Равноденствия и солнцестояния
Если бы наклона оси не было, то продолжительность дня и ночи в любом месте Земли всегда была бы одинаковой и климат был одним и тем же в течение всего года. Холодным или теплым – в зависимости от широты, но одинаковым. Однако из-за наклона Северное и Южное полушария в течение года получают разные количества солнечного света и тепла, поскольку лучи Солнца в разные периоды падают на них под разными углами.
А теперь ответьте, пожалуйста, на такой вопрос – чем метеоролог отличается от синоптика?
Если вы считаете эти слова синонимами, то ошибаетесь. С одной стороны, любой синоптик – метеоролог, но с другой далеко не каждый метеоролог является синоптиком. Метеорологией называется наука, изучающая атмосферные явления, а синоптика – это раздел метеорологии, изучающий физические процессы в атмосфере для определения будущего состояния погоды. Синоптиков можно назвать метеорологами-предсказателями. У них и гадательные карты имеются, только называются они синоптическими. Это географические карты, на которые несколько раз в сутки наносятся данные о погоде в определенный момент времени. Анализируя синоптические карты, синоптики выдают прогноз погоды.
Практически в каждом прогнозе погоды можно услышать грозные и немного странные слова «атмосферный фронт». Так называется зона раздела различных по свойствам воздушных масс в тропосфере. В первую очередь речь идет о таком свойстве, как температура. Воздушные массы могут быть теплыми или холодными, влажными или сухими, могут иметь разное атмосферное давление… Но атмосферные фронты бывают только теплыми и холодными. Если вы услышите словосочетание «влажный атмосферный фронт», то знайте, что его произнес не метеоролог.
Атмосферные фронты огромны. Они имеют ширину в несколько десятков километров, высоту в несколько сотен метров, а протягиваться могут на тысячи километров.
Атмосферные фронты всегда имеют небольшой уклон по отношению к земной поверхности. Это вызвано взаимодействием разных воздушных масс. Теплый фронт образуется при активном движении, при наступлении теплого воздуха в сторону холодного. Теплый воздух, как более легкий, натекает на отступающий клин холодного и поднимается по плоскости раздела. При подъеме теплый воздух охлаждается, что приводит к конденсации водяного пара, возникновению перистых и слоисто-дождевых облаков и выпадению моросящих осадков. Атмосферное давление с приходом теплого фронта понижается, но этот процесс происходит медленно, при слабом ветре. «Тепло – это вежливый гость», говорят географы.
А вот холод – гость невоспитанный, буйный. Холодный воздух при наступлении, как более тяжелый, подтекает под теплый и толкает его вверх. При этом возникают слоисто-кучевые дождевые облака, из которых выпадают ливневые осадки со шквалами и грозами. Наступление холодного фронта сопровождается сильными ветрами из-за того, что атмосферное давление с приходом холодого фронта повышается быстро.
Многолетний режим погоды, установившийся в данной местности, характерный для нее, называют климатом, а раздел метеорологии, который изучает климат, называют климатологией. Климатологов можно назвать метеоролагами-историками, потому что для создания представления о климате на бо́льшей части территории нашей планеты нужно наблюдать за погодой в течение ряда лет. На бо́льшей части, а не на всей территории, поскольку на экваторе длительных наблюдений не требуется, там климат стабильно-однообразный.
Главными факторами, влияющими на климат или, как выражаются географы, «факторами климатообразования» являются:
– географическая широта;
– господствующие воздушные массы и ветры;
– удаленность территории от океана;
– рельеф;
– абсолютная высота, то есть – высота над уровнем океана;
– морские течения.
От геграфической широты в первую очередь зависит количество поступающей солнечной радиации, определяющее температуру воздуха.
Господствующие воздушные массы и ветры определяют количество атмосферных осадков и режим их выпадения. Также на режим осадков влияет удаленность территории от океана.
Рельеф может способствовать или препятствовать движению воздушных масс. Равнинность суши способствует их передвижению на большие расстояния, в результате чего выравнивается климат побережий и внутренних областей материков. Горы же задерживают воздушные массы, усиливая тем самым контрастность климата.
Абсолютная высота местности влияет на температуру воздуха – чем выше, тем холоднее.
Теплые морские течения насыщают воздух влагой и повышают его температуру. Холодные течения производят обратное действие – сушат и охлаждают воздух.
Климат может изменяется зонально, не зонально (азонально), а также и по высоте.
Зональность изменения климата выражается в существовании на нашей планете тринадцати широтных климатических поясов, которые разделяются на основные и переходные.
К основным климатическим поясам относятся: экваториальный, два тропических, два умеренных, арктический и антарктический. К переходным – два субэкваториальных, два субтропических, субарктический и субантарктический.
Внутри климатических поясов выделяют климатические области, различающиеся по типам климата (это азональные изменения климата). Типы климата обусловлены господством морского или континентального воздуха. Из-за наличия азональных изменений климата нельзя судить о климате только по географической широте. Иначе климат Нью-Йорка у вас получится более жарким, чем климат Ташкента, а морозы в Хельсинки будут суровее магаданских.
Прежде чем приступить к близкому знакомству с климатическими поясами, давайте рассмотрим основные типы климата.
Морской (океанический) влажный климат распространен над океанами и небольшими островами, а также на побережьях материков и больших островов.
Обратите внимание на то, что на материках морской климат охватывает только те побережья, на которые весь год дуют ветры с океана, то есть те, где господствует океанский воздух. К таким побережьям относятся западные побережья в умеренных поясах и восточные – в тропических. Кроме того, благодаря пассатам, морской тип климата распространен на восточных побережьях материков в субтропических поясах Южного полушария.
Знание географии позволяет выбирать места для отдыха, не прибегая к рекламным проспектам и не спрашивая совета на форумах. Посмотрели на карту – и сразу все стало ясно.
Отличительными особенностями морского климата являются обильные осадки (1000 – 2000 мм/год и более), выпадающие равномерно в течение года, а также малые суточные (2–3 °С) и малые сезонные (не более 15 °С) колебания температур. Морской климат мягкий и влажный.
Континентальный тип климата, обусловленный постоянным господством воздуха суши (сухого континентального воздуха), является полной противоположностью морского. Континентальный климат охватывает середину материков и западные побережья материков в тропических поясах. Для этого типа климата характерны малое количество неравномерно выпадающих осадков (до 300 мм/год), резкие суточные (до 40° С) и резкие сезонные (до 60 °С) температурные перепады. Суровость континентального климата обусловлена сухостью воздуха и ничем больше.
Муссонный тип климата наблюдается там, где господствуют муссоны, меняющие направление зимой и летом. Муссоны приносят то влажный, то сухой воздух и потому главной особенностью муссонного климата является резкое преобладание осадков летом и практически полное отсутствие их зимой.[37] Годовое количество осадков колеблется в пределах от 600 до 800 мм, но может быть и больше.
Средиземноморский тип климата распространен только в субтропических поясах на западных побережьях материков. Летом пассаты приносят сюда сухой и теплый воздух тропический воздух от центра материка, вследствие чего лето получается жарким и сухим. Зимой западные ветры приносят влажный и не очень холодный океанский воздух, ввиду чего зима получается дождливой и теплой.
С типами климата мы закончили, переходим к климатическим поясам.
Экваториальный климатический пояс расположен в области экватора. Это единственный пояс, в котором не происходит смены сезонов года, где разница между сезонами не выражена. Экватор – зона вечного лета. Здесь на протяжении всего года господствуют жаркие и влажные экваториальные воздушные массы. Весь год температура воздуха составляет +25 – +28 °С. Атмосферные осадки в виде дождей выпадают ежедневно после полудня. Годовая сумма осадков составляет примерно 3000 миллиметров. Два особо дождливых периода совпадают с днями равноденствия, когда Солнце, проходящее над экватором в зените, максимально нагревает поверхность суши и водную поверхность, увеличивая испарение.
Субэкваториальные климатические пояса обрамляют экваториальный. Для них характерен муссонный климат. Летний муссон приносит влажный экваториальный воздух, а зимний муссон – сухой тропический воздух. Атмосферные осадки выпадают только летом. Количество осадков понижается от границы с экваториальным поясом (1500 мм/год) к границе с тропическим (300 мм/год).
В субэкваториальном поясе наблюдаются два сезона – дождливый летний и сухой зимний. Температурные различия между ними невелики, но все же присутствуют. Летом температура воздуха колеблется в пределах +26 – +28 °С, а зимой – +22 – +24 °С. В дождливый летний период суточного колебания температур практически не наблюдается, а в сухой зимний сезон днем существенно теплее, чем ночью. Вспомните, что влажный воздух оказывает парниковый эффект – водяные пары, хорошо поглощающие тепло, препятствуют ночному охлаждению суши в летний период.
Тропические климатические пояса расположены между субэкваториальными и субтропическими. Здесь круглогодично дуют пассаты. В зависимости от того, откуда пассаты несут воздух – с океана или с материка, в тропическом поясе присутствуют два типа климата: морской и континентальный.
Континентальный тропический климат характерен для центральной части и западного побережья материков. Осадков зде