Тепловые пояса Земли

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Тепловые пояса Земли

Неравномерный нагрев земной поверхности обусловливает разные температуры воздуха на разных широтах. Широтные полосы с определенными температурами воздуха называются тепловыми поясами. Пояса различаются между собой количеством тепла, поступающего от Солнца. Их простирание зависимости от распределения температур хорошо иллюстрируют изотермы (От греческого "изо" - Одинаковый, "терма"- Тепло). Это линии на карте, соединяют точки с одинаковой температурой.

Жаркий пояс размещен вдоль экватора, между Северным и Южным тропиками. Он ограничен с обеих сторон изотерм 20 0С. Интересно, что границы пояса совпадают с границами распространения пальм на суше и кораллов в океане. Здесь земная поверхность получает наибольшее солнечного тепла. Дважды в год (22 декабря и 22 июня) полдень солнечные лучи падают почти отвесно (под углом 900). Воздуха от поверхности сильно нагревается. Поэтому там жарко в течение года.

Умеренные пояса (В обоих полушариях) примыкают к жаркому поясу. Они протянулись в обоих полушариях между полярным кругом и тропиком. Солнечные лучи там падают на земную поверхность с некоторым наклоном. Причем, чем севернее, тем наклон больше. Поэтому солнечные лучи меньше нагревает поверхность. В результате меньше нагревается и воздух. Вот почему в умеренных поясах холоднее, чем в жарком. Солнце там никогда не бывает в зените. Четко выраженные времена года: зима, весна, лето, осень. При этом чем ближе к полярному кругу, тем зима длительная и холоднее. Чем ближе к тропика, тем продолжительнее и теплее лето. Умеренные пояса со стороны полюсов ограничивает изотерма теплого месяца 10 0С. Она является пределом распространения лесов.

Холодные пояса (Северный и южный) обоих полушарий лежат между изотермами 10 0С и 0 0С самого теплого месяца. Солнце там зимой по несколько месяцев не появляется над горизонтом. А летом, хотя и не заходит за горизонт месяцы, однако стоит очень низко над горизонтом. Его лучи лишь скользят по поверхности Земли и нагревают ее слабо. Поверхность Земли не только нагревает, но и охлаждает воздух. Поэтому температуры воздуха там низкие. Зимы холодные и суровые, а лето короткое и прохладное.

Два пояса вечного холода (северный и южный) окружены изотермой с температурами всех месяцев ниже 0 0С. Это царство вечного льда.

Итак, нагрева и освещения каждой местности зависит от положения в тепловом поясе, то есть - от географической широты. Чем ближе к экватору, тем больший угол падения солнечных лучей, тем сильнее нагревается поверхность и высокая температура воздуха. И наоборот, с удалением от экватора к полюсам угол падения лучей уменьшается, соответственно температура воздуха снижается.

Важно помнить, что линии тропиков и полярных кругов за пределы тепловых поясов принимаются условно. Поскольку в действительности температура воздуха определяется еще и рядом других условий (см. статью основные и переходные климатические пояса).

1.1 Жаркий

Экваториальный пояс - зона низкого давления, восходящих токов воздуха, слабых ветров. Температуры весь год высокие (около +28 °c), влажность воздуха большая. Осадков много - около 2000 мм. Сезонные колебания среднемесячных температур и осадков незначительные.

Субэкваториальным поясам свойственна сезонная смена воздушных масс: летний муссон приносит жаркий и влажный экваториальный воздух, зимой господствует сухой континентальный тропический воздух. Такой климат с влажным летом и сухой зимой называется муссонным.

Тропические пояса характеризуются аридным (сухим) климатом, в них величайшие пустыни мира: Сахара, аравийские, австралийские. Температура воздуха колеблется от +20 °c летом, до +15 °c зимой.

1.2 Умеренный

В субтропических поясах воздушные массы меняются с тропических - летом, на умеренные - зимой, а температуры в течение всего года выше нуля. Однако возможны кратковременные понижения температуры до отрицательных значений и даже выпадение снега. На равнинах снег быстро тает, а в горах может лежать по несколько месяцев. Во внутриматериковых районах климат аридный, с жарким (около +30 °c) сухим летом, прохладной (0...+5 °c), относительно влажной (200-250 мм) зимой. Смена воздушных масс и частое прохождение атмосферных фронтов определяет неустойчивую погоду. Вследствие недостаточного увлажнения, здесь преобладают ландшафты пустынь, полупустынь, сухих степей. Особым резко континентальным климатом с прохладным летом, суровой зимой и незначительными осадками выделяется крупнейшее и высочайшее (4-5 км) нагорье мира Тибет с высокогорными пустынями.

В Южном полушарии, где нет крупных материков, и в умеренный пояс заходят только узенькая часть Южной Америки, остров Тасмания и Южный Новой Зеландии, климат океанический мягкий с теплой зимой и нежарким летом, равномерными обильными (около 1000 мм) осадками. И только в Патагонии климат переходный к континентальному, а увлажнение недостаточное.

В Северном полушарии, напротив, господствуют обширные массивы суши и развит целые спектр различающихся по степени континентальности климатов. С запада на восток - от умеренного до резко континентального климата - увеличиваются суточные и сезонные амплитуды температур, а годовое количество осадков уменьшается от 700-600 мм до 300 мм и даже до 200-100 мм в Средней и Центральной Азии. Летом осадков выпадает больше, чем зимой, причем разница эта существеннее в центре материков, особенно в Восточной Сибири, за счет весьма сухой антициклональной зимы.

В умеренном поясе выделяют северную часть с прохладным летом и относительно суровой зимой и южную часть с теплым летом и относительно мягкой зимой.. Июльские температуры изменяются от -4...-10 °c до +12 °c на севере и до +30 °c на юге, январские от -5 °c на западе до -25...-30 °c в центре материков, в Якутии даже ниже -40 °c.

1.2 Холодный

Субарктическому и субантарктическому поясам свойственна сезонная смена воздушных масс: летом ПВ, зимой АВ. На севере Евразии и Северной Америки климат континентальный и резко континентальный с прохладным сырым летом с температурами менее +10...+12 °c и долгой, суровой (до -40...-50 °c) малоснежной зимой и большими годовыми амплитудами температуры. В районе г. Оймякон находится полюс холода Северного полушария и всей планеты - (-78 °c). Такие условия способствуют поддержанию повсеместно распространенной вечной мерзлоты. Осадков немного (200-100 мм), однако из-за низких температур увлажнение избыточное. Господствующие здесь тундра и лесотундра сильно заболочены.

Для морского климата северных и южных побережий характерны прохладное (+3...+5 °c) сырое лето, относительно мягкая (-10...-15 °c) зима, плавучие морские и материковые льды, постоянные туманы при значительном для таких низких температур количестве осадков (до 500 мм). По побережьям материков и на островах распространена тундра.

В арктическом (Гренландия и острова Канадского архипелага) и антарктическом поясах (Антарктида), преобладает континентальный климат. Это наиболее холодные районы Земли - весь год столбик термометра не поднимается выше нуля, а на внутриконтинентальной антарктической станции "Восток" зарегистрирован абсолютный минимум температуры -89,2 °c (но станция "Восток" расположена на высоте 3488 м). Осадков выпадает менее 100 мм. Здесь вряд ли можно увидеть что-либо кроме ледяных пустынь. В Арктике климат океанический. Преобладают отрицательные температуры, однако во время полярного дня может потеплеть до +5 °c. Осадков также мало, для островов характерна тундра.

2.Воздушные массы

Большие массы воздуха в тропосфере, соизмеримые по размерам с материком или океаном и обладающие более или менее одинаковыми свойствами (температурой, влажностью, прозрачностью, содержанием пыли и т.п. - прим. от geoglobus.ru), называются воздушными массами. Они простираются вверх на несколько километров, достигая границ тропосферы.

Воздушные массы перемещаются из одних районов земного шара в другие, определяя климат и погоду на данной территории. Каждая воздушная масса обладает свойствами, характерными для района, над которым она сформировалась.

Перемещаясь на другие территории, она несёт с собой свой режим погоды. Но проходя над территорией с иными свойствами, воздушные массы постепенно изменяются, трансформируются, приобретая новые качества.

В зависимости от регионов образования различают четыре типа воздушных масс: арктические (в Южном полушарии -- антарктические), умеренные, тропические и экваториальные. Все типы делятся на подтипы, обладающие своими характерными свойствами. Над материками формируются континентальные воздушные массы, а над океанами -- океанические. Смещаясь вместе с поясами атмосферного давления в течение года, воздушные массы занимают не только постоянные пояса своего пребывания, но по сезонам господствуют в соседних, переходных климатических поясах. В процессе общей циркуляции атмосферы воздушные массы всех типов связаны между собой.

Воздушные массы, которые перемещаются с более холодной земной поверхности на более тёплую и которые имеют более низкую температуру, чем окружающий воздух, называют холодными воздушными массами. Они приносят похолодание, но сами прогреваются снизу от тёплой земной поверхности, при этом образуются мощные кучевые облака и выпадают ливневые дожди. Особенно сильные похолодания происходят в умеренных широтах при вторжении холодных масс из Арктики и Антарктиды - прим. от geoglobus.ru. Холодные воздушные массы иногда достигают южных районов Европы и даже Северной Африки, но чаще всего задерживаются горными хребтами Альп. В Азии арктический воздух свободно распространяется на обширные территории, до горных хребтов южной Сибири. В Северной Америке горные хребты расположены меридианально, поэтому холодные арктические воздушные массы проникают до Мексиканского залива.

Массы воздуха, имеющие более высокую температуру, чем окружающий воздух, и приходящие на более холодную земную поверхность, называются тёплыми воздушными массами. Они приносят потепление, а сами охлаждаются снизу, при этом образуются слоистые облака и туманы. Летом тёплые тропические воздушные массы из Северной Африки проникают иногда до северных районов Европы и существенно повышают температуру (иногда до +30 °С).

Местной, или нейтральной, воздушной массой называют массу, находящуюся в тепловом равновесии со своей средой, то есть день за днём сохраняющую свои свойства. Изменяющаяся воздушная масса может быть и тёплой и холодной, а по завершении трансформации она становится местной.

Там, где встречаются воздушные массы разных типов, образуются атмосферные фронты.

Умеренные воздушные массы формируются в умеренных широтах. Те из них, что образуются над континентом, зимой отличаются низкой температурой и низким содержанием влаги и приносят ясную и морозную погоду. Летом континентальные умеренные воздушные массы сухие и жаркие. Умеренные воздушные массы, сформировавшиеся над океаном, тёплые и влажные. Зимой они приносят оттепели, а летом -- похолодание и осадки.

Арктические и антарктические воздушные массы формируются над ледяной поверхностью полярных широт. Для них характерны низкая температура и небольшое количество влаги. Они значительно понижают температуру тех районов, куда вторгаются. Летом, продвигаясь в центр Евразии, эти воздушные массы постепенно нагреваются, ещё больше иссушаются и становятся причиной суховеев в южных областях Западно-Сибирской низменности.

Тропические воздушные массы жаркие в любое время года. Морской подтип тропических воздушных масс отличается высокой влажностью, а континентальный -- сухостью и запылённостью. Над океанами в тропиках весь год господствуют пассаты - прим. от geoglobus.ru. Для воздушных масс, формирующихся в этих районах, характерны умеренно высокие температуры от +20 до +27 °С летом и нежаркие -- до +10 +15 °С зимой. В районах тропических пустынь над материками образуются крайне сухие воздушные массы со средними температурами +26 +40 °С.

Экваториальные воздушные массы формируются в экваториальных широтах. Они обладают высокой температурой и высокой влажностью независимо от того, где они сформировались - над материком или над океаном. Средние температуры экваториальных воздушных масс во все месяцы года заключаются с пределах от +24 до +28 °С. Поскольку испарение в этих районах велико, велика и абсолютная влажность, а относительная влажность даже в самые сухие месяцы года выше 70%.

3. Атмосферные осадки

тепловой пояс воздушный атмосферный

Их образование

Атмосферные осадки - это всякая влага, выпавшая из атмосферы на земную поверхность. К ним относятся дождь, снег, град, роса, иней. Осадки могут выпадать как из облаков (дождь, снег, град), так и из воздуха (роса, иней).

Главным условием образования атмосферных осадков является охлаждение тёплого воздуха, приводящее к конденсации содержащегося в нём пара.

При подъёме и охлаждении тёплого воздуха образуются облака, состоящие из капелек воды. Сталкиваясь в облаке, капли соединяются, увеличивается их масса. Нижняя часть облака синеет, и оно проливается дождём. При отрицательных температурах воздуха капли воды в облаках замерзают и превращаются в снежинки. Снежинки слипаются в хлопья и выпадают на землю. Во время снегопада они могут немного подтаять, и тогда идёт мокрый снег. Бывает, что воздушные потоки многократно опускают и поднимают замёрзшие капли, в это время на них нарастают ледяные слои. Наконец капли становятся такими тяжёлыми, что выпадают на землю градом. Иногда градины достигают размера куриного яйца.

В летнее время при ясной погоде охлаждается земная поверхность. От неё охлаждаются приземные слои воздуха. Водяной пар начинает конденсироваться на холодных предметах - листьях, траве, камнях. Так образуется роса. Если температура поверхности была отрицательной, то капельки воды замерзают, образуя иней. Роса обычно выпадает летом, иней - весной и осенью. При этом и роса, и иней могут образоваться только при ясной погоде. Если небо закрыто облаками, то земная поверхность остывает незначительно и не может охладить воздух.

По способу образования выделяются конвективные, фронтальные и орографические осадки. Общим условием образования осадков является восходящее движение воздуха и его охлаждение. В первом случае причиной подъёма воздуха является его нагревание от тёплой поверхности (конвекция). Такие осадки выпадают круглый год в жарком поясе и в летнее время в умеренных широтах. Если тёплый воздух поднимается вверх при взаимодействии с более холодным воздухом, то образуются фронтальные осадки. Они в большей мере свойственны умеренным и холодным поясам, где чаще встречаются тёплые и холодные воздушные массы. Причиной подъёма тёплого воздуха может быть его столкновение с горами. В этом случае образуются орографические осадки. Они характерны для наветренных склонов гор, причём количество осадков на склонах больше, чем на прилегающих участках равнин.

Количество выпавших осадков измеряется в миллиметрах. В среднем за год на земную поверхность выпадает около 1100 мм осадков.

Распределение осадков на земном шаре. Атмосферные осадки на планете распределяются неравномерно. Это зависит от географического положения местности и преобладающих ветров. Наибольшее количество осадков выпадает в экваториальных (свыше 2 000 мм) и умеренных (более 800 мм) широтах. Мало осадков (200 мм) выпадает в тропических и полярных широтах. Однако такое распределение нарушается характером земной поверхности: над океанами осадков выпадает больше, чем над сушей. В горах гораздо больше осадков "принимают" те склоны обращении к господствующих ветров. Так, в Украине наветренные склоны Карпат получают 1500 мм в год, а подветренные - вдвое меньше -750 мм в год.

Рекордно большая годовое количество осадков на Земле имею в поселке Черапунджи, что у подножия Гималаев, - 23 000 мм. А самым дождливым местом на планете считаются Гавайские острова, Где 335 дней в году бывает с дождем, который приносит 12 000 мм воды. Рекордно засушливыми местами, где осадки не выпадают годы, является пустыни Атакама в Южной Америке (1 мм в год) и Сахара в Африке (5 мм в год).

Распределение осадков на Земле зависит от целого ряда причин:

а) от размещения поясов высокого и низкого давления. На экваторе и в умеренных широтах, где формируются области низкого давления, осадков выпадает много. В этих областях нагретый от Земли воздух становится легким и поднимается вверх, где он встречается с более холодными слоями атмосферы, охлаждается, и водяной пар превращается в капельки воды и выпадает на Землю в виде осадков. В тропиках (30-е широты) и полярных широтах, где образуются области высокого давления, преобладают нисходящие воздушные токи. Холодный воздух, опускающийся из верхних слоев тропосферы, содержит мало влаги. При опускании он сжимается, нагревается и становится еще суше. Поэтому в областях повышенного давления над тропиками и у полюсов осадков выпадает мало;

б) распределение осадков зависит также и от географической широты. На экваторе и в умеренных широтах выпадает много осадков. Однако земная поверхность на экваторе прогревается больше, чем в умеренных широтах, поэтому восходящие потоки на экваторе значительно мощнее, чем в умеренных широтах, а следовательно, сильнее и обильнее осадки;

в) распределение осадков зависит от положения местности относительно Мирового океана, так как именно оттуда приходит основная доля водяных паров. Например, в Восточной Сибири осадков выпадает меньше, чем на Восточно-Европейской равнине, так как Восточная Сибирь удалена от океанов;

г) распределение осадков зависит от близости местности к океаническим течениям: теплые течения способствуют выпадению осадков на побережьях, а холодные препятствуют. Вдоль западных берегов Южной Америки, Африки и Австралии проходят холодные течения, что привело к формированию пустынь на побережьях; д) распределение осадков зависит также от рельефа. На склонах горных цепей, обращенных к влажным ветрам с океана, влаги выпадает заметно больше, чем на противоположных, -- это ясно прослеживается в Кордильерах Америки, на восточных склонах гор Дальнего Востока, на южных отрогах Гималаев. Горы препятствуют движению влажных воздушных масс, а равнина способствует этому.

Размещено на Allbest.ru