Климатообразующие факторы
Климат территории формируется совместным действием нескольких факторов: географической широты, общей циркуляции атмосферы, рельефа, близости океанов и свойств подстилающей поверхности. Чтобы объяснить климат, важно не просто перечислить факторы, а показать причинную цепочку: фактор → изменение температуры или влаги → климатическая особенность.
1. Что формирует климат
Климат — многолетний режим погоды, характерный для определённой территории. Он включает средние значения температуры, осадков, атмосферного давления, ветра и их сезонные изменения. Погода меняется ежедневно, а климат выявляется по многолетним наблюдениям.
Климатообразующие факторы — природные условия и процессы, от которых зависят температура, увлажнение, давление, ветры и сезонный режим территории. Главные факторы: географическая широта, циркуляция атмосферы, рельеф, океаны и подстилающая поверхность.
- Географическая широта определяет угол падения солнечных лучей и продолжительность дня.
- Циркуляция атмосферы переносит тепло и влагу воздушными массами.
- Рельеф меняет движение воздуха, количество осадков и температуру с высотой.
- Океаны сглаживают температуры и поставляют влагу.
- Подстилающая поверхность определяет нагревание, отражение и испарение.
Факторы действуют не изолированно. Например, горный хребет может задерживать влажный морской воздух, а удалённость от океана усиливает годовую амплитуду температур. Такой причинный разбор особенно важен при анализе климатообразующих факторов.
2. Географическая широта и солнечная радиация
Чем ближе территория к экватору, тем выше Солнце над горизонтом и тем больше солнечной энергии получает единица площади. В высоких широтах лучи падают косо: одна и та же энергия распределяется по большей площади, а путь лучей в атмосфере длиннее. Поэтому от экватора к полюсам в среднем уменьшается температура.
В упрощённом виде количество солнечной радиации \(Q\) связано с высотой Солнца над горизонтом \(h\): чем больше \(h\), тем сильнее нагрев. На высоту Солнца влияют широта места и время года. В умеренных широтах летом радиация больше, чем зимой, потому что день длиннее, а Солнце выше.
При движении от экватора к полюсам уменьшаются поступление солнечной радиации и средние температуры, а природные условия закономерно сменяются по широте. Однако реальный климат может отклоняться от этой закономерности из-за циркуляции атмосферы, океанических течений и рельефа.
Нельзя объяснять температуру только широтой. Например, западные побережья материков в умеренных широтах часто теплее зимой, чем внутренние районы на той же широте: морской воздух и тёплые течения смягчают климат.
3. Циркуляция атмосферы
Воздушные массы — большие объёмы воздуха с относительно однородными температурой и влажностью, сформировавшиеся над определённой территорией. Их перемещение и взаимодействие образуют общую циркуляцию атмосферы. Она переносит тепло от низких широт к высоким и влагу от океанов к материкам.
Главные проявления циркуляции — постоянные и сезонные ветры, западный перенос в умеренных широтах, пассаты, муссоны, движение циклонов и антициклонов. Циклоны обычно связаны с восходящим движением воздуха, облачностью и осадками. В антициклонах воздух опускается, поэтому чаще устанавливается ясная и сухая погода.
Если воздушная масса приходит с океана, она обычно приносит влагу и смягчает температуры. Если воздух движется с материка, он чаще сухой и сильнее отражает сезонные особенности поверхности. Направление переноса всегда нужно определять по карте ветров и положению территории.
Муссоны особенно заметно меняют климат по сезонам: летом ветер дует с океана на сушу и приносит влажный воздух, зимой — с суши к океану и приносит сухую погоду. Поэтому на муссонных побережьях осадки распределены неравномерно в течение года.
Какой воздух, скорее всего, принесёт влажную погоду на материковое побережье?
4. Океаны и подстилающая поверхность
Вода нагревается и остывает медленнее суши, поэтому океан уменьшает суточные и годовые колебания температуры. Летом океан охлаждает прилегающий воздух, зимой отдаёт накопленное тепло. Одновременно испарение с поверхности океана повышает влажность и количество осадков на побережьях.
Континентальность климата — степень влияния суши на климат. Она возрастает с удалением от океана: годовая амплитуда температуры увеличивается, а осадков обычно становится меньше и они распределяются менее равномерно.
Годовая амплитуда температуры \(A\) — разность между средней температурой самого тёплого и самого холодного месяца. Большая амплитуда характерна для внутренних районов материков, малая — для побережий. Морской климат отличается мягкой зимой, прохладным летом, небольшой амплитудой и сравнительно влажной погодой.
| Свойство | Побережье | Внутренние районы материка |
|---|---|---|
| Годовая амплитуда температур | Небольшая | Большая |
| Зима | Мягче | Холоднее |
| Лето | Прохладнее | Жарче |
| Влажность и осадки | Обычно выше | Обычно ниже |
| Распределение осадков | Более равномерное | Часто неравномерное |
Подстилающая поверхность включает сушу, воду, снег, лёд, растительность, почву и городскую застройку. Светлые поверхности, например снег, отражают значительную часть солнечной энергии; тёмные леса и влажная почва поглощают больше энергии. Вода расходует много тепла на испарение, поэтому влажные территории нагреваются слабее, чем сухие при одинаковой радиации.
Альбедо — доля солнечной радиации, отражённая поверхностью. Чем выше альбедо, тем меньше энергии поглощается и тем слабее нагрев. Снег и лёд имеют высокое альбедо, тёмная почва и вода при высоком Солнце — более низкое.
5. Рельеф и высота над уровнем моря
Рельеф влияет на климат через абсолютную высоту, направление склонов и преграды для движения воздуха. С высотой давление и температура обычно уменьшаются. В среднем температура тропосферы понижается примерно на \(0{,}6\ ^\circ\mathrm{C}\) на каждые 100 м подъёма.
Горные хребты заставляют влажный воздух подниматься. На наветренном склоне воздух охлаждается, образуются облака и выпадают осадки. За хребтом воздух опускается, прогревается и становится суше; возникает «дождeвая тень». Поэтому наветренные склоны влажнее, а подветренные — суше. Особенности климата гор связаны также с высотной поясностью.
Не следует утверждать, что на любой вершине обязательно холоднее любого места у подножия. Сравнивать нужно территории на одинаковой широте и учитывать высоту, экспозицию склонов, облачность и время года. Формула вертикального градиента даёт приближённую оценку.
6. Разбор экзаменационного примера
У подножия горы на высоте 200 м температура равна \(+18\ ^\circ\mathrm{C}\). Какой примерно будет температура на высоте 1700 м, если вертикальный градиент составляет \(0{,}6\ ^\circ\mathrm{C}\) на 100 м?
Показать решение и вывод Ответ
На высоте 1700 м температура будет примерно +9 °C. В реальности результат может отличаться из-за облачности, ветра, влажности и особенностей склона, но для расчётной задачи используется средний вертикальный градиент.
Сначала определите широту и сезон, затем направление переноса воздушных масс. После этого оцените близость океана, характер рельефа и высоту. В конце свяжите каждый фактор с конкретным признаком: температурой, амплитудой, влажностью или осадками.
1. Путать климат и погоду. 2. Считать, что океан всегда делает территорию теплее: зимой он согревает, летом часто охлаждает. 3. Называть любой ветер влажным без указания источника воздуха. 4. Забывать знак при подъёме в гору: температура уменьшается. 5. Объяснять все различия только широтой, не учитывая океан и рельеф.
Проверь себя
Главное
- Географическая широта определяет поступление солнечной радиации; от экватора к полюсам температура в среднем снижается.
- Циркуляция атмосферы переносит тепло и влагу; океанический воздух обычно влажнее, материковый — суше.
- Океан сглаживает температурные колебания и повышает влажность, а удаление от него усиливает континентальность.
- Горы изменяют движение воздуха: наветренные склоны влажнее, подветренные суше; с высотой температура обычно понижается.
- Климат нужно объяснять взаимным действием факторов, а не одним признаком.