Климатическое районирование территории Казахстана

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Теоретическая сущность климата. Климатическое районирование

1.1 Понятие климата

Климат -- многолетний режим погоды, типичный для данного района Земли, как бы средняя погода за много лет. Термин «климат» был введен в научный оборот 2200 лет назад древнегреческим астрономом Гиппархом и означает по-гречески «наклон» («klimatos»). Ученый имел в виду наклон земной поверхности к солнечным лучам, различие которого от экватора к полюсу уже тогда считалось главной причиной различий погоды в низких и высоких широтах. Позднее климатом назвали среднее состояние атмосферы в определенном районе Земли, которое характеризуется чертами, практически неизменными на протяжении одного поколения, то есть порядка 30-40 лет. К таким чертам относятся амплитуда колебания температур, атмосферное давление, атмосферная циркуляция.

Различают макроклимат и микроклимат:

Макроклимат (греч. makros -- большой) -- климат крупнейших территорий, это климат Земли в целом, климатических поясов, а также крупных регионов суши и акваторий океанов или морей. В макроклимате определяется уровень солнечной радиации и закономерности атмосферной циркуляции;

Микроклимат (греч. mikros -- маленький) -- часть местного климата. Микроклимат в основном зависит от рельефа, лесных насаждений, различий в увлажнении почвогрунтов, весенне-осенних заморозков, сроков таяния снега и льда на водоемах. Учет микроклимата имеет существенное значение для размещения сельскохозяйственных культур, для строительства городов, прокладки дорог, для любой хозяйственной деятельности человека, а также для его здоровья.

Описание климата составляется по наблюдениям о погоде за много лет. Оно включает средние многолетние показатели температуры и количество осадков по месяцам, сведения о ветрах, облачности, повторяемости различных типов погоды. Но описание климата будет неполным, если в нем не даны отклонения от средних показателей. Обычно в описание включают сведения о самых высоких и самых низких температурах, о самом большом и малом количестве осадков за все время наблюдений.

Климат Земли изменяется не только в пространстве, но и во времени. Огромное количество фактов по данной проблеме дает палеоклиматология -- наука о древних климатах. Исследования показали, что геологическое прошлое Земли -- чередование эпох морей и эпох суши. Это чередование связано с медленными колебаниями земной коры, во время которых площадь океана то сокращалась, то увеличивалась. В эпоху увеличения площади Мирового океана солнечные лучи поглощаются водой и нагревают Землю, от которой нагревается и атмосфера. Общее потепление неизбежно вызовет распространение теплолюбивых растений и животных. Распространение теплого климата «вечной весны» в эпоху моря объясняется также и повышением концентрации С02, что вызывает явление парникового эффекта. Благодаря ему усиливается потепление.

При наступлении эпохи суши картина меняется. Это связано с тем, что суша, в отличие от воды, больше отражает солнечные лучи, а значит, слабее нагревается. Это приводит к меньшему прогреву атмосферы, и неизбежно климат станет холоднее.

Многие ученые считают космос одной из важных причин колебания климата Земли. Приводятся, например, достаточно веские доказательства солнечно-земных связей. С увеличением активности Солнца связаны изменения солнечной радиации, возрастает повторяемость циклонов. Уменьшение солнечной активности может привести к засухам.

Чтобы раскрыть условия формирования климата, необходимо определить его причины. Их называют климатообразующими факторами. Основными климатообразующими факторами являются космические (уровень солнечной радиации, циркуляция воздушных масс, влагооборот и вращение Земли вокруг Солнца и своей оси) и географические (широта места, рельеф, океанические течения и подстилающая поверхность) факторы, а также человек.

На Земле при условии однородной, достаточно влажной поверхности различия в климате любых участков Земли зависели бы от радиационного баланса и циркуляции атмосферы. В этом случае климатические пояса располагались бы строго зонально и границы их совпадали бы с параллелями. На самом деле климатические пояса выражены не столь идеально. Это объясняется тем, что климат различных участков Земли формируется под влиянием всех климатообразующих факторов.

Солнечная радиация -- источник энергии всех процессов, происходящих в атмосфере. За счет солнечной радиации происходит передача тепла Солнцем через космическое пространство. Шарообразная форма Земли определяет различия климата в зависимости от географической широты, а наклонное положение оси вращения Земли -- сезонность климата. Циркуляция воздушных масс в атмосфере влияет на режим осадков и географию их распределения на земном шаре, температуру воздуха.

Для характеристики климата очень важно знать, как в данном месте распределяется суша и море. Удаленность от берегов океана в глубь материков отражается на режиме температуры, влажности, определяет степень континентальное данного климата. Теплые течения в морях и океанах способствуют повышению температуры в прибрежных районах суши и увеличению осадков. Холодные течения, наоборот, понижают температуру на окраинах материков и препятствуют выпадению осадков. Климат восточных и западных побережий Южной Америки, Австралии и Африки, находящихся в пределах одного тропического климата, различен. Это объясняется именно наличием там океанических течений.

Велико воздействие на климат и рельефа. Так, в горах на разной высоте местности над уровнем моря климатические условия различаются; на климат влияет направление горных хребтов, служащих препятствием для ветра и вторжения воздушных масс. Равнины, наоборот, позволяют континентальным или океаническим воздушным массам беспрепятственно проникать в соседние районы.

Климат в большой степени зависит от характера подстилающей поверхности, под которой понимают компоненты земной поверхности, взаимодействующие с атмосферой. Лес, например, уменьшает суточную амплитуду температур почвы и, значит, окружающего воздуха. Снег уменьшает потери тепла почвой, но он отражает значительное количество солнечных лучей, и Земля поэтому нагревается слабо.

С развитием на Земле человеческого общества появился новый фактор, влияющий на климат планеты. В городах температура воздуха выше, чем в окрестностях. Запыленность воздуха способствует образованию туманов, облаков, что ведет к сокращению продолжительности солнечного сияния и выпадению осадков. Хозяйственная деятельность человека порой имеет необратимое пагубное влияние на климат. Например, загрязнение атмосферы двуокисью серы и окислами азота породило такое явление, как кислотные дожди, отравляющие почву и водоемы, губящие леса. Эти загрязнения переносятся на большие расстояния воздушными массами и вместе с осадками выпадают далеко от источников загрязнения. Только в США и Западной Европе ими уничтожено уже более 30 млн. га, являющихся «легкими» планеты. Кислотные дожди выпадают и на территории России.

Другой опасностью является разрушение озонового слоя, особенно над Антарктидой. Этот слой защищает нашу Землю от избытка ультрафиолетового излучения. Причина разрушения озонового слоя -- производство и использование фреона в холодильных установках, в аэрозолях. [1, с. 220]

1.2 Основы климатического районирования

В любом регионе земного шара на формирование климата оказывают влияние его географическое положение, циркуляция атмосферы, рельеф местности и характер подстилающей поверхности, а также действие морей и океанов. Отрасль географии, исследующую закономерности формирования климата на земном шаре, климат и его классификацию, а также влияние на климат антропогенных действий, называют климатологией. Исследования климата, с точки зрения общегеографической закономерности, начались в XIX в. Основой формирования и развития климатологии как науки послужили исследования А. И. Воейкова, А. Гумбольдта и Б. Кеппена.

В XX в. в районировании климата первые шаги были сделаны В. Кеппеном и Л. С. Бергом. В. Кеппен при классификации климата земного шара использовал различия температуры и влажности. В соответствии с этим он разделил земной шар на пять климатических поясов (жаркий, сухой, умеренно-теплый, умеренно-прохладный, холодный). Поскольку это районирование основано на внешних признаках, оно полностью не могло объяснить закономерностей формирования климата. А Л. С. Берг при проведении климатического районирования опирался на внешние признаки географических поясов и зон (на характер растений и почвы).

Все еще не потеряло своего научного и прикладного значения климатическое районирование, разработанное Б. П. Алисовым на основе учета закономерности формирования климата. Климатическое районирование по Алисову исходит из закономерности атмосферной циркуляции.

Ученый классифицирует земной шар на семь основных (экваториальный, 2 тропических, 2 умеренных, арктический и антарктический) и шесть переходных (2 субэкваториальных, 2 субтропических, субарктический и субантарктический) климатических поясов. В этих климатических поясах в соответствии с преобладающей циркуляцией воздушных масс можно выделить четыре типа климата: материковый, океанический, климат западных и климат восточных берегов.

Границы основных климатических поясов определяются местами преобладания воздушных масс. Например, в экваториальном поясе весь год преобладают экваториальные воздушные массы. Переходные климатические пояса располагаются между основными поясами и в них в течение года сменяют друг друга две разные воздушные массы. Субэкваториальный пояс зимой находится под влиянием тропических, а летом экваториальных воздушных масс. В качестве границы климатических поясов зимой и летом взяты самые крайние места основных атмосферных фронтов. В районировании Б. П. Алисова учтены также внутрипоясные изменения климата. [2, с. 45]

В основе климатического районирования Земли лежит разделение территорий на пояса, зоны и области с более или менее однородными условиями климата. Границы климатических поясов и зон не только не совпадают с широтными кругами, но и не всегда огибают земной шар (зоны в таких случаях разорваны на не смыкающиеся между собой области).

2. Характеристика климата Казахстана

2.1 Физико-географическая характеристика Казахстана

Казахстан находится в центре Евразийского континента и в двух частях света: меньшая часть -- в Европе, а большая -- в Азии. Например, жители города Атырау, расположенного на реке Урал (Жайык), могут ежедневно совершать путешествия из Европы в Азию. Такая же возможность имеется и у россиян.

Площадь республики 2724,9 тыс. км2. По величине территории Казахстан входит в число крупнейших стран мири: он занимает 9 место после России, Канады, Китая, США, Бразилии, Австралии, Индии и Аргентины. Площадь республики в 5 раз больше площади Франции, в 9 раз -- Италии, в 11 раз -- Англии. На территории республики могли бы разместиться такие страны, как Великобритания, Франция, Испания, Германий, Австрия, Голландия и Япония вместе взятые.

Территория Казахстана простирается на 3000 км от Прикаспийской низменности на западе до Алтайских гор на востоке и на 1700 км от Западно-Сибирской равнины на севере до пустыни Кызылкум и горной системы Тянь-Шань на юге.

Исходя из географического положения, Казахстан одинаково удален как от Тихого и Атлантического, так и от Индийского и Северного Ледовитого океанов. Удаленность от океанов и обширность территории республики сильно влияют на ее климат.

Крайняя западная точка республики (46° 27' в. д.) расположена вблизи озер Эльтон и Баскунчак, а крайняя восточная точка (87° 20' в. д.) -- вблизи реки Бухтарма.

Крайняя северная точка страны (55° 26' с. ш.) соответствует южной широте центральной части Восточно-Европейской равнины и югу Британских островов, а крайняя южная точка (40° 56' с. ш.) -- широтам Закавказья и средиземноморских стран Южной Европы.

Казахстан расположен в южных широтах умеренного пояса. Однако, если страны Восточной Европы, расположенные в этих широтах, отличаются умеренным континентальным климатом, а Западной Европы -- субтропическим, то территории Казахстана присущ сухой и резко континентальный климат.

С продвижением в глубь материка в широтном направлении с запада на восток континентальность климата усиливается. Горные районы юго-востока и востока Казахстана отличаются большим разнообразием природных высотных зон. В соответствии с географическим положением в Казахстане четко выражены четыре времени года.

Казахстан поражает не только своими размерами, но и природными контрастами. Например, когда у подножия гор на юге зацветают вишни и абрикосы, то на севере республики еще трещат морозы и бушуют бураны. На территории Казахстана как бы встречаются суровая Сибирь и знойная Центральная Азия. В зависимости от географической широты, рельефа и других факторов распределяются природные зоны республики. С севера на юг последовательно сменяются: лесостепная, степная, полупустынная и пустынная зоны.

Казахстан через Каспийское море имеет выход на Азербайджан и Иран, через Волгу и Волго-Донской канал -- в Азовское и Черное моря. Значительную часть нашей страны занимают равнины. Это дает больше возможности для развития хозяйственной деятельности человека. [3]

2.2 Климат Казахстана

Климат Казахстана умеренный, резко континентальный. Континентальность климата проявляется в ряде особенностей. К ним относятся: большая амплитуда между зимними и летними температурами, сухость воздуха, незначительное количество атмосферных осадков на большей части республики, продолжительная суровая зима и короткое лето на севере, короткая зима и жаркое лето на юге.

Географическое положение Казахстана в широтном отношении соответствует странам Средиземноморья, имеющим влажный субтропический климат, и странам Центральной Европы, отличающимся умеренным континентальным климатом. Так как наша республика расположена в центре огромного материка Евразия, климат отличается резкой континентальностъю.

Казахстан располагается в южной части умеренного климатического пояса. В республике четко выражены четыре времени года (лето, осень, зима, весна). Зимой властвуют сильные сибирские морозы. Летом господствуют тропические воздушные массы, формирующиеся над Казахстаном и Средней Азией. Континентальность климата усиливает сезонные амплитуды летних и зимних температур.

Климат Казахстана определяется тремя факторами: солнечной радиацией, атмосферной циркуляцией и подстилающей поверхностью.

Солнечная радиация. Излучение солнцем тепла и света называется солнечной радиацией. Ее величина, достигающая земной поверхности, обычно выражается в джоулях на 1 м2 поверхности за единицу времени. Распределение солнечной радиации по земной поверхности зависит от географической широты. От полюсов к экватору радиация увеличивается. Чем больше угол, под которым солнечные лучи попадают на поверхность Земли, тем больше тепла она получает на единицу площади. От широты места зависит и продолжительность дня в разные времена года, что также определяет величину солнечной радиации, поступающей на земную поверхность.

Около 20% солнечной радиации, поступающей на Землю, отражается в атмосфере. Остальная часть, достигает земной поверхности. Ее мы называем прямой солнечной радиацией. Часть солнечной радиации поглощается и рассеивается водяными парами, кристаллами льда, частицами пыли, облаками в атмосфере. В этих условиях поверхности Земли достигает рассеянная радиации. Приходящую на поверхность Земли прямую и рассеянную радиацию называют суммарной радиацией. Некоторая часть суммарной радиации поглощается земной поверхностью. Это поглощенная радиация. Часть суммарной радиации отражается от поверхности Земли, ее называют отраженной радиацией.

Величина солнечной радиации, поступающей на поверхность Земли, зависит не только от географической широты, но и от состояния атмосферы и продолжительности солнечного сияния. Среднегодовая продолжительность солнечного сияния в Казахстане очень большая (2000--3000 часов). Например, на севере, в Костанае, она равна 2132 часам. Это больше, чем в Москве, находящейся на той же широте, на 400 часов. А на юге, в Кызылорде, этот показатель равен 3062 часам. Такие величины объясняются не только географической широтой Южного Казахстана, но и тем, что в теплое время года отсутствует облачность.

Солнечная радиация связана с закономерностями распространения ясных и пасмурных дней в Казахстане. Установлено, что количество ясных дней в году на севере 120, на юге - 260. Число ясных дней в Казахстане больше, чем на южном берегу Крыма и Черноморском побережье Кавказа. А пасмурных дней на севере 60, на юге, в районе Прибалхашья -- около 10 дней.

Также изменяется и суммарная радиация. Если на севере Казахстана она равна 100 Дж/м2 в год, то на юге -- 155 Дж/м2. Суммарная радиация неравномерно распределяется по временам года. На юге Казахстана величина суммарной радиации составляет в июле 15--18 Дж/м2, а в январе -- в 4 раза меньше. Зимой суммарная радиация земной поверхностью отражается частично. Белый чистый снег отражает суммарную радиацию на 70--80%. Зимой в связи с небольшим углом падения солнечных лучей, краткостью дня, способностью снежного покрова отражать солнечные лучи величина солнечной радиации уменьшается.

Циркуляция атмосферы. Атмосфера всегда находится в движении. Все виды движения воздуха называются атмосферной циркуляцией. В ее нижней части -- тропосфере -- возникают обширные воздушные течения, переносящие воздух из одних широт в другие, с океанов на материки и с материков на океаны. Каждое воздушное течение обладает особыми свойствами, которые оно приобретает в районе, где формируется. Температура, влажность и прозрачность воздуха характеризуют его свойства. Составляющая воздушные потоки масса, попадая в движение, еще долгое время сохраняет свои свойства. Поэтому она определяет погоду территории, над которой находится.

Циркуляция атмосферы над территорией Казахстана происходит под влиянием планетарной циркуляции.

На климат территории республики в основном влияют воздушные массы арктических, умеренных и тропических широт.

Казахстан расположен на значительном расстоянии от океанов. Воздушные массы, образующиеся над Тихим и Индийским океанами, в Казахстан не поступают. Поэтому на климат Казахстана оказывают влияние только Атлантический и Северный Ледовитый океаны и их моря. Отсутствие горных преград дает возможность воздушным массам свободно перемещаться как с севера на юг, так и с запада на восток.

Арктические воздушные массы формируются над Северным Ледовитым океаном в Арктике и его побережьем. Арктический воздух характеризуется низкими температурами и зимой, и летом. Воздух очень прозрачный и сухой. С его вторжением с севера на территории Казахстана (в основном зимой) устанавливается антициклональная погода, которая образуется под воздействием антициклонов, т.е. больших объемов воздуха высокого давления. Они формируют сухую ясную погоду: зимой -- морозную, а летом -- жаркую. Арктический континентальный воздух часто проникает на юг республики в межсезонье, с ним связаны весенние и осенние заморозки.

Воздушные массы умеренных широт формируются в средних широтах материка. Казахстан полностью расположен в южной части умеренного климатического пояса, поэтому здесь преобладает воздух умеренных широт. Приходящие с запада, с Атлантического океана, воздушные массы называются морскими умеренными. Пройдя огромные расстояния, они теряют много влаги и попадают в Казахстан уже значительно иссушенными. Тем не менее, они приносят с запада основную часть осадков, выпадающих в республике.

Находящаяся в приземном слое атмосферы влага по дороге теряется, и на равнины выпадает мало дождей Влага, содержащаяся в верхних слоях, в большом количестве выпадает на западные, северо-западные горные районы. Эти воздушные массы зимой смягчают морозы, а летом умеряют жару. Если массы умеренного воздуха формируются над материком Евразия, в частности над Казахстаном, то они называются континентальными умеренными воздушными массами.

Тропические воздушные массы приходят в Казахстан летом с территории Средней Азии и Ирана. Эти континентальные тропические массы называют также иранскими. Они проникают в крайние южные районы Казахстана и достигают широты, которая соединяет северные побережья Аральского моря и озера Балхаш, т.е. охватывают территории Кызылординской, Южно-Казахстанской, Жамбылской и Алматинской областей.

Давление воздуха. Климатообразующие факторы в процессе взаимодействия между собой влияют на распределение атмосферного давления, характер и направление воздушных масс и господствующих ветров. На обширной территории Казахстана атмосферное давление распределено неравномерно: особенно резко отличается давление воздуха в равнинной части горных областей республики.

Основная причина разнообразия давления -- в неравномерном распределении солнечного тепла на поверхности Земли. Поэтому на территории республики хорошо прослеживается изменение атмосферного давления по временам года.

Повышение атмосферного давления на территории Казахстана зимой обусловлено уменьшением солнечного тепла, понижением температуры воздуха, началом вторжения воздушных арктических масс и формированием сибирского антициклона. Уменьшение же давления летом за счет прогревания воздуха дает возможность сформироваться летней термической депрессии. Это поле неярко выраженного низкого давления. В переходные периоды года, например, весной, когда с прогреванием воздуха отступает сибирский антициклон, или осенью, когда разрушается депрессия, на территории Казахстана господствуют циклоны. Это большие вихревые объемы воздуха с низким атмосферным давлением в центре. Итак, летом и в переходные сезоны года из-за теплого воздуха атмосферное давление ниже.

Над равнинной частью Казахстана в холодный период года по параллели 500 с. ш. проходит полоса высокого давления, которая называется осью Воейкова. Отсюда как к северу, так и к югу атмосферное давление постепенно понижается.

В горах атмосферное давление с высотой закономерно уменьшается.

Среднегодовое давление воздуха в Астане -- 977 мб, в Атырау -- 1022 мб, в Кызылорде -- 1003 мб. В горах атмосферное давление меньше: в г. Алматы, который расположен на высоте 848 м над уровнем моря, -- 920 мб, в Верхнем Горельнике (2253 м) -- 776 мб.

Ветры. Распространение ветра связано с распределением атмосферного давления и рельефом местности. На широтах, в которых расположен Казахстан, господствуют постоянные западные ветры. Территорию Казахстана с востока на запад по параллели 50° с. ш. пересекает полоса высокого давления - ось Воейкова. Она является юго-западным отрогом сибирского антициклона. Эта полоса высокого давления зимой становится важным ветроразделом на равнинной части республики: к северу от этой полосы преобладают южные и юго-западные ветры, а к югу - северные и северо-восточные ветры. По мере удаления от этой полосы высокого давления скорость ветра уменьшается. В Центральном Казахстане в январе среднемесячная скорость ветра равна 4--6 м/с, а в Южном Казахстане снижается до 2--4 м/с. Летом скорость ветра уменьшается: в июле на севере достигает 2--3 м/с, на юге -- 1--2 м/с. В высокогорных областях Казахстана зимой и летом перемещение ветра происходит довольно быстро. В горных районах и прибрежной зоне больших водоемов наблюдаются горно-долинные ветры. Летом дважды в течение суток (утром -- с равнины, вечером и ночью -- с гор) они меняют свое направление.

В межгорных долинах и котловинах, например, в таких местах, как Жунгарские ворота и Илийская долина, наблюдаются местные ветры. Через Жунгарские ворота дуют ветры сайкан и эби, а в Илийской долине -- ветер чилик.

Ветры со скоростью 20 м/с, или 72 км/ч, называют сильными, или штормовыми, а со скоростью более 30 м/с -- ураганными. Остановимся на их характеристике.

Ветер эби дует, когда над котловиной озера Эби--Нур, расположенного в Китае, на юго-востоке Жунгарского Алатау, устанавливается высокое давление.

Ветер эби впервые описал Ш. Уалиханов.

Ветер сайкан дует с хребта Сайкан (поэтому его так называют) через Жунгарские ворота в Центральную Азию и в обратном направлении.

Чиликский горно-долинный ветер образуется от передвижения холодного воздуха с района ледника у истока реки Чилик в Илийскую долину.

Арыстанды-карабасский горно-долинный ветер дует непрерывно вдоль долины реки Арыстанды, расположенной на юго-западном склоне Каратауского хребта. При прохождении над песчаной пустыней Мойынкум образует песчаную бурю.

Курдайский ветер дует над Курдайским перевалом, расположенным на юго-востоке Жамбылской области, между горами Киндиктас и хребтом Жетыжол.

Мугоджарский ветер дует в районе Мугаджарских гор. Этот ветер наблюдается в Актюбинской, Атырауской, Мангыстауской областях.

При анализе географического распределения скорости ветра на территории Казахстана особое внимание уделяется ветрам, скорость которых более 4 м/с. Ветры с такой скоростью наблюдаются севернее Арало-Балхашской широты. Энергетический запас этих ветров 1 млрд кВт. В республике такие ветры используются в системах ветродвигателей и для выработки электроэнергии. [4, с. 83]

2.3 Районирование Казахстана на основе атмосферной циркуляции (по Алисову Б. П.)

В Казахстане, как и на всей территории бывшего СССР использовалась классификация типов климата, созданная в 1956 году известным советским климатологом Б. П. Алисовым. Эта классификация учитывает особенности циркуляции атмосферы.

В умеренном поясе на территории СССР наблюдается постепенное увеличение сухости климата с севера на юг в связи с ростом инсоляции и уменьшением количества осадков. В северных районах выпадающие осадки вполне покрывают (местами даже с избытком) возможное при данной величине радиационного баланса испарение. На юге, наоборот, радиационный баланс на равнинах значительно превышает затрату тепла на испарение осадков. Смена зон растительности с севера на юг на пространстве СССР от лесной до зоны пустынь отмечает качественные изменения в величине радиационного баланса и затрат тепла на испарение.

Наряду с этим происходят климатические изменения с запада на восток в зависимости от характера поступающих на материк воздушных масс и особенностей циркуляции атмосферы. На общую схему широтных и долготных изменений накладывается влияние высотной поясности в горных районах. [5, с. 26]

В соответствии с действием указанных факторов в умеренном поясе на территории СССР выделяется 12 климатических областей, из которых Казахстан, в соответствии с особенностями атмосферного циркулирования (Алисов Б.П.), расположен в следующих областях умеренного пояса: северной частью -- в континентальной степной Западно-Сибирской области, восточной часть -- в горной области Алтая и Саян, юго-восточной частью -- в горной области Тянь-Шаня, а также в континентальной пустынной области Средней Азии и пустынной Южно-Туранской области.

Дадим краткую характеристику каждой из указанных областей.

1. Континентальная степная Западно-Сибирская область. Климат слагается под значительным воздействием радиационных факторов и характеризуется быстро возрастающей к югу засушливостью. Занимает степи Казахстана. Южная граница области проходит по северной границе зоны пустынь.

Температура января --15°, --20°. Температура июля 20°, 25°. Годовое количество осадков -- 200--300 мм; снежный покров мал. Радиационный баланс превышает затрату тепла на испарение выпадающих осадков.

2. Горная область Алтая и Саян. Климат слагается под действием циркуляционных процессов, развивающихся над Западной Сибирью, и влиянием высотной поясности. Циклоническая деятельность и связанные с ней осадки усиливаются, радиационный баланс снижается по сравнению с прилегающими равнинами. Занимает предгорья и горные районы Алтая …

В зависимости от влияния высотной поясности делится на две подобласти: лесостепную и лесную, высокогорную.

Средняя температура января падает с высотой на 0,20 на каждые 100 м. В июле температура падает на 0,70 на 100 м. Годовое количество осадков на западных склонах в среднем 700 мм.

3. Континентальная пустынная область Средней Азии. Климат слагается под действием резко выраженного влияния радиационных факторов, особенно в летнее время года.

Зимой преобладают северо-восточные ветры, несущие континентальный сибирский воздух. Летом -- северные и северо-западные, с которыми переносится континентальный воздух Западной Сибири и юго-восточных районов Европейской части СССР. Эти воздушные массы претерпевают на Туранской низменности вторую фазу трансформации и приближаются по своим свойствам к воздушным массам тропического типа, в результате чего между ними сглаживаются температурные различия и ослабляется циклоническая деятельность.

Занимает большую часть Туранской низменности. На юге граничит с субтропическими эфемеровыми пустынями Туркмении.

Температура января от 00 на юге, до --150 на севере. Температура июля 25--300. Годовое количество осадков -- 100--200 мм. Радиационный баланс во много раз превышает затрату тепла на испарение, и относительная влажность летом в среднем составляет 30%.

4. Горная область Тянь-Шаня. Климат слагается под действием циркуляционных процессов, развивающихся над Казахстаном и Западной Сибирью и под влиянием высотной поясности. Циклоническая деятельность и осадки усиливаются под действием рельефа.

Занимает горную область Казахстана и северной Киргизии. Падение температуры с высотой составляет в январе 0,5°, в июле 0,7° на 100 м. Годовое количество осадков на западных склонах в среднем около 500 мм.

Казахстан также размещается в пустынной Южно-Туранской области субтропического пояса, климат которой слагается под радиационных факторов и циклонической деятельности иранского фронта.

Занимает эфемеровые пустыни южного Турана. Температура января изменяется от -3° на севере до +2° на юге, температура июля около 30°. Количество осадков -- 150--200 мм. [5, с. 30]

А теперь рассмотрим климат географических областей, составляющих территорию Казахстана, в соответствии с сезонами.

Прикаспийская низменность. Важной особенностью климата европейской части СНГ, который можно наблюдать в западной части Казахстана, в районе Прикаспийской низменности, является сильно выраженное влияние Атлантики, которая оказывает свое смягчающее действие даже в юго-восточных районах, наиболее удаленных от путей атлантических циклонов. [5, с. 43]

Прикаспийская низменность представляет район, отличающийся наибольшей континентальностью климата на Русской равнине. Это связано с действием как радиационных факторов, так и с резко преобладающей ролью континентальных воздушных течений. Последнее особенно сказывается в северной части Прикаспийской низменности, куда часто притекает воздух азиатского происхождения, который зимой снижает температуру, а летом - влажность воздуха.

Континентальность климата Прикаспия зимой проявляется в пониженной (для данной географической широты) температуре воздуха. Смягчающее влияние Каспия почти не сказывается (температура января в Гурьеве, нынешнем Атырау, --100), так как северная мелководная часть моря замерзает.

Повторяемость холодных восточных ветров здесь составляет около 50%. Оттепели в середине зимы редки; в январе в северной части Прикаспийской низменности наблюдается в среднем 1--2 дня с оттепелью, на побережье -- 5 дней. Морозы могут достигать --400 и на побережье --300.

В Прикаспии период с устойчивым снежным покровом в среднем занимает около двух месяцев, но нередки зимы, когда сильные оттепели полностью сгоняют снег.

Хотя усиление антициклоничности на юго-востоке Русской равнины способствует уменьшению облачности, повторяемость пасмурной погоды в Прикаспии составляет все же около 70%.

Весна отличается быстрым нарастанием тепла. С середины апреля до середины мая, в течение одного месяца, температура воздуха в среднем поднимается на 10є, а в отдельные годы на 15є.

В отдельные годы уже во второй половине апреля может устанавливаться жаркая суховейная погода. В исключительных случаях температура воздуха при этом может подниматься в апреле до 30є, в мае до 35є (с примером годового хода температуры, влажности и осадков на Прикаспийской низменности можно ознакомиться по Рисунку 1).

Рисунок 1 Годовой ход температуры воздуха (I), атмосферных осадков (II), относительной влажности (III) и продолжительности солнечного сияния на Прикаспийской низменности

климатическое районирование казахстан атмосферный

Наблюдаются весной также и довольно резкие похолодания, при которых в северном Прикаспии в середине мая возможны ночные заморозки.

Количество осадков весной, как и всюду, возрастает. Основной причиной недостатка осадков, как и во все остальные сезоны, является слабое развитие циклонической деятельности.

В среднем в апреле выпадает осадков на севере 30 мм, на юге 20 мм, в мае соответственно 40 и 30 мм, но бывают годы, когда в сумме за апрель и май выпадает менее 10 мм.

Лето жаркое и сухое. Средняя температура июля в Прикаспии составляет 24--25є; за три летних месяца насчитывается в общей сложности 40--50% дней со средней суточной температурой выше 25є, а в редкие дни температура воздуха может достигать 35є.

Осадков летом выпадает больше, чем в другие сезоны, но все же затрата тепла на их испарение не покрывает величины радиационного баланса. Абсолютная влажность не возрастает, что объясняется малой влажностью почвы, которая в свою очередь зависит от общего недостатка осадков в течение всего года, связанного с ослаблением циклонической деятельности.

Осадков в Прикаспии за три летних месяца в сумме выпадает на севере около 100 мм, на юге только 50 мм. Дожди выпадают редко -- за июль и август на побережье Каспийского моря 5--7 дней с осадками. Осадки выпадают преимущественно в виде кратковременных не обильных ливней. Дожди, дающие за сутки 10 мм, наблюдаются не каждый год, а свыше 20 мм представляют крайне редкое явление.

Ослабление циклонической деятельности и обильная инсоляция являются причиной частых засух. Повторяемость засух в Прикаспийской низменности составляет более 30%. Бывали годы, когда за три летних месяца в сумме выпадало менее 50 мм осадков. Особенно тяжелые для сельского хозяйства условия создаются, когда засуха начинается весной и продолжается в летние месяцы. [5, с. 67]

Осенью температура начинает быстро снижаться. Первые ночные заморозки обычно появляются в сентябре -- начале октября. Средние температуры ноября в Прикаспии очень редко отрицательны.

Осадки по сравнению с летом в общем уменьшаются, но в сентябре обычно их выпадает несколько больше, чем в августе, в связи с падением температуры снижается положение уровня конденсации влаги в атмосфере. Далее осадки снова уменьшаются под влиянием начинающегося зимнего антициклогенеза над материком. Месячные суммы осадков осенью -- 20 -- 30 мм.

Снежный покров устанавливается дружно: в Прикаспии -- в середине декабря. [5, с. 68]

Урал. В горах Урала наблюдается немало местных особенностей не только в смысле хода отдельных метеорологических элементов (температуры, осадков, облачности), но и в отношении всего характера погоды, которая при одних и тех же общециркуляционных условиях может быть различной на западных и восточных склонах, на хребтах и в долинах. Кроме того, наблюдается большое разнообразие микроклиматических условий и зависимости от форм рельефа и характера растительности. Микроклиматические различия на Урале весьма значительны, особенно в южных районах в связи с возрастающей континентальностью климата.

Южная часть Урала, находящаяся на территории Казахстана, пересекается зоной степей. Влияние высотной поясности, накладываясь на широтные различия, смещает к югу зональные границы, особенно климатическую границу между лесом и степью, которая в горах Урала располагается почти на 200 км южнее, чем на прилежащих равнинах.

Зима на Урале в открытых, хорошо обветриваемых районах в температурном отношении мало отличается от прилегающих равнин.

На севере Урала средняя температура января достигает --18є, --20є, на среднем -- около --16є, --17є, на юге --15є.

В горах и на западных предгорьях выпадает много снега. На Южном Урале высота снежного покрова составляет 40 см, снег лежит здесь около 5 месяцев (для сравнения: на Среднем и северном Урале снежный покров достигает 80--90 см и лежит 6--7 месяцев). В восточных предгорьях Урала снега повсюду меньше, чем на западных склонах.

Весна на Урале относительно холодная. Переход средней суточной температуры воздуха к положительным значениям на южном Урале приходится на середину апреля.

Летом температура с высотой в горах быстро падает, что зависит не только от падения температуры с высотой в свободной атмосфере, но и от большей затраты тепла на испарение осадков и большей облачности, чем на прилегающих равнинах. В среднем можно считать, что при разности высот 500 м температура падает на 4є.

Количество осадков и облачность в летние месяцы на Урале повышены по сравнению с равнинами. На Южном Урале по мере увеличения общей засушливости к югу эти различия сглаживаются.

Увеличение облачности и осадков, а также усиление грозовой деятельности в горах связаны с обострением фронтов в проходящих циклонах под действием рельефа, а также развитием термической конвекции на склонах: на склонах Южного и Среднего Урала отмечается большое количество дней с кучевой облачностью. Однако летние дожди не отличаются интенсивностью, число дождливых дней сравнительно велико (14--15), и суточное количество осадков редко достигает 10 мм.

Осень, особенно в северной половине, пасмурная и дождливая. По сравнению с летом количество осадков уменьшается, но число дней с осадками остается почти то же. [5, с. 75]

Степная полоса Южной Сибири и Казахстана. Юг Западно-Сибирской низменности и северная часть Казахского мелкосопочника лежат в полосе степей, которая на севере граничит с лесостепными пространствами, на юге с пустынями средней Азии.

Переход от лесной зоны к степи отмечается постепенным уменьшением годового количества осадков и ростом величины радиационного баланса. При переходе же от зоны степей к пустыням наблюдается не только изменение в общей величине увлажнения, но и изменение в характере годового хода осадков; в пределах степной зоны сохраняется характерный для всей территории СНГ (кроме пустынных областей) летний максимум в годовом ходе осадков, который у северных границ пустыни исчезает.

Климат степей Западной Сибири отличается большей континентальностью по сравнению с полосой степи на русской равнине; между степной и лесной зонами в Сибири он смещается несколько к северу.

Высокая степень континентальности климата проявляется в увеличении годовой амплитуды температуры воздуха и большой засушливостью по сравнению с Европейской частью СНГ.

Зима значительно более сурова, чем на той же широте в Европейской части СНГ, средние температуры января составляют --15є, --16є, т.е. примерно такие, как в Архангельской области России.

В первую половину зимы выпадает основное количество снега и довольно часто наблюдаются сильные ветры (бураны), превышающие в открытой степи иногда 15 м/с. Вторая половина зимы обычно сухая, ясная и сравнительно тихая; минимумы температуры могут достигать --45є, --50є, оттепели очень редки и наблюдаются лишь в южных районах.

Снежный покров невелик (30--40 см) и залегает неравномерно; на возвышенных местах он совсем мал и почва здесь глубоко промерзает.

Весна отличается быстрым ростом инсоляции и температуры воздуха -- средние температуры марта составляют --8є, --10є, средняя температура мая 15є, максимум температуры в северных районах в марте может достигать 10є, в мае 35є. Быстрый рост температуры вызывается, с одной стороны, увеличением инсоляции, с другой -- притоком теплого воздуха с юга, с равнин Турана, где средняя температура в апреле значительно превышает 10є, а в мае приближается к 20є. Приток Туранского воздуха в степную полосу Сибири совершается главным образом по западной окраине восточно-сибирских антициклонов.

Переход температуры воздуха через 0є и сход снежного покрова в среднем наблюдается в северной части в середине апреля, на юге -- в начале этого месяца. В отдельные годы эти сроки могут колебаться в пределах целого месяца.

Наблюдаются резкие колебания температуры как в суточном ходе, так и не периодические. В результате теплых и холодных вхождений температура воздуха в течение апреля может колебаться в пределах 60є: максимум 30є, минимум --30є. Сильные заморозки и снежные бури возможны и в первой половине мая. Таяние снега протекает очень быстро -- иногда в течение одной недели.

Осадков в весенние месяцы выпадает немного -- в апреле 20 мм, в мае 30 мм, что по сравнению со степной частью Украины составляет 60--70%. В связи с этим запасы влаги в почве, создаваемые снеготаянием, приобретают очень большое значение в весеннем увлажнении территории.

В засушливости весны в некоторые годы немалую роль играют суховеи, которые наиболее часто наблюдаются в мае. Даже в начале мая в северных районах температура воздуха при суховее может достигать 30є при относительной влажности ниже 15%.

Западно-сибирские суховеи, в отличие от европейских, наблюдаются преимущественно при южных ветрах, возникающих на западной окраине восточно-сибирских антициклонов.

Летом в степной полосе развивается интенсивная трансформация воздушных масс, резко возрастают по сравнению с лесной зоной России инсоляция и температура воздуха; повторяемость пасмурного состояния неба составляет только 30%, средняя температура июля достигает 22--24є, максимумы 40--45є.

Количество осадков с севера на юг быстро уменьшается. В северных районах степной зоны наблюдается еще увеличение осадков летом по сравнению с весной, на юге же, как указывалось, летний максимум в годовом ходе осадков постепенно исчезает; количество осадков в июле по всей степной полосе составляет 30--40 мм.

В силу прогревания преимущественно арктических воздушных масс засухи и суховеи чаще наблюдаются в первую половину лета и обычно служат продолжением весенних засух. Летние суховеи отличаются еще более высокой температурой, чем майские; максимум температуры воздуха может достигать 35є и даже 40є при относительной влажности около 20%.

Сравнивая засушливые годы на Европейской части СНГ и в Западной Сибири, можно заметить, что часто они не совпадают. Это можно объяснить отчасти тем, что вхождения на европейскую территорию арктического воздуха, способствующего развитию засухи, связано с циклонической деятельностью над Западной Сибирью.

Начало осени нередко бывает еще очень теплым. В первой половине сентября температура воздуха в центральных степных районах иногда поднимается до 30є, но наряду с этим могут наблюдаться и первые заморозки. В дальнейшем температуры начинают быстро падать, особенно от октября к ноябрю. В северных районах степной зоны в конце октября появляется снежный покров. Средние температуры октября положительные, но могут наблюдаться морозы и до -25є.

В октябре усиливается облачность и увеличивается число дождливых дней - это месяц, в течение которого происходит в основном накопление осенних запасов влаги в почве, так как в это время сильно сокращается испарение. Только в очень редкие годы октябрь бывает засушлив, обычно же в этом месяце выпадает даже несколько больше осадков, чем летом.

С ноября начинаются устойчивые морозы и рост снежного покрова, который к концу месяца достигает более Ѕ своей наибольшей высоты. Средняя температура в северной части достигает -10є, а минимальная -40є. [5, с. 82]

С примером годового хода основных метэлементов в степной полосе Западной Сибири и Казахстана можно ознакомиться на Рисунке 2.



Рисунок 2 Годовой ход температуры воздуха (I), атмосферных осадков (II), относительной влажности (III) в степной полосе Западной Сибири и северного Казахстана

Алтай. Горная область Алтая, несмотря на континентальность положения, отличается более мягким климатом по сравнению с Западно-Сибирской низменностью. Зима теплее, лето прохладнее, осадков в общем значительно больше; в переходные сезоны подъем и падение температуры происходят более плавно. Причиной этому служат усиление влияния свободной атмосферы с высотой и обострение фронтов под действием рельефа.

Второй особенностью климата Алтая, как всякой горной страны, является большая неравномерность в распределении температуры, облачности и осадков, обусловленная экспозицией склонов и различными формами рельефа. Так, например, в западном Алтае местами выпадает до 1500 мм осадков в год, на юго-востоке же 200-300 мм (на территории России).

Климатические контрасты, характерные для Алтая, связаны также с разнородными влияниями, встречающимися здесь. Затухающее влияние атлантического океана, являющегося основным поставщиком влаги в умеренных широтах Азии, вспыхивает здесь с новой силой под действием крупных разнообразно ориентированных горных хребтов. В то же время здесь сказывается близкое соседство с Центральной Азией - областью с наиболее резко выраженными чертами материкового климата. Весьма важную роль в климате Алтая играют вхождения арктического воздуха, создающие резкие колебания температуры воздуха, особенно в переходные сезоны.

Зима в горах Алтая менее сурова, чем на прилегающих к ним равнинах. В среднегорных районах Алтая, например, январь на 2-3є теплее, чем в степях северного Казахстана.

В периоды спокойного состояния атмосферы при развитии антициклонов разнообразие форм рельефа создает большую «пятнистость» в распределении температуры, и в закрытых горных котловинах минимальная температура может опускаться ниже -50є. При прохождении циклонов, когда усиливается ветер и возрастает облачность, температурные различия, зависящие от форм рельефа, сглаживаются.

На западных склонах хребтов и в обращенных на запад долинах выпадает относительно много осадков - в среднем 30-40 мм в месяц; с высотой количество осадков возрастает. Развернутый к северо-западу веер хребтов Алтая открывает доступ влаге во внутренние горные районы, где накапливаются большие запасы снега, питающие многоводную речную сеть.

Весна в горной области протекает менее активно, чем на прилежащих равнинах. Весной быстро разрушается характерная для зимы инверсия температуры, и на равнине становится теплее, чем в горах.

Рост температуры сильно задерживается также в связи с таянием большого количества снега. Весенний паводок в горных реках нарастает медленно, пока не начинают выпадать весенние дожди. В среднегорных районах на северных склонах снег лежит местами до середины мая.

Осадки весной быстро возрастают в связи с увеличением влагосодержания воздуха и усилением циклонической деятельности; в мае в среднем выпадает от 40 до 100 мм в зависимости от экспозиции и высоты.

Температура лета в горах с высотой убывает: в предгорьях средняя температура июля составляет 19є, на высоте 1000 м 14є, 16є. В закрытых долинах в среднегорном поясе возможны ночные заморозки даже в июле. Снеговая линия располагается на юго-западе на высоте 2400 м (для сравнения: на северо-востоке Алтая - около 2000 м). Осадков летом выпадает наибольшее количество - таков характер годового хода осадков повсюду в горной области, но количество их весьма разнообразно: в юго-западном Алтае в июле выпадает свыше 150 мм (для сравнения, в юго-восточном Алтае - менее 50 мм).

Первая половина осени дождливая. В сентябре и октябре выпадает осадков не меньше, чем в летние месяцы, но температура воздуха при этом значительно ниже, меняется также и характер осадков, они становятся менее интенсивными, но более продолжительными. Выпадение осенних осадков связано главным образом с циклонами арктического фронта и поэтому часто сопровождается значительными понижениями температуры; в среднегорных районах первые снегопады наблюдаются иногда во второй половине сентября.

В периоды между циклонической погодой устанавливается ясная тихая погода с большим суточным ходом температуры. Суточные колебания температуры бывают особенно значительны в начале осени, когда в долинах днем температура достигает 20є, а по ночам нередки заморозки. [5, с. 84]

Северный Туран. Территория Средней Азии является наименее доступной областью для атлантических воздушных масс, несущих на материк основные запасы влаги. Влияние Каспийского моря на климат примыкающих к нему пустынь очень ограничено. Оно заметно в неширокой полосе побережья и проявляется в небольшом повышении температуры зимних месяцев и в увеличении влажности воздуха, но на увеличение осадков действия не оказывает. Годовое количество осадков на восточном побережье Каспия так же мало, как и в пустыне. Климатическая роль Аральского моря в отношении окружающих пустынь еще меньше, чем Каспийского. Между равнинной и горной частями Средней Азии в климатическом отношении существует взаимная связь: сильное прогревание и сухость воздуха летом над обширными пустынями Турана способствует поднятию снеговой линии в горах Средней Азии намного выше, чем на Кавказе и в Альпах.

Зима на равнинах Северного Турана относительно холодная, что объясняется не только континентальностью положения, но и притоком холодных воздушных масс из Сибири. Об этом свидетельствует преобладающее направление ветров и быстрое падение температуры с юга на север - у границы с субтропиками средняя температура воздуха в январе близка к нулю, в северных же районах она около -14є.

Наиболее низкие температуры воздуха наблюдаются в Аральской котловине: на северном побережье Аральского моря температура января около -12є (для сравнения, на южном -6є). На восток с постепенным повышением равнины температура возрастает: в долине Сырдарьи -3є (на той же широте, в низовье Амударьи -6є).

Оттепели сравнительно редки: в северных районах в январе насчитывается 3-4 дня (в южных 15). Подъем температуры во время оттепелей тоже невелик, в северной части абсолютный максимум в январе не достигает 10є (в южных районах он не выше 15є). Это объяснятся тем, что условия циркуляции атмосферы редко благоприятствуют выносу теплого иранского воздуха в северный Туран. В отдельные зимы наблюдается все же большое разнообразие температурных условий, так, например, на северном побережье Аральского моря средняя температура января колеблется от -2є до -24є.

Суровость погоды возрастает за счет сильных ветров (чаще всего северо-восточного направления), возникающих на периферии антициклонов при приближении южных циклонов. Не смягчает холодной зимы и близость Аральского моря, северная часть которого ежегодно замерзает.

Количество осадков в среднем около 15 мм в месяц. Снежный покров мал и не всюду лежит сплошным слоем, нередко сильные ветры сдувают снег и обнажают почву. Устойчивый снежный покров наблюдается только в северных районах области; начало его образования относится к середине декабря, конец - к первой половине марта.