АТМОСФЕРА - ПРИРОДА ЗЕМЛИ И ЧЕЛОВЕК

Атмосфера (от греч. atmos — пар и sphaira — шар) — воздушная оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести и принимающая участие в ее суточном и годовом вращении (рис. 59).

Рис. 59. Строение атмосферы

Тропосфера (от греч. trapos — поворот, изменение и sphaira — шар) — нижняя, основная часть атмосферы, наиболее подверженная воздействию земной поверхности. Простирается до 8—10 км в полярных широтах, до 16 —18 км — на экваторе. Здесь заключена основная часть газовых компонентов атмосферы, а также почти весь водяной пар и твердые частицы (80% массы атмосферы). Среднегодовая температура основания тропосферы составляет +15 °С. С высотой температура в тропосфере понижается в среднем на 0,65 °С на каждые 100 м. На верхней границе тропосферы температура снижается до -58—60 °С в полярных областях и -80—85 °С в экваториальной области. В тропосфере образуются облака, формируются воздушные массы и фронты, циклоны и антициклоны, ураганы и смерчи. Углекислый газ и водяные пары тропосферы поглощают большую часть солнечной радиации и удерживают почти все излучаемое Землей тепло. Пограничный слой между тропо- и стратосферой — тропопауза. Ее толщина 2—4 км.

Стратосфера (от лат. stratum — слой и греч. sphaira — шар) — слой атмосферы между тропосферой и мезосферой. Поднимается на высоту до 55 км. Она составляет около 20% массы атмосферы. Температура воздуха здесь постепенно повышается с высотой (у верхней границы слоя температура достигает 10 °С). Причиной повышения температуры является слой озона, который, поглощая ультрафиолетовую радиацию, выделяет затем в вышележащие слои атмосферы тепловую энергию. Сам же озон, по-видимому, возникает под действием на кислород той же ультрафиолетовой солнечной радиации или же космических лучей. В стратосфере происходит интенсивная циркуляция воздуха, сопровождающаяся вертикальными и горизонтальными его перемещениями. Переходный слой от стратосферы к мезосфере — стратопауза. Здесь температура с высотой начинает понижаться.

Мезосфера (от греч. mesos — средний и sphaira — сфера) — средний слой атмосферы — поднимается на высоту до 80 км. Характеризуется понижением средней температуры с высотой от 0 до -90 °С — у верхней границы сферы. Плотность воздуха в 200 раз меньше, чем у земной поверхности. Здесь образуются так называемые серебристые облака. Пограничным слоем между мезо- и термосферой является мезопауза.

В термосфере (от греч. therme — тепло и sphaira — шар) температура с высотой довольно быстро возрастает (если на высоте 90 км она равна 90 °С, то на высоте 400 км она достигает 1000—2000 °С).

До высоты 800—1000 км расположена ионосфера — слой верхней атмосферы. Здесь температура остается почти неизменной. Под действием ультрафиолетового солнечного излучения и космических лучей воздух сильно ионизируется и становится электропроводным. Он состоит в основном из заряженных (ионизированных) атомов кислорода, заряженных молекул азота и свободных электронов. Здесь наблюдаются колебания магнитного поля, возникают полярные сияния.

Внешний слой атмосферы называется экзосферой, или сферой рассеивания, так как здесь частицы газов движутся с большей скоростью и могут рассеиваться в космическое пространство.

Атмосферный воздух состоит из смеси различных газов, водяного пара и примесей (рис. 60).

Рис. 60. Газовый состав атмосферы

Солнечное излучение — источник энергии для экзогенных процессов на земной поверхности и в атмосфере. Вся совокупность солнечного излучения называется солнечной радиацией. Солнечная радиация обычно выражается в калориях за единицу времени на единицу поверхности. Земля получает от Солнца 2,4 х 1018 кал лучистой энергии каждую минуту (рис. 61).

Рис. 61. Солнечная радиация

Строго говоря, излучением называется процесс теплоотдачи одним и поглощения другим телом тепловых (инфракрасных) лучей. Чем выше температура тела, тем интенсивнее оно излучает. Поверхность Земли получает тепло за счет солнечного излучения, а ночью она остывает, испуская тепловые лучи в атмосферу.

Приход и расход потоков тепла в системе «Земля — атмосфера» отражает тепловой баланс нашей планеты. Он складывается из радиации, получаемой от Солнца (100 условных единиц), радиации, отраженной в мировое пространство облаками, атмосферой и земной поверхностью (37 усл. ед.), излучения поверхности Земли, уходящего в мировое пространство (8 усл. ед.), и излучения самой атмосферы (55 усл. ед).

Солнечные лучи отдают атмосфере непосредственно от 1/12 до 1/6 части своей энергии. Эта энергия распределяется по всей толще атмосферы, а потому вызываемое ею нагревание воздуха относительно невелико. Солнце в основном нагревает поверхность Земли, от которой тепло передается атмосферному воздуху.

Распределение солнечной радиации по земной поверхности зависит от угла падения солнечных лучей. Чем меньше угол, под которыми солнечные лучи падают на земную поверхность, тем меньше солнечной радиации получает эта поверхность на единицу площади и, следовательно, меньше нагревается воздух над ней. От широты местности зависит и продолжительность дня в разные времена года, что также определяет величину солнечной радиации.

Однако приход на земную поверхность солнечной радиации в определенном месте зависит не только от географической широты. Тепло и свет в атмосфере отражаются, поглощаются и рассеиваются содержащимися в ней водяным паром, пылью и облаками. Таким образом, выделяют следующие виды солнечной радиации (рис. 62):

Рис. 62. Виды солнечной радиации

Часть рассеянной радиации все же доходит до Земли и вместе с прямой радиацией (которая полностью доходит до земной поверхности) образует суммарную радиацию.

В районах, где бывает облачность, годовая величина рассеянной радиации больше величины прямой радиации.

Суммарная радиация частично поглощается земной поверхностью, а частично отражается от нее. Особенно сильно отражает радиацию снег, слабее — песок, трава, а еще слабее — чернозем (рис. 63).

Рис. 63. Отражение и поглощение солнечного излучения различными подстилающими поверхностями

Способность поверхности отражать солнечные лучи называется альбедо.

Наибольшая суммарная радиация существует в тропических пустынях. У полюсов в день солнцестояний (у Северного — 22 июня, у Южного — 22 декабря) при незаходящем Солнце суммарная солнечная радиация больше, чем на экваторе. Но из-за того что белая поверхность снега и льда отражает до 90% солнечных лучей, количество тепла незначительное, и поверхность земли не нагревается.

На территории России годовая суммарная радиация изменяется от 60 ккал на 1 см2 — на севере до 120 ккал на 1 см2 — на юге.

Температура воздуха определяется с помощью термометров и термографов. Измерительные приборы должны находиться в условиях свободного доступа воздуха и обязательно быть защищены от прямых солнечных лучей.

Температура воздуха — одна из важнейших характеристик погоды и климата, она оказывает прямое воздействие на животных, растения, человека и особенности его хозяйственной деятельности.

Солнечные лучи, пройдя через атмосферу, попадают на поверхность Земли и нагревают ее. Этим объясняется понижение температуры воздуха в тропосфере с высотой (ведь воздух нагревается от поверхности Земли).

Температура воздуха для любой территории прежде всего зависит от географической широты места: чем ближе к экватору, тем больше угол падения солнечных лучей, значит, сильнее нагревается поверхность Земли и температура воздуха выше (табл. 18).

Таблица 18

Среднегодовая температура воздуха на различных параллелях

Полушарие	Широта
	0	30	40	60	90
Северное	26	21,1	14,4	0,5	-19,3
Южное	26	19,4	13,1	0,4	-33
Широтное1	33	22	14	-11	-35

1 Не зависящее от других факторов климатообразования, кроме угла падения солнечных лучей.

Максимальная температура воздуха +58 °С отмечена в районе г. Триполи (Северная Африка), минимальная -89,2 °С — на полярной станции «Восток» в Антарктиде.

Поскольку воздух нагревается от поверхности земли, то его температура зависит и от высоты над уровнем океана.

Влияет на температуру и распределение суши и воды, которые нагреваются неодинаково. Суша быстро нагревается и быстро остывает, вода нагревается медленно, но дольше сохраняет тепло. Таким образом, воздух над сушей днем теплее, чем над водой, а ночью холоднее. Это влияние сказывается не только в суточных, но и в сезонных изменениях температуры воздуха. Так, на прибрежных территориях при других одинаковых условиях лето прохладнее, а зима теплее.

Разность между наибольшими и наименьшими значениями температуры воздуха в течение суток называются суточной, а в течение года — годовой амплитудой температур.

Амплитуда суточных колебаний зависит прежде всего от:

• характера подстилающей поверхности (над водными пространствами она равна 1—2 °С, а над степями и пустынями — 15—20 °С),

• рельефа местности

• облачности (с увеличением облачности суточная амплитуда уменьшается).

Годовые колебания температур зависят, главным образом, от широты места и близости океана. В зоне экватора над морями годовая амплитуда равна 1 °С, над континентами — 5—10 °С. В более высоких широтах амплитуда возрастает. Так, в районе Москвы она составляет 29 °С.

Атмосферное давление — это давление, производимое атмосферой на все находящиеся в ней предметы и на земную поверхность. Определяется массой вышележащего столба воздуха с основанием, равным единице. Средняя величина атмосферного давления над уровнем моря («нормальное давление») составляет 760 мм ртутного столба.

Для измерения атмосферного давления используют барометр.

Таблица 19

Изменение давления с высотой

Высота	Давление
0 м	760 мм рт. ст.
До 1 км высоты	Понижается на 1 мм рт. ст. на каждые 10,5 м
5 км	360 мм рт. ст.	Понижается медленнее
15 км	95 мм рт. ст.
20 км	42 мм рт. ст.

Барический градиент — показатель, характеризующий изменение атмосферного давления над земной поверхностью на единицу расстояния как по горизонтали (горизонтальный градиент), так и по вертикали (вертикальный градиент).

Величина давления, кроме высоты местности над уровнем моря, зависит от температуры воздуха. Давление теплого воздуха меньше, чем холодного, т.к. вследствие нагревания он расширяется, а при охлаждении — сжимается.

На земном шаре располагаются три пояса с преобладанием пониженного и четыре пояса с преобладанием повышенного атмосферного давления (табл. 20).

Таблица 20

Пояса атмосферного давления

Географическое положение	Пояс атмосферного давления	Изменение в течение года (смещение в сторону «летнего» полушария)
Полярные области	повышенного	Зимой расширяется, летом сокращается, существует весь год
Умеренные широты	пониженного	В Южном полушарии весь год сохраняется в своих границах; В Северном — зимой сохраняется только над океанами, т. к. над материками давление резко повышается
Тропические широты	повышенного	Над материками давление выше, чем над океанами в течение всего года
Экваториальные области	пониженного	Сохраняется в своих границах

Распределение атмосферного давления на земном шаре неоднородно, что определяется в основном различным притоком солнечной радиации в тех или иных широтах, различными физическими свойствами земной поверхности и т.д.

В экваториальных широтах поверхность Земли сильно прогревается. Нагретый воздух становится легче и поэтому поднимается (восходящее движение воздуха). Вследствие этого у поверхности Земли близ экватора устанавливается низкое давление. У полюсов под воздействием низких температур воздух в тропосфере охлаждается, становится более тяжелым и опускается (нисходящее движение воздуха), поэтому у полюсов давление повышенное по сравнению с широтами 60—65° с.ш. и ю.ш.

Воздух все время движется из областей повышенного давления в области пониженного. Так, если над экватором на высоте 10—12 км давление высокое, а над полюсами низкое, то воздух растекается от экватора к полюсам. Но вследствие вращения Земли вокруг своей оси движущийся воздух постепенно отклоняется к востоку и не доходит до полюсов. Охлаждаясь, он становится тяжелым и опускается примерно на 30° с.ш. и ю.ш., способствуя образованию у поверхности Земли в обоих полушариях областей высокого давления.

Таким образом, образование поясов различного атмосферного давления у поверхности Земли определяется прежде всего неравномерным распределением солнечного тепла.

Пояса давления, существующие постоянно, несколько смещаются к северу или югу в зависимости от времени года («вслед за Солнцем»: в зависимости от времен года оба полушария Земли нагреваются Солнцем по-разному, что обуславливает некоторое перемещение поясов атмосферного давления летом — к северу, зимой — к югу).

Исключение составляет пояс пониженного давления Северного полушария. Он существует только летом. Причем над Азией формируется огромная область пониженного давления с центром в тропических широтах — Азиатский минимум. Его формирование объясняется тем, что над огромным массивом суши воздух сильно прогревается. Зимой же суша, которая занимает значительные площади в этих широтах, сильно выхолаживается, давление над ней увеличивается, и над материками формируются области повышенного давления — Азиатский (Сибирский) и Североамериканский (Канадский) зимние максимумы атмосферного давления. Таким образом, зимой пояс пониженного давления в умеренных широтах Северного полушария «разрывается». Он сохраняется только над океанами в виде замкнутых областей пониженного давления — Алеутского и Исландского минимумов.

Таблица 21

Замкнутые области высокого и низкого давления

Июль	Январь
Гренландский максимум
Канадский максимум
Исландский минимум (над океаном)	Исландский минимум (над океаном)
	Алеутский минимум (над океаном)
Южно-Азиатский минимум (над материками)	Азиатский максимум (над материками)
	Североамериканский максимум (над материками)
Североатлантический максимум (Азорский)
Северотихоокеанский
Южно-Атлантический
Южно-Тихоокеанский
Южноиндийский
	Южно-Африканский минимум
	Южно-Американский минимум
Австралийский максимум	Австралийский минимум

В атмосферном воздухе всегда находится некоторое количество водяного пара. До 86% пара поступает в атмосферу с поверхности морей и океанов.

При определенной температуре воздух может принимать водяные пары до известного предела (до насыщения). Чем выше температура, тем большее количество воды может содержать воздух. Если охлаждать ненасыщенный воздух, он постепенно будет приближаться к точке насыщения. Температура, при которой данный ненасыщенный воздух переходит к насыщению, называется точкой росы. Если насыщенный воздух охлаждать дальше, то в нем начнется сгущение избыточных водяных паров. Влага начнет конденсироваться, образуются облака, затем выпадают атмосферные осадки.

Абсолютная влажность воздуха — это количество водяного пара (в граммах), содержащегося в 1 м3 воздуха. Так, если говорят, что абсолютная влажность воздуха равна 20, то это значит, что в 1 м3 воздуха содержится 20 г водяного пара.

Относительная влажность — это отношение (в %) фактического содержания водяного пара в 1 м3 воздуха к возможному при данной температуре. Если говорят, что относительная влажность воздуха равна 90%, это значит, что воздух содержит 90% того количества водяного пара, которое он может вместить при данной температуры.

Для измерения относительной влажности воздуха используют гигрометр.

Всегда высокая влажность воздуха (до 90%) характерна для экваториальной зоны, так как там в течение всего года высокая температура и большое испарение с океанов. Высокая относительная влажность и в полярных районах: при низких температурах воздуха даже небольшое количество водяного пара делает воздух насыщенным или близким к насыщению. В умеренных широтах относительная влажность меняется по сезонам года: зимой она выше, летом — ниже.

Особенно низка влажность воздуха в пустынях: 1 м3 воздуха там содержит водяного пара в 2—3 раза меньше возможного при данной температуре.

Схема образования осадков такова: воздух охлаждается (чаще при подъеме вверх), приближается к насыщению, водяные пары конденсируются, образуя атмосферные осадки.

Количество осадков зависит от:

1) температуры воздуха (влияет на испарение и влажность воздуха);

2) морских течений (над поверхностью теплых течений воздух нагревается и насыщается влагой; когда он переносится в соседние, более холодные области, из него легко выпадают атмосферные осадки. Над холодными течениями происходит противоположный процесс: испарение над ними небольшое; когда малонасыщенный влагой воздух поступает на более теплую подстилающую поверхность, он расширяется, насыщенность его влагой уменьшается, и осадки в нем не образуются;

3) циркуляции атмосферы (там, где воздух перемещается с моря на сушу, осадков больше);

4) высоты места и направления горных хребтов (горы вынуждают насыщенные влагой воздушные массы подниматься вверх, где вследствие охлаждения происходит конденсация водяного пара и образование осадков; на наветренных склонах гор осадков больше);

5) пояса атмосферного давления (у экватора в поясе низкого давления постоянно нагретый воздух, поднимаясь вверх, охлаждается и насыщается; поэтому в этом поясе образуется много облаков и идут обильные дожди. В поясах высокого давления преобладают нисходящие воздушные потоки. Воздух, опускаясь, нагревается, утрачивает свойства состояния насыщения. Поэтому между 25 и 35° с.ш. и ю.ш. осадки, как правило, выпадают редко и в малом количестве. В областях высокого давления у полюсов также мало осадков).

Распределение осадков на земной поверхности неравномерно. Оно подчиняется закону географической зональности, т.е. изменяется от экватора к полюсам.

Возле экватора в течение года количество осадков изменяется незначительно, в субэкваториальных широтах выделяют сухой сезон (до 8 месяцев), связанный с действием тропических воздушных масс, и дождевой (до 4 месяцев) сезон, связанный с приходом экваториальных воздушных масс. При движении от экватора к тропикам продолжительность сухого сезона возрастает, а дождевого — уменьшается. В субтропических широтах преобладают зимние осадки (их приносят умеренные воздушные массы). В умеренных широтах осадки выпадают в течение всего года, но во внутренних частях материков большее количество осадков выпадает в теплое время года. В полярных широтах также преобладают летние осадки.

Самое влажное место на Земле — плато Шиллонг (Индия). Самое сухое место — Пустыня Атакама (Чили).

Увлажнение территории характеризуется коэффициентом увлажнения — отношением годового количества осадков к испаряемости за этот же период.

Испаряемость — величина, характеризующая максимально возможное испарение в условиях неограниченного запаса влаги. Выражается в количестве воды, испарившейся с поверхности водоема.

Коэффициент увлажнения (К) равен О/И, где О — годовое количество осадков, И — испаряемость. Чем меньше коэффициент увлажнения, тем суше климат.

Если К близок к 1, то увлажнение считается достаточным, если К > 1, то увлажнение считается избыточным, а если К < 1 — то недостаточным (если К меньше 0,3, увлажнение скудное).

К зонам с достаточным увлажнением относятся, например, лесостепи и степи, а с недостаточным — пустыни.

Важная характеристика погоды — облачность. Ночью облачность препятствует понижению температуры воздуха приземного слоя, днем — ослабляет нагревание поверхности Земли Солнцем. Кроме того, облака являются источником атмосферных осадков.

Облаками называются скопления взвешенных в атмосфере продуктов конденсации водяного пара — капелек воды или кристалликов льда.

Таблица 22

Основные типы облаков

Типы облаков	Описание	Высота над уровнем моря, м
Слоистые облака	Плоские серые облака однородной структуры; сквозь каждый слой может просвечивать солнце	Ниже 450
Кучевые облака	Пышные, хлопьевидные облака с округлыми вершинами, похожими на кочаны цветной капусты	450—2000
Слоисто -кучевые облака	Плоские серые или белые облака нижнего яруса, похожие по форме на волны или линзы	450—2000
Кучево -дождевые облака	Башнеобразные, мощные кучевые облака, несущие дождь, с вершинами в форме наковальни	450—2000
Слоисто -дождевые облака	Плотные серые или темно-серые облака, несущие дождь или снег	900—3000
Высокослоистые облака	Плоские, похожие на покрывала облака среднего яруса	2000 — 7000
Высококучевые облака	Белые или серые, округлые по форме кучевые облака среднего яруса	2000 — 7000
Перистые облака	Отдельные, полупрозрачные облака верхнего яруса, состоящие из кристалликов льда	5000 — 13500
Перисто -слоистые облака	Беловатые перистые облака, гладкие и плоские по форме	5000 — 13500
Перисто -кучевые облака	Перистые облака, небольшие по форме, похожие на рябь или колосья злаков	5000 — 13500

Ветер — движение воздуха относительно земной поверхности, обычно горизонтальное. Он возникает в результате неравномерного распределения атмосферного давления, и его движение направлено от областей с более высоким давлением к областям, где давление ниже. Вследствие непрерывного изменения давления во времени и пространстве скорость и направление ветра постоянно меняются. Направление ветра определяется той частью горизонта, откуда он дует (северный ветер дует с севера на юг). Скорость ветра измеряется в метрах в секунду. С высотой ветер изменяется из-за убывания силы трения, а также в связи с изменением барических градиентов.

Ветры разнообразны по происхождению, характеру, значению.

Постоянные ветры — это прежде всего пассаты и западные ветры (табл. 23).

Таблица 23

Постоянные ветры Земли

Название ветра	Районы распространения	Направление
Пассаты	Тропики	Северо-восточное (Северное полушарие) Юго-восточное (Южное полушарие)
Западные ветры	Умеренные широты	Западное, северо-западное

К постоянным ветрам относятся также стоковые ветры — сток холодного воздуха по относительно пологим склонам горных хребтов и плато под действием силы тяжести. Образуются вследствие растекания сильно охлажденного воздуха. На побережье Антарктиды, где стоковые ветры наиболее распространены, они дуют в основном с юго-востока. Постоянно наблюдаются также в Гренландии.

Ветры, меняющие свое направление, — это прежде всего муссоны и бризы.

Таблица 24

Переменные ветры

Название ветра	Районы распространения	Направление
Муссоны	Восточное побережье Евразии и Северной Америки	Летом — с океана на материк, зимой — с материка в сторону океана
Бриз	Морские побережья	Днем — с моря на сушу, ночью — с суши на море

Вследствие вращения Земли вокруг своей оси муссоны отклоняются в Северном полушарии вправо, а в Южном — влево от своего первоначального направления.

Различают внетропические и тропические (экваториальные) муссоны. В России внетропические муссоны действуют на территории Дальневосточного побережья. Тропические муссоны проявляются сильнее, они наиболее характерны для Южной и Юго-Восточной Азии, где в отдельные годы в течение влажного сезона выпадает несколько тысяч миллиметров осадков.

Примерами местных ветров могут служить фен и бора.

Фен (нем., от лат. favonius — теплый западный ветер) — теплый и сухой сильный, порывистый ветер, дующий с гор в долины.

Бора (иг. bora от греч. boreas — северный ветер) — сильный порывистый ветер, возникающий, когда холодный воздух перетекает через горный хребет и вытесняет находящийся по другую его сторону теплый и менее плотный воздух.

Воздушные массы — большие объемы воздуха тропосферы, обладающие более или менее одинаковыми свойствами (температура, влажность, запыленность и т. п.). Свойства воздушных масс определяются территорией или акваторией, над которой они формируются.

Общая циркуляция атмосферы — планетарная система воздушных течений над земным шаром, которая способствует переносу тепла и влаги из одних районов в другие (рис. 64).

Рис. 64. Схема общей циркуляции атмосферы

Это важнейший климатообразующий процесс, определяющий характер погоды в любой точке на поверхности Земли. В тропосфере к ним относятся уже известные нам пассаты и муссоны, а также воздушные течения, связанные с циклонами и антициклонами.

Антициклон — нисходящий атмосферный вихрь с замкнутой областью повышенного давления, в которой ветры дуют от центра к периферии (в Северном полушарии — по ходу часовой стрелки, в Южном — против) (рис. 65). При антициклоне погода ясная, солнечная, без осадков. Зимой — морозная, летом — жаркая.

Рис 65. Антициклон

Циклон — восходящий вихрь с замкнутой областью пониженного давления, в которой ветры дуют от периферии к центру (в Северном полушарии против часовой стрелки, в Южном — по часовой) (рис. 66). С возникновением циклона погода достаточно резко изменяется: усиливаются ветры, быстро конденсируются водяные пары, порождая мощную облачность, выпадают осадки.

Рис 66. Циклон

Атмосферный фронт — зона раздела различных по свойствам воздушных масс в тропосфере. Возникает при сближении и взаимодействии масс холодного и теплого воздуха.

Теплый фронт образуется при активном движении теплого воздуха в сторону холодного. Тогда теплый воздух натекает на отступающий клин холодного и поднимается по плоскости раздела. При подъеме он охлаждается. Это приводит к конденсации водяного пара, возникновению перистых и слоисто-дождевых облаков и выпадению осадков. С приходом теплого фронта атмосферное давление понижается, с ним, как правило, связано потепление и выпадение обложных, моросящих осадков (рис. 67).

Рис. 67. Теплый фронт

Холодный фронт образуется при перемещении холодного воздуха в сторону теплого. Холодный воздух, как более тяжелый, подтекает под теплый и подталкивает его вверх. При этом возникают слоисто-кучевые дождевые облака, из которых выпадают осадки в виде ливней со шквалами и грозами. С прохождением холодного фронта связано похолодание, усиление ветра и увеличение прозрачности воздуха (рис. 68).

Рис. 68. Холодный фронт

Климат — характерный для данной местности многолетний режим погоды.

К климатообразующим факторам относятся:

• географическая широта места;

• количество солнечной радиации;

• циркуляция атмосферы;

• океанические течения;

• удаленность от океана;

• рельеф.

Рассмотрим влияние каждого фактора отдельно.

От географической широты зависит угол наклона солнечных лучей, а значит, количество тепла. С ней связана смена температурных условий по сезонам года, различия в континентальности и увлажнении территории.

Максимум солнечной радиации получают южные районы, а к северу суммарная радиация уменьшается. Летом уменьшение солнечной радиации к северу происходит медленнее, т. к. увеличивается продолжительность дня.

Преобладающие ветры приносят определенные воздушные массы — морские или континентальные, теплые или холодные. На климат также достаточно большое влияние оказывают замкнутые области высокого и низкого давления.

Как уже было описано выше, на температуру прибрежных районов, влажность воздуха влияют океанические течения. На побережьях, как правило, менее резкие перепады температур (дня и ночи, сезонов года), больше осадков.

Влияние рельефа проявляется в том, что с высотой температура понижается. Кроме того, горные хребты могут задерживать воздушные массы: если влажная воздушная масса встречает на своем пути горы, она поднимается, охлаждается, влага конденсируется и выпадают осадки. Распределение климата на Земле зонально.

На земном шаре выделяют несколько климатических поясов — обширных, достаточно однородных в климатическом отношении областей земного шара, имеющих характер широтных или субширотных сплошных или прерывистых полос.

К основным климатическим поясам относятся: экваториальный, тропический, умеренный, арктический, антарктический. Между ними есть переходные пояса: субэкваториальный, субтропический, субарктический, субантарктический.

Внутри климатических поясов выделяют климатические области — часть климатического пояса, обладающая определенным типом климата. Так, например, тропический пояс Африки подразделяется на области тропического сухого и тропического влажного климата, а в Евразии субтропический пояс подразделяется на области средиземноморского, континентального и муссонного климата.

В экваториальном поясе весь год преобладают экваториальные воздушные массы. Здесь всегда высокие температуры воздуха и большое количество атмосферных осадков, что объясняется высоким положением Солнца над горизонтом в течение всего года и восходящими токами воздуха, характерными для низкого атмосферного давления.

В тропических климатических поясах преобладают тропические воздушные массы. Они имеют достаточно высокую температуру воздуха, но менее влажные, чем экваториальные.

В умеренных климатических поясах, где господствуют умеренные воздушные массы, значительно холоднее, чем в тропических поясах. Ясно выражены времена года. Преобладающие западные ветры приносят с океана воздушные массы, которые обусловливают атмосферные осадки в западных частях материков. Во внутренних частях материков атмосферных осадков выпадает мало, а на востоке, когда дует летний муссон, их опять становится больше.

Таблица 25

Климаты Земли

Тип климата	Климатический пояс	Средняя температура, °С		Режим и количество атмосферных осадков, мм	Циркуляция атмосферы	Примеры территорий
		января	июля
Экваториальный	Экваториальный	+26	+26	2000, в течение года	В области пониженного атмосферного давления формируются теплые и влажные экваториальные воздушные массы	Экваториальные области Африки, Южной Америки и Океании
Тропический муссонный	Субэкваториальный	+20	+30	2000, преимущественно во время летнего муссона	Муссоны	Южная и Юго-Восточная Азия, Западная и Центральная Африка, Северная Австралия
Тропический сухой	Тропический	+ 12	+35	200, в течение года	Пассаты	Северная Африка, Центральная Австралия
Средиземноморский	Субтропический	+7	+22	500, преимущественно зимой	Летом — антициклоны при высоком атмосферном давлении; зимой — циклоническая деятельность	Средиземноморье, Южный берег Крыма, Южная Африка, Юго-Западная Австралия, Западная Калифорния
Субтропический сухой	Субтропический	0	+40	120, в течение года	Сухие континентальные воздушные массы	Внутренние части материков
Умеренный морской	Умеренный	+2	+ 17	1000, в течение года	Западные ветры	Западные части Евразии и Северной Америки
Умеренный континентальный	Умеренный	-15	+20	400, в течение года	Западные ветры	Внутренние части материков
Умеренный муссонный	Умеренный	-20	+23	560, преимущественно во время летнего муссона	Муссоны	Восточная окраина Евразии
Субарктический	Субарктический	-25	+8	200, в течение года	Преобладают циклоны	Северные окраины Евразии и Северной Америки
Арктический (антарктический)	Арктический (антарктический)	-40	0	100, в течение года	Преобладают антициклоны	Акватория Северного Ледовитого океана и материк Австралия

В арктическом и антарктическом поясах преобладают арктические и антарктические воздушные массы с очень низкими температурами и малой влажностью воздуха.

В горных областях формируется высотная поясность вследствие того, что с высотой температура воздуха понижается.

Разнообразие климатических условий в горных районах обусловлено географическим положением, высотой и протяженностью горных систем и различной экспозицией склонов по отношению к Солнцу и влагонесущим воздушным массам. В целом для климата высокогорий характерны более низкие температуры, более высокая облачность, большее количество осадков и более сложный ветровой режим, чем для климата равнин на соответствующих широтах. Характер сезонных изменений температур и осадков в горах обычно такой же, как и на прилегающих равнинах.

Задания к разделу 2.5

1. Как называется ближайший к земной поверхности слой атмосферы?

1) стратосфера

2) мезосфера

3) тропосфера

4) термосфера

2. В каком слое атмосферы расположен озоновый слой?

1) стратосфере

2) мезосфере

3) тропосфере

4) ионосфере

3. Перламутровые облака образуются в

1) стратосфере

2) мезосфере

3) тропосфере

4) термосфере

4. В составе атмосферного воздуха наибольший процент приходится на

1) азот

2) кислород

3) углекислый газ

4) озон

5. Особенно сильно отражает солнечную радиацию

1) снег

2) песок

3) трава

4) чернозем

6. В какой из перечисленных стран средняя температура января выше?

1) Норвегия

2) Венесуэла

3) Швеция

4) Исландия

7. В какой из точек, обозначенных на карте мира буквами, выпадает наибольшее среднегодовое количество осадков?

1) А

2) B

3) C

4) D

8. Какие из перечисленных ветров изменяют свое направление по сезонам года?

1) муссоны

2) пассаты

3) западные ветры

4) бризы

9. На территориях с каким типом климата среднегодовое количество осадков наибольшее?

1) экваториальный

2) субтропический средиземноморский

3) умеренный муссонный

4) умеренный морской

10. Субтропический средиземноморский тип климата характерен для

1) о. Огненная Земля

2) Балканского п-ва

3) о. Шри-Ланка

4) п-ова Индостан

11. Какой из показанных на карте городов находится в зоне действия антициклона?

1) Москва

2) Астрахань

3) Ростов-на-Дону

4) Новосибирск

12. В каком из показанных на карте городов в ближайшее время можно ожидать изменения погоды и выпадения осадков?

1) Киров

2) Бийск

3) Барнаул

4) Омск

13. Как называется переходный слой от стратосферы к мезосфере?

Ответ: __________________________.

14. Направления каких постоянных ветров показано на рисунке?

Ответ: _____________________ ветров.

15. Схема какого атмосферного явления изображена на рисунке?

Ответ: __________________________.

16. Почему на атлантическом побережье Европы значительно теплее, чем на полуострове Лабрадор (Северная Америка), несмотря на то что эти территории расположены примерно на одних широтах?