Кліматотворні чинники – Що таке клімат та кліматотворні чинники?

1. Поняття про клімат. Клімат – це багаторічний режим погоди, типовий для цієї території. Він, як і погода, характеризується сукупністю значень метеорологічних елементів. Основними з них є температура та опади, їх зміни протягом року. Дані для наукового узагальнення беруться за багаторічний період (зазвичай 35 чи 100 років). Опис клімату включає як середні значення метеорологічних елементів, але й їх річний і добовий хід, крайні значення, повторюваність.

Клімат, на відміну від погоди, характеризується стійкістю. Він змінюється лише протягом дуже тривалого часу. Однак коливання клімату можна спостерігати і за короткий час (наприклад, 30-35 років). Клімат, як і всі метеорологічні елементи, змінюється на земній поверхні від екватора до полюсів, а на одній і тій же широті – при русі від узбереж материків до їх внутрішніх частин. У гірських країнах кліматичні умови змінюються від підніжжя до вершин гір.

Клімат має дуже велике значення для процесів, що відбуваються на земній поверхні. Він дуже впливає на руйнування гірських порід і рельєф, харчування річок і водойм, їх стан, розвиток грунтів. Багатство рослинного та тваринного світу також визначається кліматом. Кліматичні умови впливають на здоров’я людини, спосіб її життя.

У сучасний період великий вплив на клімат надає людина та її господарська діяльність (рис.34, 35). Наслідки позначаються природних умов життя (рис.36).

2. Залежність клімату від географічної широти та віддаленості території від океанів та морів. Основні фактори формування клімату – географічна широта; розподіл суші та океану; віддаленість території від морів та океанів; морські течії; висота над рівнем моря; рельєф. Вони називаються кліматоутворюючими факторами (рис. 37).

Головний кліматоутворюючий фактор – географічна широта. В основному від неї залежить кількість сонячного тепла, яке одержує земна поверхня. Тому температура повітря змінюється від екватора до полюсів. У цьому напрямі змінюються всі інші метеорологічні елементи (атмосферний тиск, вітри, вологість, хмарність, опади) та клімат загалом.

Важливими кліматоутворюючими факторами є розподіл суші та моря та віддаленість території від морів та океанів (рис. 38). Суша та море нагріваються та охолоджуються по-різному. Тому на одній і тій же широті спостерігаються значні відмінності у температурі та розподілі опадів. Так, на паралелі 60 ° пн. ш. середня температура січня в Атлантичному океані та біля західних берегів Європи дорівнює 0 °С. Біля східних берегів Балтійського моря вона дорівнює -8 °С, на сході Східноєвропейської рівнини – -14 °С, на Єнісеї -30 °С, на Олені -40 °С. У цьому напрямі зменшується кількість опадів. На заході Європи їх випадає понад 1000 мм, на Східноєвропейській рівнині — близько 500 мм, Сході Сибіру — 300 мм.

Не менші відмінності існують в амплітудах температур, тиску, характері та часі випадання опадів. Тому розрізняють морський та континентальний клімат.

3. Морські течії та клімат. Великий вплив на клімат мають морські течії. Вони переносять тепло з одних широт до інших і ведуть до похолодання чи потепління клімату. Узбережжя материків, що омиваються холодними течіями, холодніше за їх внутрішні частини, розташовані на тих же широтах. Холодні течії посилюють сухість клімату. Вони охолоджують нижні шари повітря, а холодне повітря, як відомо, стає щільнішим і важким і не може підніматися. Це не сприяє утворенню хмар та опадів. Клімат узбереж, що омиваються теплими течіями, тепліше і м’якше, ніж усередині материка. Від теплих течій повітря нагрівається і зволожується. При піднятті нагору він стає перенасиченим, утворюються хмари, випадають опади.

Прикладом різного впливу на клімат теплих і холодних течій може бути клімат східного узбережжя Північної Америки та західного узбережжя Європи між 55-ою та 70-ою паралелями. Американське узбережжя омивається холодною Лабрадорською течією, європейське — теплою Північно-Атлантичною. На американському узбережжі середньорічні температури від 0 до -10 °С, на європейському від +10 до 0 °С. Тривалість безморозного періоду на американському узбережжі — 60 днів на рік, але в європейському — від 150 до 210 днів. На півострові Лабрадор — безлісний простір, у Європі — хвойні та змішані ліси.

4. Рельєф та клімат. Великий і різноманітний вплив рельєфу на клімат. Гірські підняття та хребти – механічні перепони на шляху руху повітря. У ряді випадків гори є межею областей із різним кліматом, тому що вони перешкоджають обміну повітрям. Так, сухість клімату центральної частини Азії значною мірою пояснюється наявністю великих гірських систем на околицях.

Розташування гірських схилів і хребтів стосовно океанам і сторонам горизонту є причиною різного розподілу опадів. Навітряні схили гір одержують опадів більше, ніж підвітряні, оскільки повітря при піднятті по схилах гір охолоджується, перенасичується і виділяє рясні опади (рис. 39). Саме на навітряних схилах гірських країн розташовуються найбільш вологі райони Землі. Наприклад, на південних схилах Гімалаїв випадає багато опадів, тому там багатий рослинний та тваринний світ. Північні схили Гімалаїв сухі та пустельні.

Кліматичні умови у горах залежить від абсолютної висоти. З висотою температура повітря знижується, атмосферний тиск та вологість падають, кількість опадів до певної висоти зростає, а потім зменшується, змінюються швидкість та напрям вітру. Клімат у горах змінюється на порівняно коротких відстанях та суттєво відрізняється від клімату сусідніх рівнин.

Кліматоутворюючі фактори: сонячна радіація, характер поверхні, що підстилає, циркуляція атмосфери

Клімат – багаторічний погодний режим. Клімат формується під впливом основних кліматоутворюючих факторів: кількість сонячної радіації, характер поверхні, що підстилає, загальної циркуляції атмосфери. Також географічними факторами , що впливають на клімат окремих регіонів Землі, є:- широта та висота місцевості;- близькість до моря;- особливість рельєфу та рослинного покриву;- Наявність снігового, льодового покриву;- Ступінь забруднення атмосфери.

 Сонячна радіація – кількість теплової та світлової енергії, яка надходить до Землі від Сонця. Вимірюють сонячну радіацію в кілокалоріях (ккал) на одиницю площі (см ² ) протягом року (1 кал = 4,1868 Дж). Кількість сонячної радіації розподіляється зонально і зменшується від екватора до полюсів .

Зональний розподіл сонячної радіації може порушуватись. Причини такого азонального розподілу:

• Ступінь прозорості атмосфери. Хмари, пилюка, зміг, дим зменшують кількість сонячної радіації, яка надходить до Землі.
• Абсолютна висота території. Гірські вершини одержують більше сонячної радіації, ніж рівнинні поверхні.
• Тривалість світлового дня. Влітку в районах біля полюсів надходить значна кількість сонячної радіації.

Основні кліматутворюючі фактори та їх особливості

I. Сонячна радіація. Існує кілька видів сонячної радіації:

• Пряма сонячна радіація – частина випромінювання Сонця як прямих променів, які надходять до Землі.
• Розсіяна сонячна радіація – сонячне випромінювання як розсіяних променів, які надходять до Землі.
• Сумарна сонячна радіація – загальна кількість прямої та розсіяної радіації.
• Поглинена сонячна радіація – частина сонячної радіації, що поглинається Землею.
• Відображена сонячна радіація – частина сонячної радіації, відбита Землею у космос.

ІІ. Характер підстилаючої вперхности. Від характеру поверхні, що підстилає, залежить здатність земної поверхні відображати сонячну радіацію (альбедо). Альбедо – відношення кількості відбитої сонячної радіації до сумарної, що надійшла на цю поверхню, вимірюється у відсотках. Альбедо підстилаючої поверхні залежить від її кольору, вологості, прозорості, шорсткості. Основні показники альбедо:

• Лід/сніг – 70-90% відображення
• Пісок – 35%
• Трава/зелень – 20-25%
• Ґрунт – 15-20%
• Вода – 5%.

ІІІ. Атмосферна циркуляція – система горизонтальних та вертикальних переміщень повітряних мас у тропосфері. Основним фактором, що викликає загальну циркуляцію атмосфери, є нерівномірний розподіл тепла по території земної поверхні, що у свою чергу обумовлено кулястою формою Землі та нахилом земної осі. Основні рухи у циркуляції атмосфери є замкнутими, що також обумовлено сферичністю Землі та дією сили Коріоліса. Під дією сили Коріоліса напрямок потоків повітря відхиляється.

Основні види прояву циркуляції атмосфери: циклони та антициклони; постійні та сезонні вітри.

Циклон (а) – замкнута область зі зниженим тиском у центрі та вітрами, що дмуть від околиці до центру. Повітря в циклоні завдяки силі обертання Землі в Північній півкулі рухається проти годинникової стрілки, в південній – за нею. У центрі циклону переважає висхідний рух повітря, що призводить до зниження тиску. Підняття повітря сприяє згущеній водяній парі, утворенню хмар та опадів. Характерно підвищення температури у холодну пору року, відлига, опади; зниження температури, дощова або хмарна погода у теплу пору року.

Антициклон (б) – це замкнута область з високим тиском у центрі та вітрами, що дмуть від околиці за годинниковою стрілкою у Північній півкулі, проти – у Південній. Влітку панує спекотна, ясна погода, а взимку холодна, морозна, ясна погода.

Особливим типом циклонів є тропічні циклони, що утворюються у тропічних широтах над теплою поверхнею океану. Тропічні циклони характеризуються невеликими розмірами та ураганними вітрами швидкістю 180-200 км/год.

Утворення системи постійних вітрів пов’язане із закономірним чергуванням на Землі поясів високого та низького тиску. На полюсах та у тропіків – високий тиск, у екватора та в помірних широтах – низький.

Постійні вітри:

• пасати (дують від тропіків до екватора),
• західне перенесення (від тропіків до помірних широт),
• північно-східні та південно-східні (стокові вітри) (з полюсів до помірних широт).

Місцеві (сезонні) вітри:

• Мусони – сезонні вітри, дія яких залежить від сезонної різниці нагріву території суші. Мусон змінює напрямок двічі на рік: взимку – потік щодо холодного повітря з материка на океан, влітку – вологе тепле повітря дме з океану на материк;
• бриз – вітер, що утворюється на березі моря та змінює свій напрямок двічі на день (вдень дме з моря на сушу, вночі – на море);
• бору – сильний холодний вітер, що дме зі схилів гір до теплого моря. І інші види місцевих вітрів.

Кліматоутворюючі фактори – що під цим розуміється

Природні умови, залежно від яких формується клімат, звуться кліматоутворюючих факторів. Серед них виділяють головні та другорядні, постійно або періодично діючі, що залежать чи ні від діяльності людини.

Основним фактором, від якого залежить клімат у будь-якій точці землі, є географічна широта. Вона визначає кут падіння на землю сонячних променів, тривалість світлого часу доби, кількість сонячної енергії, що отримується, склад атмосфери і т.п.

Важливий регулятор клімату характерні особливості руху повітряних мас. Через циркуляторні процеси в атмосфері відбувається зміна температури повітря, насичуваність його вологою. Перешкодити цьому, ставши перешкодою по дорозі переміщення повітряних мас, можуть гірські хребти і вершини, отже, проявляється вплив рельєфу місцевості.

Аналогічна ситуація з великими водоймами – наприклад, океанами та морями. Повітряні маси, багаті на випарену вологу, поширюються на прилеглі території і формують клімат узбереж. Він більш зволожений і теплий, якщо територія є сусідами з теплими течіями. І навпаки – там, де по сусідству є холодна течія, клімат узбережжя холодніший, ніж на материку.

Прикладом такого сусідства є Перуанська течія на південноамериканському березі. Завдяки йому на землі стало однією пустелею більше. Це найбільш суха в усьому світі пустка – Атакама.

Що впливає на клімат на тій чи іншій території

Географічні координати будь-якої території визначають її кліматичну характеристику. Від того, наскільки близько місцевість знаходиться від екватора, залежить кількість сонячного випромінювання. Будучи опуклою лінією земної кулі, екватор отримує максимальну кількість світла і тепла. У міру віддаленості від нього земля отримує меншу кількість сонця, а отже, клімат характеризуватиметься нижчими температурами повітря.

Аналогічна ситуація із близькістю території до океанів. Крім того, що природна водойма впливає на вологість повітря прилеглих територій, вона характеризується наявністю природних течій. Якщо переважає кількість теплих вод, клімат стає теплим, якщо холодних – сухим.

Цією особливістю пояснюється можливість утворення пустель буквально поряд із узбережжям. Так, фактором, що призвів до утворення пустелі Наміб, є наявність холодної Бенгальської, а пустелі Атакама – холодної Перуанської течії.

Вплив на клімат надає рельєф місцевості. Щоб це пояснити, досить уявити високі гори, які затримують проникнення атмосферних мас на суміжну територію. Наприклад, циркуляцію вологого повітря, що знаходиться над поверхнею Індійського океану (південно-східна частина Африки з теплою Мозамбікською течією), затримують Драконові гори.

Тому на південно-західній частині материка повітряної вологи менше, а східні схили Драконових гір характеризуються більшою кількістю опадів, ніж західні.

Материки, що у оточенні океанів, мають різну кількість кліматичних областей, оскільки мають різні розміри. Наприклад, території помірного поясу в міру віддалення від океану містять такі різновиди клімату:

1. морський;
2. помірний континентальний;
3. континентальний;
4. Різко континентальний;
5. мусонний.

Через різницю атмосферного тиску в сусідніх кліматичних поясах формуються вітри. Так, з Арктики та Антарктики, а також тропічного поясу рухаються повітряні маси високого тиску. Пасати несуть повітря до екватора з тропіків. Мусони дмуть улітку на сушу, а взимку – на океан.

Головні фактори, що підходять до будь-якої точки земної кулі

Впливати на клімат здатні багато чинників, зокрема природні і є результатом діяльності. Як приклад негативного антропогенного фактора можна навести випуск великої кількості хлор-і фторвмісних речовин. Вони є каталізаторами руйнування озону і, отже, факторами, що ведуть до утворення озонових дірок.

Серед природних кліматоутворюючих факторів виділяють загальні (або головні) та прив’язані до певних територій.

Серед головних вважаються:

• сонячна радіація;
• циркуляційні процеси у атмосфері;
• рельєфні особливості.

При цьому цікаво, що такий фактор, як рельєф місцевості, здатний суттєво впливати на дію інших факторів. Пояснюється це просто. Маючи особливий температурний режим, гірські схили та пагорби здатні відбивати частину сонячної енергії, залишаючи в тіні деякі свої ділянки. Ще сильніше посилюють відбивні процеси вершини, що цілий рік покриті льодами та снігами.

Крім того, піднесення здатні фізично затримувати атмосферні фронти, ставлячи природну перешкоду на шляху пересування атмосферних мас. Підтвердженням цього є окремі райони Землі зі значною сухістю клімату: суха Центральна Азія, оточена великою кількістю гір.

Сонячна радіація

Сонце випромінює Землю електромагнітні хвилі. Їхня швидкість дорівнює швидкості світла, а спектральний діапазон охоплює від радіохвиль до рентгенівських променів. Вони сягають атмосфери. Джерелом енергії для всього, що відбувається на Землі, на фізичному та географічному рівнях є саме сонячна радіація. Вона надходить на повернуту до Сонця поверхню і особливо інтенсивна у районі полюсів при полярному дні.

Наявність на небі хмар не блокує проникнення випромінювання. Основне надходження сонячної радіації відбувається з останнього місяця весни по перший місяць осені, оскільки тривалість світлого часу доби в цей час максимальна.

Цю енергію поділяють на пряму радіацію Сонця та розсіяну. Термін «розсіяна» запровадили через присутність у таких потоках водяної пари, пилу, газів. Сумарна радіація складається із цих двох складових. Для неї не характерна зональність, оскільки кількість, що надходить на Землю, залежить від наявності хмарності та її структури, а також визначається прозорістю атмосферного шару.

Сонячна радіація, що на Землю, частково відбивається, а частково – вбирається її поверхнею. Ця частина називається поглиненою радіацією.

Перебіг будь-яких процесів лежить на поверхні Землі залежить від сонячної радіації, включаючи саме життя. Вона регулює радіаційний та тепловий баланс. Ще давньогрецьким астрономом Гіппархом було сформульовано глобальну теорію зміни кліматичних поясів. Вони визначалися нахилом падіння променів Сонця стосовно орбіті руху Землі, і навіть осі її обертання.

Звідси стає зрозумілим походження терміна «клімат», що у перекладі з грецької означає «нахил».

Сучасні погляди на надходження сонячної радіації на поверхню Землі зводяться до двох теорій: зміни активності Сонця та особливостей механізмів, що впливають на вісь обертання Землі.

Циркуляція атмосфери

Повітряні маси, рухаючись над поверхнею Землі, створюють локальні вітри, які можуть ставати циклонами, антициклонами, мусонами і пасатами. Такі повітряні течії можуть долати сотні тисяч кілометрів.

Таким чином, формування клімату відбивається циркуляція атмосфери. Повітряні маси можуть рухатися не лише вздовж поверхні Землі, а й угору-вниз, створюючи як внутрішнє перемішування атмосфери, так і міжширотний повітрообмін. Переміщення повітря походять із зон з високим тиском атмосфери в зону з нижчими показниками.

При цьому пояси часто змінюються в залежності від сезону: впливає різна інтенсивність нагрівання материкової частини та гідросфери. У теплу пору материки підвищують свою температуру швидше, а повітря, що піднімається від них, розріджується, знижуючи тиск. У зимовий час суша також охолоджується, тому повітряні маси переміщаються від неї до води.

На екваторі атмосферний тиск низький, оскільки сонячна радіація інтенсивна. Тепле повітря над цією зоною піднімається нагору і поширюється на тропіки (на північ та південь). Піднявшись на 10-12 км, він поступово втрачає температуру і починає рухатися вниз. Вже у тропіках він накопичується у шарі біля землі, його тиск збільшується.

В Арктиці, Антарктиді, Гренландії та інших полярних широтах цілий рік негативна температура, тому атмосферний тиск підвищений.

Повітряні маси, що переміщаються, здатні формувати не тільки атмосферний тиск, але і за допомогою хмар приносити опади, утворювати вітри, змінювати вологість повітря.

Рельєф місцевості

Циркуляція атмосфери та надходження на Землю сонячної радіації можуть коригуватися ще одним кліматоутворюючим фактором – рельєфом. Високо у горах – особливий клімат. Від орієнтації схилів, наявності снігового та крижаного покриву, а також їхньої висоти залежить, яка частина енергії сонця залишається тут.

Високі гори в географії є ​​механічною перешкодою по дорозі поширення атмосферних фронтів. Часто вони виступають у ролі меж між кліматичними поясами. При цьому може повністю виключатись повітрообмін сусідніх поясів.

Клімат у горах змінюється у міру підйому на висоту: температура стає меншою, тиск падає, вологість зменшується. Опади, що випадають, спочатку стають більш інтенсивними, а потім зменшуються. Крім цього, змінюються властивості вітрів.

Навпаки, рівнинні ділянки землі, як і водні поверхні, не впливають на поширення сонячної радіації, отримуючи її сповна самі і не перешкоджаючи її просуванню.

Певну значущість на формування клімату має характер земної поверхні. Від її виду залежить швидкість нагрівання та охолодження. Так, клімат для океанічної місцевості має невеликі температурні амплітуди, проте там багато опадів та висока хмарність.

Континентальна частина Землі характеризується високими амплітудами температур (як добовими, і річними) і набагато меншою кількістю опадів. Чим більше заглиблюватися в материкову частину, тим вищими будуть коливання температури повітря.

Атмосферна циркуляція повітря визначає океанічні течії. Ті території, на яких вони тепліші, мають вищі температури повітря та показники вологості.

Чинники, що впливають на клімат у певних районах

Поєднання кліматоутворюючих факторів формує природні умови кожної території. Поряд із загальними, існують специфічні фактори, дія яких проявляється лише на конкретних місцевостях. Найбільш зрозумілим це твердження стає, наприклад, у випадках аналізу клімату залежно від віддаленості морів та океанів.

Оскільки суша і вода нагріваються і остигають по-різному, океанічні та морські повітряні маси мають низку відмінностей. Саме вони пояснюють, чому на одній і тій же широті можна спостерігати різні температурні особливості та розподіл опадів.

Так, в описі клімату на паралелі 60 ° пн.ш. можна зустріти Атлантику (0 ° С) та Санкт-Петербург (-8 ° С). На цій же паралелі широти на Єнісеї – мінус 30 °С, у Приураллі – мінус 14 °С. Порядок випадання опадів також різний. На берегах Норвегії їх понад 1000 мм, а Європі буває приблизно 500 мм.

Такі відмінності лежать в основі розподілу кліматичних умов на морські та континентальні. У визначенні з-поміж них існує проміжний варіант – перехідний.