Атмосфера

Семіарідний клімат помірних широт (синонім – степовий клімат) характерний переважно для внутріматерикових районів, вилучених від океанів (джерел вологи) і звичайно розташованих у дощовій тіні високих гір. Основні райони із семиарідним кліматом – межгірні улоговини і Великі Рівнини Північної Америки і степу центральної Євразії. Жарке літо і холодна зима обумовлені внутріматериковим положенням у помірних широтах. Принаймні один зимовий місяць має середню температуру нижче 0° С, а середня температура самого теплого літнього місяця перевищує +21° С. Температурний режим і тривалість безморозного періоду істотно змінюються в залежності від широти. Термін «семіарідний» застосовується для характеристики цього клімату, тому що він менш сухий, чим власне арідний (сухий) клімат. Середня річна сума опадів звичайно менш 500 мм, але більш 250 мм. Оскільки для розвитку степової рослинності в умовах більш високих температур необхідно більша кількість опадів, широтно-географічне і висотне положення місцевості визначають кліматичні зміни. Для семіарідного клімату немає загальних закономірностей розподілу опадів протягом року. Наприклад, у районах, що граничать із субтропіками із сухим літом, відзначається максимум опадів узимку, у той час як у районах, суміжних з областями вологого континентального клімату, дощі випадають, в основному, улітку. Циклони помірних широт приносять велику частину зимових опадів, що часто випадають у виді снігу і можуть супроводжуватися сильними вітрами. Літні грози нерідко бувають із градом. Кількість опадів сильно змінюється від року до року.

Арідний клімат помірних широт властивий, головним чином, центрально-азіатським пустелям, а на заході США – лише невеликим ділянкам у межгірних улоговинах. Температури такі ж, як у районах із семіарідним кліматом, однак опадів тут недостатньо для існування зімкнутого природного рослинного покриву і середні річні суми звичайно не перевищують 250 мм. Як і в семіарідних кліматичних умовах, кількість опадів, що визначає арідность, залежить від термічного режиму.

Семіарідний клімат низьких широт в основному типовий для окраїн тропічних пустель (наприклад, Сахари і пустель центральної Австралії), де спадні потоки повітря в субтропічних зонах високого тиску виключають випадання опадів. Від семіарідного клімату помірних широт розглянутий клімат відрізняється дуже спекотним літом і теплою зимою. Середні місячні температури вище 0° С, хоча узимку іноді трапляються заморозки, особливо в районах, найбільш віддалених від екватора і розташованих на великих висотах. Кількість опадів, необхідна для існування суцільної природної трав'янистої рослинності, тут вище, ніж у помірних широтах. У приекваторіальній смузі дощі йдуть в основному влітку, тоді як на зовнішніх (північних і південних) окраїнах пустель максимум опадів приходиться на зиму. Опади здебільшого випадають у виді грАрідний клімат низьких широт. Це жаркий сухий клімат тропічних пустель, що простягаються уздовж Північного і Південного тропіків і знаходяться велику частину року під впливом субтропічних антициклонів. Порятунок від виснажливої літньої жари можна знайти лише на узбережжях, омиваних холодними океанічними течіями, або в горах. На рівнинах середні літні температури помітно перевищують +32° С, зимові звичайно вище +10° С. На більшій частині цього кліматичного району середня річна сума опадів не перевищує 125 мм. Буває так, що на багатьох метеорологічних станціях кілька років підряд узагалі не реєструються опади. Іноді середня річна сума опадів може досягати 380 мм, але і цього все-таки досить лише для розвитку розрідженої пустельної рослинності. Зрідка опади випадають у формі нетривалих сильних грозових злив, але вода швидко стікає, утворити зливові паводки. Самі посушливі райони розташовані уздовж західних берегів Південної Америки й Африки, де холодні океанічні плини перешкоджають формуванню хмар і випаданню опадів. На цих узбережжях часто бувають тумани, що утворюються за рахунок конденсації вологи в повітрі над більш холодною поверхнею океану.

Змінно-вологий тропічний клімат. Райони з таким кліматом розташовані в тропічних субширотних поясах, на кілька градусів північніше і південніше екватора. Цей клімат називається також мусонним тропічним, тому що переважає в тих частинах Південної Азії, що знаходяться під впливом мусонів. Інші райони з таким кліматом – тропіки Центральної і Південної Америки, Африки і Північної Австралії. Середні літні температури звичайно біля +27° С, а зимові – біля +21° С. Самий спекотний місяць, як правило, передує літньому сезонові дощів. Середні річні суми опадів коливаються від 750 до 2000 мм. Протягом літнього дощового сезону визначальний вплив на клімат робить внутрітропічна зона конвергенції. Тут часто бувають грози, іноді протягом тривалого часу зберігається суцільна хмарність із затяжними дощами. Зима суха, тому що в цей сезон панують субтропічні антициклони. У деяких районах дощі не випадають протягом двох-трьох зимових місяців. У Південній Азії вологий сезон збігається з літнім мусоном, що приносить вологу з Індійського океану, а узимку сюди поширюються азіатські континентальні сухі повітряні маси.

Вологий тропічний клімат, або клімат вологих тропічних лісів, розповсюджений в екваторіальних широтах у басейнах Амазонки в Південній Америці і Конго в Африці, на півострові Малакка і на островах Південно-Східної Азії. В вологих тропіках середня температура будь-якого місяця не менш +17° С, звичайно середня місячна температура біля +26° С. Як у перемінно-вологих тропіках, через високе полуденне стояння Сонця над обрієм і однакової тривалості дня протягом усього року сезонні коливання температури невеликі. Вологе повітря, хмарність і густий рослинний покрив перешкоджають нічному охолодженню і підтримують максимальні денні температури нижче +37° С, більш низькі, чим у більш високих широтах. Середня річна кількість опадів у вологих тропіках коливається від 1500 до 2500 мм, розподіл по сезонах звичайно досить рівномірне. Опади, в основному, зв'язані з внутрітропічною зоною конвергенції, що розташовується небагато північніше екватора. Сезонні зсуви цієї зони до півночі і півдня в деяких районах приводять до формування двох максимумів опадів протягом року, розділених більш сухими періодами. Щодня тисячі гроз прокочуються над вологими тропіками. У проміжках між ними сонце світить у повну силу.

Клімати високогір'їв. У високогірних районах значна розмаїтість кліматичних умов обумовлено широтно-географічним положенням, орографічними бар'єрами і різною експозицією схилів стосовно Сонця і вологонесучим повітряним потокам. Навіть на екваторі в горах зустрічаються сніжники-перелітки. Нижня границя вічних снігів опускається до полюсів, досягаючи рівня моря в полярних районах. Подібно їй і інші границі висотних термічних поясів знижуються в міру наближення до високих широт. Навітряні схили гірських хребтів одержують більше опадів. На гірських схилах, відкритих для вторгнень холодного повітря, можливе зниження температури. У цілому для клімату високогір'їв характерні більш низькі температури, більш висока хмарність, більша кількість опадів і більш складний вітровий режим, чим для клімату рівнин на відповідних широтах. Характер сезонних змін температур і опадів у високогір'ях звичайно такий же, як і на прилягаючих рівнинах.озових злив, а узимку дощі приносяться циклонами. Кліматичні пояси і локальні особливості клімату. Наприкінці 18 в. учень М.В.Ломоносова й один з перших російських академіків И.И.Лепьохін, намітив загальну схему розміщення рослинності і тваринного світу по земній поверхні світу в залежності від теплових (кліматичних) поясів. На початку 19 в. німецький натураліст і мандрівник А.Гумбольдт установив зональність і висотну поясность рослинності в зв'язку зі зміною кількості прихожого на Землю тепла. Спочатку на поверхні Землі виділялося 5 кліматичних поясів: один жаркий, розташований по обох сторони від екватора між північними і південним тропічними колами; два помірних – між тропічними і полярними колами і два холодних, що розташовуються навколо Північного і Південного полюсів. Пізніше, коли нагромадилося досить зведень про температуру земної поверхні в різних частинах нашої планети, число кліматичних поясів збільшилося до 7, а границями між ними стали вважати не астрономічні тропічні і полярні кола, а лінії рівних середніх температур (ізотерм). Границею жаркого пояса стала вважатися середня річна ізотерма в 20°, помірних поясів – ізотерма самого теплого місяця в році +10°. З холодних поясів виділили ще два пояси вічного морозу, границю між якими проводили по ізотермі самого теплого місяця в році 0°. Якби вісь обертання Землі була перпендикулярна площини її орбіти (тобто до екліптики), то на кожній географічній широті опромінення сонячним випромінюванням залишалася б завжди незмінної. У полярних зонах, через косе падіння сонячних променів, нагрів поверхні Землі максимально відрізнявся б від нагрівання екваторіальної зони нормально падаючими сонячними променями. Тоді клімат на всій Землі більше всего залежав би від географічної широти (тобто від кутової відстані до екватора). Порівняно невеликий нахил земної осі обертання Землі приводить до зміни потоку випромінювання від Сонця на кожній широті протягом року (тобто за час обороту Землі навколо Сонця). Це зміна особлива сильно позначається в полюсів (полярні зони), у яких тривалість ночі перевищує добу. Навпроти, поблизу екватора Сонце може кульмінувати у зеніті. У залежності від меж можливих положень Сонця над обрієм протягом року умовно прийнято розділяти Земну кулю на теплові пояси: жаркий (між широтами тропіків від –23,5° до +23,5)° і два холодних, у яких північна і південна широти перевищують 66,5°. Інша частина Землі між жаркими і холодними, названі помірними поясами. Зараз, користуючись даними про температуру і кількість сонячної енергії, що надходить, (радіації), виділяють 13 кліматичних поясів, що звичайно називають географічними:

арктичний, антарктичний, субарктичний, субантарктический, помірні північний і південний,

субтропічні північний і південний, тропічні північний і південний, субекваторіальні північний і південний, екваторіальний.

Кліматичні пояси, що залежать, в основному, від географічної широти, добре простежуються як на суші, так і в океані.

Температура повітря. Температура повітря – ступінь нагрітості повітря, виміряна за допомогою термометрів і термографів є однією з найважливіших характеристик погоди і клімату, що робить прямий вплив на людину, тварин, рослини, на роботу механізмів і т.д. Максимальна температура +58° С відзначена у вересні 1922 у районі Тріполі (Північна Африка), мінімальна –89° С в липні 1983 року на станції «Схід» в Антарктиді. Температура повітря багато в чому залежить від того, яким чином сонячні промені попадають на дану ділянку земної поверхні. Поверхня прогрівається і починає передавати тепло в атмосферу. Різниця температур створює перепади тиску повітря на земну поверхню. Перепади тиску створюють рух повітря, називаний вітром. Виникають зони високого і низького тиску. При різниці в атмосферному тиску повітря переміщається з зон високого тиску в зони низького тиску, щоб зрівняти тиск на всій поверхні. Області високого і низького тиску постійно переміщаються по земній поверхні, створюючи рух повітря і перенести із собою повітряні маси. При зустрічі двох повітряних мас з різними характеристиками повітря не може вільно переміщатися, і між ними утвориться свого роду границя, іменована атмосферним фронтом. Погода в районах дії атмосферних фронтів супроводжується хмарністю, опадами, збільшенням швидкості вітру і різкою зміною температури повітря. Проходячи через земну атмосферу і зустрічаючи на своєму шляху хмари, пил і водяні пари, сонячні промені частково поглинаються або відбивають у світовий простір. До земної поверхні доходить лише близько 40% сонячної енергії, що надходить на верхню границю атмосфери. Разом з тим промениста енергія Сонця дає земній поверхні світло, тепло й енергію майже для всіх хімічних перетворень земної речовини, що відбуваються на земній поверхні. Кількість сонячної енергії, що надходить, закономірно убуває від екватора до полюсів у залежності від кута падіння сонячних променів і довжини їхнього шляху через атмосферу. У цьому ж напрямку змінюється й атмосферне тепло. Поверхня Землі володіє різною здатністю, що відбиває, падаючих на неї сонячних променів (величиною альбедо). З цієї причини різні частини поверхні по-різному поглинають тепло і нагріваються. Нерівномірне нагрівання земної поверхні надає руху повітряним і водним масам, що прагнуть вирівняти температуру. Взаємозалежні повітряні і морські течії переносять з місця на місце величезна кількість тепла. Особливо велику роль у переносі (адвекції) тепла грають теплі і холодні морські течії, тому що вода поглинає і накопичує тепла значно більше, ніж повітря. Тому більш сильні відхилСезонні кліматичні явища. Внаслідок нерівномірного розподілу сонячного тепла й атмосферних опадів на земній поверхні, клімат Землі дуже різноманітний. Відомий учений Б.П.Алісов виділив на Землі 13 кліматичних поясів, що відрізняються друг від друга температурними умовами і повітряними масами.

• Основні кліматичні пояси відповідають поширенню чотирьох типів повітряних мас.
• Особливо великі контрасти температури в поверхні Землі – між екватором і полюсами через розходження приходу сонячної енергії на різних широтах.
• В області екватора знаходиться екваторіальний кліматичний пояс. Тут переважають екваторіальне повітря і знижений атмосферний тиск.
• У тропічних поясах панують тропічне повітря, високий тиск, що сходить рух повітря.
• У помірних поясах переважають західні вітри. Тут значно холодніше, ніж у тропічних поясах.
• Перехідні пояси знаходяться між іншими поясами. Приставка «суб» у перекладі з латинського означає «під».
• Субекваторіальний пояс – підекваторіальний пояс і т.д.

У перехідних поясах повітряні маси міняються із сезоном. На розподіл температури впливає розташування континентів і океанів. Через високі теплоємності і теплопровідності океанічних вод океани значно послабляють коливання температури, що виникають у результаті змін приходу сонячної радіації протягом року. У зв'язку з цим у середніх і високих широтах температура повітря над океанами влітку помітно нижче, ніж над континентами, а узимку – вище.

ення від середніх температур спостерігаються на морських узбережжях.