Непознанное 

Что входит в климат. Какой климат характерен для России: арктический, субарктический, умеренный и субтропический

Климат России имеет особую дифференциацию, несравнимую ни с одной другой страной мира. Это объясняется широкой протяжённостью страны по Евразии, неоднородностью расположения водоёмов и большим разнообразием рельефа: от высокогорных пиков до равнин, лежащих ниже уровня моря.

Россия преимущественно расположена в средних и высоких широтах. Благодаря чему погодные условия на большей части страны суровые, смена времён года происходит чётко, а зимы продолжительные и морозные. Значительное влияние на климат России оказывает Атлантический океан. Несмотря на то, что его воды не соприкасаются с территорией страны, он управляет переносом воздушных масс в умеренных широтах, где и расположена большая часть страны. Так как в западной части нет высоких гор, то воздушные масс беспрепятственно проходят вплоть до Верхоянского хребта. Зимой они способствуют смягчению морозов, а летом провоцируют похолодание и выпадение осадков.

Климатические пояса и области России

(Карта-схема климатических поясов России )

На территории России представлены 4 климатических пояса:

Арктический климат

(Острова Северного Ледовитого океана, приморские области Сибири )

Арктические воздушные массы, господствующие круглогодично, в сочетании с крайне слабым воздействием солнца являются причиной суровый погодных условий. Зимой, во время полярной ночи, среднесуточная температура не превышает -30°С. Летом, большая часть солнечных лучей отражается от поверхности снега. Поэтому атмосфера не прогревается свыше 0°С...

Субарктический климат

(Область вдоль полярного круга )

Зимой погодные условия приближены к арктическим, но лето более тёплое (в южных частях температура воздуха может подниматься до +10°С). Количество осадков превышает величину испаряемости...

Умеренный климат

  • Континентальный (Западно-Сибирская равнина на юге и в центральной части ). Климат характеризуется небольшим количеством осадков и широким разбросом температур в зимнее и летнее время.
  • Умеренно континентальный (Европейская часть ). Западный перенос воздушных масс приносит воздух с Атлантического океана. В связи с этим зимние температуры редко снижаются до отметки -25°С, случаются оттепели. Лето тёплое: на юге до +25°С, в северной части до +18°С. Осадки выпадают неравномерно от 800мм в год на северо-западе до 250 мм на юге.
  • Резко континентальный (Восточная Сибирь ). Внутриконтинентальное положение и отсутствие влияния океанов объясняет сильный прогрев воздуха во время непродолжительного лета (до +20°С) и резкое охлаждение зимой (доходит до -48°С). Годовое количество осадков не превышает 520 мм.
  • Муссонный континентальный (Южная часть Дальнего Востока ). С наступлением зимы приходит сухой и холодный континентальный воздух, из-за чего температура воздух снижается до -30°С, но осадков выпадает мало. Летом под воздействием воздушных масс с Тихого океана температура не может подняться выше +20°С.

Субтропический климат

(Черноморское побережье, Кавказ )

Узкая полоса субтропического климата защищена горами Кавказа от прохождения холодных воздушных масс. Это единственный уголок страны, где в зимние месяцы температура воздуха положительная, а продолжительность лета значительно выше, чем на остальной части. Морской влажный воздух выдаёт до 1000 мм осадков в год...

Климатические зоны России

(Карта климатических зон России )

Зонирование происходит на 4 условные области:

  • Первая - тропическая (Южные части России );
  • Вторая - субтропическая (Приморье, западный и северо-западные регионы );
  • Третья - умеренная (Сибирь, Дальний Восток );
  • Четвёртая - полярная (Якутия, более северные районы Сибири, Урала и Дальнего Востока ).

Помимо четырёх основный зон существует, так называемая «особая», в состав которой включены районы за полярным кругом, а также Чукотка. Деление на участки с приблизительно схожим климатом происходит из-за неравномерного прогревания поверхности земли Солнцем. В России это деление совпадает с меридианами, кратными 20: 20-м, 40-м, 60-м и 80-м.

Климат регионов России

Для каждого района страны характерны особые климатические условия. В северных регионах Сибири, Якутии наблюдаются отрицательные среднегодовые температуры и короткое лето.

Отличительная особенность Дальневосточного климата - его контрастность. Путешествуя по направлению к океану заметно изменение от континентального климата к муссонному.

В Центральной России деление на времена года происходит отчётливо: жаркое лето сменяется непродолжительной осенью, а после прохладной зимы приходит весна с повышенным уровнем осадков.

Климат Юга России идеален для отдыха: море не успевает сильно охладиться за время тёплой зимы, и туристический сезон начинается уже в конце апреля.

Климат и времена года регионов России:

Многообразием климат России обязан обширности территории и открытостью к Северному Ледовитому океану. Большая протяжённость объясняет существенную разницу среднегодовых температур, неравномерность воздействия солнечной радиации и обогрева страны. На большей части отмечаются суровые погодные условия с выраженным континентальным характером и чёткой сменой температурных режимов и количества осадков по временам года.

Климат — многолетний режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения.

Климат - статистический ансамбль состояний, через который проходит система: гидросфера → литосфера → атмосфера за несколько десятилетий. Под климатом принято понимать усреднённое значение погоды за длительный промежуток времени (порядка нескольких десятилетий) то есть климат - это средняя погода. Таким образом, погода - это мгновенное состояние некоторых характеристик (температура, влажность, атмосферное давление). Отклонение погоды от климатической нормы не может рассматриваться как изменение климата, например, очень холодная зима не говорит о похолодании климата. Для выявления изменений климата нужен значимый тренд характеристик атмосферы за длительный период времени порядка десятка лет. Основными глобальными геофизическими циклическими процессами, формирующими климатические условия на Земле, являются теплооборот, влагооборот и общая циркуляция атмосферы.

Помимо общего понятия «климат» существуют следующие понятия:

  • климат свободной атмосферы - изучается аэроклиматологией.
  • Микроклимат
  • Макроклимат - климат территорий планетарного масштаба.
  • Климат приземного слоя воздуха
  • местный климат
  • Климат почвы
  • фитоклимат - климат растений
  • городской климат

Климат изучается наукой климатологией. Изменения климата в прошлом изучает палеоклиматология.

Кроме Земли, понятие «климат» может относиться к другим небесным телам (планетам, их спутникам и астероидам), имеющим атмосферу.

Климатические пояса и типы климата

Климатические пояса и типы климата существенно меняются по широте, начиная от экваториальной зоны и заканчивая полярной, но климатические пояса являются не единственным фактором, также важное влияние оказывает близость моря, система циркуляции атмосферы и высота над уровнем моря.

В России и на территории бывшего СССР использовалась классификация типов климата, созданная в 1956 году известным советским климатологом Б. П. Алисовым. Эта классификация учитывает особенности циркуляции атмосферы. Согласно этой классификации выделяется по четыре основных климатических пояса на каждое полушарие Земли: экваториальный, тропический, умеренный и полярный (в северном полушарии - арктический, в южном полушарии - антарктический). Между основными зонами находятся переходные пояса - субэкваториальный пояс, субтропический, субполярный (субарктический и субантарктический). В этих климатических поясах, в соответствии с преобладающей циркуляцией воздушных масс, можно выделить четыре типа климата: материковый, океанический, климат западных и климат восточных берегов.

Экваториальный пояс

Экваториальный климат - климат, где ветра слабы, колебания температур невелики (24-28 °С на уровне моря), а осадки очень обильны (от 1,5 тыс. до 5 тыс. мм в год) и выпадают равномерно в течение всего года.

Субэкваториальный пояс

  • Тропический муссонный климат - здесь летом вместо восточного пассатного переноса между тропиками и экватором возникает западный перенос воздуха (летний муссон), приносящий большую часть осадков. В среднем их выпадает почти столько же, сколько и в экваториальном климате. На обращённых к летнему муссону склонах гор, выпадают осадки, наибольшие для соответствующих районов, самый тёплый месяц как правило бывает непосредственно перед наступлением летнего муссона. Характерен для некоторых районов тропиков (Экваториальная Африка , Южная и Юго-Восточная Азия , Северная Австралия). В Восточной Африке и на Юго-Западе Азии наблюдаются и самые высокие средние годовые температуры на Земле (30-32 °С).
  • Муссонный климат на тропических плато

Тропический пояс

  • Тропический сухой климат
  • Тропический влажный климат

Субтропический пояс

  • Средиземноморский климат
  • Субтропический континентальный климат
  • Субтропический муссонный климат
  • Климат высоких субтропических нагорий
  • Субтропический климат океанов

Умеренный пояс

  • Умеренный морской климат
  • Умеренно-континентальный климат
  • Умеренный континентальный климат
  • Умеренный резко континентальный климат
  • Умеренный муссонный климат

Субполярный пояс

  • Субарктический климат
  • Субантарктический климат

Полярный пояс: Полярный климат

  • Арктический климат
  • Антарктический климат

В мире широко распространена классификация климатов, предложенная русским ученым В. Кёппеном (1846-1940). В её основе лежат режим температуры и степень увлажнения. Согласно этой классификации выделяется восемь климатических поясов с одиннадцатью типами климата. Каждый тип имеет точные параметры значений температуры, количества зимних и летних осадков.

Также в климатологии используются следующие понятия, связанные с характеристикой климата:

  • Континентальный климат - «климат, который формируется под воздействием на атмосферу крупных массивов суши; распространён во внутренних областях материков . Для него характерны большие суточная и годовая амплитуды температуры воздуха.»
  • Морской климат - «климат, который формируется под воздействием на атмосферу океанических пространств. Наиболее резко выражен над океанами , но распространяется и на районы материков, подвергающиеся частым воздействиям морских воздушных масс.»
  • Горные климаты - «климатические условия в горных местностях». Основной причиной отличий климата гор от климата равнин является увеличение высоты над уровнем моря. Помимо этого, важные особенности создаются характером рельефа местности (степенью расчленения, относительной высотой и направлением горных хребтов, экспозицией склонов, шириной и ориентировкой долин), своё влияние оказывают ледники и фирновые поля. Различают собственно горный климат на высотах менее 3000-4000 м и высокогорный климат на больших высотах.
  • Аридный климат - «климат пустынь и полупустынь». Здесь наблюдаются большие суточная и годовая амплитуды температуры воздуха; почти полное отсутствие или незначительное количество осадков (100-150 мм в год). Получаемая влага очень быстро испаряется.»
  • Гумидный климат - климат с избыточным увлажнением, при котором солнечное тепло поступает в количествах, недостаточных для испарения всей влаги, поступающей в виде осадков.
  • Нивальный климат - «климат, где твёрдых осадков выпадает больше, чем может растаять и испариться.» В результате образуются ледники и сохраняются снежники.
  • Солярный климат (радиационный климат) - рассчитываемое теоретически поступление и распределение по земному шару солнечной радиации (без учёта местных климатообразующих факторов.
  • Муссонный климат - климат, при котором причиной смены времён года является смена направления муссона.Как правило, при мусонном климате бывает обильное осадками лето и очень сухая зима. Только в восточной части Средиземноморья, где летнее направление муссонов - с суши, а зимнее - с моря, основное количество осадков выпадает зимой.
  • Пассатный климат

Краткая характеристика климатов России:

  • Арктический: t января −24…-30, t лета +2…+5. Осадки - 200-300 мм.
  • Субарктический: (до 60 градуса с.ш.). t лета +4…+12. Осадки 200-400 мм.
  • Умеренно континентальный: t января −4…-20, t июля +12…+24. Осадки 500-800 мм.
  • Континентальный климат: t января −15…-25, t июля +15…+26. Осадки 200-600 мм.
  • Резко континентальный: t января −25…-45, t июля +16…+20. Осадки - более 500 мм.
  • Муссонный: t января −15…-30, t июля +10…+20. Осадки 600-800. мм

Методы изучения

Для выявления особенностей климата, как типичных, так и редко наблюдаемых, необходимы многолетние ряды метеорологических наблюдений. В умеренных широтах используются 25-50-летние ряды; в тропиках их длительность может быть меньше.

Климатические характеристики представляют собой статистические выводы из многолетних рядов наблюдений за погодой, 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 водоёмов, испарение воды с земной поверхности в атмосферу, высоту и состояние снежного покрова, различные атмосферные явления и наземные гидрометеоры (росу, гололёд, туманы, грозы, метели и пр.). В XX веке 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.

Многолетние средние значения метеорологических элементов (годовые, сезонные, месячные, суточные и т. д.), их суммы, повторяемости и прочие носят название климатических норм; соответствующие величины для отдельных дней, месяцев, лет и прочее рассматриваются как отклонение от этих норм. Для характеристики климата применяются также комплексные показатели, то есть функции нескольких элементов: различные коэффициенты, факторы, индексы (например, континентальности, засушливости, увлажнения) и пр.

Специальные показатели климата применяются в прикладных отраслях климатологии (например, суммы температур вегетационного периода в агроклиматологии, эффективные температуры в биоклиматологии и технической климатологии, градусо-дни в расчётах отопительных систем и пр.).

Для оценок будущих изменений климата применяют модели общей циркуляции атмосферы.

Климатообразующие факторы

Климат планеты зависит от целого комплекса внешних и внутренних факторов. Большинство внешних факторов влияют на суммарное количество солнечной радиации, получаемого планетой, а также её распределение по сезонам, полушариям и контенентам.

Внешние факторы

Параметры земной орбиты и оси

  • Расстояние между Землёй и Солнцем - определяет количество солнечной энергии, получаемой Землёй.
  • Наклон оси вращения Земли к плоскости орбиты - определяет сезонные изменения.
  • Эксцентриситет орбиты Земли - влияет на распределение тепла между Северным и Южным полушарием, а также на сезонные изменения.

Циклы Миланковича - в ходе своей истории планета Земля достаточно регулярно изменяет эксцентриситет своей орбиты, а также направление и угол наклона своей оси. Эти изменения принято называть «циклы Миланковича». Различают 4 цикла Миланковича:

  • Прецессия - поворот земной оси под влиянием притяжения Луны, а также (в меньшей степени) Солнца. Как выяснил Ньютон в своих «Началах», сплюснутость Земли у полюсов приводит к тому, что притяжение внешних тел поворачивает земную ось, которая описывает конус с периодом (по современным данным) примерно 25 776 лет, в результате которого меняется сезонная амплитуда интенсивности солнечного потока на северном и южном полушариях Земли;
  • Нутация - долгопериодические (так называемые вековые) колебания угла наклона земной оси к плоскости её орбиты с периодом около 41 000 лет;
  • Долгопериодические колебания эксцентриситета орбиты Земли с периодом около 93 000 лет.
  • Перемещение перигелия орбиты Земли и восходящего узла орбиты с периодом соответственно 10 и 26 тысяч лет.

Поскольку описанные эффекты являются периодическими с некратным периодом, регулярно возникают достаточно продолжительные эпохи, когда они оказывают кумулятивное влияние, усиливая друг друга. Циклы Миланковича обычно используются для объяснения климатического оптимума голоцена;

  • Солнечная активность с 11-летними, вековыми и тысячелетними циклами;
  • Различие угла падения солнечных лучей на различных широтах, что влияет на степень прогревания поверхности и следовательно, воздуха;
  • Скорость вращения Земли практически не изменяется, является постоянно действующим фактором. Благодаря вращению Земли существуют пассаты и муссоны, а также образуются циклоны.
  • Падения астероидов;
  • Приливы и отливы вызванные действием луны.

Внутренние факторы

  • Конфигурация и взаимное расположение океанов и континентов - появление континента в полярных широтах может привести к покровному оледенению, и изъятию значительного количества воды из ежедневного круговорота, также образование суперконтинентов Пангей всегда сопровождался общей аридизацией климата, нередко на фоне оледенения, также расположение континентов оказывает большое влияние на систему океанских течений;
  • Извержения вулканов способны вызвать кратковременное изменение климата, вплоть до вулканической зимы;
  • Альбедо земной атмосферы и поверхности влияет на количество отражённых солнечных лучей;
  • Воздушные массы (в зависимости от свойств воздушных масс определяется сезонность выпадения осадков и состояния тропосферы);
  • Влияние океанов и морей (если местность отдалена от морей и океанов, то увеличивается континентальность климата. Наличие рядом океанов смягчает климат местности, исключение — наличие холодных течений);
  • Характер подстилающей поверхности (рельеф, особенности ландшафта, наличие и состояние ледовых покровов);
  • Деятельность человека (сжигание топлива, выброс различных газов, селькохозяйственная деятельность,уничтожение лесов, урбанизация);
  • Тепловые потоки планеты.

Циркуляция атмосферы

Общая циркуляция атмосферы - совокупность крупномасштабных воздушных течений над земной поверхностью. В тропосфере к ним относят пассаты, муссоны, а так же переносы воздушных масс, связанные с циклонами и антициклонами. Циркуляция атмосферы существует из-за неравномерного распределения атмосферного давления, вызванного тем, что на разных широтах Земли её поверхность по разному прогревается солнцем и земная поверхность имеет различные физическими свойства, особенно из-за её разделения на сушу и море. В результате обмена теплом между земной поверхностью и атмосферой из-за неравномерного распределения тепла, существует постоянная циркуляция атмосферы. Энергия циркуляции атмосферы постоянно расходуется на трение, но непрерывно пополняется за счёт солнечного излучения. В наиболее прогреваемых местах нагретый воздух имеет меньшую плотность и поднимается вверх, таким образом образуется зона пониженного атмосферного давления. Аналогичным образом образуется зона повышенного давления в более холодных местах. Движение воздуха происходит из зоны высокого атмосферного давления в зону низкого атмосферного давления. Так как чем ближе к экватору и дальше от полюсов расположена местность, тем лучше она прогревается, в нижних слоях атмосферы существует преобладающее движение воздуха от полюсов к экватору. Однако, Земля также вращается вокруг своей оси, поэтому на движущийся воздух действует сила Кориолиса и отклоняет это движение к западу. В верхних слоях тропосферы образуется обратное движение воздушных масс: от экватора к полюсам. Его кориолисова сила постоянно отклоняет к востоку, и чем дальше, тем больше. И в районах около 30 градусов северной и южной широты движение становится направленным с запада на восток параллельно экватору. В результате попавшему в эти широты воздуху некуда деваться на такой высоте, и он опускается вниз к земле. Здесь образуется область наиболее высокого давления. Таким образом образуются пассаты - постоянные ветры, дующие по направлению к экватору и на запад, и так как заворачивающая сила действует постоянно, при приближении к экватору пассаты дуют почти параллельно ему. Воздушные течения верхних слоёв, направленные от экватора к тропикам, называются антипассатами. Пассаты и антипассаты как бы образуют воздушное колесо, по которому поддерживается непрерывный круговорот воздуха между экватором и тропиками. В течение года эта зона смещается от экватора в более нагретое летнее полушарие. В результате в некоторых местах, особенно в бассейне Индийского океана, где основное направление переноса воздуха зимой - с запада на восток, летом оно заменяется противоположным. Такие переносы воздуха называются тропическими муссонами. Циклоническая деятельность связывает зону тропической циркуляции с циркуляцией в умеренных широтах и между ними происходит обмен тёплым и холодным воздухом. В результате междуширотного обмена воздухом происходит перенос тепла из низких широт в высокие и холода из высоких широт в низкие, что приводит к сохранению теплового равновесия на Земле.

На самом деле циркуляция атмосферы непрерывно изменяется, как из-за сезонных изменений в распределении тепла на земной поверхности и в атмосфере, так и из-за образования и перемещения в атмосфере циклонов и антициклонов. Циклоны и антициклоны перемещаются в общем по направлению к востоку, при этом циклоны отклоняются в сторону полюсов, а антициклоны - в сторону от полюсов.

Таким образом образуются:

зоны повышенного давления:

  • по обе стороны от экватора на широтах около 35 градусов;
  • в районе полюсов на широтах выше 65 градусов.

зоны пониженного давления:

  • экваториальная депрессия - вдоль экватора;
  • субполярные депрессии - в субполярных широтах.

Этому распределению давления соответствуют западный перенос в умеренных широтах и восточный перенос в тропических и высоких широтах. В Южном полушарии, зональность циркуляции атмосферы выражена лучше, чем в Северном, так как там в основном океаны. Ветер в пассатах изменяется слабо и эти изменения мало меняют характер циркуляции. Но иногда (в среднем около 80 раз в год) в некоторых районах внутритропической зоны конвергенции («промежуточная зона примерной ширины в несколько сотен км между пассатами Северного и Южного полушарий»), развиваются сильнейшие вихри - циклоны тропические (тропические ураганы), которые резко, даже катастрофически, меняют установившийся режим циркуляции и погоду на своём пути в тропиках, а иногда даже за их пределами. Во внетропических широтах циклоны менее интенсивны, чем тропические. Развитие и прохождение циклонов и антициклонов - явление повседневное. Меридиональные составляющие циркуляции атмосферы, связанные с циклонической деятельностью во внетропических широтах, быстро и часто меняются. Однако бывает, что в течение нескольких суток и иногда даже недель обширные и высокие циклоны и антициклоны почти не меняют своё положение. Тогда происходят противоположно направленные длительные меридиональные переносы воздуха, иногда во всей толще тропосферы, которые распространяются над большими площадями и даже над всем полушарием. Поэтому во внетропических широтах различают два основных типа циркуляции над полушарием или большим его сектором: зональный, с преобладанием зонального, чаще всего западного переноса, и меридиональный, со смежными переносами воздуха по направлению к низким и высоким широтам. Меридиональный тип циркуляции осуществляет значительно больший междуширотный перенос тепла, чем зональный.

Циркуляция атмосферы также обеспечивает распределение влаги как между климатическими поясами, так и внутри них. Обилие осадков в экваториальном поясе обеспечивается не только собственным высоким испарением, но и переносом влаги (благодаря общей циркуляции атмосферы) из тропических и субэкваториальных поясов. В субэкваториальном поясе циркуляция атмосферы обеспечивает смену сезонов. Когда муссон дует с моря, идут обильные дожди. Когда муссон дует со стороны засушливой суши, наступает сезон засухи. Тропический пояс суше, чем экваториальный и субэкваториальный, так как общая циркуляция атмосферы переносит влагу к экватору. Кроме того, преобладают ветры с востока на запад, поэтому благодаря влаге, испарённой с поверхности морей и океанов, в восточных частях материков выпадает достаточно много дождей. Дальше на запад дождей не хватает, климат становится аридным. Так образуются целые пояса пустынь, таких как Сахара или пустыни Австралии.

(Visited 365 times, 1 visits today)

Климат (от греч. klíma, родительный падеж klímatos, буквально - наклон; подразумевается наклон земной поверхности к солнечным лучам)

многолетний режим погоды, свойственный той или иной местности на Земле и являющийся одной из ее географических характеристик. При этом под многолетним режимом понимается совокупность всех условий погоды в данной местности за период в несколько десятков лет; типичная годовая смена этих условий и возможные отклонения от нее в отдельные годы; сочетания условий погоды, характерные для различных ее аномалий (засухи, дождевые периоды, похолодания и прочее). Около середины 20 в. понятие К., относившееся ранее только к условиям у земной поверхности, было распространенно и на высокие слои атмосферы.

Условия формирования и эволюция климата. Основные характеристики К. Для выявления особенностей климата, как типичных, так и редко наблюдаемых, необходимы многолетние ряды метеорологических наблюдений. В умеренных широтах используются 25-50-летние ряды; в тропиках их длительность может быть меньше; иногда (например, для Антарктиды, высоких слоев атмосферы) приходится ограничиваться менее продолжительными наблюдениями, учитывая, что последующий опыт может внести уточнения в предварительные представления.

При изучении К. океанов, помимо наблюдений на островах, используют сведения, полученные в разное время на судах в том или ином участке акватории, и регулярные наблюдения на кораблях погоды.

Климатические характеристики представляют собой статистические выводы из многолетних рядов наблюдений, 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 водоёмов, испарение воды с земной поверхности в атмосферу, высоту и состояние снежного покрова, различные атм. явления и наземные гидрометеоры (росу, гололёд, туманы, грозы, метели и пр.). В 20 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.

Характеристики К. свободной атмосферы (см. Аэроклиматология) относятся преимущественно к атмосферному давлению, ветру, температуре и влажности воздуха; к ним присоединяются и данные по радиации.

Многолетние средние значения метеорологических элементов (годовые, сезонные, месячные, суточные и т.д.) их суммы, повторяемости и прочие носят название климатических норм; соответствующие величины для отдельных дней, месяцев, лет и прочее рассматриваются как отклонение от этих норм. Для характеристики К. применяются также комплексные показатели, т. е. функции нескольких элементов: различные коэффициенты, факторы, индексы (например, континентальности, засушливости, увлажнения) и пр.

Специальные показатели К. применяются в прикладных отраслях климатологии (например, суммы температур вегетационного периода в агроклиматологии, эффективные температуры в биоклиматологии и технической климатологии, градусо-дни в расчётах отопительных систем и пр.).

В 20 в. возникли представления о микроклимате, К. приземного слоя воздуха, местном климате и др., а также о макроклимате - К. территорий планетарного масштаба. Существуют также понятия «К. почвы» и «К. растений» (фитоклимат), характеризующие среду обитания растений. Широкую популярность получил также термин «городской климат», поскольку современный большой город существенно влияет на свой К.

Основные процессы, формирующие К. Климатические условия на Земле создаются в результате следующих основных взаимосвязанных, циклов геофизических процессов глобального масштаба: теплооборота, влагооборота и общей циркуляции атмосферы.

Влагооборот заключается в испарении воды в атмосферу с водоёмов и суши, включая и транспирацию растений; в переносе водяного пара в высокие слои атмосферы (см. Конвекция), а также воздушными течениями общей циркуляции атмосферы; в конденсации водяного пара в виде облаков и туманов; в переносе облаков воздушными течениями и в выпадении из них осадков; в стоке выпавших осадков и в новом их испарении, и т.д. (см. Влагооборот).

Общая циркуляция атмосферы создаёт в основном режим ветра. С переносом воздушных масс общей циркуляцией связан глобальный перенос теплоты и влаги, Местные атмосферные циркуляции (бризы, горно-долинные ветры и пр.) создают перенос воздуха лишь над ограниченными районами земной поверхности, налагающийся на общую циркуляцию и влияющий на климатические условия в этих районах (см. Циркуляция атмосферы).

Воздействие географических факторов на К. Климатообразующие процессы происходят при воздействии ряда географических факторов, основными из которых являются: 1) Географическая широта, определяющая зональность и сезонность в распределении приходящей к Земле солнечной радиации, а с нею и температуры воздуха, атмосферного давления и пр.; широта влияет на условия ветра и непосредственно, поскольку от неё зависит отклоняющая сила вращения Земли. 2) Высота над уровнем моря. Климатические условия в свободной атмосфере и в горах меняются в зависимости от высоты. Сравнительно малые различия в высоте, измеряемые сотнями и тысячами м, эквивалентны в своём влиянии на К. широтным расстояниям в тысячи км. В связи с этим в горах прослеживаются высотные климатические пояса (см. Высотная поясность). 3) Распределение суши и моря. Вследствие различных условий распространения тепла в верхних слоях почвы и воды и благодаря разной их поглощательной способности создаются различия между К. материков и океанов. Общая циркуляция атмосферы приводит затем к тому, что условия морского К. распространяются с воздушными течениями в глубь материков, а условия континентального К. - на соседние части океанов, 4) Орография. Горные хребты и массивы с различной экспозицией склонов создают крупные возмущения в распределении воздушных течений, температуры воздуха, облачности, осадков и пр. 5) Океанические течения. Теплые течения, попадая в высокие широты, отдают теплоту в атмосферу; холодные течения, продвигаясь к низким широтам, охлаждают атмосферу. Течения влияют и на влагооборот, содействуя или препятствуя образованию облаков и туманов, и на атмосферную циркуляцию, поскольку последняя зависит от температурных условий. 6) Характер почвы, в особенности её отражательная способность (альбедо) и влажность. 7) Растительный покров в определённой степени влияет на поглощение и отдачу радиации, увлажнение и ветер, 8) Снежный и ледовый покров. Сезонный снежный покров над сушей, морские льды, постоянный ледовый и снежный покров таких территорий как Гренландия и Антарктида, фирновые поля и ледники в горах существенно влияют на температурный режим, условия ветра, облачности, увлажнения. 9) Состав воздуха. Естественным путём за короткие периоды он существенно не меняется, если не считать спорадических влияний вулканических извержений или лесных пожаров. Однако в промышленных районах отмечается повышение содержания углекислого газа от сжигания топлива и загрязнение воздуха газовыми и аэрозольными отходами производства и транспорта.

Климат и человек. Типы К. и их распределение по земному шару, оказывают самое существенное влияние на водный режим, почву, растительный покров и животный мир, а также на распространение и урожайность с.-х. культур. К. в известной мере влияет на расселение, размещение промышленности, условия жизни и здоровье населения. Поэтому правильный учёт особенностей и влияний К. необходим не только в сельском хозяйстве, но и при размещении, планировании, строительстве и эксплуатации гидроэнергетических и промышленных объектов, в градостроительстве, в транспортной сети, а также в здравоохранении (курортная сеть, климатолечение, борьба с эпидемиями, социальная гигиена), туризме, спорте. Изучение климатических условий, как в целом, так и с точки зрения определённых потребностей народного хозяйства, обобщение и распространение данных о К. в целях их практического использования в СССР осуществляются учреждениями Гидрометеорологической службы СССР.

Человечество пока еще не может существенно влиять на К. путем непосредственного изменения физических механизмов климатообразующих процессов. Активное физико-химическое воздействие человека на процессы образования облаков и выпадения осадков уже является реальностью, но климатического значения оно по своей пространственной ограниченности не имеет. Индустриальная деятельность человеческого общества приводит к возрастанию содержания в воздухе углекислого газа, промышленных газов и аэрозольных примесей. Это влияет не только на жизненные условия и здоровье людей, но и на поглощение радиации в атмосфере и тем самым на температуру воздуха. Постоянно возрастает и приток тепла в атмосферу за счет сжигания горючего. Эти антропогенные изменения К. особенно заметны в больших городах; в глобальном масштабе они еще незначительны. Но в близком будущем можно ждать их значительного возрастания. Помимо этого, воздействуя на тот или иной из географических факторов К., т. е. изменяя среду, в которой протекают климатообразующие процессы, люди, сами того не зная или не учитывая, с давних пор ухудшали К. нерациональным сведением лесов, хищнической распашкой земель. Напротив, проведение рациональных оросительных мероприятий и создание оазисов в пустыне улучшало К. соответствующих районов. Задача сознательного, направленного улучшения К. поставлена главным образом в отношении микроклимата и местного К. Реальным и безопасным способом такого улучшения представляется целенаправленное расширение воздействий на почву и растительный покров (насаждение лесных полос, осушение и орошение территории).

Изменения климата. Исследования осадочных отложений, ископаемых остатков флоры и фауны, радиоактивности горных пород и др. показывают, что К. Земли в различные эпохи существенно менялся. В течение последних сотен миллионов лет (до антропогена) Земля, по-видимому, была более тёплой, чем в настоящее время: температура в тропиках была близка к современной, а в умеренных и высоких широтах гораздо выше современной. В начале палеогена (около 70 млн. лет назад) температурные контрасты между экваториальными и приполярными областями начали возрастать, однако до начала антропогена они были меньше ныне существующих. В антропогене температура в высоких широтах резко снизилась и возникли полярные оледенения. Последнее сокращение ледников в Северном полушарии закончилось, по-видимому, около 10 тыс. лет назад, после чего постоянный ледовый покров остался главным образом в Северном Ледовитом океане, в Гренландии и на др. арктических островах, а в Южном полушарии - в Антарктиде.

Для характеристики К. нескольких последних тыс. лет имеется обширный материал, полученный с помощью палеографических методов исследования (дендрохронология, палинологический анализ и пр.), на основании изучения археологических данных, фольклорных и литературных памятников, а в более позднее время - и летописных свидетельств. Можно заключить, что за последние 5 тыс. лет К. Европы и близких к ней районов (а вероятно, и всего земного шара) колебался в сравнительно узких пределах. Сухие и тёплые периоды несколько раз сменялись более влажными и прохладными. Примерно за 500 лет до н. э. осадки заметно увеличились и К. стал более прохладным. В начале н. э. он был сходен с современным. В 12-13 вв. К. был более мягким и сухим, чем в начале н. э., но в 15-16 вв. опять произошло значительное похолодание и увеличилась ледовитость морей. За последние 3 столетия накоплен всё возрастающий материал инструментальных метеорологических наблюдений, получивших глобальное распространение. С 17 до середины 19 вв. К. оставался холодными влажным, ледники наступали. Со 2-й половины 19 в. началось новое потепление, особенно сильное в Арктике, но охватившее почти весь земной шар. Это так называемое современное потепление продолжалось до середины 20 в. На фоне колебаний К., охватывающих сотни лет, происходили кратковременные колебания с меньшими амплитудами. Изменения К. имеют, таким образом, ритмический, колебательный характер.

Климатический режим, господствовавший до антропогена, - тёплый, с малыми температурными контрастами и отсутствием полярных оледенений - был устойчивым. Напротив, К. антропогена и современный К. с оледенениями, их пульсациями и резкими колебаниями атмосферных условий - неустойчив. По выводам М. И. Будыко, совсем небольшое повышение средних температур земной поверхности и атмосферы может привести к уменьшению полярных оледенений, а проистекающее отсюда изменение отражательной способности (альбедо) Земли - к дальнейшему потеплению их сокращению льдов до полного их исчезновения.

Климаты Земли. Климатические условия на Земле находятся в тесной зависимости от географической широты. В связи с этим ещё в древности сложилось представление о климатических (тепловых) поясах, границы которых совпадают с тропиками и полярными кругами. В тропическом поясе (между северным и южным тропиками) Солнце находится в зените дважды в год; продолжительность дневного времени суток на экваторе в течение всего года равна 12 ч, а внутри тропиков колеблется от 11 до 13 ч . В умеренных поясах (между тропиками и полярными кругами) Солнце восходит и заходит каждый день, но не бывает в зените. Его полуденная высота летом значительно больше, чем зимой, так же, как и продолжительность дневного времени суток, причем эти сезонные различия растут с приближением к полюсам. За полярными кругами Солнце летом не заходит, а зимой не восходит в течение тем большего времени, чем больше широта места. На полюсах год делится на шестимесячные день и ночь.

Особенностями видимого движения Солнца определяется приток солнечной радиации на верхнюю границу атмосферы на разных широтах и в разные моменты и времена года (так называемый солярный климат). В тропическом поясе приток солнечной радиации на границу атмосферы имеет годовой ход с небольшой амплитудой и двумя максимумами в течение года. В умеренных поясах приток солнечной радиации на горизонтальную поверхность на границе атмосферы летом сравнительно мало отличается от притока в тропиках: меньшая высота солнца компенсируется увеличенной продолжительностью дня. Но зимой приток радиации быстро уменьшается с широтой. В полярных широтах, при длительном непрерывном дне, летний приток радиации также велик; в день летнего солнцестояния полюс получает на границе атмосферы даже больше радиации на горизонтальную поверхность, чем экватор. Зато в зимнее полугодие приток радиации на полюсе отсутствует вовсе. Таким образом, приток солнечной радиации на границу атмосферы зависит только от географической широты и от времени года и обладает строгой зональностью. В пределах атмосферы солнечная радиация испытывает незональные влияния, обусловленные различным содержанием водяного пара и пыли, разной облачностью и другими особенностями газового и коллоидного состояния атмосферы. Отражением этих влияний является сложное распределение величин радиации, поступающей на поверхность Земли. Незональный характер имеют и многочисленные географические факторы климата (распределение суши и моря, особенности орографии, морские течения и прочее). Поэтому в сложном распределении климатических характеристик у земной поверхности зональность является лишь фоном, проступающим более или менее отчётливо через незональные влияния.

В основе климатического районирования Земли лежит разделение территорий на пояса, зоны и области с более или менее однородными условиями климата. Границы климатических поясов и зон не только не совпадают с широтными кругами, но и не всегда огибают земной шар (зоны в таких случаях разорваны на не смыкающиеся между собой области). Районирование может проводиться или по собственно климатическим признакам (например, по распределению средних температур воздуха и сумм атмосферных осадков у В. Кеппена), или по другим комплексам климатических характеристик, а также по особенностям общей циркуляции атмосферы, с которыми связаны типы климата (например, классификация Б. П. Алисова), или по характеру географических ландшафтов, определяемых климатом (классификация Л. С. Берга). Приводимая ниже характеристика климатов Земли в основном соответствует районированию Б. П. Алисова (1952).

Глубокое влияние распределения суши и моря на климат видно уже из сравнения условий Северного и Южного полушарий. В Северном полушарии сосредоточены основные массивы суши и поэтому его климатические условия более континентальны, чем в Южном. Средние приземные температуры воздуха в Северном полушарии в январе 8 °С, в июле 22 °С; в Южном соответственно 17 °С и 10 °С. Для всего земного шара средняя температура 14 °С (12 °С в январе, 16 °С в июле). Наиболее тёплая параллель Земли - термический экватор с температурой 27 °С - совпадает с географическим экватором только в январе. В июле он смещается до 20° северной широты, а его среднее годовое положение - около 10° северной широты. От термического экватора к полюсам температура падает в среднем на 0,5-0,6 °С на каждый градус широты (очень медленно в тропиках, быстрее во внетропических широтах). При этом внутри материков температура воздуха летом выше и зимой ниже, чем над океанами, особенно в умеренных широтах. Это не относится к климату над ледяными плато Гренландии и Антарктиды, где воздух круглый год значительно холоднее, чем над примыкающими к ним океанами (средние годовые температуры воздуха снижаются до -35 °С, -45 °С).

Средние годовые суммы осадков наиболее велики в приэкваториальных широтах (1500-1800 мм ), к субтропикам они снижаются до 800 мм, в умеренных широтах вновь увеличиваются до 900-1200 мм и резко уменьшаются в полярных областях (до 100 мм и менее).

Экваториальный климат охватывает полосу пониженного атмосферного давления (так называемую экваториальную депрессию), распространяющуюся на 5-10° к С. и к Ю. от экватора. Отличается очень равномерным температурным режимом с высокими температурами воздуха в течение всего года (обычно колеблются между 24 °С и 28 °С, причём амплитуды температуры на суше не превышают 5 °С, а на море могут быть менее 1 °С). Влажность воздуха постоянно высокая, годовая сумма осадков колеблется от 1 до 3 тыс. мм в год, но местами достигает на суше 6-10 тыс. мм. Осадки выпадают обычно в виде ливней, они, особенно во внутритропической зоне конвергенции, разделяющей пассаты двух полушарий, как правило, равномерно распределяются в течение года. Облачность значительная. Преобладающие естественные ландшафты суши - влажные экваториальные леса.

По обе стороны от экваториальной депрессии, в областях высокого атмосферного давления, в тропиках над океанами преобладает пассатный климат с устойчивым режимом восточных ветров (пассатов), умеренной облачностью и достаточно сухой погодой. Средние температуры летних месяцев 20-27 °С, в зимние месяцы температура снижается до 10-15 °С. Годовая сумма осадков около 500 мм, их количество резко увеличивается на склонах гористых островов, обращенных к пассату, и при сравнительно редких прохождениях тропических циклонов.

Областям океанических пассатов соответствуют на суше территории с климатом тропических пустынь, отличающиеся исключительно жарким летом (средняя температура самого тёплого месяца в Северном полушарии около 40 °С, в Австралии до 34 °С). Абсолютные максимумы температуры в Северной Африке и внутренних районах Калифорнии 57-58 °С, в Австралии - до 55 °С (наивысшие температуры воздуха на Земле). Средние температуры зимних месяцев от 10 до 15 °С. Суточные амплитуды температур велики (местами свыше 40 °С). Осадков немного (обычно меньше 250 мм, часто меньше 100 мм в год).

В некоторых районах тропиков (Экваториальная Африка, Южная и Юго-Восточная Азия, Северная Австралия) климат пассатов замещается климатом тропических муссонов. Внутритропическая зона конвергенции смещается здесь летом далеко от экватора и вместо восточного пассатного переноса между нею и экватором возникает западный перенос воздуха (летний муссон), с которым связана большая часть осадков. В среднем их выпадает почти столько же, сколько и в экваториальном климате (в Калькутте, например, 1630 мм в год, из которых 1180 мм выпадает за 4 месяца летнего муссона). На склонах гор, обращенных к летнему муссону, выпадают рекордные для соответствующих районов осадки, а на Северо-Востоке Индии (Черапунджи) максимальное их количество на земном шаре (в среднем около 12 тыс. мм в год). Лето жаркое (средние температуры воздуха выше 30 °С), причём наиболее тёплый месяц обычно предшествует наступлению летнего муссона. В зоне тропических муссонов, в Восточной Африке и на Юго-Западе Азии наблюдаются и самые высокие средние годовые температуры на земном шаре (30-32 °С). Зима в некоторых районах прохладная. Средняя температура января в Мадрасе 25° С, в Варанаси 16 °С, а в Шанхае - всего 3 °С.

В западных частях материков в субтропических широтах (25-40° северной широты и южной широты) климат характеризуется высоким атмосферным давлением летом (субтропические антициклоны) и циклонической деятельностью зимой, когда антициклоны несколько смещаются к экватору. В этих условиях формируется средиземноморский климат, наблюдающийся, кроме Средиземноморья, на Южном берегу Крыма, а также в западной Калифорнии, на Юге Африки, Юго-Западе Австралии. При жарком, малооблачном и сухом лете здесь прохладная и дождливая зима. Количество осадков обычно невелико и некоторые районы с этим климатом полузасушливы. Температуры летом 20-25 °С, зимой 5-10 °С, годовые суммы осадков обычно 400-600 мм.

Внутри материков в субтропических широтах зимой и летом преобладает повышенное атмосферное давление. Поэтому здесь формируется климат сухих субтропиков, жаркий и малооблачный летом, прохладный - зимой. Летние температуры, например, в Туркмении доходят в отдельные дни до 50 °С, а зимой возможны морозы до -10, -20 °С. Годовая сумма осадков составляет местами всего 120 мм.

На высоких нагорьях Азии (Памир, Тибет) формируется климат холодных пустынь с прохладным летом, очень холодной зимой и скудными осадками. В Мургабе на Памире, например, в июле 14 °С, в январе -18 °С, осадков около 80 мм в год.

В восточных частях материков в субтропических широтах формируется муссонный субтропический климат (Восточный Китай, Юго-Восток США, страны бассейна р. Парана в Южной Америке). Температурные условия здесь близки к районам со средиземноморским климатом, но осадки обильнее и выпадают преимущественно летом, при океаническом муссоне (например, в Пекине из 640 мм осадков в год 260 мм выпадает в июле и только 2 мм в декабре).

Для умеренных широт весьма характерна интенсивная циклоническая деятельность, приводящая к частым и сильным изменениям давления и температуры воздуха. Преобладают западные ветры (особенно над океанами и в Южном полушарии). Переходные сезоны (осень, весна) продолжительны и выражены хорошо.

В западных частях материков (главным образом Евразии и Северной Америки) преобладает морской климат с прохладным летом, тёплой (для этих широт) зимой, умеренным количеством осадков (например, в Париже в июле 18°С, в январе 2°С, осадков 490 мм в год) без устойчивого снежного покрова. Осадки резко возрастают на наветренных склонах гор. Так, в Бергене (у западных подножий Скандинавских гор) осадков свыше 2500 мм в год, а в Стокгольме (к востоку от Скандинавских гор) - всего 540 мм. Влияние орографии на осадки выражено ещё сильнее в Северной Америке с её меридионально вытянутыми хребтами. На западных склонах Каскадных гор выпадает местами от 3 до 6 тыс. мм, тогда как за хребтами сумма осадков уменьшается до 500 мм и ниже.

Внутриконтинентальный климат умеренных широт в Евразии и Северной Америке характеризуется более или менее устойчивым режимом высокого давления воздуха, особенно в зимнее время, теплым летом и холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Годовые амплитуды температуры велики и растут в глубь материков (главным образом за счёт нарастания суровости зим). Например, в Москве в июле 17°С, в январе -10°С, осадков около 600 мм в год; в Новосибирске в июле 19°С, в январе -19°С, осадков 410 мм в год (максимум осадков везде летом). В южной части умеренных широт внутренних районов Евразии засушливость климата увеличивается, формируются степные, полупустынные и пустынные ландшафты, снежный покров неустойчив. Наиболее континентальный климат в северо-восточных районах Евразии. В Якутии район Верхоянска - Оймякона является одним из зимних полюсов холода Северного полушария. Средняя температура января понижается здесь до -50°С, а абсолютный минимум около -70°С. В горах и на высоких плоскогорьях внутренних частей материков Северного полушария зимы очень суровы и малоснежны, преобладает антициклональная погода, лето жаркое, осадки сравнительно невелики и выпадают преимущественно летом (например, в Улан-Баторе в июле 17°С, в январе -24°С, осадков 240 мм в год). В Южном полушарии из-за ограниченной площади материков на соответствующих широтах внутриконтинентальный климат не получил развития.

Муссонный климат умеренных широт формируется на восточной окраине Евразии. Он характеризуется малооблачной и холодной зимой при преобладающих северо-западных ветрах, теплым или умеренно теплым летом с юго-восточными и южными ветрами и достаточными или даже обильными летними осадками (например, в Хабаровске в июле 23°С, в январе -20°С, осадков 560 мм в год, из них лишь 74 мм выпадает в холодную половину года). В Японии и на Камчатке зима намного мягче, осадков много и зимой и летом; на Камчатке, Сахалине и острове Хоккайдо образуется высокий снежный покров.

Климат Субарктики формируется на северных окраинах Евразии и Северной Америки. Зимы продолжительны и суровы, средняя температура самого тёплого месяца не выше 12°С, осадков менее 300 мм, а на Северо-Востоке Сибири даже менее 100 мм в год. При холодном лете и многолетней мерзлоте даже небольшие осадки создают во многих районах избыточное увлажнение и заболачивание почвы. В Южном полушарии подобный климат развит только на субантарктических островах и на Земле Грейама.

Над океанами умеренных и субполярных широт в обоих полушариях преобладает интенсивная циклоническая деятельность с ветреной облачной погодой и обильными осадками.

Климат Арктического бассейна суровый, средние месячные температуры меняются от О °С летом до -40 °С зимой, на плато Гренландии от -15 до -50 °С, а абсолютный минимум близок к -70 °С. Средняя годовая температура воздуха ниже -30 °С, Осадков мало (на большей части Гренландии менее 100 мм в год). Приатлантические районы европейской Арктики отличаются сравнительно мягким и влажным климатом, т.к. сюда часто проникают тёплые воздушные массы с Атлантического океана (на Шпицбергене в январе -16 °С, в июле 5 °С, осадков около 320 мм в год); даже на Северном полюсе возможны временами резкие потепления. В азиатско-американском секторе Арктики климат более суровый.

Климат Антарктиды наиболее суровый на Земле. На побережьях дуют сильные ветры, связанные с непрерывными прохождениями циклонов над окружающим океаном и со стоком холодного воздуха из центральных районов материка по склонам ледяного щита. Средняя температура в Мирном -2 °С в январе и декабре, -18 °С в августе и сентябре. Осадков от 300 до 700 мм в год. Внутри Восточной Антарктиды на высоком ледяном плато почти постоянно господствует высокое атмосферное давление, ветры слабые, облачность мала. Средняя температура летом около -30 °С, зимой около -70 °С. Абсолютный минимум на станции Восток близок к -90 °С (полюс холода всего земного шара). Осадков менее 100 мм в год. В Западной Антарктиде и у Южного полюса климат несколько мягче.

Лит.: Курс климатологии, ч. 1-3, Л., 1952-54; Атлас теплового баланса земного шара, под ред. М. И. Будыко, М., 1963; Берг Л. С., Основы климатологии, 2 изд., Л., 1938; его же, Климат и жизнь, 2 изд., М., 1947; Брукс К., Климаты прошлого, пер. с англ., М., 1952; Будыко М. И., Климат и жизнь, Л., 1971; Воейков А. И., Климаты земного шара, в особенности России, Избр. соч., т. 1, М. - Л., 1948; Гейгер P., Климат приземного слоя воздуха, пер. с англ., М., 1960; Гутерман И. Г., Распределение ветра над северным полушарием, Л., 1965; Дроздов О. А., Основы климатологической обработки метеорологических наблюдений, Л., 1956; Дроздов О. А., Григорьева А. С., Влагооборот в атмосфере, Л, 1963; Кеппен В., Основы климатологии, пер. с нем., М., 1938; Климат СССР, в. 1-8, Л., 1958-63; Методы климатологической обработки, Л., 1956; Микроклимат СССР, Л., 1967; Сапожникова С. А., Микроклимат и местный климат, Л., 1950; Справочник по климату СССР, в. 1-34, Л., 1964-70; Blüthgen J., Allgemeine Klimageographie, 2 Aufl., B., 1966; Handbuch der Klimatologie. Hrsg. von W. Köppen und R. Geiger, Bd 1-5, В., 1930-36; Hann J., Handbuch der Klimatologie, 3 Aufl., Bd 1-3, Stuttg., 1908-11; World survey of climatology, ed. Н. Е. Landsberg, v. 1-15, Amst. - L. - N. Y., 1969.

Понятие «климат»

В отличие от понятия «погода» климат является более общим понятием. В научную литературу термин был введен еще во $II$ в. до н.э. древнегреческим астрономом Гиппархом . В дословном переводе термин означает «наклон». Удивительно, что античные ученые хорошо представляли зависимость физико-географических условий поверхности от наклона солнечных лучей. Они сравнивали климат планеты с положением Греции и считали, что к северу от неё лежит зона умеренного климата, а еще севернее уже идут ледяные пустыни. В южном направлении от Греции располагаются пустыни жаркие, а в Южном полушарии климатическая зональность будет повторяться.
Представления античных ученых о климате господствовали до начала $XIX$ века. На протяжении многих десятилетий понятие «климат» трансформировалось, и в него каждый раз вкладывался новый смысл.

Определение 1

Климат – это многолетний режим погоды.

Это коротенькое определение климата не говорит о том, что оно окончательное. На сегодняшний день нет единого, общепринятого его определения и разные авторы трактуют его по-разному.

Готовые работы на аналогичную тему

  • Курсовая работа Климат 400 руб.
  • Реферат Климат 270 руб.
  • Контрольная работа Климат 250 руб.

Климат зависит от крупных процессов планетарного масштаба – от солнечного облучения поверхности Земли, от тепло- и влагообмена между атмосферой и поверхностью планеты, циркуляции атмосферы, действия биосферы, от особенностей многолетнего снежного покрова и ледников. Неравномерное распределение солнечного тепла на поверхности Земли, её шарообразная форма и вращение вокруг оси привели к огромному многообразию климатических условий. Все эти условия ученые объединили определенным образом и выделили$ 13$ широтных климатических поясов, которые относительно друг друга расположены более или менее симметрично. Неоднородность климатических поясов зависит от их географического положения – расположены они вблизи океана или в глубине континента.

Климат представляет собой сложнейшую систему все компоненты, которой так или иначе оказывают свое влияние и вызывают изменения на обширных территориях.

Этими компонентами являются:

  • Атмосфера;
  • Гидросфера;
  • Биосфера;
  • Подстилающая поверхность.

Атмосфера – центральный компонент климатической системы. Процессы, в ней возникающие, сильнейшим образом оказывают влияние на погоду и климат.

С атмосферой очень тесно связан Мировой океан, т.е. гидросфера, которая является вторым важным компонентом климатической системы. Взаимно передавая тепло, они влияют на погодные и климатические условия. Погоды, которые зарождаются в центральных частях океана, распространяются на континенты, а сам океан обладает огромной теплоёмкостью. Медленно нагреваясь, он постепенно отдает свое тепло, являясь тепловым аккумулятором планеты.

В зависимости от того, на какую поверхность падают солнечные лучи, они будут нагревать её или отражаться обратно в атмосферу. Снег и лед обладают наибольшей отражательной способностью.

Непрерывное взаимодействие живого и неживого вещества происходит в одной из самых крупных оболочек Земли – биосфере . Она является средой существования всего органического мира. Действующие в биосфере процессы способствуют образованию кислорода, азота, углекислого газа и в конечном итоге попадают в атмосферу, оказывая свое влияние на климат.

Климатообразующие факторы

Разнообразие климата и его особенности определяются разными географическими условиями и целым рядом факторов, получивших название климатообразующих .

К этим главным факторам относятся:

  • Солнечная радиация;
  • Циркуляция атмосферы;
  • Характер земной поверхности, т.е. рельеф местности.

Замечание 1

Эти факторы определяют климат в любой точке Земли. Важнейшим является солнечная радиация . Только $45$ % радиации достигает поверхности Земли. От тепла, поступающего на поверхность планеты, зависят все жизненные процессы и такие показатели климата как давление, облачность, осадки, циркуляция атмосферы и др.

Через циркуляцию атмосферы происходит не только межширотный обмен воздуха, но и перераспределение его от поверхности в верхние слои атмосферы и обратно. Благодаря воздушным массам происходит перенос облаков, образование ветра и осадков. Воздушные массы перераспределяют давление, температуру, влажность воздуха.

Влияние солнечной радиации и циркуляции атмосферы качественно изменяет такой климатообразующий фактор, как рельеф местности . Для высоких форм рельефа – хребты, горные поднятия – характерны свои специфические особенности: свой температурный режим и свой режим осадков, который зависит от экспозиции, ориентации склонов и высоты хребтов. Горный рельеф выступает механической преградой на пути воздушных масс и фронтов. Иногда горы выступают границами климатических областей, они могут изменить характер атмосферы или исключить возможность обмена воздухом. Благодаря высоким формам рельефа на Земле много таких мест, где осадков выпадает очень много или недостаточно. Например, окраины Центральной Азии защищены мощными горными системами, чем и объясняется сухость её климата.

В горной местности смена климата происходит с высотой – температура становится ниже, падает атмосферное давление, убывает влажность воздуха, до определенной высоты количество осадков увеличивается, а затем сокращается. В результате этих особенностей для горных районов выделяются высотные климатические пояса . Равнинные территории прямого воздействия климатообразующих факторов практически не искажают – получают соответствующее широте количество тепла и не искажают направление движения воздушных масс. Кроме главных климатообразующих факторов на климат будут влиять еще ряд факторов.

Среди них можно назвать :

  • Распределение суши и моря;
  • Удаленность территории от морей и океанов;
  • Морской и континентальный воздух;
  • Морские течения.

Изменение климата

В настоящее время мировое сообщество выражает большое беспокойство по поводу изменения климата планеты в $XXI $веке. Повышение средней температуры в атмосфере и в приземном слое является главным изменением, способным оказать отрицательное воздействие на природные экосистемы и на человека. Глобальное потепление становится важной проблемой выживания человечества.

Эта проблема исследуется специализированными международными организациями, широко обсуждается на международных форумах. С $1988$ г. под эгидой ЮНЕП и ВОЗ функционирует международная комиссия по изменению климата (МКИК). Комиссия оценивает все данные по этой проблеме, определяет возможные последствия изменений климата и намечает стратегию реагирования ни них. В $1992$ г. в Рио-де-Жанейро прошла конференция, на которой была принята специальная Конвенция по изменению климата.

В качестве доказательств изменения климата ряд ученых приводит примеры повышения среднемировой температуры – жаркое и засушливое лето, мягкая зима, таяние ледников и повышение уровня Мирового океана, частые и разрушительные тайфуны и ураганы. Проведенные исследования показали, что в $20$-е и $30$-е годы $XX$ века потепление охватило Арктику и прилегающие районы Европы, Азии, Северной Америки.

Замечание 2

Исследования Брукса говорят о том, что климат с середины $XVII$I века стал более влажным, зима стала мягкая, а лето прохладное. Повышение зимней температуры в Арктике и в средних широтах началось с $1850$ г. Зимняя температура в Северной Европе за три месяца повысилась на $2,8$ градуса за первые $30$ лет $XX$ века, а преобладающими были юго-западные ветры. Средняя температура в западной части Арктики за $1931-1935$ гг. повысилась на $9$ градусов по сравнению со второй половиной $XIX$ века. В результате граница распространения льдов отступила на север. Сказать, как долго эти климатические условия будут продолжаться, никто не может, как никто не может назвать точных причин этих климатических изменений. Но, все-таки, попытки объяснения колебаний климата есть. Солнце является главной движущей силой климата. В результате того, что земная поверхность нагревается неравномерно, происходит образование ветров и течений в океане. Солнечная активность сопровождается магнитными бурями и потеплением.

Изменение орбиты Земли, изменение магнитного поля, изменение размеров океанов и материков, извержение вулканов оказывают большое влияние на климат планеты. Эти причины естественные. Именно они изменяли климат и в геологические эпохи и до недавнего времени. Они определяли начало и конец долговременных климатических циклов как, например, ледниковые периоды. Солнечная и вулканическая активность объясняет половину температурных изменений до $1950$ г. – повышение температуры связано с солнечной активностью, а её понижение связано с вулканической деятельностью. Во второй половине $XX$ в. ученые добавили еще один фактор – антропогенный , связанный с деятельностью человека. Результатом действия этого фактора стало усиление парникового эффекта , оказавшего влияние на изменение климата в $8$ раз выше влияния изменений солнечной активности за последние два столетия. Проблема существует, и над её решением работают ученые разных стран, включая Россию.

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.