Клімат Північної Америки

Північна Америка разом з прилягаючими до неї островами лежить між 83° та 7° пн.. ш., тобто перетинає з півночі на південь всі кліматичні пояси північної півкулі, за винятком екваторіального. При цьому найбільш широка і масивна частина материка входить в межі субарктичного та помірного поясів, дещо менша - субтропічного. В тропічному і субекваторіальному поясах знаходиться найбільш вузька частина Північної Америки; до арктичного поясу належать головним чином острови. Такі особливості географічного положення створюють великі відмінності в прогріванні північних та південних частин материка. Річні суми сонячної радіації змінюються від 180 ккал/см² (7560 МДж/см²) на південному заході до 80 ккал/см² (3360 МДж/ см²) в північній частині Канади. При цьому зимовий радіаційний баланс поверхні материка додатній тільки на південь від 40° пн.. ш., на більшій же частині Північної Америки він від'ємний. Майже на всій Гренландії радіаційний баланс від'ємний протягом всього року.

Орографія Північної Америки зі властивим їй субмеридіональним простяганням основних елементів поверхні сприяє проникненню повітряних потоків зі сходу, зі сторони Атлантики, де немає значних орографічних бар'єрів, і затримує завдяки Кордильєрам поширення в глиб материка повітряних мас зі сторони Тихого океану. Існування смуги рівнин між Північним Льодовитим океаном та Мексиканською затокою в середній частині материка і відсутність широтно витягнутих орографічних меж створюють умови для меридіонального повітрообміну між арктичними і тропічними широтами у всі сезони року.

В Атлантичному океані контрасти в нагріванні між північчю та півднем посилюють Гольфстрім і холодну Лабрадорську течію, які зустрічаються в районі Ньюфаундленда. У місці сходження теплих та холодних вод створюються умови для утворення циклонів і циклонічної діяльності. В Тихому океані тепла течія, яка йде на північ від 40-ї паралелі, створює зимову позитивну аномалію температури, правда не досить значну, як Північно-Атлантична течія біля берегів Європи. Під впливом холодної Каліфорнійської течії, яка йде на південь від 40-ї паралелі, океан між 20 та 40° пн. ш. втрачає на 1 см² поверхні на рік до 60 ккал (2520 МДж/см²), тобто приблизно половину того тепла, яке отримує від сумарної радіації.

Загальна схема циркуляції атмосфери над Північною Америкою приблизно така ж, як над Євразією, але відмінність в розмірах і в загальному орографічному плані двох материків створюють значні відмінності як в циркуляційних умовах, так і в розподілі температур та опадів.

Основний тип циркуляції атмосфери над більшою частиною материка - західно-східний перенос, але із-за особливостей орографії Північної Америки вплив океанічного повітря проявляється головним чином на Тихоокеанському узбережжі і на західних схилах Кордильєр. У внутрішні частини материка тихо океанічне повітря проникає через понижені ділянки гір і поперечні долини, відчуваючи при цьому інтенсивну трансформацію і втрачаючи значну частину своїх властивостей вже безпосередньо на схід від Кордильєр. Внутрішні райони Північної Америки є ареною формування континентального повітря. Але значно менші її розміри порівняно з Євразією не утворюють умов для утворення такого потужного зимового максимуму, яким є Азіатський максимум Євразії. Тому для приатлантичної частини помірного поясу Північної Америки характерна циклонічна діяльність протягом усього року.

Центральна Америка і частково Мексика заходяться під впливом західної периферії Північно-Атлантичного максимуму і пов'язаної з нею пасатною циркуляцією. Тихоокеанське узбережжя південніше 40° пн.. ш. відчуває вплив східної периферії Тихоокеанського максимуму. На крайній південь Центральної Америки в літній час проникають екваторіальні мусони.

Особливості орографії Північної Америки, відносна близькість арктичного та тропічного водних басейнів, великі контрасти в нагріванні поверхні і активність фронтів утворюють умови для утворення ураганів та торнадо. Урагани (аналоги тайфунів Східної Азії) найбільш характерні для приатлантичних частин материка і островів Центральної Америки. Торнадо - несподівані сильні шторми - характерні головним чином для континентальних штатів США,

Циркуляційні умови і розподіл основних показників клімату на всьому материку різко відрізняються по сезонам.

В холодну половину року на північ від полярного кола переважає полярна ніч і сонячна радіація практично рівна 0. Середня частина материка також сильно охолоджена і характеризується від'ємними значеннями радіаційного балансу. На південь від 30° пн.. ш. материк нагрітий, так як отримує на 1 см² поверхні приблизно 190 кал (8000 Дж/см²) за добу.

Більша, північна частина материка із-за охолодження приземних шарів атмосфери опиняється в умовах високого тиску з центрами на північному заході Канади і на півдні приблизно біля 40° пн.. ш. Над океанами в помірних широтах існують області низького тиску. При цьому Ісландський мінімум виражений дуже різко, і вплив його проникає далеко на північний захід у вигляді відрогу низького тиску вздовж Девісової протоки і моря Баффіна. Тому циклонічна діяльність охоплює атлантичну окраїну Північної Америки, а в деякі роки проникає в глиб материка, аж до підніжжя Кордильєр.

Тихоокеанський (Алеутський) мінімум виражений значно слабше внаслідок меншого впливу теплих течій Тихого океану порівняно з Атлантикою. Океанічне повітря і циклонічна діяльність проявляються особливо сильно на порівняно вузькій смузі узбережжя. Перетинаючи Кордильєри, океанічне повітря швидко трансформується і на схід від них являє собою вже континентальну повітряну масу.

Субтропічні максимуми займають в зимову пору року найбільш південне положення і виражені слабше, ніж влітку. Тому тиск над Атлантикою буває нижчий, ніж над материком, і переважає перенос континентального повітря зі сторони материка в сторону Атлантичного океану. Однак цей перенос ослаблений у зв'язку з малою стійкістю зимового американського максимуму, і мусонна циркуляція, яка породжена ним, на східній окраїні Північної Америки взимку виражена слабо.

Маси відносно холодного арктичного повітря виносяться в зимовий час по західній периферії Баффінової затоки в південні частини материка, іноді аж до Флориди, викликаючи там різкі зниження температури. З іншої сторони, тепле повітря, яке формується над Карибським морем і Мексиканською затокою, може поширюватися далеко на північ вздовж західної окраїни Атлантичного максимуму.

Центральна Америка взимку знаходиться під впливом пасатної циркуляції, причому фронт між відносно теплим і вологим атлантичним тропічним повітрям і відносно холодним тихо океанічним проходить на схід від Центральної Америки і виражений нерізко.

Таким чином, розподіл температури взимку над материком в більшій мірі залежить від сонячної радіації, ніж від впливу океанів, і ізотерми мають напрямок, близький до широтного. Тільки на тихоокеанському узбережжі і в меншій мірі біля берегів Баффінової затоки вони простягаються з північного заходу на південний схід. При цьому нульова січнева ізотерма огинає південне узбережжя Аляски і західне узбережжя Канади і США, проходячи через материк значно південніше 40° пн.. ш. Середня температура січня в північній частині Америки уже низька: від - 20 до -24°С на більшій частині Канади і Аляски, -36°С на островах Канадського Арктичного архіпелагу і до -44°С в центрі Гренландії. В той же час на півдні США середня січнева температура додатня. В південній частині Центральної Америки вона досягає +20 і навіть +24°С.

При тривалих вторгненнях арктичного повітря навіть в південній половині США можливі стійкі морози до -15, -20°С, які супроводжуються снігопадами і заметілями. На Флориді можливі морози, при яких замерзають цитрусові дерева з іще не знятими плодами. Навіть на рівнині Куби можливо зниження температури до +10, +5°С.

Найбільша кількість опадів випадає взимку на Тихоокеанському узбережжі в помірних та субтропічних широтах. Значна кількість опадів, пов'язаних з циклонічною діяльністю, буває також на Атлантичному узбережжі на північ від 40°С пн. ш. Для північних, внутрішні та південних районів материка зима є відносно сухим сезоном. Тільки північно-східні береги і схили гір Центральної Америки зрощуються значним опадами, які приносяться північно-східним пасатом.

В теплу половину року більша частина Північної Америки буває сильно прогріта. Це створює баричну депресію з центром на південному заході материка. Максимуми над океанами посилюються і зміщуються на північ. Особливо великої потужності набуває Тихоокеанський максимум, під впливом якого розташовується західне узбережжя Північної Америки до 40° пн. ш.

Атлантичний максимум охоплює значну площу в океані і поширюється на південно-східну окраїну материка, вплив пов'язаної ним циркуляції відбивається аж до східних схилів Кордильєр. По його західній та південно-західній периферії виносяться з південно-східними вітрами вологостійкі маси, які дають потужні опади на південному сході США і у внутрішніх районах країни. Значна частина Мексики і Центральної Америки попадає під вплив Атлантичного максимуму. Там дме північно-східний пасат, який залишає значні опади на навітряних схилах гір.

Західний перенос помірних широт і циклонічна діяльність в цей період послаблюються, зменшується у зв'язку з цим і можливість вторгнення арктичного повітря на південь.

Найбільш значні температурні контрасти створюються між сильно прогрітими внутрішніми районами материка ( у внутрішніх западинах середня температура перевищує +30°С) і охолодженими холодними течіями західним та північно-східним узбережжями. Поступово знижується також температура із півдня на північ. На узбережжі Північного Льодовитого океану проходить липнева ізотерма +4°С, а у внутрішніх районах Гренландії і острова Елсмір влітку зберігається від'ємна температура.

Більша частина Північної Америки отримує влітку значні опади. Виключенням є Тихоокеанське узбережжя на південь від 40° пн.. ш. і внутрішні плоскогір'я Кордильєр, а також крайня північ материка і арктичні острови.

Північна Америка лежить в тих же кліматичних поясах, що і Євразія. Але в розташуванні меж окремих поясів, а також в розподілі поясів на кліматичні області існують відмінності, які створюються індивідуальними відмінностями кожного з материків.

Північне узбережжя Північної Америки і прилягаючі острови входять в пояс арктичного клімату з переважанням арктичних повітряних мас у всі сезони року. Найбільш низька середня зимова температура спостерігається над Гренландією (-44, -50°С), в решті областей середня січнева температура зазвичай не нижче -40, -36°С. Влітку майже на всій території зберігається від'ємна температура або близька до 0°С додатня середня місячна температура. Протягом всього року переважають хмарність, тумани, снігові бурі. Зимова полярна ніч триває до п'яти місяців. В межах цього поясу є центри сучасного покривного зледеніння.

Майже вся Аляска (без південного узбережжя), більша частина Гудзонової затоки і північ Лабрадору лежать в субарктичному кліматичному поясі. На берегах Тихого та Атлантичного океанів в межах цього поясу клімат має океанічні риси, а центральна частина характеризується континентальністю. Розбіжність відображається головним чином в більшій суворості зими континентальної області (середня температура січня до -36°С), тоді як в областях, які прилягають до океанів, переважає середня січнева температура -20, -16°С. Середня липнева температура коливається від +5 до +10°С. Кількість опадів невелика, сніговий покрив малопотужний. Поширена багаторічна мерзлота.

Більша частина материка входить в помірний кліматичний пояс, південна межа якого на заході лежить дещо північніше гирла річки Колумбії, а на сході - біля 40° пн. ш. В межах поясу виявляються значні кліматичні відмінності.

На заході помірного поясу, як і в Європі, клімат океанічний. Особливості його визначаються переважанням протягом року західних циклонічних вітрів, які приносять на узбережжя відносно тепле взимку і холодне влітку тихоокеанське повітря. Зимова температура узбережжя Аляски та Канади по вище вказаним причинам нижче, ніж температура західних берегів Скандинавії або Великобританії, але все ж позитивна температурна аномалія досягає в цьому районі приблизно 14° і середня температура найхолоднішого місяця на узбережжі близька до 0°С. З цим поєднуються прохолодне літо і дуже велика кількість опадів, які випадають протягом усього року на приморських схилах гір. Річні суми опадів значно більші, ніж на західному узбережжі Європи, і досягають місцями 3000-4000 мм. Зволоження рівномірне, місцями надмірне.

Внутрішня частина материка до підніжжя Кордильєр в межах помірного поясу лежить в області материкового клімату і характеризується переважанням антициклонального стану атмосфери, більшою суворістю і постійністю зимових умов. У зв'язку з входженням арктичного повітря в тилу циклонів бувають бурі та снігопади. Тому висота снігового покриву, особливо на сході Канади, досить значна. Літня температура помірна ( в середньому не більше +20°С), але у зв'язку з тропічними входженнями зі сторони Мексиканської затоки можуть наступати різкі підвищення температури до +45°С, які супроводжуються суховіями та засухами. Характерна особливість області - різкість стрибків температури, пов'язана з меридіональним повітрообміном. Максимум опадів влітку. Зволоження достатнє, на південному сході області - нестійке.

На внутрішніх плато Кордильєр, де в більшій мірі проявляється вплив західного переносу, виділяється область клімату, перехідного від материкового до океанічного, з меншими, ніж вглиб материка, амплітудами температури і достатнім зволоженням.

Східна частина відповідає помірно-мусонній області Азії, але відрізняється від неї рядом особливостей. Взимку переважають температури -8, -10°С, а в північній частині області навіть нижче (-20°С). Кількість опадів значно менша, ніж влітку, але все ж буває випадання снігу у зв'язку з циклонічною діяльністю. Літня температура під впливом Лабрадорської течії не перевищує +20°С. Холодна течія сприяє також утворенню влітку густих і тривалих туманів поблизу узбережжя.

Широка смуга від півострова Флорида на схід до Каліфорнійського півострова на заході належить до поясу субтропічного клімату.

Західне узбережжя Тихого океану в субтропічних широтах, а також між гірські западини Кордильєр мають субтропічний клімат з вологою зимою та сухим літом. Влітку вплив східної периферії Тихоокеанського максимуму створює стійку суху і ясну погоду. Однак порівняння літньої температури цієї області і відповідної кліматичної області Європи показує, що в Північній Америці вона значно нижче у зв'язку з впливом холодної Каліфорнійської течії. Взимку субтропічний пояс Північної Америки опиняється під впливом циклонічної діяльності помірних широт, і тоді там випадають значні опади.

Значна частина Міссісіпської низовини, Берегових і Центральних рівнин лежить в області субтропічного клімату з рівномірним зволоженням. Влітку там діють тропічні повітряні маси, які приносять значну кількість вологи зі сторони Мексиканської затоки. При цьому середня температура найжаркішого місяця досягає + 25, +30°С Взимку в цій частині США переважає континентальне повітря. Зимова температура в середньому вища 0°С, а на півдні досягає навіть +16°С, але повсюдно можливі сильні похолодання у зв'язку з прониканням з півночі холодних повітряних мас. Тому у всій області взимку бувають падіння температури до -10°С і нижче. Проходження циклонів влітку викликає торнадо.

Внутрішні плоскогір'я і плато Кордильєр в межах субтропічного поясу характеризується сухим жарким літом і відносно холодною зимою, недостатнім зволоженням. За кліматом вони близькі до внутрішніх частин Передньоазійських нагір'їв.

Південно-східна частина цього поясу, включаючи північ Флориди, характеризується умовами субтропічної мусонної циркуляції. Влітку туди поступає морське тропічне повітря і випадають значні опади, взимку проникають маси відносно холодного континентального повітря. Тому зима на південному сході США буває сухою і прохолодною. У зв'язку з глибоким проникненням на південь холодного повітря із Арктики можливі падіння температури і снігопади, про що йшла мова вище.

Північна Америка на південь від 30-28° пн.. ш., за виключенням найбільш крайнього півдня Центральної Америки, лежить в межах тропічного поясу. Кліматичні умови тут визначаються впливом Тихоокеанського та Атлантичного максимумів. На заході відображається вплив східної периферії Тихоокеанського максимуму з властивою йому пасатною інверсією. У зв'язку з цим в західній частині тропічного поясу на північному заході Мексики, включаючи півострів Каліфорнія, клімат сухий. При постійному відтоку відносно холодного повітря із більш високих широт протягом всього року утворюються умови майже повної відсутності дощів при відносній вологості повітря до 75-80%. Амплітуди температури завдяки океанічному положенню області невеликі.

Східна частина тропічного поясу характеризується іншими кліматичними умовами. Зона пасатного фронту між Тихоокеанськими і Атлантичними повітряними масами проходить через Центральну Америку, і з цим переходом пов'язано випадання значної кількості опадів. Взимку пасатний фронт зміщується на схід, область попадає під вплив тихоокеанського повітря і опадів тому майже не буває.

Крайній південь Північної Америки, починаючи від Нікарагуа, лежить в субекваторіальному поясі, де влітку діють екваторіальний мусон, який приносить велику кількість вологи з Тихого океану. На схилах гір, які обернені в сторону Карибського моря, значну кількість вологи приносить також взимку північно-східний пасат. Теплі і вологі зимові вітри з Карибського моря сильно підвищують температуру, і в цій області майже не буває сезонних відмінностей температури.