Климатические зоны

15

Введение

Характеристика климатических условий, используемая при описании того или иного района, представляет собой комплекс средних суточных, месячных и годовых значений всех метеорологических величин, а также данных об их изменчивости. Каждая метеорологическая величина непосредственно влияет на другие характеристика состояния атмосферы, которые в сочетании и взаимодействии и создают то, что мы называем «климатическими условиями». Любые изменения, в определённых границах, климатических условий даже в одной и той же климатической области влияют на растительный и животный мир, приспосабливающийся к климатическим условиям данной области. Деятельность человека и его самочувствие также зависят от климатических условий. Наконец, экономическое и особенно сельскохозяйственное значение каждого географического района непосредственно определяется его климатом.

Используя те или иные физико-географические и метеорологические характеристики отдельных районов, метеорологи и климатологи пытались классифицировать климаты Земли. Одним из критериев для классификации климатов служит температура воздуха. В качестве основы для классификации климатов используют также данные об осадках. Ещё одним показателем для выделения климатических областей служит растительный покров. Наконец в качестве критерия для классификации климатов берут данные о преобладании тех или иных воздушных масс.

Основные климатические зоны Земли

Сравнить различные климатические условия легче, если описывать их общими терминами. По данным о температуре воздуха в географических поясах можно сделать широкие обобщения. Дальнейшую детализацию проводят учитывая рельеф местности, близость континентов или водоёмов и т.д.

Тропические широты

Зону тропического климата ограничивают на севере и на юге районы, в которых средняя температура самого холодного месяца не ниже 18?С. Внутри этой климатической зоны лежит экваториальный пояс пониженного давления, созданный внутритропической зоной конвергенции.

Главная особенность зоны тропического климата - сильные дожди, сопровождаемые грозовой деятельностью. Преобладающая в экваториальной зоне затишья высокая влажность воздуха благоприятствует существованию густых и влажных тропических лесов (джунглей). В периоды, когда внутритропическая зона конвергенции перемещается на юг или на север, происходят небольшие межсезонные изменения климатических условий. Однако значительных контрастов между количеством осадков в разные сезоны, типичных для более высоких широт, в зоне тропического климата не бывают.

Из данных табл. 1 видно, что в Индонезии количество осадков гораздо более изменчиво, чем например, в Заире, хотя колебания температуры в этих районах незначительны. Чередуются высокие и низкие температуры здесь тоже иначе, чем в умеренных широтах (табл. 2).

Таблица 1. Данные для двух городов, находящихся в зоне тропического климата (средняя месячная температура воздуха и месячная сумма осадков)

Таблица 2. Данные для станции, находящейся в зоне муссонного климата (средняя месячная температура воздуха и месячная сумма осадков)

Умеренные широты

В зоне климата умеренных широт средняя температура самого тёплого месяца составляет около 25?С. Большая часть этой климатической зоны лежит между очагами формирования разных воздушных масс (тёплых и холодных). Во многих районах этой зоны климат сухой - здесь находятся засушливые и полузасушливые пустыни и степи.

На западных побережьях континентов в южной части этой зоны климат относится к среднеземноморскому типу. Температуры здесь умеренные, влажная зима и сухое лето обусловлены поясом повышенного давления. На восточных же побережьях континентов колебания температуры более значительны, чем на западных, находящихся под воздействием континентальных воздушных масс. Соответственно этому климат восточных побережий ближе к климату тропических широт.

В северной части умеренных широт, в поясе преобладающего западного переноса, колебания температуры ещё значительнее, осадки изменчивы, а господствующий степной климат обусловливает развитие обширных луговых пространств.

Полярные районы

В полярных районах встречается лишь несколько видов животных, а растительный мир представлен мелкими и низкорослыми видами. Средняя температура самого тёплого месяца составляет 10?С. В этих районах бывает очень короткое лето с ясной солнечной погодой, хотя приход солнечной радиации незначителен. Осадков здесь выпадает тоже немного, но зато есть вечная мерзлота.

Другие факторы влияющие на климат

На формирование климатов различных районов Земли сильно влияют и многие факторы, не зависящие от широты, например рельеф, близость крупных водоёмов, режим ветра и т.д. Факторы, связанные с рельефом местности, оказывают своё влияние на любой широте.

Ветер. Рассматривая влияние ветра на климат, важно знать, где сформировался очаг этого воздушного потока, в жарком или в холодном районе, влажном или сухом, кроме того, над какими районами воздушный поток перемещался и изменял свои свойства.

Континентальный климат. Обычно это сухой климат, типичный для глубинных районов континентов, где количество осадков незначительное, влажность воздуха в течение всего года низкая. Амплитуда колебаний температуры воздуха зависит от широты данного района. В тропическом поясе Земли для континентального климата характерные малые колебания температуры, а в умеренных широтах межсезонные её контрасты могут быть большими. Пустыни и степи - самое яркое проявление сухого континентального климата (табл. 3).

Таблица 3. Данные для двух городов, находящихся в зоне полярного климата (средняя месячная температура воздуха и месячная сумма осадков)

Морской климат

В районах с морским климатом, особенно на океанических островах, колебания температуры воздуха невелики, она очень незначительно изменяется от дня к ночи и от лета к зиме. Вследствие смягчающего влияния крупного водоёма температурные колебания здесь отстают от изменений солнечной радиации значительно больше, чем на континентах.

Из табл. 4 можно видеть, что влияние тёплого Северо-Атлантического течения обнаруживается, например, в меньшей амплитуде колебания температуры, т.е. более ровной температуре в Вардё (Норвегия) по сравнению с Барроу (Аляска). Более сильное влияние моря в Вардё проявляется также и количестве осадков в этом пункте.

Таблица 4. Данные для двух городов, один из которых находится в зоне морского арктического климата, а другой в зоне континентального климата тундры (средняя месячная температура воздуха и месячная сумма осадков)

Климат прибрежных районов

Климат прибрежья - прямой результат влияния морских течений, а также ветра, подвергающегося воздействию этих течений. Побережья лежат в переходной зоне между областями с морским и континентальным климатом. В поясе преобладающего западного переноса на западных берегах континентов климат морской, на восточных - континентальный. В поясе же пассатов восточные берега континентов более тяготеют к морскому климату, а западные - к континентальному.

Климат гор и плоскогорий

Влияние рельефа на климат заметнее всего в горных районах и особенно на плоскогорьях. Температура воздуха, конечно, понижается с увеличением высоты места над уровнем моря. Осадки в горных районах чаще выпадают на высотах в среднем до 2 100 м, выше сезонные суммы осадков быстро уменьшаются. Восходящее движение воздуха по склонам гор уменьшает амплитуду колебания его температуры и сглаживает межсезонные её контрасты. На плоскогорьях воздух перемешивается слабо и становится довольно устойчивым, вследствие чего амплитуда изменений его температуры здесь значительно больше, чем над равнинами.

Горная цепь часто служит разделом между климатическими зонами, причём эффективность раздела зависит от преобладающего направления ветра. Если воздух вынужден подниматься по склонам гор, его свойства сильно изменяются. Это приводит к тому, что воздушные массы, формирующиеся на наветренных и на подветренных склонах гор, сильно различаются.

Классификация климатов

Любые климатические условия изменяются в определённых пределах. Однако значения метеорологических величин могут встречаться в почти беспредельном числе сочетаний. Для выделения разных типов климата было предложено большое число его классификаций. Почти все классификации были разработаны в ХХ в. Одну из первых классификаций климатов предложил В. Кёппен (1846-1940).

Классификация климатов Кёппена

Классифицируя климаты, Кёппен рассматривал пять групп растительного покрова, встречающихся на Земле. Каждую группу он подразделил в соответствии с преобладающими метеорологическими величинами (табл. 5) и обозначил сочетанием букв, которое отражает температуру, осадки и другие характеристики климата данной группы. Классификация связывает климат и растительный покров в объективную систему величин, составляющих данные климатические условия.

Первая буква в обозначении группы означает общее описание климата данного района, следующие буквы характеризуют сезонную сумму осадков, температуру и другие климатические факторы. Каждый тип климата относится лишь к конкретному району с соответствующим температурным режимом и другими условиями. Классификация, предложенная Кёппеном в начале прошлого столетия и имеющая географическую основу была дополнена и уточнена, но в основе её сохранился подход, использованный Кёппеном.

Таблица 5. Классификация климатов по Кёппену

Классификация Торнтвейта

Работа Кёппена послужила толчком для разработки других классификаций климатов. Буквами А, В, С и т.д. в этих классификациях обозначены разные варианты сезонных значений температуры, осадков и других метеорологических величин. Такие обозначения облегчают табличное представление классификаций.

Из всех классификаций, предложенных после классификации Кёппена, по-видимому, более известна классификация, разработанная К. Торнтвейтом в 1940_х годах (табл. 6). Хотя обе классификации различаются во многих коренных вопросах, они характеризуют попытки климатологов использовать статистический анализ метеорологических величин. Основными при этом служат данные о температуре воздуха и об осадках. Однако классификация Кёппена опирается на тип растительности, а классификация Торнтвейта пытается обойтись без учёта растительности.

Конечно, в обеих классификациях есть свои нерешённые вопросы. Поэтому и сами авторы, и другие учёные предлагали много усовершенствований. Обе классификации нашли себе применение и способствовали дальнейшим исследованиям в области климатологии.

Торнтвейт выделяет шесть главных климатических областей, не связанных с характером почвы или с другими географическими особенностями. Каждая область далее подразделяется по температуре воздуха и осадкам, характеризуемым отношением месячной суммы осадков к такой же сумме испарения. Границы между климатическими областями определяют расчётным методом, основанным на данных о количестве воды, поступающей в данную область и уходящей их неё. Такой подход отличает данную классификацию и от классификаций, в которых учитывались только осадки, и от классификаций, в которых использовался чисто географический подход, ибо в ней в первую очередь рассматривается вода, которую можно использовать в сельскохозяйственных целях. Торнтвейт ввёл в рассмотрение «индекс влажности», представляющий собой отношение месячных сумм осадков и испарения.

С учётом этих критериев выделены области вечной мерзлоты, тундры, тайги, микротермического климата, мезотермического климата и тропическая.

Таблица 6. Классификация климатов по Торнтвейту

Классификация климатов по характеру воздушных масс

Ещё одну классификацию климатов создали, взяв за основу почти исключительно воздушные массы и их роль в той или иной географической области. В этой классификации обобщённую картину климатов Земли построили по данным о повторяемости воздушных масс каждого типа, проходящих над каждой областью в разные сезоны года, используя для этого результаты ежедневных наблюдений на всех метеостанциях, расположенных в данной области. Области выделены в соответствии с их растительным покровом, режимом температуры и осадков.

В этой классификации рассматриваются три группы климатов, соответствующие трём крупным широтным зонам и воздушным массам преобладающим в каждой такой зоне.

Экваториальные и тропические воздушные массы преобладают в низких широтах. Здесь наблюдается высокая температура воздуха, господствует пассат, располагаются субтропический пояс высокого давления и внутритропическая зона конвергенции.

Тропические климаты низких широт подразделяют на засушливые, полузасушливые, муссонные, дождливые и переменные засушливо-влажные.

Арктические и полярные воздушные массы преобладают в высоких широтах. Термин «арктический воздух» часто используется для описания исключительно холодных воздушных масс, формирующихся в полярных районах. Обычно в этих районах нет лета или же оно бывает очень коротким, а зима очень долгая и очень холодная. Отдельными климатами этих широт являются климат тайги (субарктический), климат тундры и полярный климат.

Тропические и полярные воздушные массы встречаются друг с другом на «поле боя», в умеренных широтах, когда тёплый воздух движется на север, а холодный на юг. Эти две совершенно различные воздушные массы начинают энергично взаимодействовать друг с другом, поэтому здесь часто развивается интенсивная циклоническая деятельность, образуются атмосферные фронты.

Метеорологические условия сильно меняются в зависимости от того, какая воздушная масса находится над районом. Однако ни одна из этих масс не становится преобладающей на длительное время.

В результате взаимодействия этих двух воздушных масс формируются следующие типы климатов: влажный континентальный (холодное лето и тёплая зима), климат умеренных широт (засушливый или полузасушливый), субтропический (сухой или влажный) и морской.

Заключение

Классификация климатов даёт представление о том, как различаются климаты в основных широтных поясах. Характер климата определяется, кроме широты, ещё и другими факторами. Имеются, например, климаты: тропический, полярный, климат умеренных широт, морской, континентальный и другие. С разным успехом использовались классификации, предложенные, в частности, Кёппеном, Торнтвейтом и другими авторами. Классификация Кёппена увязывает климаты с типом растительного покрова, а классификация Торнтвейта использует индекс влажности.

Список используемой литературы

1. А.С. Монин, Ю.А. Шишков - История климата. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1979.

2. География: справочник для старшеклассников и поступающих в вузы. - 2-е изд., испр. и дораб. - М.: АСТ-ПРЕСС ШКОЛА, 2007.

3. Климатология. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1989.

4. Вайсберг Дж.С. Метеорология. Погода на Земле. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1980.