Климат Беларуси

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Климат Беларуси

• 1. Общая характеристика основных климатообразующих процессов и факторов

Основные черты климата Беларуси определяются географическим положением страны в средних широтах, относительной близостью к Атлантическому океану, преобладающим западным переносом воздушных масс и равнинным рельефом, который не препятствует перемещению воздушных масс в различных направлениях.

Основными климатообразующими процессами на территории страны являются:

- теплооборот,

- влагооборот,

- общая циркуляция атмосферы.

Совместное действие указанных процессов определяет в общих чертах особенности каждого метеорологического элемента и климата в целом: хода температур, облачности, осадков и т.д.

Определенное воздействие на климат территории Беларуси оказывает современная хозяйственная деятельность человека, что особенно заметно на берегах крупных водохранилищ, в зонах крупных городских поселений, на осушенных торфяниках и в местах разработки месторождений некоторых полезных ископаемых.

Территория Беларуси находится в переделах западной области северного умеренного пояса и имеет умеренно-континентальный тип климата. Географическая широта территории (Беларусь расположена между 56⁰ и 51⁰ с.ш.) определяет угол падения солнечных лучей, продолжительность дня и солнечного освещения, которые, в свою очередь, влияют на величину поступающей солнечной радиации.

Угол падения солнечных лучей в полдень на протяжении года изменяется на 47⁰: в день летнего солнцестояния в Минске от достигает 59⁰ 30», а в день зимнего солнцестояния уменьшается до 12⁰ 30». В дни весеннего и осеннего равноденствия угол падения солнечных лучей составляет 36⁰.

Продолжительность дня в пределах Беларуси изменяется более чем на 10 часов, зимой она больше на юге, а летом - на севере. Разница между севером и югом страны зимой и летом за сутки составляет около одного часа. В Минске самый продолжительный день - 22 июня - продолжается 17 часов 11 минут. Особенности изменения угла падения солнечных лучей и продолжительности дня приводят к заметным различиям в количестве солнечной радиации, получаемой северными и южными районами страны (причем как в годовом выводе, так и по сезонам года).

2. Солнечная радиация

Величина поступающей на земную поверхность солнечной радиации зависит прежде всего от высоты Солнца над горизонтом, продолжительности дня и облачности, определяющей продолжительность солнечного сияния и количество прямой солнечной радиации.

Приход солнечной радиации уменьшается в направлении с юга на север с 4 100 до 3 500 МДж/м² в год.

Справка: Джоуль - единица энергии, работы и теплоты СИ, названная в честь Дж. Джоуля. Обозначается Дж. 1 Дж = 10⁷ эрг = 0, 2388 кал.

В годовом ходе суммарной радиации наблюдаются значительные отклонения как по количеству, так и по составу от ее среднегодовых показателей. В июле солнечная радиация в 9 раз больше, чем в январе и на 50-52% состоит из прямой солнечной радиации. В январе на долю прямой радиации приходится только 20-30% суммарной величины. Под воздействием облачности доля прямой солнечной радиации может сокращаться до 12 - 17%.

Интенсивность солнечной радиации зависит также от прозрачности атмосферы, т.е. от запыленности, содержания водяного пара, аэрозолей и т.д. Прозрачность атмосферы существенно изменяется по сезонам года.

Прозрачность атмосферы увеличивается от лета к зиме и достигает максимальных значений в ноябре-декабре (первый максимум) и в феврале (второй максимум). Однако из-за значительной облачности в зимний период года продолжительность солнечного сияния существенно сокращается.

Самыми солнечными месяцами на территории Беларуси являются июнь и июль. Именно на эти летние месяцы приходятся максимальные значения прямой солнечной радиации. На горизонтальную поверхность за год в Беларуси приходится в среднем около 1 500- 2 000 МДж/м² прямой солнечной радиации.

Таким образом, соотношение прямой и рассеянной солнечной радиации изменяется на протяжении года. Почти во все месяцы прямая радиация меньше, чем рассеянная. Особенно значительно это различие в зимний период года. И только с мая по июль доля прямой радиации бывает несколько выше, чем рассеянной.

В годовом ходе суммарной радиации хорошо выражен максимум в июле и минимум в январе (в Минске - 623 и 40 МДж/м²).

Резкое возрастание суммарной солнечной радиации обычно наблюдается в марте из-за увеличения угла падения солнечных лучей, роста продолжительности дня и уменьшения облачности. В связи с этими обстоятельствами на май, июнь и июль приходится почти 50% годовой суммарной радиации, а на ноябрь, декабрь и январь - только 5%.

Свои особенности имеет и суточный ход суммарной радиации. Летом, когда в два раза увеличивается продолжительность дня, поступление солнечной радиации на земную поверхность осуществляется более продолжительное время. Например, в июне оно увеличивается до 21 часа и достигает максимума около полудня. В Минске, например, в ясные июньские дни за сутки поступает в среднем 3, 17 МДж/ (м² час), а в декабре - всего 0, 71 МДж/(м² час). Абсолютный полуденный максимум наблюдается в мае (3,93 МДж /(м² час)), когда в воздухе содержится минимальное количество водяного пара и аэрозолей. Но суточная сумма радиации выше все же в июне.

В суммарном ходе суммарной радиации большое значение имеет облачность. Летом при ясном небе величина суммарной радиации на 50% выше, чем в условиях средней облачности.

Максимальная суточная радиация при средней облачности в июне в Минске составляет около 20,79 МДж/м², а в декабре - до 1, 34 МДж/м² (6,7,21,22,23,36,37,49,105,108,109).

3. Радиационный и тепловой баланс

Суммарная радиация и атмосферное излучение составляют приходную часть радиационного баланса, а отраженная радиация и земное излучение - расходную часть.

Отражательная способность земной поверхности определяется величиной альбедо. Альбедо, зависящее от характера подстилающей поверхности, существенно изменяется по сезонам года. В теплую часть года земная поверхность, покрытая травянистой растительностью, отражает около 20% поступающей суммарной радиации, в ноябре - 30-40%, а в январе-феврале, когда имеет место устойчивый снежный покров, - до 60-70%. Значительное увеличение альбедо в зимнюю пору года приводит к сокращению доли поглощенной подстилающей поверхностью радиации.

Количество поглощенной радиации обусловливает эффективное излучение, т.е. разницу между длинноволновым тепловым излучением подстилающей поверхности и встречным атмосферным излучением. Максимум эффективного излучения наблюдается в мае-июле и составляет более 30% поглощенной радиации. Но в то же время своих максимальных значений достигает и приходная часть радиационного баланса - суммарная радиация. Минимум эффективного излучения фиксируется в декабре, когда суммарной радиации поступает минимальное количество.

В целом за год 40-45% поглощенной радиации теряется в виде эффективного излучения, что составляет в северных районах страны 1 100 МДж/м², а в южных - 1 300 МДж/м².

Днем эффективное излучение выше, чем ночью, но днем больше и приход тепла. В безоблачные ночные часы за счет эффективного излучения может наблюдаться радиационное охлаждение (выхолаживание) земной поверхности, которое весной и осенью приводит к заморозкам.

Таким образом, соотношение между суммарной радиацией, альбедо и эффективным излучением определяет радиационный баланс земной поверхности: положительный или отрицательный.

В среднем годовом выводе радиационный баланс на территории Беларуси положительный и увеличивается с северо-востока на юго-запад с 1 500 МДж/м² до 1 800 МДж/м². Четыре месяца в году (ноябрь-февраль) в северной и центральной частях Беларуси и три месяца (ноябрь-январь) в южной части страны радиационный баланс отрицательный. В марте и апреле радиационный баланс резко увеличивается в результате быстрого роста суммарной радиации и снижения альбедо из-за таяния снежного покрова. Затем рост месячных сумм существенно замедляется. Самое большое среднее суммарное значение радиационного баланса приходится на июнь. В Минске, например, эта величина составляет около 329 МДж/м^2.

К осени радиационный баланс уменьшается и в ноябре становится отрицательным. Переход к положительным среднесуточным суммам радиационного баланса происходит в феврале.

Днем радиационный баланс положительный (за исключением зимних месяцев); в полдень он повсеместно достигает максимума, а ночью в течение всего года - отрицательный.

Положительный радиационный баланс на территории Беларуси бывает 9 месяцев. Радиационный баланс расходуется главным образом на 1) испарение и 2) турбулентный теплообмен между подстилающей поверхностью и атмосферой. В среднем 84% радиационного баланса тратится на испарение и 16% - на теплообмен (6,7,21,22,23,36,37,49,105,108,109).

4. Давление атмосферы. Циркуляция воздушных масс

солнечный температура климат циркуляция

Важнейшим климатообразующим процессом на территории Беларуси является западный перенос воздушным масс. С западным переносом со стороны Атлантического океана вместе с циклонами, образующимися на полярном (умеренном) и арктическом фронтах, приходят морские умеренные воздушные массы. Значительно меньшее влияние на климат страны оказывают арктические и тропические воздушные массы.

Известно, что перемещение воздушных масс зависит от особенностей барического поля, распределения давления в течение года и положения барических центров над материком и прилегающими к нему частями Мирового океана. В свою очередь, давление над территорией страны формируется под влиянием общей циркуляции атмосферы.

Зимой над Евразией формируется Азиатский максимум. Повторяемость погоды зимой, устанавливающейся под воздействием Азиатского антициклона, составляет 18-20%, весной и осенью - 10-14%. Интенсивность влияния Азиатского антициклона уменьшается в направлении с востока на запад.

Летом Азорский максимум, постоянно находящийся в тропических широтах, смещается на север и его восточное ответвление проходит к югу от Беларуси. Азорский максимум в целом определяет характер погоды страны в летний период. Повторяемость погоды летом, устанавливающейся под влиянием этого антициклона, составляет около 18%.

В среднем за год на территорию Беларуси приходят или непосредственно над ней формируются 15-16 антициклонов. Более заметное влияние на климат Беларуси оказывают циклоны.

Воздействие циклонов на условия и характер погоды выявляется на протяжении 150-160 суток в году. Циклональная циркуляция оказывает воздействие на погоду в течение примерно 216 суток. Циклоны, как известно, образуются на арктическом и полярном фронтах, но могут также возникать и в результате неравномерного нагревания земной поверхности.

Взаимодействие барических максимумов и минимумов, формирование антициклонов и циклонов, траектории их перемещения определяют многие атмосферные процессы на территории страны: особенности и распределение барического поля, преобладающий перенос воздушных масс, адвекцию тепла и холода, количество и режим осадков.

Атмосферное давление постепенно возрастает с севера и северо-запада на юг и юго-восток. Например, в Витебске оно равно 994,9 Па, а в Гомеле - 1001, 5 Па. Среднее же давление на уровне моря составляет 1013, 2 Па.

Справка: Паскаль (Па) - единица давления и механического напряжения СИ, названная в честь Б. Паскаля; обозначается Па. 1 Па = 1 Н/м² = 10 дин/см² = 0,102 кгс/м²=10^-5 бар=7,50х10^-3 мм. рт. ст. = 0,102 мм вод. ст.

Максимальное давление над всей территорией страны устанавливается в январе. Изобары января простираются с юго-запада на северо-восток. Летом над прогретой сушей давление понижается. В пределах территории Беларуси падение атмосферного давления летом происходит с запада на восток. Наименьшее атмосферное давление на территории страны фиксируется в июле.

Годовой ход атмосферного давления приводит к тому, что летом преобладают ветры западных и северо-западных направлений, а зимой - западных и северо-западных направлений. В системе общей циркуляции атмосферы наблюдается периодическая смена зонального западного переноса воздушных масс на меридиональный перенос с перемещением воздушных масс с юга на север или с севера на юг. Характер атмосферной циркуляции определяет тип и свойства приходящих на территорию страны воздушных масс.

Умеренные воздушные массы господствуют над территорией страны в течение всего года.

Зимой западные и юго-западные ветры приносят в основном морской воздух. Морские воздушные массы попадают на территорию Беларуси с циклонами, зарождающимися над Атлантическим океаном и Средиземным морем на арктическом и умеренном (полярном) фронтах. Зимой над территорией Беларуси морские воздушные массы господствуют на протяжении 50-60% зимнего периода. Вторжение морского умеренного воздуха сопровождается потеплением, оттепелями, облачностью, повышением влажности и выпадением осадков. Летом морской умеренный воздух поступает в основном с запада и северо-запада. Он также приносит влагу, но, будучи более холодным, в целом понижает температуру. Двигаясь на восток, морские воздушные массы быстро прогреваются и трансформируются в теплый континентальный воздух.

Континентальный умеренный воздух, формирующийся только над сушей; проникает на территорию страны с востока и юго-востока и зимой приносит похолодание, а летом - потепление и сухость. Наибольшая повторяемость умеренного континентального воздуха характерна для северо-восточной части Беларуси.

Арктические воздушные массы попадают на Беларусь в системе циклонов, образующихся на арктическом фронте и движущихся в основном в восточном и северо-восточном направлениях. Арктические воздушные массы, формирующиеся над Шпицбергеном и Гренландией, двигаясь над теплой поверхностью Атлантического океана, приобретают свойства морских воздушных масс. Сталкиваясь с умеренными воздушными массами, они образуют холодные фронты, которые сопровождаются выпадением осадков, усилением ветров северных направлений и снижением температуры воздуха.

Континентальные арктические воздушные массы приходят на Беларусь с северо-востока, с Карского и Баренцева морей, принося сильные ветры и обильные снегопады.

Арктические воздушные массы бывают над территорией Беларуси около 40-70 суток в году; зимой и летом они вызывают похолодание, весной - поздние заморозки, а осенью - ранние заморозки.

Тропические воздушные массы менее характерны для Беларуси, чем умеренные и арктические. Средняя их повторяемость составляет около 20-25%. Тропические воздушные массы приходят на территорию страны летом с юго-запада и юго-востока.

Чаще на территорию Беларуси проникают морские тропические воздушные массы, которые приносят относительно высокую температуру и повышенную влажность.

Континентальный тропический воздух на территорию страны поступает значительно реже.

Таким образом, для климата Беларуси характерно поступление различных воздушных масс, которые приносят тепло или холод и определяют выпадение осадков. Смена воздушных масс, взаимодействие циклонов и антициклонов, динамика атмосферных фронтов обусловливают перемену температур и неустойчивость режима погоды (6,7,21,22,23,36,37,49,105,108,109).

5. Температура воздуха

Основным результатом западного переноса является адвекция тепла в зимний период года, что в значительной степени сглаживает среднегодовые амплитуды температур. В целом в годовом ходе температур наблюдается следующая закономерность: среднегодовые температуры повышаются с северо-востока (4,4⁰С⁾ на юго-запад (7,4⁰ С). Годовые изотермы идут с северо-запада на юго-восток. В этом же направлении увеличивается и продолжительность теплого периода, достигая 250-260 суток на юго-востоке. На северо-западе продолжительность теплого периода составляет около 220-230 суток.

Температура воздуха на территории страны характеризуется изменчивостью, непостоянством. Минимальные среднемесячные температуры наблюдаются в январе, а максимальные - в июле. В Минске, например, средняя многолетняя температура января составляет - 6,9 ⁰С, но один раз в четыре года она бывает ниже - 9⁰С или выше - 4⁰С. Средняя многолетняя температура июля в Минске составляет + 17,8⁰С, но один раз в 30 лет она превышает + 30⁰С.

Абсолютный максимум, составляющий около 38 ⁰С, отмечен на юго-востоке страны в июне 1956 года (Василевичи, Лельчицы, Жлобин), а абсолютный минимум, составляющий - 44⁰С, зарегистрирован на севере страны в 1940 году на станции Лужесна (Витебский район).

Январские изотермы вытянуты с северо-запада на юго-восток. Наиболее низкие температуры (-8,5⁰С) января наблюдаются на северо-востоке, наиболее высокие (-4,5⁰С) - на юго-западе.

Июльские изотермы близки к широтному простиранию, что объясняется широтным поступлением солнечной радиации. В июле температура повышается с 17⁰С на севере до 19,7⁰С на юге (г.п. Комарин).

Годовые амплитуды температур повышаются с запада на восток (соответственно 23⁰С и 26⁰С) и показывают усиление континентальности климата.

Суточный ход температур на территории Беларуси также имеет свои специфические особенности. В суточном ходе температур максимум наблюдается после полудня, примерно в 15-16 часов, а минимум - перед восходом Солнца. Амплитуды суточных температур зависят главным образом от облачности: при ясном небе они самые большие, а при облачном - самые малые.

Для зимнего периода на территории страны характерны частые оттепели, связанные с приходом морских умеренных воздушных масс. Количество дней с оттепелями уменьшается с 40-50 на юго-западе до 23-30 на юго-востоке (7,36,37,49,105,108,109).

6. Осадки

Циркуляция воздушных масс и тепловой режим определяют особенности влагооборота и режима выпадения осадков.

Годовой ход абсолютной влажности в целом совпадает с годовым ходом температур: максимум наблюдается летом, а минимум - зимой. Относительная влажность достигает своего минимума в зимний период и составляет 88-90%, а весной и летом она снижается до 65-70%. Среднегодовое значение относительной влажности составляет около 80%. Самая низкая относительная влажность воздуха (около 30%) наблюдается в мае и июне, что приводит к засушливой погоде (особенно на юго-востоке страны).

Суточный ход относительной влажности лучше всего выражен летом: максимум наблюдается перед восходом Солнца, а минимум - в 15-16 часов. При этом амплитуда относительной влажности может достигать 25-40%.

Конденсация водяного пара, содержащегося в атмосфере, приводит к образованию облаков, туманов и атмосферных осадков. Огромную роль в формировании облачности играют восходящие движения (скольжения) воздушных масс по линии атмосферных фронтов в циклонах.

Облачность, как известно, определяется количеством и формой облаков и выражается в баллах или процентах. Показателем величины облачности является количество пасмурных дней в году.

Количество пасмурных дней в Беларуси колеблется от 135 на юго-востоке до 175 на северо-западе страны в год. На возвышенностях, которые задерживают влагу, облачность существенно увеличивается.

Годовой ход облачности и пасмурного состояния неба в целом совпадает с годовым ходом относительной влажности, достигая максимума зимой (более 80% дней с пасмурным небом) и минимума (около 45-55% дней) летом.

В холодный период года максимальная повторяемость пасмурного неба наблюдается в утренние часы, а минимальная - в вечерние. В теплый период года максимальная повторяемость пасмурного неба наблюдается днем, а минимальная - ночью. Осенью и зимой преобладают слоистые облака, а летом - кучевые и перистые.

С высокой относительной влажностью связана и высокая повторяемость туманов. На территории Беларуси регистрируется от 35 до 100 дней в году с туманами. Туманы образуются при относительной влажности близкой к 100% при условии отсутствия ветра или при очень слабом ветре. Чаще всего туманы возникают в замкнутых котловинах, на озерах или болотах.

Территория Беларуси расположена в зоне достаточного увлажнения. Среднегодовое количество осадков колеблется от 500 до 700 мм в год. На распределение осадков оказывают влияние рельеф и характер циклонической деятельности. Количество осадков увеличивается на возвышенностях, особенно на их наветренных склонах. Низменности и подветренные склоны возвышенностей получают осадков значительно меньше. В целом в распределении осадков по территории Беларуси прослеживается следующая основная закономерность: количество осадков уменьшается с северо-запада на юго-восток.

Среднегодовая сумма осадков в центре и на северо-западе страны составляет 600-650 мм, а в отдельных районах повышается до 700 мм. Больше всего осадков получают наветренные склоны Новогрудской возвышенности (более 700 мм осадков в год). На крайнем западе, юго-западе и юге выпадает наименьшее для Беларуси количество осадков - 500-550 мм.

На территории страны довольно часто наблюдаются значительные отклонения от средних многолетних данных. В засушливые годы количество осадков может снижаться до 300 мм и менее. Например, в 1961 году в Пинске выпало всего 280 мм осадков. Максимальное количество выпавших осадков было зарегистрировано в 1906 году в районе города Василевичи Гомельской области и составило около 1016 мм.

Годовой ход осадков близок к годовому ходу температур и абсолютной влажности. Самыми влажными месяцами в году на территории страны являются июль и август, а самыми «сухими» - январь и февраль. Около 70% всех осадков выпадает в теплую пору года - с апреля по октябрь.

В среднем на территории страны бывает 160-190 дней с осадками. В зимне-осенний период из-за снижения температуры воздуха часто случаются моросящие дожди и мало интенсивные снегопады (6,7,21,22,23,36,37,49,105,108,109).

7. Климатические области

В основу климатического районирования положены следующие критерии:

суммы температур выше 10⁰С,

показатели увлажнения территории (соотношение суммы выпадающих осадков и испаряемости).

На основе данных критериев на территории Беларуси выделяются следующие климатические области:

1. Северная - умеренно теплая, влажная;

2. Центральная - теплая, умеренно влажная;

3. Южная - теплая, неустойчиво влажная.

Климатические области, в свою очередь, подразделяются на отдельные подобласти.

Северная область занимает северную часть страны и располагается севернее изолинии суммы температур выше 10⁰С равной 2 200⁰С. Северная область почти совпадает с Белорусско-Валдайской физико-географической провинцией. В пределах этой области коэффициент увлажнения в теплый период года несколько выше единицы. Температура воздуха в июле составляет 16,5 - 18⁰С, а в январе - -6,5-8,5⁰С. Продолжительность весенне-летнего периода составляет 133-145 суток, а продолжительность вегетационного периода - 178-188 суток. В этой области часто бывают весенние и осенние заморозки. Здесь дольше лежит снег, глубже промерзает почва. По своему температурному режиму область является умеренно теплой. За год в среднем выпадает около 600 мм осадков; на возвышенностях - 650 мм и более. Область не ощущает недостатка влаги в период вегетации растений.

Центральная область занимает центральную часть страны. Сумма температур выше 10⁰С доходит здесь до 2 400⁰С (южная граница области). Коэффициент увлажнения в теплый период года составляет 0,9. Центральная область является более теплой и менее влажной, чем северная. Например, средние температуры июля составляют 17,6 - 18,7⁰С, а января изменяются с -4,9⁰С на западе до -8,2⁰С на востоке. Осадков в пределах этой области выпадает 500 - 600 мм и только в некоторых местах - до 700 мм.

Южная область занимает южную часть страны, лежит в пределах Полесской физико-географической провинции и характеризуется более теплыми условиями, чем северная и центральная области. Сумма температур выше 10⁰С в пределах этой области колеблется от 2 400 до 2 500⁰С, коэффициент увлажнения в теплый период года составляет 0,8-0,9. Средние температуры января варьируют от - 4⁰С на западе до -7⁰С на востоке, а июля - от 18⁰С на западе до 19,5⁰С на востоке области. Весна и лето в этой области наступают гораздо раньше, чем в северной и центральной. Вегетационный период составляет 191-209 суток. Осадков выпадает от 520 до 630 мм. В пределах южной области ощущается некоторый дефицит влаги в летний период и поэтому эту область рассматривают как неустойчиво влажную.

Каждую область по степени континентальности подразделяют на 1) западную (менее континентальную) и 2) восточную (более континентальную) подобласти. При этом степень континентальности определяют по количеству дней с температурами воздуха от 5 до 15⁰С. В западных подобластях таких дней в году бывает более 40%, а в восточных - менее 40% (6,22,23,36,37,49,105,108,109).

Список использованных источников

1. География Белорусси / Под ред. А.В. Дементьева. - Мн., 1977.

2. Шкляр А.Х. Климатические ресурсы Белоруссии и их использование в сельском хозяйстве. - Мн., 1973.

3. Энцыклапедыя прыроды Беларусi: У 5-цi т. - Мн., 1983-1986.

4. Исаченко А.Г. Основные вопросы физической географии. - Л., 1953.

5. История и современное состояние географического изучения Белоруссии: Учеб. Пособие / Б.Н. Гурский, С.А. Польский, Н.М. Вагнер и др. // Под ред. Б.Н. Гурского. - Мн., 1988.

6. Климатические ресурсы Белоруссии и рациональное их использование: Сб. науч. статей - Мн., 1986.

Размещено на Allbest.ru