- •Атмосферное давление, его физический смысл, единицы измерения, географическое распределение, центры действия, географическое распределение давления в свободной атмосфере.
- •Плотность сухого и влажного воздуха. Виртуальная температура.
- •Строение атмосферы: основные слои и их особенности
- •Уравнение статики атмосферы, барометрическая формула, ее применение, барическая ступень.
- •Адиабатические изменения состояния воздуха,сухоадиабатические изменения температуры, в том числе при вертикальных движениях.
- •Прохождение солнечной радиации через атмосферу, закон Рэлея. Ослабление радиации в атмосфере,к-т прозрачности.
- •Суммарная радиация, радиационный баланс, географическое рпаспределение суммарной радиации и радиационного баланса на земном шаре в течении года, декабря и июня.
- •Барическое поле, горизонтальный барический градиент. Карты барической топографии. Барические системы. Изменение барического поля с высотой в циклонах и антициклонах.
- •Горизонтальный барический градиент, изменение барического градиента с высотой, ускорение воздуха под действием барического градиента.
- •Скорость и направление ветра. Климатическое описание ветра в данном пункте наблюдений. Порывистость ветра. Суточный ход ветра.
- •Силы,действующие в атмосфере. Геострофический ветер.
- •Градиентный ветер в циклоне и антициклоне. Термический ветер.
- •Влияние трения на ветер. Барический закон ветра.
- •Тепловой баланс земной поверхности.
- •Различия в тепловом режиме почвы и водоёмов. Влияние почвенного покрова на температуру поверхности почвы.
- •Распространение тепла вглубь почвы . Законы Фурье.
- •Конвекция. Ускорение конвекции. Стратификация атмосферы м вертикальное равновесие для сухого и насыщенного воздуха.
- •Инверсии температур. Их типы и происхождение.
- •Испарение и насыщение, формула Магнуса, скорость испарения(закон Дальтона). Географическое распределение испарения.
- •Международная классификация облаков.
- •Фронтальные и внутримассовые облака.
- •Типы годового хода осадков, гео распределение осадков.
- •Снежный покров, климатическое значение снежного покрова, снеговая линия.
- •Климатологические фронты.
- •Тропические циклоны: районы возникновения, перемещение, условия погоды.
- •Пассаты, гео распространение, погода пассатов.
- •Климатообразующие процессы и географические факторы климата.
- •Классификация Алисова.
- •Климат умеренных широт по Алисову.
- •Климат Арктики и Антарктиды.
- •Климат тропических муссонов(субэкваториальный).
- •Экваториальный климат
Классификация Алисова.
Б.П.Алисов предложил выделять климатические зоны (пояса) и области, исходя из условий общей циркуляции атмосферы. Семь основных климатических зон он выделяет как зоны, в которых климатообразование круглый год происходит под преобладающим воздействием воздушных масс одного типа( экватор, 2 тропич, 2 умер и две полярные). Между ними располагаются шесть переходных зон, характеризующихся сезонной сменой преобладающих воздушных масс( 2 субэкв,или зоны тропич муссонов, 2 субтропич, субарктич и субантарктич).Границы зон при этом определяются по среднему положению климатологических фронтов. Так, тропическая зона находится между летним положением ВЗК и зимним положением полярных фронтов. Субтропическая зона находится между зимним и летним положением полярных фронтов.В каждой из широтных зон различаются четыре основных типа климата: материковый, океанический, климат западных берегов и климат восточных берегов. Различия связаны с характером подстилающей поверхности, с условиями общей циркуляции атмосферы и отчасти с распределением океанических течений.В соответствии с условиями циркуляции выделяют также тропические (экваториальный, субэкваториальный и тропический) и внетропические (субтропический, умеренный, субполярный и полярный) климатические пояса.
Климат умеренных широт по Алисову.
В умеренных широтах наблюдаются большие сезонные различия в радиационных условиях. УШ- арена наиболее сильной циклонической деятельности на полярных и арктических фронтах. В северном полушарии существуют большие различия в циркуляции на материках и океанах, обусловливающие резко выраженные типы морского и континентального климата. В преимущественно океаническом Южном полушарии континентальный тип климата в УШ практич отсутствует. Климат западных берегов, подверженных преобладающему воздействию морских возд масс-морской, климат восточных берегов-муссонный. В умеренном поясе Алисов выделяет 4 типа: континентальный, морской климат западных частей материков, муссонный климат восточных частей материков и океанический.
Континентальный климат умеренных широт. Этот тип климата имеется на материках Евразии и Северной Америки. Он характеризуется теплым летом и холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Годовая амплитуда температуры большая и растет с удалением в глубь материка. Условия увлажнения меняются в направлении как с юга на север, так и с запада на восток.
В южной части умеренных широт Евразии зимой преобладает режим высокого давления. На климатологических картах именно в этих широтах находится центр знаменитого зимнего Азиатского антициклона с отрогом, направленным на южную часть Европы. Поэтому зимние осадки здесь небольшие и убывают с удалением в глубь материка. Снежный покров по этой причине невысокий, а в Забайкалье, вблизи центра антициклона, достигает ничтожных величин, несмотря на очень суровую зиму.
Летом в южной части умеренных широт Евразии также нередки антициклоны уже субтропического типа, способствующие жаркой и сухой погоде. Летние осадки больше, но и они недостаточны из-за высокой испаряемости при больших летних температурах, поэтому увлажнение в южной части умеренных широт оказывается недостаточным. В общем за год здесь выпадает 200—450 мм осадков. В результате начиная от Молдовы, через Украину, южную часть европейской территории России и дальше за Урал, до Монголии включительно, тянутся степи, в которых летом нередко создаются засушливые условия. В Прикаспийской низменности степи переходят в полупустыню, а за Уралом, в северной части Туранской низменности (Казахстан), — даже в пустыню, т.е. в области с постоянно сухим (аридным) климатом.
В более высоких широтах умеренного пояса Евразии лето менее жаркое, но все же очень теплое, зима более суровая (для каждой данной долготы), большие годовые суммы осадков (300—600 мм). Континентальность также растет с запада на восток (главным образом за счет понижения температур зимы): возрастают годовые амплитуды температуры и убывают осадки. Снежный покров здесь выше и лежит дольше. Это зона смешанных или лиственных лесов. Сравним условия в некоторых ее пунктах. В Москве (55,8° с.ш., 37,6° в.д.) средняя температура июля +18°С, января —10°С; годовая сумма осадков 600 мм. В Казани (55,8° с.ш., 49о в.д.) в июле +20°С, в январе —13°С; осадков за год 459 мм. В Новосибирске (55,0° с.ш., 82,9° в.д.) в июле +19°С, в январе —19°С; осадков за год 425 мм. Максимум осадков везде приходится на лето.
Еще севернее располагается зона тайги, которая тянется от Скандинавии до Тихого океана, с такими же закономерностями в изменении климата с запада на восток, но с большей суровостью зимы. Южная граница зоны тайги в направлении на восток смещается к более низким широтам. В Забайкалье климат тайги уже непосредственно граничит со степным климатом; зона лиственных лесов между тайгой и степью здесь исчезает. На север тайга и ее климат дальше всего заходят на Таймыре. Лето в зоне тайги такое же жаркое, как и в более низких широтах, но зима еще холоднее. Именно за счет суровости зимы климат в восточной части зоны тайги достигает наибольшей континентальности. Осадков выпадает в общем столько же, сколько и в зоне лиственных лесов; увлажнение в общем достаточное, в Западной Сибири приводящее даже к заболачиванию. В Якутске (62,0° с.ш., 129,6° в.д.) в июле +19°С, в январе -44°С; осадков за год 190 мм. Именно в Якутии континентальность климата достигает наибольшей величины.
На материке Северной Америки обнаруживаются те же типы континентального климата умеренных широт. Они распределяются очень сложно, отчасти под влиянием орографии. На западе внутренней части материка, защищенном Скалистыми горами от воздушных масс с Тихого океана, преобладают пустыни и степи, на востоке — лиственные леса. Севернее большая часть Канады занята тайгой, которая особенно далеко на север заходит на Аляске. Соответственно этому распределяются и климатические условия.
Особую разновидность континентального климата представляет климат горных районов в умеренных широтах. В горных районах Тянь-Шаня осадки обильнее, чем в Туранской низменности и на Памире. В благоприятных условиях рельефа они могут превышать 2000 мм; с запада на восток осадки убывают. Температуры здесь, конечно, ниже, чем на низменности. Например, в Пржевальске (42,4° с.ш., 78,4° в.д., 1744 м) в июле +17°С, в январе -7 оС.
Особые условия климата высоких степей и полупустынь наблюдаются в Монголии. На высотах 700—1200 м и выше теплое лето и очень холодная и малоснежная зима; осадки вообще очень небольшие и выпадают преимущественно летом, так как зимой это район центральной части зимнего Азиатского антициклона. В Улан-Баторе (47,9° с.ш., 106,8° в.д., 1309 м) средняя температура июля + 17°С, января —28°С; очень большие суточные амплитуды температуры. Осадки (243 мм год) выпадают преимущественно с мая по сентябрь. В Джаргаланте (Кобдо) (47,9° с.ш., 91,6° в.д., 1370 м) осадков еще меньше, около 122 мм, причем осадки типично летние, зима почти бесснежная.
4.5.4. Климат западных частей материков в умеренных широтах. В западных частях Евразии и Северной Америки в умеренных широтах резко преобладает перенос на материк морских воздушных масс и зимой, и летом. Поэтому здесь климат несет сильный отпечаток океанических влияний и является морским климатом. Он характеризуется не очень жарким летом и мягкой зимой без устойчивого снежного покрова, достаточным количеством осадков и более или менее равномерным сезонным распределением. Это определяет ландшафт широколиственных лесов и лугов. Осадки резко увеличиваются на западных склонах гор.
В Северной Америке вследствие наличия Каскадных и Скалистых гор этот тип климата ограничивается сравнительно узкой прибрежной территорией. В Западной Европе он распространяется в глубь материка с постепенным увеличением континентальности.
В Европе к востоку от Берлина климат становится континентальным. В пределах России такой тип климата переходит в континентальный климат умеренных широт, описанный выше. Наибольшие количества осадков выпадают в этом типе климата в Европе на наветренных склонах гор. Выше указана большая сумма осадков для Бергена, но на некоторых станциях Альп выпадает и свыше 2500 мм в год.
Морской климат для запада Северной Америки характеризуют данные станции Ситка на Аляске (57,1° с.ш., 135,3° з.д.), где в августе +13°С, в январе 0°С; годовая сумма осадков 2343 мм. Но на склонах Каскадных гор выпадают и еще большие суммы осадков — от 3000 до 6000 мм. Такое огромное количество осадков также связано с ярко выраженным влиянием топографии.
4.5.5. Климат восточных частей материков в умеренных широтах. На востоке Азии климат типично муссонный. Муссоны умеренных широт являются продолжением муссонов тропических и субтропических, выражены очень отчетливо и наблюдаются примерно до широты северного Сахалина. Юг Камчатки от них свободен, а над Охотским морем и над севером Камчатки обнаруживается лишь муссонная тенденция. Таким образом, умеренный муссонный климат наблюдается в Приморском крае, в северовосточном Китае, в северной Японии и на Сахалине.
Зимой окраина материка показывается на периферии Азиатского антициклона и здесь преобладает перенос холодного воздуха из Восточной Сибири, поэтому зима малооблачная и сухая со значительными холодами и резким минимумом осадков. Летом над востоком Азии господствует циклоническая деятельность с достаточно обильными осадками. Примером могут служить данные для Хабаровска (48,5° с.ш., 135,0° в.д.), где средняя температура в июле +2С, в январе —22°С и осадков 569 мм в год, из которых на зимнее полугодие (октябрь—март) приходится лишь 99 мм.
Сложнее обстоит дело в Японии, где и зимой достаточно часты циклоны с фронтальными осадками, которые еще усиливаются орографией. Летом, напротив, имеется относительный минимум осадков в середине сезона в связи с отступлением циклонической деятельности к северу. В результате зима может оказаться не менее богатой осадками, чем лето.
В северных районах российского Приморья, где муссонный режим ветра выражен слабо или отсутствует, зима вследствие сильной циклонической деятельности мягче и распределение осадков в течение года равномерное. Так, на станции Ключи на Камчатке (56° с.ш., 160° в.д.) средняя температура в июле +15°С, в январе —17°С; осадков 562 мм в год, из них 314 мм приходится на зимнее полугодие.
Океанический климат в умеренных широтах. Атлантический и Тихий океаны занимают большие площади в умеренных широтах обоих полушарий, а Индийский океан — в умеренных широтах Южного полушария. Преобладающий западный перенос выражен над океанами лучше, чем над материками, особенно в Южном полушарии. Скорости ветра больше, чем над материками. В 40-х и 50-х широтах Южного полушария, между зоной субтропических антициклонов и субантарктическими широтами, где чаще всего проходят центры глубоких циклонов, средние скорости ветра 10—15 м/с. Штормы здесь часты и продолжительны; моряки недаром назвали 40-е широты Южного полушария ревущими. Распределение температуры над океанами более зональное, чем над материками в тех же широтах, а различия между зимой и летом выражены меньше. В связи с холодным летом ландшафт тундры находится на океанических островах в таких низких широтах, в которых на материках тундры еще нет. Так, тундрой покрыты Алеутские и Командорские острова, под 55—52° с.ш.; в Южном полушарии тундрой покрыты Фолклендские острова под 52° ю.ш., остров Южная Георгия, Южные Оркнейские острова и др.
В Северном полушарии западные части океанов зимой заметно холоднее восточных из-за частых вторжений холодных воздушных масс с материков. Летом различия меньше. Облачность над океанами умеренных широт велика и осадки значительны, особенно в широтах субполярных, где наблюдаются наиболее глубокие циклоны.
В зоне между 40 и 60° с.ш. в обоих океанах Северного полушария средние температуры августа заключаются между +22 и +8°С. В феврале в Атлантическом океане — от +15 до —10°С, но в Тихом океане значительно ниже — от +10 до —10°С. В общем разность температур между 40-й и 60-й широтами от зимы к лету убывает. Годовые амплитуды здесь порядка 10—15°С. В Южном полушарии средние температуры этих океанов в зоне между 40 и 60° ю.ш. в феврале от +15 до 0°С, в августе от +10 до —10°С. Преобладающие западные ветры здесь очень сильны и устойчивы, часты штормы.
