Рельеф как климатообразующий фактор

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

Рельеф как климатообразующий фактор

Введение

климатообразующий космический географический рельеф

Основные факторы формирования климата - это географическая широта, солнечная радиация, циркуляция атмосферы, подстилающая поверхность, распределение суши и моря, удаленность территории от океанов и морей, морские течения, рельеф и высота местности. Главный климатообразующий фактор - географическая широта.

В основном от нее зависит количество солнечной радиации и тепла, получаемых земной поверхностью, что выражается в зональном распределении температур воздуха. Зональны также и все остальные метеорологические элементы (атмосферное давление, ветры, влажность, облачность и осадки). Очень важные климатообразующие факторы - распределение суши и моря и удаленность территории от морей и океанов. Суша и море нагреваются и охлаждаются по-разному. Морские воздушные массы существенно отличаются от континентальных, при продвижении вглубь материков они теряют свои свойства. Поэтому на одной и той же широте наблюдаются значительные различия в температурном режиме и распределении осадков. Так, на параллели 60° с. ш. средняя температура января в Атлантике 0°, в Ленинграде уже - 8°, в Приуралье - 14°, на Енисее - 30°, а на Лене - 40° С. Количество осадков уменьшается в этом же направлении: в прибрежных районах Норвегии их выпадает свыше 1 тыс. мм, в европейской части СССР - около 500 мм, в Восточной Сибири - около 300 мм в год. Не меньшая разница существует в амплитуде температур, в давлении, в характере и времени выпадения осадков и т.д. Поэтому различают морской и континентальный климат. Морской, или океанический, климат - это климат океана, островов и западных частей материков в умеренных широтах. Он формируется при большой повторяемости морских воздушных масс и характеризуется малыми годовой (не более 10°С над океанами) и суточными (не более 1-2°С) амплитудами температур и большим количеством осадков. Самый теплый месяц при типичном морском климате в Северном полушарии - август, самый холодный - февраль. С удалением вглубь материка климат становится континентальнее. В типично континентальном климате осадков выпадает мало, годовая и суточная амплитуды температур воздуха велики, самый холодный месяц январь, самый теплый - июль. Степень континентальности климата может быть различной. В большинстве случаев она определяется по годовой амплитуде температур воздуха. Чем больше годовая амплитуда температур воздуха, тем континентальнее климат.

Велико влияние на климат морских течений. Они переносят тепло из одних широт в другие и оказывают охлаждающее или отепляющее влияние на климат. Побережья материков, омываемые холодными течениями, холоднее их внутренних частей, расположенных на тех же широтах. Климат побережий, омываемых теплыми течениями, теплее и мягче, чем внутри материка. Холодные течения, кроме того, усиливают сухость климата. Они охлаждают нижние слои воздуха в прибрежной части, а холодный воздух, как известно, становится тяжелее, плотнее, не может подниматься, образовывать облака и давать осадки. Теплые течения способствуют насыщению воздуха влагой и образованию осадков. Ярким примером различного влияния на климат теплых и холодных течений может служить климат восточного побережья Канады и западного побережья Европы между 55-й и 70-й параллелями. Канадское побережье омывается холодным Лабрадорским течением, европейское побережье - теплым Северо-Атлантическим. Первое лежит между годовыми изотермами 0 и -10°С, второе - между +10 и 0°С. Длительность безморозного периода на канадском побережье 60 дней в году, на европейском-от 150 до 210. На Лабрадоре и в Канадском архипелаге - тундра, в Европе - хвойные и смешанные леса.

Велико и разнообразно влияние рельефа и высоты местности на климат. Горные поднятия и хребты служат механическими преградами на пути движения воздушных масс.

В ряде случаев горы являются границами климатических областей и исключают возможность обмена воздухом. Так, сухость климата Центральной Азии объясняется в значительной мере наличием крупных горных систем по ее окраинам. Расположение горных склонов и хребтов по отношению к океанам и сторонам горизонта вызывает разное распределение осадков. Например, южные склоны Гималаев задерживают летние муссоны, там выпадает много осадков, богаты растительность и животный мир. Северные склоны Гималаев сухи и пустынны. В горах климатические условия меняются с изменением абсолютной высоты. С высотой температура воздуха понижается, атмосферное давление падает, влажность убывает, количество осадков до определенной высоты возрастает, а затем уменьшается, ветер сложно меняется по скорости и направлению, изменяются и остальные метеорологические элементы. Все это приводит к образованию высотных климатических поясов. Климат в горах меняется на коротких расстояниях. Он существенно отличается от климата соседних равнин.

1. Космический фактор

Проблеме изменения климата уделяется очень большое внимание ввиду ее важности и актуальности. Колебания температуры воздуха, суммы осадков, а также других метеорологических величин, оказывают огромное влияние на деятельность человека (сельское хозяйство, экономика). Климат меняется постоянно, но в последние столетия он стал более нестабильным по сравнению с предшествующим периодом, в результате чего встал острый вопрос о мониторинге, наблюдениях за тенденциями в изменении климата.

Внесли свой вклад в развитие этого направления такие ученые, как М.И. Будыко, Е.С. Рубинштейн, Г.В. Груза, Э.Я. Ранькова, А.Н. Афанасьев. В этой области работают представители Казанской школы: Ю.П. Переведенцев, М.А. Верещагин, К.М. Шанталинский. Кроме того, глобальным климатическим изменениям посвящена обширная научная литература, в которых определены некоторые факторы изменения климата. Археологические исследования однозначно доказывают, что климат планеты Земля изменялся достаточно резко. Для объяснения причин этого существует множество гипотез, учитывающих астрономические и геофизические факторы. К.Я. Кондратов и Е. Борисенков пришли к выводу, что климат планеты сохранится неизменным, если не изменится расстояние Земли от Солнца, орбита Земли вокруг Солнца, скорость ее движения и суточного вращения и угол наклона оси вращения Земли к плоскости эклиптики). По мнению М.О. Френкеля, с начала 40-х гг. прошлого столетия начался период общего потепления. В это время, влияние антропогенных факторов только начинало проявляться, так что повышение температуры скорее носило естественный характер. Однако, с 70-х гг. естественное потепление усилилось влиянием деятельности человека и в итоге стало более значимым. Климатическая система Земли испытывает воздействие ряда факторов как внешних, так и возникающих в самой системе. Из внешних факторов наиболее четко проявлялись колебания прозрачности атмосферы вулканогенного характера, а из вторых - взаимодействие океанов и льдов, а также разных частей океанов между собой. При этом указанные факторы налагаются один на другой, усиливаясь при совпадении фаз и ослабевая при их различии. [1] Одним из важнейших звеньев в проблеме солнечно - атмосферных связей является стратосфера, которой отводится роль триггерного (спускового) элемента, обеспечивающего передачу возмущений в нижние слои атмосферы. В стратосфере происходит поглощение ультрафиолетовой радиации Солнца, и в периоды усиления солнечной активности тепловой баланс стратосферы существенно меняется: увеличивается ее приходная часть, что сказывается на температурном режиме и ее циркуляции. Н.В. Исмагилов выявил положительную асинхронную связь между уровнем солнечной активности в 11-летнем цикле и датами весенних перестроек циркуляции. Астрономические факторы определяют количество энергии излучения Солнца, приходящей к данному участку верхней границы атмосферы за данный период времени (поток солнечной энергии, инсоляция). Этот суммарный по всем длинам волн поток на среднем расстоянии Земли от Солнца называется солнечной постоянной и равен в среднем 1370 Вт/м2. К внешним геофизическим факторам относятся масса и состав атмосферы, скорость вращения Земли, расположение материков и океанов на поверхности Земли, вулканические извержения. Скорость вращения Земли отчасти определяет интенсивность и характер циркуляции атмосферы, разные радиационные и теплоемкостные характеристики поверхности суши и океана, влияет на радиационный режим, теплообмен между атмосферой и подстилающей поверхностью, на муссонные эффекты. Очертания океанов определяют направление и характер течений, переносящих тепло из тропической зоны в высокие широты. Во время крупных взрывных вулканических извержений в стратосферу выбрасываются большие массы аэрозолей и газов, рассеивающих и поглощающих Солнца и ИК радиацию Земли и атмосферы.

2. Глобальный фактор

Внутренние естественные факторы возникают и действуют внутри какой-либо составляющей климатической системы или, зарождаясь в одной из составляющих, действуют на другую. К ним относятся излучение и поглощение энергии атмосферой и океаном, атмосферная циркуляция, криосфера (ледники и подземные льды вечной мерзлоты), биосфера, уменьшающая альбедо подстилающей поверхности. Еще с середины 60-х гг. XX столетия стали появляться сведения о будущем глобальном потеплении климата на Земле. Незамедлительно развернулись ожесточенные дискуссии противников и сторонников такого прогноза, результатом которых явилось создание нескольких версий причин и последствий климатических изменений. Версия первая: климат на Земле меняется, и главная тенденция таких изменений - повышение средней глобальной температуры. Глобальное потепление вызвано последствиями хозяйственной деятельности человека. Повышение среднегодовой температуры на планете связывается с накоплением тепличных газов в атмосфере. Сторонники этой версии считают, что потепление стало обнаруживаться с ростом масштабов производства, потребляющего углеводородное топливо, и спровоцировало тем самым парниковый эффект. Версия вторая: глобальное потепление не связано с последствиями хозяйственной деятельности человека. Многие ученые подвергают сомнению возможность человека воздействовать на климат в планетарном масштабе. Они считают, что антропогенное изменение климата может иметь место лишь в условиях крупного города, при большой концентрации автотранспорта и промышленных предприятий. Существует мнение, что глобальное потепление связано с причинами космогенного характера. Заметим, что в истории Земли были периоды подобного глобального потепления. По данным анализа ископаемых остатков, в мезозойскую эру на Земле было на 10-15°С теплее, чем сейчас. Версия третья: при глобальном потеплении имеет место наложение и техногенных, и космогенных причин. Сторонники этой версии утверждают, что потепление носит кратковременный характер и впереди возможно даже похолодание. Существуют прогнозы стабилизации климата к 2010-2015 гг. К этому времени глобальная температура повысится всего на 1.5-2°С, и на этом потепление закончится. Сторонники всех версий не отрицают факта пусть и кратковременного, но потепления климата на планете. Весьма глубоко и всесторонне была разработана концепция изменения климата вследствие увеличения концентрации атмосферного углекислого газа антропогенного происхождения. Он, вернее его избыток по сравнению с обычным количеством, постоянно присутствующим в атмосфере и участвующим в естественном круговороте, поступает в атмосферу Земли при сжигании органического топлива усиление парникового эффекта вследствие антропогенного увеличения концентрации углекислого газа не подтверждается теоретическим радиационным и тепловым балансом Земли. Более того, этот эффект не подтверждается экспериментальными исследованиями, что позволяет ставить вопрос о несостоятельности антропогенной концепции глобальных климатических изменений. По антропогенным выбросам CO2 в атмосферу нельзя прямо, и без всяких коррекций, рассчитывать рост концентрации углекислого газа в воздухе, поскольку он хорошо растворяется в воде. В морях и океанах его содержится в 50-60 раз больше, чем в атмосфере. Любое увеличение содержания CO2 в воздухе будет, естественно, вызывать сток этого газа в гидросферу - океан поглощает CO2 в холодных широтах и освобождает на экваторе, поэтому парциальное давление углекислого газа в атмосфере на экваторе несколько выше. Гидросфера является мощным аккумулятором, существенно сдерживающим рост концентрации углекислого газа в воздухе. Согласно новейшим исследованиям, наиболее достоверным в районе Гавайских островов, где нет промышленных центров, за последние более чем сто лет содержание углекислого газа в атмосфере, по разным оценкам, увеличилось с 320-325 до 342-344 ppm (миллионных долей), то есть на 5.8%. За это же время средняя температура планеты увеличилась с 14°С до 14.8°С, то есть на 5.7%, вследствие чего интегральная эмиссия углекислого газа поверхностью океанов, прежде всего в экваториальных областях, также возросла в весьма коррелируемых масштабах (Гавайские острова расположены на самой теплой параллели - тропическом экваторе со среднегодовой температурой +27°С, что может быть вероятной версией увеличения концентрации углекислого газа). Следует признать, что очевидная несостоятельность первой версии вовсе не отменяет остальных двух. Действительно, имеет место объективно регистрируемое глобальное изменение климата, и прежде всего увеличение средней температуры поверхности планеты. За последние сто лет средняя температура Земли возросла на 0.8°С. В Альпах и на Кавказе ледники уменьшились в объеме в два раза, на горе Килиманджаро - на 73%, а уровень Мирового океана повысился на 10 см. С середины XIX века инструментальными метеорологическими наблюдениями в арктических зонах Европы, Азии и Северной Америки обнаружено хорошо выраженное климатическое потепление, составляющее 2.4°С. Согласно обобщенным региональным оценкам, повышение температуры воздуха за длительный холодный период в 1.4-1.5 раза больше, чем за короткий теплый инструментально подтвержденное глобальное потепление климата является закономерным следствием объективных космогенных процессов с минимальным антропогенным влиянием. Как следует из рис. 3, в течение ближайших 50-100 лет будет наблюдаться стабильное состояние средней глобальной температуры на уровне 14.8-15.4°С и постепенное ее понижение до минимального значения через 27 тысяч лет, не приводящее к образованию и распространению гляциалов. Это состояние стабилизирует глобальную климатическую ситуацию, однако в ближайшем будущем возможны некоторые сдвиги климатических зон, изменение флоры и фауны отдельных регионов и усложнение сельскохозяйственного производства. Тем не менее несомненно актуальными и своевременными представляются активно разрабатываемые мировым сообществом технологические, экономические и экологические превентивные меры, направленные на всестороннее снижение уровня антропогенного влияния на атмосферу, гидросферу и биосферу планеты стремительно возрастающего энергетического и технологического потенциала цивилизации. При сохранении экспоненциального развития мировой энергетики к концу XXI века суммарный энергетический потенциал составит 2.7 * 1023 Дж/год -5% общей солнечной радиации, что с учетом космогенеза способно повысить температуру планеты на опасную величину +3°С. Будем надеяться, что достоверный прогноз изменений климата и консолидированный интеллектуальный и технологический потенциал цивилизации позволят в значительной степени нивелировать последствия этих процессов. Можно назвать еще несколько антропогенных факторов, воздействующих на глобальный климат, таких как: антропогенное увеличение содержания в атмосфере газов, создающих в ней парниковый эффект (в первую очередь СО2), острова тепла в городах и промышленных зонах, хозяйственная деятельность человека (строительство водохранилищ, орошение земель, вырубка лесов и др.) [2] К числу основных факторов и причин, определяющих эволюцию глобального климата Земли авторы [3] относятся следующие: 1) Изменения потоков солнечной радиации, связанные с изменением излучения Солнца 2) Изменения в распределении суши и моря, определяемые тектоникой плит, и связанные с эти процессами изменения орографии суши, циркуляции океана и его уровня 3) Изменения газового состава атмосферы, в первую очередь - концентрация углекислого газа и метана 4) Изменения планетарного альбедо 5) Изменения орбитальных параметров Земли 6) Изменения катастрофического характера - земного и космического

Обзор исследований многолетних колебаний температуры воздуха.

Температура воздуха является одним из основных климатических показателей. Благодаря изучению пространственной и временной изменчивости температурного режима диагностируются изменения климата в масштабах от локального и регионального до глобального. [3] М.А. Верещагин, Ю.П. Переведенцев, К.М. Шанталинский, В.Д. Тудрий, С.Ф. Батршина и А.И. Лысая, используя архив аномалий средних годовых температур воздуха, созданного в университете Восточной Англии, выполнили анализ векового хода и межгодовой изменчивости глобального приземного термического режима за 142 года (1856-1997 гг.). [2] Оценки текущего состояния климата существенно расходятся, а число дискутируемых вопросов со временем растет. В связи с этим предпринятый анализ был направлен, прежде всего, на получение независимых уточняющих оценок. Суть полученных ими основных результатов состоит в следующем:

1. Берущий начало с середины XIX века процесс глобального потепления продолжается, что уже привело к повышению средней глобальной температуры на 0, 59°С. Около 90% этой величины объясняется вариациями CO2 и прозрачностью атмосферы.

2. Внутривековые изменения средних годовых температур воздуха на полушариях имели волнообразную природу и характеризовались заметной обособленностью, что объясняется различиями физического состава и условий функционирования климатической системы на полушариях. Осредненные по Северному полушарию ежегодные значения средних годовых температур воздуха в течение всего исследуемого периода неизменно превышали их значения для Южного полушария; средняя величина разностей средних годовых температур воздуха между полушариями составила 1, 28°С. Группа ученых обнаружила ещё одно неоспоримое подтверждение глобальным климатическим изменениям на нашей планете и утверждают, что глобальное потепление служит причиной падения спутников и космического мусора.

Парниковый эффект, в том числе из-за деятельности человека, приводит к глобальному потеплению. Однако в верхних слоях атмосферы складывается прямо противоположная ситуация. В условиях крайней разреженности он приводит к охлаждению мезосферы (около 50-90 км над уровнем моря) и термосферы (более 90 км). результате эти слои, и в первую очередь термосфера, уменьшаются в объёме. При этом снижается сопротивление атмосферы, которое испытывают на себе Международная космическая станция (МКС), спутники, а также космический мусор, которые движутся по своим орбитам в пограничных с космосом областях. Любое изменение сопротивления атмосферы таит в себе серьёзную опасность, предупреждают учёные и напоминают историю первой американской космической станции Skylab. Когда неожиданно высокая солнечная активность разогрела верхние слои атмосферы и плотность их выросла, увеличилось и сопротивление атмосферы. Последнее спровоцировало отклонение станции с орбиты и дальнейшее её падение на Землю. Учёные научно-исследовательской лаборатории ВМС США (NRL), американского университета Старого Доминиона и канадского университета Ватерлоо проследили за динамикой проникновения парниковых газов в верхние слои атмосферы. В основу нового исследования легли восьмилетние данные, собранные с помощью канадского спутника ACE, который осуществлял миссию по изучению разнообразных показателей атмосферы Земли. Исходя из новых данных, учёные определили, что концентрация углекислого газа на высоте около 100 км растёт со скоростью 23,5 части на миллион (ppm) за десять лет. Этот показатель оказался на 10 ppm за декаду больше, чем предсказывали математические модели для верхних слоёв атмосферы..В качестве одной из возможных причин более интенсивного распространения углекислого газа исследователи указывают изменения процессов циркуляции и перемешивания в верхних слоях атмосферы. Однако это пока только гипотеза, и учёным ещё предстоит разобраться в этом вопросе. А пока ведущий автор исследования Джон Эммерт (John Emmert) уверенно заявляет, что его команде удалось найти ещё одно неоспоримое подтверждение глобальным климатическим изменениям.

3. Географический фактор (фактор подстилающей поверхности)

Важным климатообразующим фактором является и подстилающая поверхность. От рода этой поверхности зависят физические свойства формирующихся над ней воздушных масс. Вода и суша оказывают на климат различное влияние. Также различным будет влияние на климат обнаженной почвы и поверхности, покрытой растительностью. Травянистая растительность оказывает на климат иное влияние, чем лесная. Особенно велико влияние на климат материков и океанов. В летнее время материки нагреваются сильнее, чем океаны. Зимой же они, наоборот, сильнее охлаждаются. В течение всего года океан является главным источником влаги для Земли, а в холодное время года и тепла. Температурные различия, возникающие между материками и океанами, создают разницу в распределении давления воздуха. Над материками в умеренных шпротах летом устанавливаются области пониженного давления, зимой - повышенного. Над океанами же, наоборот, летом господствует относительно повышенное давление, зимой - пониженное. Вследствие этого летом создается ток воздуха на сушу в виде океанического муссона, зимой - с суши на океан в виде материкового муссона.

Помимо материков и океанов, на циркуляцию атмосферы оказывает большое влияние рельеф, особенно его крупные формы - горные хребты и высокие плоскогория, которые изменяют условия движения воздушных масс. Кроме того, возрастание высоты местности над уровнем моря и различия в формах рельефа приводят к изменениям в значениях солнечной радиации, поступающей на земную поверхность. Вместе с тем сами эти значения находятся в тесной зависимости от особенностей атмосферной циркуляции. В тех районах земного шара, где наблюдаются нисходящие токи воздуха, например в областях повышенного давления, облачность развивается слабо и мало влияет на приход-расход лучистой энергии. В районах же, где создаются восходящие движения воздуха, образуется большая облачность, значительно изменяющая радиационный режим. Кроме того, солнечная радиация вместе с атмосферной циркуляцией может определять и особенности подстилающей поверхности. Под их совместным действием на поверхности земного шара могут создаваться различные по характеру почвенно-растительные зоны и районы. Таким образом, солнечная радиация, атмосферная циркуляция и подстилающая поверхность находятся между собой в тесной связи. Климаты различных местностей земного шара создаются в результате взаимодействия этих факторов.

4. Влияние рельефа на климат территорий

Этот фактор я постараюсь доказать на примере России.

Существенное влияние на формирование климата России оказывает рельеф. Размещение гор по восточной и, частично, по южной окраинам страны, открытость ее к северу и северо-западу обеспечивают влияние Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана на большую часть территории России, ограничивают влияние Тихого океана и Центральной Азии. В то же время влияние Средней Азии прослеживается сильнее, чем влияние Черного моря или Переднеазиатских нагорий. Высота гор и их размещение по отношению к господствующим воздушным потокам определяют различную степень их влияния на климат соседних территорий (Кавказ и Урал). В горах формируется особый, горный, климат, изменяющийся с высотой. Горы обостряют циклоны. Наблюдаются различия в климате подветренных и наветренных склонов, горных хребтов и межгорных котловин. На равнинах наблюдаются различия в климате возвышенностей и низменностей, речных долин и междуречий, хотя они значительно менее существенны, чем в горах. Вытянутый по меридиану Уральский хребет способствует возникновению волн холода в пределах округа и проникновению их далеко на юг. При движении арктических воздушных масс с Таймыра на запад нередко происходит накопление их перед горным хребтом в его северной части. В результате увеличения барических градиентов наступает прорыв этих холодных воздушных масс к югу. Депрессии, в тылу которых происходит такой прорыв, нередко углубляются вследствие увеличения термических градиентов и ускоряют свое движение на северо-восток.

Повышение местности на правом берегу Енисея в сторону Средне-Сибирского плоскогорья и преобладающие над плоскогорьем зимой области высокого давления нередко вызывают стационирование циклонов, продвигающихся к северо-востоку. В результате на фронтах этих циклонов в зимнее время выпадают обильные осадки, обусловливающие образование максимума снежного покрова на востоке округа (Нижневартовский район до 80 см). Уральские горы также играют большую роль в формировании режима осадков, главным образом в зимнее время, отбирая часть влаги, переносимой с Атлантики, и осаждая ее на своем западном склоне, в пределах восточной части ETР из-за усиления восходящих токов в неустойчивых теплых массах воздуха, заполняющего теплые секторы циклонов. За Уралом, в пределах Западно-Сибирской низменности, в холодное время года и особенно зимой, т.е. в период наиболее ярко выраженного западного переноса, хорошо видно уменьшение осадков по сравнению с теми же широтами на ETР («тень» Урала). При смещении далее на восток воздушных масс количество осадков увеличивается из-за обострения фронтов и увеличения лесистости вдоль Оби.

К важнейшим климатообразующим свойствам рельефа относится равнинность территории. По равнинам европейской части и Западной Сибири воздух Атлантики проникает далеко на восток. Удалясь от океана, воздух постепенно трансформируется и превращается в континентальный. Таким образом, континентальность климата постепенно нарастает с запада на восток. Невысокие Уральские горы не являются препятствием для распространения атлантического воздуха с запада. Примыкающие друг к другу равнины Западной Сибири способствуют проникновению далеко на юг арктических воздушных масс. Высокие горы юга нашей страны - Кавказ, Копетдаг, Тянь-Шань и Памир препятствуют дальнейшему движению на юг воздушных масс с севера. Благодаря их защите вдоль южных границ Каспия находятся территории с субтропическим климатом. В умеренном поясе, в пределах которого располагается большая часть территории России, отчетливо выражены времена года. Наиболее суровым сезоном на большей части нашей страны является зима. В умеренных и высоких широтах радиационный баланс в это время года отрицательный. Только на самом крайнем юге он имеет положительное значение. Земная поверхность зимой сильно выхолаживается и охлаждает нижние слои воздуха. Особенно интенсивно этот процесс протекает над районами Восточной Сибири, удаленными от океанов. На северо-востоке Сибири в межгорных котловинах среднеянварские температуры опускаются ниже? 40° С, в районе Оймякона до -48 -50°С. Здесь формируется область повышенного давления, которая распространяется на всю Сибирь и дает два отрога. Один отрог разрастается на северо-восток до Чукотки, а второй - на юго-запад через юг Западной Сибири и Приволжской возвышенности к низовьям Днестра. Во внутренних районах Сибири в пределах области повышенного давления зимой господствуют нисходящие токи воздуха. Поэтому устанавливается безветренная малооблачная морозная погода. Безветрие и большая сухость воздуха позволяют легче переносить морозы и приспосабливаться к ним. Зимой давление воздуха над Россией повышенное, а над окружающими морями и океанами пониженное. Поэтому господствует растекание воздуха с территории страны в сторону океанов, за исключением европейской части страны. На побережьях тихоокеанских морей зимой господствуют северо-западные ветры (зимний муссон), которые несут холодный сухой воздух из континентальной Сибири. В связи с этим почти во всех районах Дальнего Востока зима малоснежная и холодная. Во Владивостоке, который находится на широте Сочи, средняя температура января -12°С, а в Сочи +6°С. Над побережьями Камчатки и острова Сахалин, где сталкиваются континентальные и морские воздушные массы, возникают фронтальные процессы, которые нередко сопровождаются шквальными ветрами и обильными снегопадами. На побережьях морей Северного Ледовитого океана зимой господствуют юго-западные и южные ветры, которые несут на север континентальный воздух умеренных широт, оттекающий от Азиатского максимума. По окраинам северных морей он встречается с арктическим воздухом, вследствие чего возникает арктический фронт. Наиболее хорошо этот фронт выражен над Охотским и Баренцевым морями, где он вызывает частые и сильные штормы и туманы.

Над равнинами Средней Азии и юга европейской части страны господствуют северо-восточные ветры. Они вызваны оттеканием воздушных масс на юг от отрога области повышенного давления. Поскольку воздух движется с северо-востока, он приносит в южные районы страны похолодание и относительную сухость, поэтому здесь выпадает мало снега, а в суровые зимы замерзает Азовское море и северные части Каспийского и Черного морей. В центральных и северных частях Восточно-Европейской равнины к северу от отрога повышенного давления господствуют западные потоки воздуха со стороны Атлантического океана. Эти воздушные массы всегда приносят влагу в виде снега или дождя. Но их температуры бывают разными. Если юго-западные ветры приносят зимой оттепели, то северо-западные - относительно холодный воздух из районов Северной Атлантики и Скандинавии. Над большей частью Европейской равнины в течение зимы перемещается большое количество циклонов. Они возникают вдоль полярного фронта, проходящего к западу от нашей страны над Северным морем. Отсюда циклоны движутся на восток, проходя над Западной и Восточной Европой. Космический и наземный контроль за их движением позволяет прогнозировать погоду на территории европейской части страны. При взаимодействии континентальных и морских воздушных масс умеренных широт в центральной части Восточно-Европейской равнины часто формируется полярный фронт. В тылу циклонов, пересекающих равнину с запада на восток, оттекают к югу холодные арктические воздушные массы. Таким образом, над территорией Восточно-Европейской равнины происходит интенсивное взаимодействие атлантических и арктических воздушных масс, морского и континентального воздуха умеренных широт. Поэтому погода здесь чаще всего бывает еустойчивой и очень контрастной, с частой сменой холодов и оттепелей. В течение нескольких часов температура воздуха зимой может измениться от нескольких градусов тепла до 21-24 градусов мороза, а дождь смениться снегом. Такая смена сопровождается оттепелями и гололедом, крайне неблагоприятно сказывающимися на хозяйственной деятельности людей. От гололеда страдает транспорт; оттепели могут привести к гибели озимых культур. Чередование морозов и оттепелей ведет к разрушению дорог и различных сооружений. Интенсивная циклоническая деятельность приводит также к несхожести зимних погод разных лет. Например, в Москве в январе 1988 и 1990 гг. температуры поднимались до +4°С, а в 1940 г. они опускались до -42°С. Теплые атлантические воздушные массы, перемещаясь на восток, постепенно остывают. Поэтому изотермы над европейской территорией России имеют меридиональное направление. Над Восточной Сибирью изотермы имеют замкнутый кольцеобразный характер, отражающий континентальность климата этой территории. Тихий океан оказывает меньшее отепляющее влияние на континент по сравнению с Атлантикой. Поэтому на побережье Тихого океана изотермы располагаются меридионально лишь в пределах неширокой полосы. Над южными районами страны изотермы протягиваются широтно в соответствии с направлением изменения величины суммарной солнечной радиации и радиационного баланса.

Заключение

Внутренние естественные факторы возникают и действуют внутри какой-либо составляющей климатической системы или, зарождаясь в одной из составляющих, действуют на другую. К ним относятся излучение и поглощение энергии атмосферой и океаном, атмосферная циркуляция, криосфера (ледники и подземные льды вечной мерзлоты), биосфера, уменьшающая альбедо подстилающей поверхности. Состав климатообразующих факторов, которые в той или иной мере должны учитываться при изучении климата, определяется методом изучения климатической системы, характером взаимосвязей между ее звеньями. Наиболее полным является описание климатической системы как единой физической системы. В этом случае ее состояние должна отражать сложная система уравнений динамики, описывающих изменение во времени и пространстве переменных характеристик всех звеньев климатической системы.

В качестве воздействий, поступающих на вход климатической системы, должны рассматриваться внешние климатообразующие факторы, а свойства звеньев климатической системы, такие как, например, топография поверхности суши и дна океана, распределение суши и океана на поверхности Земли, а также внешние геофизические факторы, например, размер и форма Земли, должны определяться граничными условиями. Уровень наших знаний пока не дает возможности осуществить такое полное описание климатической системы. Поэтому идут по пути физически обоснованных упрощений. В современной теории климата в качестве внутренней климатической системы рассматривается совокупность двух ее подсистем - атмосферы и океана. Другие звенья климатической системы считаются внешними неизменными ее составляющими. Их состояние задается рядом граничных условий, посредством которых отражается влияние на динамику такой внутренней климатической системы перечисленных выше внешних и внутренних климатообразующих факторов. Наконец, можно в качестве внутренней климатической системы рассматривать только атмосферу. Тогда внешними климатообразующими факторами следует считать характеристики, определяющие особенности энергетического взаимодействия между атмосферой и другими звеньями климатической системы, распределение на поверхности Земли океанов и материков, особенности рельефа земной поверхности, внутренними климатообразующими факторами - общую циркуляцию атмосферы и влагооборот. Именно с этих позиций будет производиться дальнейшее изучение условий формирования климата нашей планеты. Помимо материков и океанов, на циркуляцию атмосферы оказывает большое влияние рельеф, особенно его крупные формы - горные хребты и высокие плоскогория, которые изменяют условия движения воздушных масс. Кроме того, возрастание высоты местности над уровнем моря и различия в формах рельефа приводят к изменениям в значениях солнечной радиации, поступающей на земную поверхность. Велико влияние рельефа на климат. Отсутствие высоких горных хребтов на севере и западе страны облегчает проникновение арктических и атлантических воздушных масс во внутренние районы страны. Наличие горных сооружений по восточной окраине ограничивает воздействие Тихого океана; низко- и среднегорный Урал, лежащий на пути атлантического воздуха, не препятствует его проникновению в Западную Сибирь, а высокогорный Кавказ задерживает у своего подножия холодный воздух умеренных широт. Горные хребты оказывают большое влияние не только на климат местности, где они располагаются, но и на климат прилегающих к ним районов. Горы задерживают массы воздуха, особенно холодные. В этом случае горные хребты могут являться границей, разделяющей области с различными климатическими условиями. Так, в Крыму климатические условия районов, лежащих к северу от Крымских гор, иные, чем на Южном берегу Крыма. Климаты Закавказья благодаря Кавказскому хребту значительно отличаются от климатов Предкавказья. На Дальнем Востоке хребты Джугджур, Колымский и другие ограничивают влияние Тихого океана на климат только узкой прибрежной полосой, чему зимой способствуют также ветры зимнего муссона, направленные с материка. На Сахалине Западный и Восточный хребты защищают расположенную между ними впадину от ветров, дующих с холодного Охотского моря и со стороны Азиатского материка. В связи с этим во внутренних районах Сахалина имеет место благоприятный для растений климат континентального характера. Северо-восточная же часть Сахалина, где хребты сильно снижаются и превращаются в цепь невысоких холмов, совершенно открыта для холодных ветров, благодаря чему здесь создается суровый климат, а местность представляет типичную тундру высоких широт.

Литература

1. Афанасьев А.Н. Колебания гидрометеорологического режима на территории СССР. М.: Наука, 1967. 423 с.

2. Верещагин М.А., Переведенцев Ю.П. Шанталинский К.М, Тудрий В.Д., Батршина С.Ф., Лысая А.И. О некоторых результатах изучения векового хода и межгодовой изменчивости глобального термического режима во второй половине XIX-го и в XX-м столетии // Метеорология на рубеже веков: итоги и перспективы развития. Тез. докл. Всеросс. науч. конф. Пермь, 2000. С. 33-34.

3. Дроздов О.А. Арапов П.П., Лугина К.М., Мосолова Г.И. Об особенностях климата при потеплениях последних столетий // Тез. докл. Всеросс. науч. конф. Казань, 2000. С. 24-26.

4. Кароль И.Л. Введение в динамику климата Земли. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 215 с.

5. Мазуров Г.И., Вишнякова Т.В., Акселевич В.И. Меняется ли климат Земли? // Материалы Междун. научно-практич. конф. Пермь, 2002. С. 57-60.

6. Переведенцев Ю.П., Верещагин М.А., Шанталинский К.М. Изменчивость температуры воздуха и скорости ветра на востоке TXH в период 1966-1990 гг. // Метеорология на рубеже веков: итоги и перспективы развития. Тез. докл. Всеросс. науч. конф. Пермь, 2000. С. 35-36.

7. Урманова А.Г., Наумов Э.П., Николаев А.А., Переведенцев Ю.П., Верещагин М.А., Шанталинский К.М. Проявления современного потепления климата Земли на территории Татарстана. // Сборник науч. трудов. Казань, 1998. С. 111-132.

Размещено на Allbest.ru