Климаты земли. Классификации климатов: виды, методы и принципы деления, цель зонирования Базовые принципы классификации климатов
Классификация климатов Б. П. Алисова Родился 5 августа 1891 года в Малоархангельске Орловской губернии в семье служащих. Обучался в Курской гимназии. В 1911 году поступил на физико-математический факультет Московского университета. В 1915 году ушёл на фронт и участвовал в Первой мировой войне, а затем с 1917 по 1921 годы, в период Гражданской войны, служил в Красной Армии. С 1921 года вернулся к научной деятельности, занялся метеорологией. Научную деятельность начал с изучения климатических условий курортов Северного Кавказа, организовав в Кисловодске опорную актинометрическую станцию. В 1931 году переехал в Москву и до 1941 года работал в Государственном геофизическом институте. В 1933 году начал гидрометеорологическом климатологии. В ноябре 1941 года перешёл в Московский университет на должность профессора кафедры общей физической географии географического факультета. В 1944– 1958 годы - заведующий кафедрой метеорологии и климатологии МГУ. педагогическую деятельность в Московском институте, где заложил основы преподавания
Б. П. Алисов предложил выделять климатические зоны и области исходя из условий ОБЩЕЙ ЦИРКУЛЯЦИИ АТМОСФЕРЫ. Семь основных климатических зон: экваториальную, 2 тропические, 2 умеренные и 2 полярные Выделяет как зоны, в которых климатообразование круглый год происходит под преобладающим воздействием воздушных масс только одного типа. Между ними 6 переходных зон, характеризующихся сезонной сменой преобладающих воздушных масс: 2 субэкваториальные, 2 субтропические, субарктическая и субантарктическая зоны. Границы зон определяются по среднему положению климатологических фронтов. В каждой из широтных зон различаются 4 основных типа климата: материковый, океанический, климат западных берегов и климат восточных берегов.
Экваториальный климат. В экваториальном климате выделяются континентальный и океанический типы климата не слишком сильно отличающихся друг от друга по режиму температуры и влажности. Наблюдается очень равномерный температурный режим. Осадки обильные, имеют ливневый характер и часто сопровождаются грозами. За год выпадает 1000 - 3000 мм осадков. Годовой ход осадков объясняется муссонным характером атмосферной циркуляции.
Носорог Растительность экваториального климата представляет собой: лианы, длиной до сотен метров; орхидеи, папоротники, кактусы; водяной гиацинт способен образовывать настоящие плавучие острова. Животные: многочисленные насекомые, лягушки, мелкие змеи; попугаи; крокодилы и бегемоты; кайманы и тапиры; носорог, анаконда и многие другие.
Субэкваториальный климат. Здесь происходит смена зимнего и летнего муссонов, то есть зимой господствует восточный перенос, меняющийся летом на западный. Вместе с резкой сезонной сменой преобладающих воздушных течений происходит и смена тропического воздуха на экваториальный от зимы к лету. Температура воздуха в зоне тропических муссонов над океаном столь же высокая и имеет такую же малую годовую амплитуду, как и в экваториальном климате. В субэкваториальной зоне Б. П. Алисов выделяет 4 типа климата тропических муссонов: 1) континентальные муссоны 2) океанические муссоны 3) муссоны западных берегов 4) муссоны восточных берегов
Слоны Именно в субэкваториальном климате произрастают такие эндемики как африканский баобаб и австралийское бутылочное дерево, также здесь есть разнообразные акации, веерная пальма и еще много видов. Из животных стада копытных: антилопы, зебры, жирафы; слоны, гиены; термиты и черви.
Тропические климаты. Они формируются в районах преобладания тропических воздушных масс. Тропический воздух над океанами формируется в субтропических антициклонах. Здесь большое альбедо и большие значения эффективного излучения. Несмотря на это поверхность материков сильно прогревается, и континентальный тропический воздух приобретает высокие температуры. Различают следующие типы тропического климата: 1) континентальный тропический климат 2) океанический тропический климат 3) климат восточной периферии океанических антициклонов 4) климат западной периферии океанических антициклонов
Львы Флора тропиков – эвкалипты - очень высокие деревья с редкими кронами; финиковая пальма; алое, гаворции и гастерии запасают воду в листьях; литопсы состоят из 2 -х сросшихся листьев; кактусы. Животные: эвкалиптовый мишка-коала; антилопа гну, лев, буйвол, леопард, попугаи, носорог, бегемот, жираф, слон, зеленая черепаха.
Субтропические климаты. В субтропических широтах климатические условия определяются резкой сезонной сменой условий циркуляции и, резкой сменой воздушных масс. Вследствие смещения субтропических антициклонов к высоким широтам давление в субтропиках над океанами летом повышено. Над сушей давление понижено. В связи с летним прогреванием суши над ней возникают области низкого давления, называемые термическими депрессиями. Различаются 4 основных варианта субтропического климата: 1) субтропический континентальный 2) океанический субтропический 3) субтропический западных берегов или средиземноморский 4) субтропический восточных берегов или муссонный
Панда Деревья субтропиков: вечнозеленые – можжевельник, земляничное дерево; хвойные – кедр, кипарис; а также каштан, граб, олеандр, бамбук, апельсин, гинкго, секвойя, маслина дикая и другие. Фауна: бамбуковый медведь – панда; копытные - лань, горный баран; птицы – воробьи, каменки; хамелеоны, ящерицы, черепахи.
Умеренные климаты. В умеренных широтах наблюдаются большие сезонные различия в радиационных условиях. Летом радиационный баланс подстилающей поверхности велик и в районах с небольшой облачностью приближается к условиям тропических широт. Зимой на материках он отрицательный. Умеренные широты являются ареной наиболее интенсивной циклонической деятельности на полярных и арктических фронтах, поэтому режим погоды здесь очень изменчив. В умеренном поясе выделяют 4 типа климата: 1) континентальный 2) морской климат западных частей материков 3) муссонный климат восточных частей материков 4) океанический
Лиса Растения умеренного климата многочисленны и разнообразны - это однолетники такие как подснежники; луковичные: тюльпаны, крокусы; хвойные деревья: кедр, пихта, лиственница; лианы: лимонник, виноград; а также клен, дуб, орех. Виды животных: заяцрусак, лиса, кабан, птицы: сойка, тетерев, ворона, дятел; лось, грызуны и другие.
Субантарктический и субарктический климаты. В этих поясах зимой преобладает арктический (антарктический) воздух, летом – воздух умеренных широт. Здесь различают 2 основных типа климата: континентальный и океанический. Зимы в этих поясах продолжительные и суровые, лето холодное и с заморозками. Хотя осадков мало, облачность большая и дней с осадками много; следовательно, выпадают они в незначительных количествах вследствие малого влагосодержания воздуха при низких температурах. Максимум осадков приходится на лето. Осадки превышают испаряемость, поэтому в тундре наблюдается избыточное увлажнение и вследствие вечной мерзлоты заболачивание.
Бурый медведь Растительность субарктического климата в основном представлена хвойными деревьями: ель, сосна, пихта, лиственница, кедр; встречается береза. Животные: лось, бурый медведь, белки, ондатра; птицы – глухарь, куропатка, утки; ящерицы. Фауна представлена покрытыми шерстью бизонами, пингвинами, морскими львами, альбатросами.
Арктический климат определяется недостатком или полным отсутствием солнечной радиации зимой и очень большим притоком ее летом. Летние температуры невысокие, потому что радиация затрачивается на таяние снега и льда, а температура поверхности и воздуха остается близкой к нулю. К влиянию радиационных условий присоединяется сильное воздействие общей циркуляции атмосферы. Во все сезоны года здесь наблюдается интенсивная циклоническая деятельность. Циклоны возникают на арктических фронтах, а также проникают из более низких широт, где они развиваются на полярных фронтах. Арктический климат характеризуется большой облачностью и сильными ветрами.
Белый медведь Растительность арктического климата скудная: мхи и лишайники, там где климат мягче растут камнеломки. Животные здесь те, которые хорошо переносят холода – это моржи и нерпы, белые медведи и песцы, многочисленны здесь «птичьи базары» , живет мускусный овцебык – копытное, приспособленное к скудной арктической пище.
Антарктический климат. Климат ледяного материка самый суровый на земном шаре. Средние годовые температуры очень низкие, среднее годовое количество осадков для всего материка -120 мм. Основную роль в суровости и сухости климата Антарктиды играет снежная поверхность материка, большая высота его над уровнем моря и преобладающий антициклонический режим циркуляции. Несмотря на очень большой летний приток солнечной радиации, высокое альбедо снежной поверхности и эффективное излучение приводят к тому, что годовой радиационный баланс отрицательный на всем материке. Он восполняется притоком тепла из атмосферы. Циклоническая деятельность интенсивно разворачивается над океаном вокруг Антарктиды. На материк циклоны проникают преимущественно в западной части, где береговая линия достаточно изрезана и есть заливы, далеко вдающиеся в материк. В Восточную Антарктиду циклоны проникают очень редко.
Высших растений нет. Флора представлена мхами, разноцветными лишайниками, микроскопическими водорослями. Животные: летние обитатели – поморник, Белёк – детеныш тюленя буревестник, пингвины, тюлени. Зимой в лютую стужу остаются только императорские пингвины.
Из совершенно других соображений, хотя и не без учета среднего барического поля построил свою классификацию Б.П. Алисов (1936–1952 г.). Данная классификация сочетает в себе строгость физического подхода к формулированию принципов классификации, простоту используемых представлений и наглядность полученных результатов.
Алисов взял за основу важные циркуляционные признаки, интегрально характеризующие температурно-влажностное состояние климата определенного региона. Он использовал в качестве определяющего показателя преобладание тех или иных воздушных масс в различные сезоны, а границами климатов были взяты наиболее частые положения основных атмосферных фронтов (климатических фронтов).
Количественных характеристик для положения этих фронтов не существует, так что они проведены ориентировочно по синоптическому опыту.
Дадим краткий обзор системы климатов Алисова, представленной в табл. 6.6.
В каждом полушарии выделяются четыре климатических пояса по признаку преобладания в них в течение года одной из основных воздушных масс: экваториальной, тропической, умеренной, арктической (антарктической).
Между основными поясами выделяются три переходных пояса, где из-за сезонной миграции летом преобладают воздушные массы более низких, а зимой более высоких широт. Это субэкваториальный пояс, в котором летом преобладает экваториальный воздух, а зимой – тропический. В субтропическом поясе летом господствует тропический воздух, зимой – умеренный. В субарктическом (субантарктическом) поясе летом воздух умеренный, зимой – арктический (антарктический). В каждом из широтных поясов выделяются континентальный и океанический типы климата. Кроме того, в связи с принципиальными различиями циркуляционных процессов на различных границах материков выделяются типы климата восточных и западных побережий материков, включающие как часть суши, так и часть прилегающей морской акватории. В каждом поясе выделяется горный тип климата.
Таблица 6.6 .
Таблица 6.6 . Система поясов и зон по классификации Б.П. Алисова
Пояса 1, 3, 6 проявляются не на всех меридианах, первые две из-за больших сдвигов циркуляции по сезонам, последняя, наоборот, из-за отсутствия в некоторых районах существенного сезонного сдвига границ воздушных масс (рис. 6.2).
Рис. 6.2. Схема классификации климатов по Б.П. Алисову
По классификации Б. П. Алисова в экваториальном климате выделяются континентальный и океанический типы климата. Они не слишком сильно различаются между собой по режиму температуры и влажности. Над континентом в экваториальных широтах воздух также очень влажен благодаря большому увлажнению подстилающей поверхности и большому испарению тропической растительности. Поэтому обычно не делается различия между океаническим и континентальным экваториальным климатом. В широтах, близких к экватору (до 5–10° в каждом полушарии), где приток солнечной радиации мало меняется в течение года, наблюдается очень равномерный температурный режим. Как на море, так и на суше средние многолетние температуры всех месяцев года от +24 до +28 °C. Годовая амплитуда температуры может быть не более 1 °С и обычно не превышает 5 °С. Суточные амплитуды температуры порядка 10–15 °С. Испарение велико, потому велика и абсолютная влажность. Она может превышать 30 г/м 3 . Относительная влажность также велика. Даже в самые сухие месяцы года она выше 70%.
Осадки в экваториальном типе климата обильные, имеют ливневый характер и часто сопровождаются грозами. Большая часть их выпадает во внутритропической зоне конвергенции: над морем они не так интенсивны и не так часты, как над сушей. В общем выпадает за год 1000−3000 мм осадков. Но в ряде мест, например в горных районах Индонезии, в Центральной Африке, выпадает и более 6000 мм. В большинстве районов распределение осадков в течение года более или менее равномерное; на суше это области влажных тропических лесов в Южной Америке, Африке, Индонезии. Ландшафт – влажный экваториальный лес.
В некоторых частях тропических океанов, в частности в Индийском и на западе Тихого океанов, а также над Южной Азией и в тропиках Африки и Южной Америки господствует режим тропических муссонов.
Вместе с более или менее резкой сезонной сменой преобладающих воздушных течений происходит и смена тропического воздуха на экваториальный от зимы к лету. Температура воздуха в зоне тропических муссонов над океаном столь же высокая и имеет такую же малую годовую амплитуду, как и в экваториальном климате. Над сушей годовая амплитуда температуры больше и растет с географической широтой.
Наиболее выдающейся чертой этого типа климата на континентах является резкая разница между сухим и дождливым периодами. В течение зимы в этом типе климата господствуют континентальные тропические воздушные массы с высокими температурами и отсутствием осадков. Летом с приходом летнего юго-западного муссона, несущего влажные экваториальные воздушные массы, начинается дождливый период, температура несколько снижается. Количество осадков может сильно изменяться в зависимости от удаления пункта от океана, от широты, продолжительности дождливого периода, условий орографии, вертикальной мощности экваториальной воздушной массы и других факторов.
Таким образом, в типе континентальных тропических муссонов год резко разделяется на сухой (зимний) и дождливый (летний) периоды. Годовой ход температуры обнаруживает главный максимум температуры весной, главный минимум − зимой, вторичный максимум − осенью и вторичный минимум − летом во время летнего муссона. Благодаря продолжительному сухому периоду типичным ландшафтом в этом типе климата является саванна, переходящая на обращенных к полюсам перифериях в степи и полупустыни.
В этом типе, так же как и в континентальном, имеет место сезонная смена воздушных масс. В зимние месяцы здесь преобладает морской тропический воздух, свойства которого, естественно, сильно отличаются от континентального, и прежде всего по температуре и влажности. Вместе с тем морской тропический воздух мало отличается от экваториального, приходящего с летним муссоном. Для типа океанических муссонов характерны небольшие как годовые (1−2 °С), так и суточные (не превышающие 2−3 °С) амплитуды температуры воздуха. Среднемесячные температуры 24−28 °С. Наиболее характерная особенность климата − отсутствие сухого периода в строгом смысле слова и большая продолжительность летнего дождливого периода. Зимний муссон северо-восточный, но так как он несет влажный морской тропический воздух, то и во время зимнего муссона выпадают дожди, однако количество их значительно меньше, чем во время летнего юго-восточного муссона, который приносит влажную экваториальную воздушную массу.
К нему относятся Индийский и Западноафриканский муссоны. Летний муссон в общем связан с юго-западными воздушными течениями, зимний муссон − с северо-восточными. Особенно резко выражен годовой ход осадков. В общем можно сказать, за время господства летнего муссона выпадает 75% годовой суммы осадков. На величину и распределение осадков большое влияние оказывает орография западных берегов. Так, на высоких берегах и на склонах гор, обращенных к летнему муссону, осадки резко возрастают. В годовом ходе температуры максимум приходится на весну.
Резко меняется по сезонам также абсолютная и относительная влажность воздуха (максимум летом) и облачность (резкий максимум летом и резкий минимум зимой). Например, в Калькутте облачность составляет 84% в июле и 8% в январе.
В связи с сухой зимой для климата тропических муссонов западных берегов особенно характерен ландшафт саванн. В одном из районов зоны тропических муссонов наблюдаются самые высокие средние годовые температуры на земном шаре. На юго-западные берега Красного моря в Эритрею иногда попадает летний муссон из Южного полушария. Его температура дополнительно повышается в результате фёнового процесса, поэтому на побережье Эритреи наблюдаются очень высокие температуры воздуха. В Массауе (15.6° с.ш., 39,5° в.д.) средняя температура января и февраля +25÷+26 °C, июля +35 °С, а среднегодовая + 30 °С.
Наиболее характерной отличительной особенностью этого типа от предыдущего является большая продолжительность дождливого периода, часто со смещением максимума осадков на конец лета и начало осени и сравнительно влажный сухой период. Воздушные течения летнего муссона здесь юго-западные, южные и даже юго-восточные, зимнего − северо-восточные. Северовосточные течения зимнего муссона до вступления на материк успевают пройти достаточно длинный путь над водной поверхностью Восточно-Китайского и Южно-Китайского морей и запада Тихого океана, поэтому зимний муссон здесь достаточно влажный.
Так, в Хошимине (Вьетнам, 10° 49" с.ш., 106° 40" в.д.) летний муссон начинается в мае (196 мм жидких осадков) и кончается в ноябре (122 мм), причем основной максимум дождей приходится на сентябрь (292 мм), а вторичный максимум − на июнь (285 мм). Из 1806 мм дождя, выпадающего за год, почти 93% приходится на дождливый период и 7% − на сухой. Максимум температуры падает на апрель (29 °С), в дождливый период температура понижается с 28 °С в мае до 26 °С в октябре и затем не меняется в течение сухого сезона.
Ландшафт – влажный экваториальный лес.
Тропические климаты формируются в районах преобладания тропических воздушных масс. Известно, что тропический воздух над океанами формируется в субтропических антициклонах. Над континентами районом его формирования являются пустыни и саванны тропического пояса. Для тропического пояса характерны высокие значения радиационного баланса: над океанами они составляют около 5000 МДж/м 2 · год, а над материками − 2500 МДж/м 2 · год.
Над материками в этом поясе из-за крайней сухости малы затраты тепла на испарение. Поэтому, несмотря на большие значения эффективного излучения и большое альбедо, поверхность материков летом сильно прогревается и континентальный тропический воздух приобретает высокие температуры.
Этот климат наблюдается в Северной и Южной Африке, в Аравии, в большей части Австралии, в Мексике, в средней части Южной Америки, т. е. в тех районах по обе стороны от экватора, где нет смены муссонов, где круглый год преобладает тропический воздух. Указанные районы составляют поясы тропических пустынь, в которые входят Сахара, Аравийская пустыня, пустыни Австралии и др.
Облачность и осадки здесь очень небольшие, радиационный баланс земной поверхности вследствие сухости воздуха и большого альбедо земной поверхности меньше, чем в экваториальном поясе. Однако температура воздуха очень высокая, так как малы затраты тепла на испарение. Лето исключительно жаркое, средняя температура самого теплого месяца не ниже + 26 °С, а местами почти до + 40 °С. Именно в зоне тропических пустынь наблюдаются самые высокие максимумы температуры на земном шаре – около +57 ÷ + 58 °С. Зима также теплая, с температурой самого холодного месяца между + 10...+ 22 °С.
Очень велики суточные колебания температуры, иногда достигающие 40 °С.
Годовые суммы осадков в большинстве случаев меньше 250 мм, а местами меньше 100 мм.
Этот тип климата определяется свойствами морского тропического воздуха, формирующегося в тех широтах субтропических антициклонов, до которых внутритропическая зона конвергенции в своем сезонном смещении не доходит.
По обращенной к экватору периферии субтропических антициклонов здесь круглый год господствует устойчивый режим пассатов с характерными условиями погоды и климата.
Для океанического тропического климата характерны умеренно высокие температуры, возрастающие по направлению к экватору. Средние температуры летних месяцев от + 20 до + 27 °С. Зимой в высокоширотных частях зоны пассатов температуры снижаются до + 10...+ 15 °С. Наличие антициклонической пассатной инверсии на небольшой высоте не дает конвекции развиваться в высоту. Кучевые и слоисто-кучевые облака возникают в большом количестве: средняя облачность порядка 50% и больше. Но больших осадков в пассатной зоне не бывает, за исключением тех островов, где им способствуют орографические условия. В открытом океане погода в зоне пассатов преимущественно сухая, так как облака не достигают уровня оледенения. Слабые осадки, связанные с коагуляцией капель в облаках, не меняют существенно этого положения. Характерной особенностью такого типа климата является развитие тропических циклонов над океанами, исключая южную часть Атлантического и юго-восточную часть Тихого океанов. К тому же с ними связаны и значительные осадки в этом в общем крайне сухом климате.
Его также называют климатом западных побережий материков. На западных побережьях материков в течение года преобладают ветры пассатов северной четверти в Северном полушарии и южной четверти в Южном полушарии. В зоне пассатов температуры сравнительно низкие, так как воздух сюда быстро поступает из высоких широт по восточной периферии субтропических антициклонов и вдобавок течет над холодными водами холодных океанических течений. Годовая амплитуда температуры мала, как и над океанами. Осадков очень мало (менее 100 мм в год) вследствие низких температур воды и низколежащей пассатной инверсии, но влажность высокая (80−90%) и часто возникают туманы. Это климат прибрежных пустынь, таких, как западное побережье Сахары, юг Калифорнии, пустыни Намиб (Южная Африка) и Атакама (Южная Америка).
(Климат восточных побережий материков). Этот тип климата очень сильно отличается как от климата восточной периферии океанических антициклонов, так и от континентального тропического климата. В течение всего года на восточных побережьях преобладает вынос морского тропического воздуха ветрами пассатов. Пассаты на западной периферии субтропических антициклонов, проходя длинный путь над океанами, обогащаются влагой и приобретают составляющие, направленные к полюсам.
Вследствие преобладания морского тропического воздуха во все сезоны года на восточных побережьях формируется теплый, влажный климат с большим количеством осадков. Климат восточных побережий тропических широт несколько напоминает экваториальный климат, но отличается от последнего большими годовыми амплитудами температуры воздуха.
Ландшафт побережий – тропические леса.
В субтропических широтах, т. е в широтах порядка 25−40° климатические условия определяются резкой сезонной сменой условий циркуляции и, следовательно, резкой сменой преобладания воздушных масс. Летом зоны высокого давления и полярные фронты смещаются в более высокие широты. При этом субтропики захватываются тропическим воздухом из более низких широт. Вследствие смещения субтропических антициклонов к высоким широтам давление в субтропиках над океанами летом повышено. Над сушей оно понижено. Зимой полярные фронты смещаются к низким широтам, и потому субтропики захватываются умеренным воздухом. При этом циклоническая деятельность распространяется над океаном в субтропики. Над материками давление в субтропиках зимой в среднем растет, так как зимние континентальные антициклоны распространяются и на субтропические широты холодных материков. Отсюда и сезонные различия в режиме погоды, а следовательно, и в климате субтропиков.
Летом субтропики внутри материков находятся под воздействием размытых областей пониженного давления, так называемых термических депрессий. В них формируются массы континентального тропического воздуха с высокой температурой, низким влагосодержанием и малой относительной влажностью. Погода здесь летом малооблачная, сухая и жаркая. Средние температуры летних месяцев близки к + 30 °С или превышают эту величину. Зимой на эти районы распространяется циклоническая деятельность, так как здесь часто формируются циклоны или проходят полярные фронты. Погода неустойчивая, с резкими сменами температуры и осадков. Годовое количество осадков не более 500 мм, а иногда и много меньше. Это зона степей, полупустынь и пустынь.
К зоне континентального субтропического климата относится и большая (южная) часть пустынь Туранской низменности, расположенной на территории Средней Азии. Здесь зимой господствует умеренный воздух, поэтому зимние температуры значительно ниже, чем в тропических пустынях; летом формируются массы континентального тропического воздуха с очень высокой температурой, низкой относительной влажностью, очень малой облачностью и большой запыленностью. В Африке и Австралии климатов такого типа нет.
Особую разновидность континентального субтропического климата представляет климат высоких субтропических нагорий. Он наблюдается на высоких нагорьях Азии − Тибете и Памире, на высотах 3500−4000 м. Климат резко континентальный, при этом лето сравнительно прохладное, а зима холодная. Осадков в общем мало; это климат высокой пустыни. Однако характерные признаки континентального субтропического климата − преобладание зимой умеренных воздушных масс, а летом тропических воздушных масс − сохраняются и здесь.
В субтропических широтах океанов летом преобладает режим антициклонов с малооблачной и сухой погодой со слабыми ветрами, а зимой − циклоническая деятельность с дождями и сильными ветрами, часто со штормами. Годовые амплитуды температуры меньше, чем в континентальном типе, в среднем около 10 °С. В восточных частях океанов лето сравнительно прохладное, так как сюда часто проникают воздушные течения из более высоких широт (по восточной периферии субтропических антициклонов) и здесь проходят холодные океанические течения. В западных частях океанов лето более теплое. Зимой, наоборот, в западные части океанов попадают холодные массы воздуха с материков (Азии, Северной Америки) и температуры здесь ниже, чем на востоке. В центральных частях океанов Северного полушария средние температуры летних месяцев в субтропиках + 15...+25 °С, зимних месяцев +5...+15 °С. В Южном полушарии зимние температуры выше, летние ниже, а годовые амплитуды еще меньше.
Летом западные берега континентов в субтропиках находятся на восточной периферии субтропических антициклонов или в их отрогах. Преобладает ясная и сухая погода. Зимой здесь часто проходит или возникает полярный фронт с циклонической деятельностью и с осадками. Таким образом, лето в средиземноморском климате достаточно жаркое и сухое, зима дождливая и мягкая. Ежегодно может выпадать снег, но без образования снежного покрова. Осадки в общем не очень большие. Малое количество осадков летом придает климату характер некоторой засушливости. Такой тип климата характерен прежде всего для района Средиземного моря. К субтропическому типу климата относится западное Закавказье. Средиземноморский тип климата наблюдается на побережьях Калифорнии, Орегона и Вашингтона в Северной Америке, в среднем Чили, на юге Австралии, на крайнем юге Африки (Капский полуостров).
Средиземноморский климат характеризуется своеобразной растительностью, включающей много засухоустойчивых видов; это леса и кустарники с большой примесью вечнозеленых пород.
Зимой эти районы находятся под влиянием холодных северо-западных воздушных течений с материка; летом в юго-восточных потоках приходит воздух с океана. Годовой ход осадков противоположен средиземноморскому типу. Зимой погода ясная и сухая; летом, напротив, обильны осадки, выпадающие в циклонах над материком, частью конвективные, частью фронтальные. Играет большую роль и орографическое усиление осадков на наветренных склонах. Осадки в общем обильные, и поэтому тип климата характеризуется богато развитыми лесами из широколиственных пород. Снег выпадает, но снежный покров не удерживается. Например, в Пекине (39.9° с.ш., 116.5° в.д.) средняя температура июля +26 °С, а января −5 °С; годовая сумма осадков 612 мм, из них в июле выпадает 235 мм и в декабре 2 мм.
На востоке Северной Америки, в Вашингтоне (38,9° с.ш., 77,0° з.д.), средняя температура в июле +25 °С, в январе +1 °С; осадков выпадает 1043 мм, из них 110 мм в июле и 65 мм в ноябре. Такой тип климата наблюдается в Южной Америке. Буэнос-Айрес (34.6° ю.ш., 58.5° з.д.) имеет среднюю температуру января +23 °C, июля +10 °С; годовое количество осадков 1008 мм, из них 116 мм в марте и 60 мм в июле.
В умеренных широтах наблюдаются большие сезонные различия в радиационных условиях. Летом радиационный баланс подстилающей поверхности велик и в районах с небольшой облачностью приближается к условиям тропических широт, зимой на материках – отрицательный. Умеренные широты характеризуются наиболее интенсивной циклонической деятельностью на полярных и арктических фронтах, поэтому режим погоды здесь очень изменчив. В Северном полушарии наблюдаются большие различия в циркуляционных условиях на материках и океанах, обусловливающие резко выраженные типы морского и континентального климата. В преимущественно океаническом Южном полушарии континентальный тип климата в умеренных широтах практически отсутствует.
Весьма значительные различия климата существуют на западных и восточных окраинах материков умеренных широт. Климат западных берегов, подверженных преобладающему воздействию морских воздушных масс, является переходным от морского к континентальному; часто его называют просто морским. На восточных берегах наблюдается муссонный тип климата, особенно в Азии.
Этот тип климата имеется на материках Евразии и Северной Америки. Он характеризуется теплым летом и холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Годовая амплитуда температуры большая и растет с удалением вглубь материка. Условия увлажнения меняются в направлении как с юга на север, так и с запада на восток.
В южной части умеренных широт Евразии зимой преобладает режим высокого давления. На климатологических картах именно в этих широтах находится центр зимнего Азиатского антициклона. Поэтому зимние осадки здесь небольшие и убывают с удалением вглубь материка. Снежный покров по этой причине невысокий, а в Забайкалье, вблизи центра антициклона, достигает ничтожных величин, несмотря на очень суровую зиму. Летом в южной части умеренных широт Евразии также нередки антициклоны уже субтропического типа, способствующие жаркой и сухой погоде. Летние осадки больше, но и они малы из-за высокой испаряемости при больших летних температурах, поэтому увлажнение в южной части умеренных широт оказывается недостаточным. В общем за год здесь выпадает 200−450 мм осадков. В результате, начиная от Молдовы, через Украину, южную часть европейской территории России и дальше за Урал, до Монголии включительно, тянутся степи, в которых летом нередко создаются засушливые условия.
В более высоких широтах умеренного пояса Евразии лето менее жаркое, но все же очень теплое, зима более суровая (для каждой данной долготы), большие годовые суммы осадков (300−600 мм). Континентальность также растет с запада на восток (главным образом за счет понижения температур зимы): возрастают годовые амплитуды температуры и убывают осадки. Снежный покров здесь выше и лежит дольше. Это зона смешанных или лиственных лесов. В Москве (55.8° с.ш., 37.6° в.д.) средняя температура июля +18 °С, января –10 °С; годовая сумма осадков 600 мм. В Новосибирске (55.0° с.ш., 82.9° в.д.) в июле +19 °С, в январе –19 °С; осадков за год 425 мм. Максимум осадков везде приходится на лето.
Еще севернее располагается зона тайги, которая тянется от Скандинавии до Тихого океана, с такими же закономерностями в изменении климата с запада на восток, но с большей суровостью зимы. Лето в зоне тайги такое же жаркое, как и в более низких широтах, но зима еще холоднее. Именно за счет суровости зимы климат в восточной части зоны тайги достигает наибольшей континентальности. Осадков выпадает столько же, сколько и в зоне лиственных лесов; увлажнение в общем достаточное, в Западной Сибири приводящее даже к заболачиванию. В Якутске (62.0° с.ш., 129.6° в.д.) в июле +19 °С, в январе –44 °С; осадков за год 190 мм. Именно в Якутии континентальность климата достигает наибольшей величины. На материке Северная Америка обнаруживаются те же типы континентального климата умеренных широт.
Атлантический и Тихий океаны занимают большие площади в умеренных широтах обоих полушарий, а Индийский океан − в умеренных широтах Южного полушария. Преобладающий западный перенос выражен над океанами лучше, чем над материками, особенно в Южном полушарии. Скорости ветра больше, чем над материками. В 40-х и 50-х широтах Южного полушария, между зоной субтропических антициклонов и субантарктическими широтами, где чаще всего проходят центры глубоких циклонов, средние скорости ветра 10−15 м/с. Распределение температуры над океанами более зональное, чем над материками в тех же широтах, а различия между зимой и летом выражены меньше. В связи с холодным летом ландшафт тундры находится на океанических островах в таких низких широтах, в которых на материках тундры еще нет. Так, тундрой покрыты Алеутские и Командорские острова, Фолклендские острова и др.
В Северном полушарии западные части океанов зимой заметно холоднее восточных из-за частых вторжений холодных воздушных масс с материков. Летом различия меньше. Облачность над океанами умеренных широт велика и осадки значительны, особенно в широтах субполярных, где наблюдаются наиболее глубокие циклоны.
В западных частях Евразии и Северной Америки в умеренных широтах резко преобладает перенос на материк морских воздушных масс и зимой, и летом. Поэтому здесь климат несет сильный отпечаток океанических влияний и является морским. Он характеризуется не очень жарким летом и мягкой зимой без устойчивого снежного покрова, достаточным количеством осадков и более или менее равномерным сезонным распределением. Это определяет ландшафт широколиственных лесов и лугов. Осадки резко увеличиваются на западных склонах гор.
В Северной Америке вследствие наличия Каскадных и Скалистых гор этот тип климата ограничивается сравнительно узкой прибрежной территорией. В Западной Европе он распространяется вглубь материка с постепенным увеличением континентальности. Например, в Париже (48.8° с.ш., 2.5° в.д.) средняя температура июля +18 °С, а января − +3 °С; осадков за год 613 мм. В Европе к востоку от Берлина климат становится континентальным. В пределах России такой тип климата переходит в континентальный климат умеренных широт, описанный выше. Наибольшие количества осадков выпадают в этом типе климата в Европе на наветренных склонах гор. Выше указана большая сумма осадков для Бергена, но на некоторых станциях Альп выпадает и свыше 2500 мм в год.
На востоке Азии климат типично муссонный. Муссоны умеренных широт являются продолжением муссонов тропических и субтропических, выражены очень отчетливо и наблюдаются примерно до широты северного Сахалина. Таким образом, умеренный муссонный климат наблюдается в Приморском крае, в северо-восточном Китае, в северной Японии и на Сахалине. Зимой окраина материка оказывается на периферии Азиатского антициклона и здесь преобладает перенос холодного воздуха из Восточной Сибири, поэтому зима малооблачная и сухая со значительными холодами и резким минимумом осадков. Летом над востоком Азии господствует циклоническая деятельность с достаточно обильными осадками. Примером могут служить данные для Хабаровска (48.5° с.ш., 135.0° в.д.), где средняя температура в июле +21 °С, в январе –22 °С и осадков 569 мм в год, из которых на зимнее полугодие (октябрь − март) приходится лишь 99 мм. В северных районах российского Приморья, где муссонный режим ветра выражен слабо или отсутствует, зима вследствие сильной циклонической деятельности мягче и распределение осадков в течение года равномерное.
На Атлантическом побережье Канады и Ньюфаундленда муссонная циркуляция выражена слабо или отсутствует. Зимы не так холодны, как на востоке Азии, а лето достаточно теплое
В субарктическом (субантарктическом) поясе зимой преобладает арктический (антарктический) воздух, летом − воздух умеренных широт. В субарктическом поясе различают два основных типа климата: континентальный и океанический. Континентальный субарктический климат наблюдается главным образом в Северном полушарии, океанический − в Южном.
По северным окраинам Евразии и Северной Америки в широтах, которые можно назвать уже субполярными, расположена зона тундры. Зимы здесь продолжительные и суровые, лето холодное и с заморозками. В Азии в этом типе климата располагаются полюсы холода Северного полушария (район Верхоянска и Оймякона). Средняя температура самого теплого месяца не выше +10... +12 °С; это тот предел, при котором могут произрастать деревья. Холодное лето и определяет ландшафт тундры. Осадков в тундре меньше, чем в зоне тайги, − менее 300 мм, а в Восточной Сибири, где в зону тундры реже попадают циклоны, − даже менее 100 мм. Хотя осадков мало, облачность большая и дней с осадками много; следовательно, выпадают они в незначительных количествах вследствие малого влагосодержания воздуха при низких температурах. Максимум осадков приходится на лето. Как ни малы осадки, но при низких температурых они превышают испаряемость, поэтому в тундре наблюдается избыточное увлажение и вследствие вечной мерзлоты заболачивание.
Над океанами Южного полушария к югу от 60° ю.ш. до побережья Антарктиды субполярный климат характеризуется весьма однородным распределением температуры летом − на большей части акватории она близка к 0. Но зимой температура быстро убывает и достигает у побережья −20 °С и ниже.
В этих широтах чаще всего проходят центры циклонов, поэтому облачность здесь очень большая; велика и повторяемость осадков и туманов. Преобладающие западные ветры вблизи материка сменяются восточными.
Климат Арктического бассейна прежде всего определяется недостатком или полным отсутствием солнечной радиации зимой и очень большим притоком радиации летом. Годовой радиационный баланс поверхности арктических морей в общем положительный; отрицательный баланс только на плато Гренландии. Тем не менее летние температуры невысокие, потому что радиация затрачивается на таяние снега и льда, а температура поверхности и воздуха остается близкой к 0. К влиянию радиационных условий присоединяется сильное воздействие общей циркуляции атмосферы. В Арктическом бассейне во все сезоны года наблюдается интенсивная циклоническая деятельность. Циклоны возникают на арктических фронтах, а также проникают в Арктику из более низких широт, где они развиваются на полярных фронтах. Повышенное давление преобладает весь год над высоким плато Гренландии. Но в остальной части Арктики деление меняется от месяца к месяцу существенно, и антициклонические системы обнаруживаются на средних картах на сравнительно небольших площадях в разных частях океана, а зимой еще над Аляской и над северо-востоком Азии. Облачность в Арктическом бассейне в общем большая и ветры сильнее. Средние месячные температуры в Арктическом бассейне от –40 °С зимой до 0 °С летом.
Выделяют несколько областей:
Наиболее теплая атлантико-европейская область Арктики, где в процессе циклонической деятельности происходят глубокие выносы теплого атлантического воздуха в высокие широты, особенно повышающие температуры зимой.
В азиатской (восточносибирской), канадской и тихоокеанской областях Арктики зима значительно холоднее, чем в атлантико-европейской области, но лето в общем такое же. На мысе Шалаурова (73.0° с.ш., 143.3 в.д.) в июле +3 °C, в феврале −31 °С, средняя годовая −15°С; осадков за год 140 мм.
В центре Арктического бассейна средние температуры от –40 °С зимой до 0 °С летом.
Гренландия с ее большой высотой над уровнем моря и преобладающим антициклоническим режимом имеет особенно суровый континентальный климат. На плато, на станции Айсмитте (70.9° с.ш., 40.6° з.д., 3300 м), средняя температуры июля –14 °С, января –49 °С, годовая –32 °С.
Климат ледяного материка самый суровый на земном шаре. Средние годовые температуры снижаются здесь от –10 °С на побережье, на широте полярного круга, до –50... –60 °С в центральных районах материка. Среднее годовое количество осадков для всего материка около 120 мм; от побережья внутрь материка осадки сильно убывают.
Основную роль в суровости и сухости климата Антарктиды играет снежная поверхность материка, большая высота его над уровнем моря (в среднем около 3000 м, а в центре Восточной Антарктиды до 3500 м и более) и преобладающий антициклонический режим циркуляции. Несмотря на очень большой летний приток солнечной радиации, высокое альбедо снежной поверхности и эффективное излучение приводят к тому, что годовой радиационный баланс отрицательный на всем материке. Отрицательный радиационный баланс восполняется притоком тепла из атмосферы. Циклоническая деятельность в Южном полушарии интенсивно развертывается над океаном вокруг Антарктиды. Но на материк Антарктида циклоны проникают преимущественно в западной части материка. В Восточную Антарктиду циклоны проникают очень редко. Таким образом, режим высокого давления оказывается здесь безусловно преобладающим. Побережье Антарктиды представляет собой зону с умеренно влажным и сравнительно мягким климатом. Летом здесь максимальные температуры иногда поднимаются выше нуля и интенсивно тает снег. Особенно характерны для очень многих районов побережья сильные стоковые ветры с высокого плато материка. Вместе с циклонами, проходящими вблизи материка, стоковые ветры приводят к тому, что даже средние скорости ветра в ряде мест побережья достигают 15−20 м/с. Осадков на побережье Восточной Антарктиды 400–500 мм, Западной − 600–700 мм.
На ледниковом склоне, в зоне шириной 600−800 км (в Восточной Антарктиде), также наблюдаются сильные стоковые ветры, создающие метелевый перенос снега. Средние месячные скорости ветра здесь 8−13 м/с. Облачность небольшая, но все-таки на эту зону нередко распространяется влияние циклонов, проходящих по океану или проникающих в глубь материка. Поэтому снегопады и метели здесь чаще, чем внутри материка, а в нижней части склона даже чаще, чем на побережье.
На станции Пионерская (69.7° ю.ш., 95.5° в.д., 2700 м) средняя температура августа −48 °С, декабря и января −23 °С, средняя годовая −38 °С; годовая сумма осадков 848 мм
На высоком внутреннем плато Восточной Антарктиды с его преимущественно антициклоническим режимом средние скорости ветра уменьшаются до 3−4 м/с. Здесь над снежной поверхностью постоянно сохраняются мощные приземные инверсии и зимой наблюдаются исключительно низкие приземные температуры, почти до –90 °С. Средние температуры зимних месяцев около –70 °С, летние около –30 °С. Даже летом максимальные температуры ниже –20 °С. Преобладает ясная погода; осадки очень небольшие, порядка 30−50 мм в год. От трети до половины осадков создается отложениями изморози из ледяных облаков на снежном покрове. Влагосодержание во внутренних районах Антрактиды очень малое.
Под одними и теми же широтами в Восточной Антарктиде значительно холоднее, чем в Западной; во внутриматериковых областях почти на 30 °С. Это объясняется не только высотами местности, но еще и тем, что Западная Антарктида сравнительно часто посещается циклонами, втягивающими на материк теплый морской воздух.
Для климата плато Восточной Антарктиды характерна станция Восток (72,1° ю.ш., 96,6° в.д., 3420 м), где средняя температура августа –68 °С, декабря –33 °С, средняя годовая –55 °С, абсолютный минимум –88 °С. Осадков за год около 40 мм.
На самом Южном полюсе, более близком к океану и более подверженном циклонической деятельности (станция Амундсен-Скотт, 2880 м), климат несколько мягче: средние температуры в августе и сентябре –59 °С, в январе –28 °С, за год –49 °С. Годовая сумма осадков 55 мм.
Классификация климатов Алисова
Б. П. Алисов предложил выделять климатические зоны и области, исходя из условий общей циркуляции атмосферы (карта XL). Семь основных климатических зон - экваториальную, две тропические, две умеренные и две полярные (по одной в каждом полушарии) -он выделяет как такие зоны, в которых кли-матообразование круглый год происходит под преобладающим воздействием воздушных масс только одного типа: экваториального, тропического, умеренного (полярного) и арктического (в южном полушарии антарктического) воздуха.
Между ними Алисов различает шесть переходных зон, по три в каждом полушарии, характеризующихся сезонной сменой преобладающих воздушных масс. Это две субэкваториальные зоны, или зоны тропических муссонов, в которых летом преобладает экваториальный, а зимой тропический воздух; две субтропические зоны, в которых летом преобладает тропический, а зимой умеренный воздух; зоны субарктическая и субантарктическая, в которых летом преобладает умеренный, а зимой арктический или антарктический воздух.
Границы зон определяются по среднему положению климатологических фронтов (см. главу седьмую). Так, тропическая зона находится между летним положением тропических фронтов и зимним положением полярных фронтов. Поэтому круглый год она будет занята преимущественно тропическим воздухом. Субтропическая зона находится между зимним и летним положениями полярных фронтов, поэтому зимой она будет находиться под преобладающим воздействием полярного воздуха, а летом - тропического воздуха. Аналогично определяются и границы других зон.
В каждой из широтных зон различаются четыре основных типа климата: материковый, океанический, климат западных берегов и климат восточных берегов.
Карта XL. Климатические зоны Земли (по Б. П. Алисову). 1 - экваториальная, 2 - субэкваториальная, 3 - тропическая, 4 - субтропическая, 5 - умеренная, 6 - субполярная, 7 - полярная.
Различия между материковым и океаническим климатами обусловлены главным образом различиями в свойствах подстилающей поверхности: в первом случае эти свойства создают континентальные воздушные массы, во втором - морские. Различия между климатом западных и климатом восточных берегов континентов связаны преимущественно с различиями в условиях общей циркуляции атмосферы и отчасти с распределением океанических течений.
|
|
 |
 |
 |
 |
Б.П. Алисов предложил выделять климатические зоны и области, исходя из условий общей циркуляции атмосферы (рис. 1.3). Семь основных климатических зон - экваториальную, две тропические, две умеренные и две полярные (по одной в каждом полушарии) - он выделяет как зоны, в которых климатообразование круглый год происходит под преобладающим воздействием воздушных масс только одного типа - соответственно экваториального, тропического, умеренного (полярного) и арктического (в Южном полушарии - антарктического) воздуха.
Между ними расположены шесть переходных зон, по три в каждом полушарии, характеризующихся сезонной сменой преобладающих воздушных масс. Это две субэкваториальные зоны, или зоны тропических муссонов, в которых летом преобладает экваториальный, а зимой тропический воздух; две субтропические зоны, в которых летом преобладает тропический, а зимой умеренный воздух; зоны субарктическая и субантарктическая, в которых летом преобладает умеренный, а зимой арктический или антарктический воздух.
В каждой из широтных зон различаются четыре основных типа климата: материковый (континентальный), океанический, климат западных берегов и климат восточных берегов. Различия между материковым и океаническим климатом обусловлены главным образом различиями в свойствах подстилающей поверхности: в первом случае эти свойства создают континентальные воздушные массы, во втором - морские. Различия между климатом западных и восточных берегов континентов связаны преимущественно с различиями в условиях общей циркуляции атмосферы и отчасти с распределением океанических течений.
Условия циркуляции атмосферы во внутритропических и вне-тропических широтах имеют существенные отличия. В тропических широтах преобладают воздушные течения восточного направления, в умеренных широтах - западные. Различия есть и в характере атмосферных процессов, определяющих режим погоды. Климаты в умеренных и высоких широтах формируются под
Борис Павлович Алисов (1891 - 1972) - выдающийся советский ученый-климатолог, географ.
Рис. 1.3. Климатические зоны и области мира (по Б.П. Алисову):
экваториальная; 2 - субэкваториальная; 3 - тропическая; 4 - субтропическая; 5 - умеренная; 6 - субарктическая (субполярная);
7 - арктическая (полярная)
влиянием циклонов и антициклонов, возникающих на полярном и арктическом фронтах, которые разделяют воздушные массы соответственно тропического и умеренного и умеренного и арктического происхождения. Климаты внутритропических широт определяются в основном устойчивыми глобальными системами циркуляции - пассатами, внутритропической зоной конвергенции и их сезонными смещениями, приводящими к формированию муссонной циркуляции.
В пределах тропической зоны (широта тропиков 23,5° в каждом полушарии) Солнце достигает зенита два раза в год, но при этом не наблюдается значительного повышения температуры, так как высота Солнца, в общем, мало меняется в течение года. Значительно лучше выражен годовой ход осадков. Поэтому в тропиках чаще различают «сухой» и «дождливый» периоды, а не «зиму» и «лето». По классификации Б.П. Алисова, во внутритропических широтах выделяются три климатических пояса: экваториальный, субэкваториальный (зона тропических муссонов) и тропический.
Во внетропических широтах также наблюдается сезонное изменение осадков, однако годовой ход температуры выражен более четко, и именно он в большинстве случаев определяет характер погоды и принимается во внимание при архитектурно-климатическом анализе в первую очередь.
Поскольку практический интерес представляют в основном климатические зоны и области, охватывающие Европу и территорию СНГ, их климатические особенности будут изложены подробнее, чем других климатических зон, для которых достаточно лишь констатации их существования и самых общих характеристик.
Зона экваториального климата распространена в широтах, близких к экватору (до 5-10° в каждом полушарии), где приток солнечной радиации мало меняется в течение года, наблюдается очень равномерный температурный режим. Как на море, так и на суше средние многолетние температуры всех месяцев года - от 24 до 28°С. Годовая амплитуда температуры обычно не превышает 5°С. Относительная влажность очень велика - даже в самые сухие месяцы года она выше 70%. Осадки в экваториальном типе климата обильные, имеют ливневый характер и часто сопровождаются грозами. За год выпадает 1000-3000 мм осадков, а в горных районах Индонезии, в Центральной Африке - более 6000 мм. В большинстве районов распределение осадков в течение года равномерное. На суше этому типу климата соответствуют области влажных тропических лесов.
Субэкваториальный климат (климат тропических муссонов) распространяется в Южной Азии и в тропиках Африки и Южной Америки. В этих областях зимой господствует восточный перенос, меняющийся летом на западный перенос, - происходит смена зимнего и летнего муссонов. Вместе со сменой воздушных течений происходит смена тропического воздуха на экваториальный от зимы к лету. Над сушей хорошо выражена годовая амплитуда температуры, которая растет с географической широтой. В субэкваториальной зоне выделяется четыре типа климатов: континентальных муссонов, океанических муссонов, муссонов западных и восточных берегов.
В типе континентальных тропических муссонов год резко разделяется на сухой (зимний) и дождливый (летний) периоды. Годовой ход температуры имеет максимум весной, минимум - зимой. Типичным ландшафтом в этом типе климата является саванна, переходящая в степи и полупустыни.
В типе океанических тропических муссонов зимой преобладает морской тропический воздух, летом - экваториальный, поэтому характерны небольшие годовые и суточные амплитуды температуры воздуха. Характерная особенность климата - отсутствие сухого периода (в строгом смысле) и большая продолжительность летнего дождливого периода.
К типу тропических муссонов западных берегов относятся индийский и западноафриканский муссоны. Летний муссон связан с юго-западными воздушными течениями, зимний муссон - с северо-восточными. Резко выражен годовой ход осадков. Так, в г. Черрапунджи (Индия) в июле выпадает 2464 мм осадков, а в декабре - только 9 мм. Также ярко проявляется годовой ход температуры, максимум приходится на весну. В связи с сухой зимой для климата тропических муссонов западных берегов характерен ландшафт саванн, т.е. тропической лесостепи.
Характерной особенностью типа тропических муссонов восточных берегов является большая продолжительность дождливого периода, часто со смещением максимума осадков на конец лета и начало осени и сравнительно влажный «сухой» период.
Тропические климаты формируются в районах преобладания тропических воздушных масс. Тропический воздух над океанами формируется в субтропических антициклонах. Над континентами районом его формирования являются пустыни и саванны тропического пояса.
Как очевидно из рис. 1.3, в Южном полушарии пояс тропических климатов лежит ближе к экватору, чем в северном, а над юго-восточной Азией субэкваториальный климат переходит в субтропический, минуя тропический. Для тропического пояса характерны высокие значения радиационного и теплового баланса, поэтому поверхность материков летом сильно прогревается и континентальный тропический воздух имеет высокие температуры и низкую влажность.
Выделяют следующие типы тропического климата: континентальный, океанический, климат восточной периферии океанических антициклонов, климат западной периферии океанических антициклонов.
Континентальный тропический климат наблюдается в Северной и Южной Африке, в Аравии, в большей части Австралии, в Мексике, в средней части Южной Америки, т.е. в тех районах по обе стороны от экватора, где круглый год преобладает тропический воздух. Эти районы составляют пояса тропических пустынь, в которые входят Сахара, Аравийская пустыня, пустыни Австралии и др. Облачность и осадки здесь небольшие, температура воздуха высокая. Лето исключительно жаркое - именно в этой зоне наблюдаются самые высокие температуры на земном шаре - около 57-58°С. При слабых среднегодовых ветрах для тропических пустынь характерны пыльные вихри и даже песчаные бури (самумы), переносящие огромные количества песка. Они связаны с крайним перегреванием нижнего слоя воздуха.
Океанический тропический климат определяется свойствами морского тропического воздуха. Здесь круглый год господствует устойчивый режим пассатов с характерными условиями погоды и климата. Для него характерны умеренно высокие летние температуры - от 20 до 27°С. Зимой температуры снижаются до 10-15°С. Больших осадков в пассатной зоне не бывает, за исключением гористых островов. В южной части Атлантического и юго-восточной части Тихого океана возможны штормовые ветры и штормовое волнение.
Климат восточной периферии океанических антициклонов также называют климатом западных побережий материков. В течение года здесь преобладают ветры пассатов северной четверти в Северном полушарии и южной четверти в Южном полушарии. В зоне пассатов температуры сравнительно низкие, годовая амплитуда температуры мала, осадков выпадает мало, но влажность высокая (80-90%), часто возникают туманы. Это климат прибрежных пустынь, таких как западное побережье Сахары, юг Калифорнии, пустыни Намиб (Южная Африка) и Атакама (Южная Америка).
Климат западной периферии океанических антициклонов также называют климатом восточных побережий материков. В течение всего года на восточных побережьях преобладает вынос морского тропического воздуха ветрами пассатов, прошедших длинный путь над океанами и обогащенных влагой. Вследствие этого во все сезоны года формируется теплый, влажный климат с большим количеством осадков.
Субтропические климаты характерны для субтропических широт (25-40°, см. рис. 1.3). Климатические условия здесь определяются резкой сезонной сменой условий циркуляции и, следовательно, резкой сменой преобладания воздушных масс. Поскольку летом зоны высокого давления и полярные фронты смещаются в более высокие широты, субтропики захватываются тропическим воздухом из более низких широт. Это приводит к повышению давления над океанами и понижением - над сушей в результате формирования термических депрессий.
Зимой полярные фронты смещаются к низким широтам, потому субтропики захватываются умеренным воздухом. Над материками давление зимой в среднем растет, хотя циклоническая деятельность здесь все же периодически наблюдается. Отсюда и сезонные различия в режиме погоды и климате субтропиков.
Различают четыре основных варианта субтропических климатов: субтропический континентальный, океанический субтропический, субтропический западных берегов (средиземноморский) и субтропический восточных берегов (муссонный).
Континентальный субтропический климат. Летом субтропики внутри материков находятся под воздействием областей пониженного давления без фронтов, так называемых термических депрессий. В них формируются массы континентального тропического воздуха с высокой температурой и малой относительной влажностью. Погода летом малооблачная, сухая и жаркая. Средние температуры лета составляют 30°С и выше. Зимой из-за циклонической деятельности погода неустойчивая, с резкими сменами температуры и осадков. Годовое количество осадков - не более 500 мм, а иногда и много меньше. Это зона степей, полупустынь и пустынь.
К зоне континентального субтропического климата, например, относится большая (южная) часть пустынь Туранской низменности, расположенной на территории Средней Азии. Здесь зимой господствует холодный континентальный воздух умеренного типа климата, поэтому зимние температуры достаточно низкие, возможны значительные морозы (до -30°С и ниже). Летом формируются массы континентального тропического воздуха с очень высокой температурой (в отдельные дни до -50°С), низкой относительной влажностью и большой запыленностью. Характерно обилие солнца: так, в Термезе в году 207 ясных дней и всего 37 дней пасмурных, а в Ташкенте средняя температура июля 27°С, января -ГС, осадков выпадает 384 мм, причем на лето приходится только 20 мм. Однако в Ташкенте осадков еще сравнительно много. В большей части равнинной Средней Азии их выпадает в год от 100 до 200 мм, причем в июле, августе и сентябре осадки в некоторых районах вообще не выпадают.
Особую разновидность континентального субтропического климата представляет климат высоких субтропических нагорий. Он наблюдается на высоких нагорьях Азии - Тибете и Памире, на высотах 3500-4000 м. Климат резко континентальный, при этом лето сравнительно прохладное, а зима холодная. Осадков выпадает мало; это климат высокой пустыни.
Океанический субтропический климат характеризуется преобладанием летом антициклонов с малооблачной сухой погодой и слабыми ветрами, а зимой - циклонической деятельностью с дождями и сильными ветрами, часто со штормами. Годовые амплитуды температуры в среднем около 10°С.
Субтропический климат западных берегов (средиземноморский ). Летом западные окраины континентов в субтропиках находятся на восточной периферии субтропических антициклонов, поэтому преобладает ясная и сухая погода. Зимой сюда перемещаются воздушные массы умеренного морского воздуха, часто проходят циклоны, сопровождаемые умеренными осадками. Существенные осадки могут выпадать только на наветренных склонах гор. Таким образом, лето в средиземноморском климате достаточно жаркое и сухое, зима дождливая и мягкая. Ежегодно может выпадать снег, но без образования устойчивого снежного покрова. Средиземноморский климат характеризуется своеобразной растительностью, включающей леса и кустарники с большой примесью вечнозеленых пород и засухоустойчивых видов растений.
Этот благоприятный тип климата характерен для района Средиземного моря. Лето здесь сухое и очень теплое. Редкие холодные вторжения приносят кратковременные дожди и понижение температуры. Для примера приведем данные для Рима (41,9° с.ш., 12,5° в.д.). Средняя температура июля здесь 25°С, января -7°С; годовое количество осадков 882 мм, причем за шесть летних месяцев (с апреля по сентябрь) выпадает лишь 288 мм (в июле всего 20 мм), а за шесть месяцев зимнего полугодия - 594 мм. Сумма осадков в Риме выше,
чем для типичного средиземноморского климата, причиной чего является орографический фактор. В Афинах (38,0° с.ш., 23,7° в.д.) выпадает всего 390 мм осадков, что уже говорит о засушливости климата.
К субтропическому типу климата относятся западное Закавказье, Сочи и особенно Колхидская низменность, где сильное влияние на климат оказывает своеобразное распределение суши и моря в сочетании с орографией.
Субтропический климат восточных берегов (муссонный) наблюдается на восточных окраинах материков в субтропиках. Зимой эти районы находятся под влиянием холодных северо-западных воздушных течений, приносящих умеренный воздух с материка; летом - в юго-восточных потоках тропического океанического воздуха. Годовой ход осадков противоположен средиземноморскому типу. Зимой погода ясная, сухая и прохладная; летом, напротив, обильны осадки, выпадающие в циклонах. В их распределении большую роль играет орографический фактор - усиление на наветренных склонах. Осадки обильные, поэтому данный тип климата характеризуется богато развитыми лесами из широколиственных пород с вьющимися и лазающими растениями (лианы, плющи). Снег выпадает, но снежный покров надолго не удерживается.
Этот тип климата характерен для восточного Китая, востока Северной и Южной Америки.
Умеренный климат формируется в условиях больших сезонных различий приходящей солнечной радиации. Летом радиационный баланс подстилающей поверхности велик и в районах с небольшой облачностью приближается к условиям тропических широт, зимой на материках он отрицательный, т.е. поверхность Земли излучает больше энергии, чем поглощает, что приводит к ее интенсивному остыванию.
Умеренные широты являются также поясом наиболее интенсивной циклонической деятельности на полярных (между тропическим и умеренным воздухом) и арктических (между умеренным и арктическим воздухом) фронтах, поэтому режим погоды здесь очень изменчив в течение всего года. Часты вторжения воздушных масс как из полярных, так и из субтропических широт, что вызывает резкие изменения температуры.
Весьма значительные различия климата существуют на западных и восточных окраинах материков умеренных широт Северного полушария. Климат западных берегов, подверженных преобладающему воздействию морских воздушных масс, является переходным от морского к континентальному; часто его называют просто морским. На восточных берегах наблюдается муссонный тип климата, особенно в Азии. Таким образом, выделяются четыре типа умеренного климата: континентальный, морской климат западных частей материков, муссонный климат восточных частей материков и океанический климат.
Континентальный климат умеренных широт выражен на материках Евразии и Северной Америки. Именно в этом климатическом поясе лежит большая часть территории России и бывшего СССР. Он характеризуется теплым летом и холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Годовая амплитуда температуры большая и растет с удалением в глубь материка. Условия увлажнения меняются в направлении как с юга на север, так и с запада на восток.
В южной части умеренных широт Евразии зимой господствует Азиатский антициклон с отрогом, направленным на южную часть Европы. Поэтому зимние осадки здесь небольшие, снежный покров невысокий, а в Забайкалье, вблизи центра антициклона, достигает ничтожных величин, несмотря на очень суровую зиму.
Летом в южной части умеренных широт Евразии также нередки антициклоны, но уже субтропического типа, способствующие жаркой и сухой погоде. Летние осадки больше, но и они недостаточны из-за высокой испаряемости при больших летних температурах, поэтому увлажнение в южной части умеренных широт оказывается недостаточным. За год здесь выпадает 200-450 мм осадков. В результате, начиная от Молдовы, через Украину, южную часть европейской территории России и дальше за Урал, до Монголии включительно, тянутся степи, в которых летом нередко создаются засушливые условия. В Прикаспийской низменности степи переходят в полупустыню, а за Уралом, в северной части Ту-ранской низменности (Казахстан), - даже в пустыню. Под одной и той же широтой с удалением на восток понижаются зимние температуры и убывают осадки, меняются ландшафты: от степей через полупустыню до пустынь.
В более высоких широтах умеренного пояса Евразии лето менее жаркое, но все же очень теплое, зима более суровая, выпадает больше осадков - 300-600 мм с максимумом в теплом полугодии. Континентальность также растет с запада на восток, главным образом за счет понижения температур зимы; возрастают годовые амплитуды температуры и убывают осадки. Снежный покров здесь выше и лежит дольше. Это зона смешанных или лиственных лесов. Сравним условия в некоторых ее пунктах. В Москве (55,8° с.ш., 37,6° в.д.) средняя температура июля 18°С, января -10°С; годовая сумма осадков - 644 мм. На той же широте, но в Казани (55,8° с.ш., 49, Г в.д.) в июле 20°С, в январе - минус 13°С; осадков за год - 459 мм. Еще восточнее в Новосибирске (55,0° с.ш., 82,9° в.д.) в июле 19°С, в январе - минус 19°С; осадков за год - 425 мм.
Севернее располагается зона тайги, которая тянется от Скандинавии до Тихого океана, с такими же закономерностями в изменении климата с запада на восток, но с большей суровостью зимы. Южная граница зоны тайги в направлении на восток смещается к югу. В Забайкалье климат тайги уже непосредственно граничит со степным климатом; зона лиственных лесов между тайгой и степью здесь исчезает. На север тайга и ее климат дальше всего заходят на Таймыре. Лето в зоне тайги такое же жаркое, как и в более низких широтах, но зима более суровая. Осадков выпадает примерно столько же, сколько и в зоне лиственных лесов, но испаряемость ниже, поэтому увлажнение в Западной Сибири - избыточное, приводящее к заболачиванию. В Каргополе (61,5° с.ш., 38,9° в.д.) средняя температура в июле 17°С, в январе - минус 12°; осадков за год - 540 мм. В Енисейске (58,4° с.ш., 92,1° в.д.) в июле 18°С, в январе - минус 22°С; осадков за год - 460 мм. В Якутске (62,0° с.ш., 129,6° в.д.) в июле 19°С, в январе - минус 44°С; осадков за год - 190 мм.
Климат горных районов в умеренных широтах представляет особую разновидность континентального климата. В горных районах Тянь-Шаня осадки обильнее, чем в Туранской низменности и на Памире. В благоприятных условиях рельефа они могут превышать 2000 мм; с запада на восток осадки убывают. Температуры здесь ниже, чем на низменностях. Температурный режим очень разнообразен и зависит от высоты и рельефа. Из-за большого количества осадков и низкой температуры на наветренных склонах накапливается большой снежный покров и снижается снеговая линия.
В Северной Америке формируются те же типы континентального климата умеренных широт. Они распределяются очень сложно, отчасти под влиянием орографии. На западе внутренней части материка, защищенной Скалистыми горами от воздушных масс с Тихого океана, преобладают пустыни и степи, на востоке - лиственные леса. Севернее большая часть Канады занята тайгой, заходящей далеко на север на Аляске.
Климат западных частей материков в умеренных широтах распространен в западных частях Евразии и Северной Америки, где преобладает перенос на материк морских воздушных масс и зимой, и летом. Поэтому такой климат также называется морским умеренным климатом. Условно восточной границей этого климата в Европе считается долгота Берлина. Этот подтип умеренного климата характеризуется не очень жарким летом и мягкой зимой без устойчивого снежного покрова, достаточным количеством осадков, довольно равномерно распределенным по сезонам. Например, в Париже (48,8° с.ш., 2,5° в.д.) средняя температура июля 18°С, января - 3°С; осадков за год выпадает 613 мм. В более высоких широтах, в Бергене (60,4° с.ш., 5,3° в.д.), осадков выпадает 1730 мм в год - сказывается влияние орографии. Такому климату соответствует ландшафт широколиственных лесов и лугов. Осадки резко увеличиваются на западных склонах - в некоторых местах на западных склонах Альп осадков выпадает свыше 2500 мм в год.
Климат восточных частей материков в умеренных широтах относится к муссонному подтипу. Муссоны умеренных широт являются продолжением муссонов тропических и субтропических. Умеренный муссонный климат наблюдается в Приморском крае, в Северо-Восточном Китае, в северной Японии и на Сахалине.
Зимой восточная окраина материка оказывается на периферии Азиатского антициклона, и здесь преобладает перенос холодного воздуха из Восточной Сибири, поэтому зима малооблачная и сухая со значительными холодами и резким минимумом осадков. Летом над востоком Азии господствует циклоническая деятельность, приводящая к обильным осадкам. Примером могут служить данные для Хабаровска (48,5° с.ш., 135,0° в.д.), где средняя температура в июле 2 ГС, в январе - минус 22°С и осадков 762 мм в год, из которых на зимнее полугодие (ноябрь-март) приходится лишь 116 мм.
Субполярный климат (субарктический и субантарктический климаты) характеризуется преобладанием зимой арктического (антарктического) воздуха, летом - воздуха умеренных широт. В субарктическом поясе различают два основных типа климата: континентальный и океанический. Континентальный субарктический климат наблюдается главным образом в Северном полушарии по северным окраинам Евразии и Северной Америки, где расположена зона тундры. Зимы здесь продолжительные и суровые, лето холодное и с заморозками. В Азии в этом типе климата располагаются полюсы холода Северного полушария (район Верхоянска и Оймякона). Средняя температура самого теплого месяца - не выше 10- 12°С; это тот предел, при котором могут произрастать деревья. Осадков в тундре меньше, чем в зоне тайги, - менее 300 мм, а в Восточной Сибири - даже менее 100 мм. Максимум осадков приходится на лето. Выпадают они в основном в виде дождей слабой интенсивности (морось). Как ни малы осадки, но при низких температурах они превышают испаряемость, поэтому в тундре наблюдается избыточное увлажнение, вызывающее образование вечной мерзлоты и заболачивание. В этом типе климата расположена северная часть России вдоль побережья Северного Ледовитого океана.
Арктический (полярный) климат прежде всего определяется недостатком или полным отсутствием солнечной радиации зимой и очень большим притоком радиации летом. Годовой радиационный баланс поверхности арктических морей в общем положительный; отрицательный баланс наблюдается только на плато Гренландии. Но все же летние температуры невысокие, потому что большая часть радиации отражается снежно-ледовым покровом, а поглощенная радиация в основном затрачивается на его же таяние. Поэтому поверхность земли мало нагревается, и температура воздуха остается близкой к нулю. К влиянию радиационных условий присоединяется сильное воздействие общей циркуляции атмосферы. В Арктическом бассейне во все сезоны года наблюдается интенсивная циклоническая деятельность. За счет этого облачность в Арктическом бассейне большая и ветры сильные.
Антарктический климат является самым суровым на земном шаре. В условиях большой высоты над уровнем моря (в среднем 3000 м), сохраняющейся круглый год снежной поверхности материка и преобладающего антициклонического режима циркуляции здесь формируется своеобразный континентальный антарктический тип климата, характеризующийся экстремально низкими температурами (почти -90°С). При этом годовые суммы радиации здесь выше, чем в экваториальных широтах, а в период полярного дня являются максимальными на всем земном шаре! В то же время большая часть этой радиации отражается заснеженной поверхностью материка, и лишь 10-20% поглощается ею. Это и приводит к тому, что радиационный баланс в Антарктиде отрицательный круглый год, а основным климатообразующим процессом является радиационное выхолаживание. Осадков выпадает немного, особенно во внутренних районах - около 50 мм, однако в прибрежных частях под влиянием циклонической деятельности их количество увеличивается до 500-600 мм. В таких условиях формируется ландшафт антарктической пустыни.
Классификация климатов Б.П. Алисова основана на генетическом (по происхождению) принципе, объясняющем происхождение того или иного типа климата. Она считается наиболее объективной и широко применяется в исследованиях по географии, климатологии и смежным с ними прикладными науками.
В основу генетической классификации климатов Б.П. Алисова положены географические типы воздушных масс и их циркуляция. Разделение Земли на климатические пояса связано с условиями формирования климатов, которые определяются циркуляцией воздушных масс.
В каждом полушарии выделяются четыре основных климатических пояса:
- 1) экваториального воздуха,
- 2) тропического воздуха,
- 3) воздуха умеренных широт,
- 4) арктического (антарктического) воздуха
В каждом поясе под влиянием суши и моря формируются континентальные и морские подтипы воздушных масс и климатов. Полная система Б. П. Алисова включает следующие климаты:
I. Жаркие климаты
1.1 Экваториальный климат жаркий и равномерно влажный. Он свойствен внутренней Амазонии, бассейну Конго (Заира) и побережью Гвинейского залива, полуострову Малакка, Зондским островам и острову Новая Гвинея.
К числу основных климатообразующих процессов относится радиационный баланс (остаточное тепло). На материках он колеблется от 2510 до 4190 МДж/м 2 (60-100 ккал/см 2) в год, на океанах - от 4190 до 5010 МДж/м 2 (100-120 ккал/см 2) в год. Это меньше, чем в тропических широтах. Почти отсутствуют сезонные колебания солнечной радиации. Гораздо больше, чем остаточная радиация, воздух нагревает скрытая теплота парообразования - до 4190-5850 МДж/м 2 (100-140 ккал/см 2)в год. Этот источник тепла поддерживает равномерный ход температуры в течение года и суток.
Циркуляция атмосферы в экваториальном поясе состоит из двух звеньев: 1) конвергенции пассатов и 2) восходящих токов (вертикальной конвекции).
Взаимодействие воздушных масс тропических и экваториальной зон определяет характер влагооборота: пар поступает с двух огромных тропических зон и конденсируется в восходящих токах в сравнительно узкой приэкваториальной полосе. Естественно, что здесь выпадает большое, в среднем около 2000 мм, количество осадков. Влажность воздуха в экваториальном климате колеблется от 81 до 85%, а годовая сумма осадков составляет около 2414 мм (Сингапур).
1.2 Тропический климат. Типичный тропический климат жаркий и сухой, пустынный. Вариации взаимодействия системы «океан - атмосфера - материк» обусловливают резко выраженную западно-восточную диссимметрию тропической природы зоны.
Выделяются следующие вариации тропического климата:
- 1) типичные пустынные климаты свойственны центральным материковым регионам;
- 2) морская разновидность пустынного климата, свойственная западным берегам материков;
- 3) влажные тропические лесные и саванновые климаты, присущие восточным побережьям материков.
Солнечная радиация в пределах тропического климата весьма значительна: на материках 7530-8380 МДж/м 2 в год, на океанах - 6800 МДж/м 2 (160 ккал/см 2) в год. Радиационный баланс на суше ниже, чем на океанах - 2510 МДж/м 2 (60 ккал/см 2) в год. Это объясняется тем, что 70% и более радиационного тепла расходуется на нагревание песков пустынь и затем из-за высокого альбедо песков и безоблачного неба непроизводительно излучается за пределы Земли. Основной аккумулятор тепловой энергии - вода - здесь отсутствует. Пустыни - это то области охлаждения атмосферы и географической оболочки.
Характерна антициклональная атмосферная циркуляция. Опускающиеся воздушные массы адиабатически нагреваются и иссушаются. Высокое атмосферное давление и радиальное растекание воздуха препятствуют проникновению воздушных масс с океана в западный и центральный секторы. Система «океан - атмосфера - материк» работает не на пользу этих секторов материка. Типичные черты тропического климата - жара, большая амплитуда температуры и сухость. Большие области оконтурены изотермой июля 30°С, иногда средняя июльская температура поднимается до 36,3° (Барбара) и даже 39 0 С (в Долине Смерти). Зимой температура составляет 10-20°С. Средняя годовая амплитуда около 20°С. Гораздо больше суточная, она может достигать 40°С в воздухе и 80°С на поверхности песка. На равнинах температура иногда падает до - 5°С, а в горах Тибести до - 18°С. Осадков не только мало, но и выпадают они далеко не каждый год, часто их не бывает по нескольку лет подряд.
Климат западных окраин материков (морская разновидность пустынного климата) обусловлен холодными течениями, обратной стратификацией воздуха и пассатной циркуляцией, уносящей водяной пар от материка в океан.
В восточных регионах материков тропических поясов - на берегах Карибского моря, в восточном Индостане, в районе Рио-де-Жанейро, в Юго-Восточной Африке и Восточной Австралии -- климат влажный тропический. Сюда поступают морские воздушные массы пассатов, и осадков выпадает значительное количество. В Рио-де-Жанейро годовая сумма осадков составляет примерно 1099 мм и дожди идут в каждом месяце.
Температура воздуха выше в Рио-де-Жанейро в январе составляет 25,8°С, в июле 20,4°С.
1.3 Субэкваториальный (субэкваториальных муссонов, или саванновый) климат
Субэкваториальный климат как бы составлен из двух самостоятельных климатических режимов: экваториального в июльскую часть года в северном полушарии и тропического в противоположных сезонах. Поэтому самая характерная его черта - резкое разделение на два сезона: сезон дождей и сухой сезон. Влажность воздуха в субэкваториальном климате составляет 70 и 87%, годовая сумма осадков 1880 мм.
Продолжительность сухого периода в субэкваториальном поясе составляет от одного месяца на границе с экваториальным климатом до 11 месяцев на границе с тропическими пустынями.
II. Субтропические климаты
Субтропические климаты находятся между 25 и 40° с.ш. и ю.ш., в поясе субтропической переменной циркуляции. Для них характерна смена климатического режима по сезонам: летом господствует тропический воздух с высоким атмосферным давлением и стоит сухая погода, а зимой в эти широты распространяется умеренный воздух с низким давлением и среднеевропейской погодой.
Южная (в северном полушарии) граница субтропических широт обозначается южным пределом зимнего распространения умеренных воздушных масс или январским положением умеренного фронта. Северная граница субтропиков проходит по северному пределу тульского положения тропического воздуха, или Тропического максимума, или, наконец, по июльскому положению умеренного фронта. Субтропики, таким образом, нельзя считать полосой постепенного перехода от умеренных климатов к тропическим. Это - широты с характерной только для них сезонной сменой умеренного и тропического воздуха.
Суммарная солнечная радиация в субтропиках составляет 7510--5850 МДж/м 2 (180--140 ккал/см 2) в год, то есть близка к средней для всей Земли. Здесь нет избытка тепла, как в жарком поясе, но нет и отрицательного зимнего баланса, как в умеренном. Фактические температуры соответствуют солярным.
Циркуляция атмосферы зимой преимущественно циклопическая, часто проникают относительно холодные воздушные массы из умеренных широт.
Влагооборот характеризуется резко выраженной сезонностью: осадки выпадают зимой, лето сухое (кроме муссонных).
В субтропическом поясе северного полушария начинается наибольшее долготное простирание материков; оно вызывает долготную дифференциацию климатического пояса. Формируются три региона: западный, центральный и восточный.
Западным регионам субтропической зоны свойствен средиземноморский климат - Атлас, Южная Европа, Передняя Азия, районы Сан-Франциско, Сантьяго, Кейптауна и Юго-Западной Австралии, Южный берег Крыма, Черноморское побережье в районе города Туапсе (Россия).
Для внутриматериковых областей - восточная Турция, Иран, юг Средней Азии, Гоби, юг среднего Запада США, степи Аргентины - характерен климат сухих субтропиков. От средиземноморского он отличается нарастанием аридности и континентальности.
На восточных окраинах материков -- в среднем Китае и на Юго-Востоке США - субтропики влажные. Близок к ним климат Ла-Платы. Во все месяцы выпадают дожди: зимой за счет циклонической циркуляции воздуха на умеренном фронте (в условиях муссона с суши), летом из воздуха морского муссона.
III. Умеренные климаты
Южная граница умеренного климатического пояса проходит по летнему пределу тропического максимума, приблизительно около 40° с.ш. и ю.ш. Северная граница совпадает с зимним положением Арктического фронта, примерно с южной границей тундры, около полярных кругов.
В умеренный пояс входят, Европа, кроме средиземноморских полуостровов, Азия к северу от линии Кара-Богаз-Гол - середина острова Хонсю и до тундровой зоны, Северная Америка от параллели устья Миссури до широты середины Гудзонова залива. В южном полушарии в умеренном климате находятся только юг Южной Америки и Южный остров Новой Зеландии.
Ограничимся характеристикой северного умеренного пояса.
Радиационный баланс в умеренном поясе снижается до 1257 и 837 МДж/м 2 (30 и 20 ккал/см 2) в год. Очень существенна сезонная разница радиационного режима: летом баланс около 251 МДж/м 2 (6 ккал/см 2) в месяц, немногим меньше тропического, а зимой он отрицательный, около 41,9 МДж/м 2 (1 ккал/см2) в месяц. Зимой умеренный пояс не обходится своим радиационным теплом; большую роль играет адвекция тепла из тропических широт. Тепло переносится атмосферой и гидросферой. Основная масса его поступает на океан и периферийные территории, центральные области выхолаживаются.
В циркуляции атмосферы главное - западный перенос воздушных масс, циклоническая и антициклоническая деятельность и вторжение в средние широты как арктического, так и тропического воздуха. Все три воздушные массы -- умеренные, арктические и тропические - бывают и континентальными и морскими.
С падением радиационного тепла в умеренном поясе уменьшаются испарение и общий объем влагооборота. На большей площади умеренного пояса выпадает 500-400 мм осадков, территориальное их распределение характеризуется последовательным уменьшением вглубь суши. Во внутренних районах, составляющих большую часть пояса, выпадает снег и образуется устойчивый, сохраняющийся до полугода снежный покров.
В северном умеренном поясе выделяются следующие климаты:
- 1. Морской, или западноевропейский, или широколиственных лесов, или, наконец, климат дуба. Он характерен для Западной Европы, прибрежной полосы Северо-Западной Америки от Аляски до Сан-Франциско и для юга Чили.
- 2. Материковый, или климат тайги. Формируется в Евразии от Швеции до Енисея, в Америке - в лесных континентальных штатах Канады и США.
- 3. За Енисеем, в Восточной Сибири образуется единственная на Земле провинция резко континентального умеренного климата. Адвекция тепла и влаги с океана здесь наименьшая в силу огромных размеров Евразии. Материк зимой выхолаживается, образуется отрицательная температурная аномалия до - 22°С и создается мощный термический антициклон. Стоит безоблачная ясная малоснежная зима с морозами до - 64°С. Огромная область оконтурена изотермами января в - 30, - 36 и даже - 40°С. Осадков меньше 200 мм; снежный покров тонкий, грунт глубоко промерзает, вечная мерзлота имеет мощность от 70 до 800 м.
- 4. Аридный умеренный климат формируется внутри северных материков в Евразии к югу, а в Америке к западу от лесной зоны. Климат здесь постепенно меняется в сторону засушливости, леса сменяются степями, полупустынями и пустынями.
- 5. Муссонный климат умеренных широт, или дальневосточных лесов, типично выражен на восточной периферии Азии.
IV. Холодные климаты
Холодным, или субарктическим (субантарктическим), или тундровым, называется климат переменной циркуляции, при которой летом господствует умеренный воздух, а зимой арктический. Холодный климат распадается на две разновидности: материковый и морской. I
- 1. Субарктический материковый тундровый климат присущ большим площадям полярных окраин Евразии и Северной Америки. Южная граница этого пояса проходит по 68° с.ш., то есть по изотерме 10°С, а с климатом ледовой зоны - по изотерме 00С самого теплого месяца. Ландшафтные границы субарктического пояса совпадают с пределами тундры. Остаточная солнечная радиация в тундровой зоне в годовом выводе положительная, от 209 до 419 МДж/м2 (от 5 до 10 ккал/см2) в год. Но это только за счет двух-трех летних месяцев; большую часть года баланс отрицательный. Циркуляция атмосферы кроме уже известных перемещений арктического и умеренного воздуха заключается еще и в муссонной тенденции: зимой господствуют ветры с суши, летом преобладают ветры северных направлений. Это снижает температуру. Тепловой режим поддерживается адвекцией тепла атмосферой и гидросферой, особенно в западных районах. Лето короткое и прохладное, безморозный период меньше 90 дней, зима продолжительная и холодная: температура января от - 6° на Мурманском берегу до - 400C в устье Лены. Осадков немного: от 300 мм на западе до 100 мм в Восточной Сибири. Но испарение еще меньше. Атмосферное увлажнение избыточное. Грунт охвачен вечной мерзлотой.
- 2. Океанический тундровый климат присущ островам: Командорским и Алеутским в северном полушарии, Кергелену, Южным Оркнейским, Южной Георгии и Фолклендским в южном. Океанический тундровый климат на островах распространяется до 500 с. ш. и ю.ш. Это обусловлено холодными течениями. Климат ровный: зима теплая, около - 3, - 40С, лето прохладное, ниже 10°С. Осадков много, 400 мм; большая, до 80-90%, облачность во все месяцы; часты туманы, воздух сырой, много дней с дождем, почти всегда ветрено.
V. Климаты вечного мороза
Выделяются Арктический и Антарктический климаты. Основные климатические процессы в ледовых зонах существенно иные, чем в умеренных. Зимой солнечного освещения вообще нет, а летом оно круглосуточно. Снежная поверхность имеет высокое альбедо и действует па тропосферу охлаждающе.
Летом, в течение 1-2 месяцев, при незаходящем Солнце баланс положителен, 20,9-41.9 МДж/м 2 (0-1,0 ккал/см 2) в месяц. Остальные 10-11 месяцев земля только излучает. Дефицит солнечного тепла до 3350 МДж/м 2 (80 ккал/см 2) в год. При таком радиационном балансе основным источником атмосферного тепла служит циркуляция атмосферы и гидросферы. Она доставляет 3350 - МДж/м 2 (80-100 ккал/см 2) в год. Воздух в климатах вечного мороза обычно теплее, чем подстилающая снежная поверхность. В Антарктиде, например, температура воздуха близ снега падает до - 90 0 С.
Условия адвекции тепла в Арктике и Антарктике различны. В Арктике тропосфера получает от воды непосредственно и через морской лед около 167 МДж/м 2 (4 ккал/см 2) в год, Антарктида лишена этого тепла.
Летом средняя температура воздуха в Арктике около 0°С, а на побережьях достигает 5°С, в Антарктиде - около - 30°, - 35° С.
В январе в центральной Арктике - 40 0 С, на побережье материка 30°С, а на приатлантических островах температура поднимается до - 16°С (Шпицберген). И только над Гренландией устойчивый антициклон понижает температуру июля до - 14°, а января до - 49°С.
Климат Антарктиды - самый холодный на всей Земле. В Восточной Антарктиде, на станции Восток температура января (лето) - 32°, августа (зима) -71°С. На побережье несколько мягче: в Мирном в январе - 2°. в августе - 18°С.
Описанные зональные климаты свойственны низменностям, возвышенностям и невысоким плато. В горах климатические условия изменяются с высотой, образуя вертикальную поясность.
