850 произошел главным образом в результате увеличения содержания в атмосфере углекислого газа и других парниковых газов антропогенного происхождения. Если современные тенденции использования ископаемого топлива сохранятся и в 21 в., средняя глобальная температура может повыситься на 2,5–8° С к 2075. При условии использования ископаемого топлива более быстрыми, чем в настоящее время, темпами такое увеличение температуры может произойти уже к 2030.

Прогнозируемое повышение температуры может привести к таянию полярных льдов и большинства горных ледников, в результате чего уровень моря поднимется на 30–120 см. Все это может также отразиться на изменении погодных условий на Земле с такими возможными последствиями, как продолжительные засухи в ведущих сельскохозяйственных регионах мира.

Однако глобальное потепление как следствие парникового эффекта может быть замедлено, если сократить выбросы углекислого газа при сжигании ископаемого топлива. Такое сокращение потребовало бы ограничений его использования во всем мире, более эффективного потребления энергии и расширения применения альтернативных энергетических источников (например, энергии воды, Солнца, ветра, водорода и пр.).

Литература:

Погосян Х.П. Общая циркуляция атмосферы . Л., 1952
Блютген И. География климатов , т. 1–2. М., 1972–1973
Витвицкий Г.Н. Зональность климата Земли . М., 1980
Ясаманов Н.А. Древние климаты Земли . Л., 1985
Колебания климата за последнее тысячелетие . Л., 1988
Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология . М., 1994