2.1.2. Помірний пояс Північної Америки

Помірний пояс простягається з півночі на південь більш як на 2000 км. Тому у межах поясу сильно змінюються температура повітря і кількість опадів. Це дає змогу виділити тут три кліматичні області: морського, континентального та помірно-континентального типів клімату.

Область морського клімату охоплює узбережжя Тихого океану та західні схили Кордильєр. Температури і опади тут мало змінюються впродовж року. Порівняно тепла зима й нежарке літо супроводжуються рясними дощами. За рік випадає 2000-3000 мм опадів.

Для області континентального клімату, що займає центральну частину поясу, навпаки, характерні сезонні відмінності. По-справжньому тепле літо (від +18°С на півночі до +24°С на півдні) змінюється холодною зимою — від -20°С на півночі до -6°С на півдні. Опадів буває значно менше, ніж на узбережжі Тихого океану, — 400-600 мм за рік [11, c.84].

Область помірно континентального клімату розташована у східній частині помірного поясу. Зима тут хоча й холодна, але літо — не дуже жарке. Порівняно з областю континентального клімату збільшується також кількість опадів — у середньому близько 1000 мм. 

Особливості формування в Північній Америці різних типів повітряних мас і перенесення повітряних потоків на­самперед визначаються географічним положенням матери­ка, його будовою та вертикальним і горизонтальним роз­членуванням.

Характерним у будові материка Північна Америка є зменшення його розмірів з півночі на південь. Якщо пів­нічну Америку розглядати з островами Канадського Арктичного архіпелагу, Гренландією і Ньюфаундлендом то спрощено її площу можна порівняти з величезним три­кутником, основа якого міститься в Арктиці — на широтах від 71 до 83° пн. ш., а вершина — на 9° пн. ш., недалеко від Панамської затоки. Загальна його площа разом з островами більш як 24 млн. квадратних кілометрів.

Територія Північної Америки значно розчленована. Тут багато островів і півостровів, заток і проток. Серед остро­вів Канадського Арктичного архіпелагу є такі великі, як Баффінова Земля, Вікторія, Земля Елсміра. Особливо на формування клімату Північної Америки впливають о. Грен­ландія, площа якого 2,2 млн. квадратних кілометрів, і ве­летенська, площею 1 млн. квадратних кілометрів, мілковод­на (до 150 м) акваторія Гудзонової затоки. На сході в ма­терик глибоко врізаються затоки — Св. Лаврентія, Фанді, Чесапікська і Делаверська, а на півдні — глибока (4 км) Мексіканська затока площею 1,5 млн. квадратних кіло­метрів.

На заході Північна Америка омивається водами Калі­форнійської затоки і затоки Сан-Франціско, а на півночі — затоками Аляскинською, Брістольською, Нортон і Коцебу. Тут розташовані півострови Каліфорнія, Кенай і Сьюард. На північ від 48° пн. ш. берег розчленований фіордоподіб­ними затоками Пюджет-Саунд, Лінн, Чатам з островами, серед яких найбільшим є Ванкувер.

Уздовж тихоокеанського узбережжя простягаються мо­лоді гірські масиви Кордільєр. Крайнє східне положення серед них займають Скелясті гори, зі сходу оточені пре­ріями. Між ними і хребтом Сьєрра-Невада (до ,4418 м) розкинулися внутрішні плато і дещо нижчі ділянки — Ко­лумбійське плато й Великий Басейн. У східній частині Північної Америки паралельно атлантичному узбережжю простягаються давні, досить зруйновані Аппалачські гори (найбільша висота 2037 м). Північні й центральні райони материка зайняті рівнинами заввишки 200—500 м, а пів­денні і крайні східні — молодими наносними рівнинами.

Така форма і вертикальна структура Північної Амери­ки створюють своєрідний коридор між Скелястими горами й- Аппалачами, по якому відбувається інтенсивний мери­діональний обмін між арктичними і тропічними повітря­ними масами. Взимку на півночі США і Канади формуєть­ся місцевий термічний максимум, по східній периферії яко­го на материк надходять досить свіжі континентальні арктичні повітряні маси, сформовані над островами Ка­надського Арктичного архіпелагу та мілководними зато­ками, протоками і морями, що в цей час замерзають. Узимку переміщення холодного повітря над рівнинними просторами Канади і США сильно позначається на погод- них умовах, бо спричинює різке охолодження території, А зіткнення таких повітряних мас з морськими, тропічни­ми і помірних широт зумовлює інтенсивні снігопади на значній території. Восени і навесні за таких умов випа­дають дощ і мокрий сніг.

Високі гірські системи вздовж тихоокеанського узбе­режжя стримують вплив океанічних мас повітря на Пів­нічну Америку. Особливо це відчутно в помірному поясі, де взимку в системі Алеутської депресії формуються активні циклони, більшість яких переміщується на схід. Зустрічаючи високі гірські системи, циклони підіймаються по західних схилах і залишають тут більшу частину своєї вологи у вигляді дощу і снігу. Саме цим зумовлені най- інтенсивніші снігопади і найвища потужність снігового по­криву (до 10—12 м) на території Тихоокеанської кліматичної області помірного поясу. Перевалювання циклонів через кілька хребтів обезводнює їх настільки, що на східні схили Скелястих гір потоки потрапляють у вигляді фенів. Під їхнім впливом сніговий покрив тане, перетворюючись, відразу у водяну пару. Такі західні фенові потоки взимку мають місцеву назву чинук — пожирач снігу. Вони спричи­нюють підвищення температури повітря за 15 хв на 15—20 °С. Нерегулярність чинука призводить до значних коли­вань середніх місячних температур. Так, у Калгарі а 1906 р. середня січнева температура становила —21 °С, а в 1907 р.— лише —З °С.

Деякі циклони, в яких після перевалювання через Ске­лясті гори ще зберігається волога, на рівнині поновлюють­ся і зумовлюють атмосферні опади у вигляді снігу, який при великих вітрах і низьких температурах переноситься на значні відстані, утворюючи в ряді місць значні замети.

Вплив Тихого океану на клімат Північної Америки влітку обмежується узбережжям, островами і півострова­ми тропічних і субтропічних широт, де внаслідок поширен­ня східної периферії Гавайського максимуму формується інверсійний шар повітря потужністю 600—700 м, несприят­ливий для виникнення в ньому висхідних потоків, утво­рення хмар і випадання опадів. Інверсія в ряді місць по­силюється впливом холодної Каліфорнійської течії, яка також буває причиною виникнення туманів.

Узимку розміри Гавайського максимуму зменшуються і він відступає від Північної Америки, а інверсійні шари в атмосфері руйнуються під впливом циклонічної діяль­ності на полярному фронті, що забезпечує деяке зволожен­ня цих районів.

Атлантичне узбережжя влітку перебуває під впливом повітряних потоків Азорського максимуму, в яких на мате­рик виноситься волога, а завдяки інтенсивному прогріван­ню земної поверхні формуються висхідні потоки й конвективні хмари, з яких випадають зливи.

Вплив Атлантики на клімат Північної Америки взимку пов’язаний з циклонічною діяльністю на полярному фронті, що часто сприяє перенесенню вологи на континент. Проте в східній частині материка переважає зимове переміщення континентального повітря на океан, що свідчить про взаєм­ний вплив і залежність погодних процесів над океаном і континентом протягом року.

Про різну інтенсивність впливу Тихого й Атлантичного океанів на клімат Північної Америки свідчить те, що се­редні січневі й липневі температури повітря в цілому в

обох районах змінюються з широтою, але абсолютні зна­чення температури в кожному з них найбільше відріз­няються взимку, коли на атлантичне узбережжя значно впливають арктичні вторгнення (див. табл.). У окремі роки ці закономірності порушуються, коли арктичні вторг­нення проходять тихоокеанським узбережжям, а в східній: частині переважають тропічні маси повітря з Мексіканської затоки.

Так, у 1937 р., коли з 9 по 25 січня температура по­вітря в Імперській долині знизилась до —10 °С, а в Лос- Анджелесі— до —2, —7 °С і загинули субтропічні куль­тури не лише в Каліфорнії, а й у південно-східній Мексіці,. на сході США була аномально тепла зима.

Бували аномально холодні зими і в східних районах Північної Америки. Так, зима 1933—1934 рр. була надзви­чайно суворою на північному сході США й південному сході Канади, коли озеро Онтаріо вперше за 60 років за­мерзло. Середня лютнева температура в Бостоні становила? тоді —8,1 °С, а на тихоокеанському узбережжі — в Орего- ні — в цей час цвіли троянди, і в середині лютого поча­лася загальна вегетація дерев.

У східних районах Аляски буває температура —60°С_, а на тихоокеанському узбережжі півострова — тільки» -ЗО °С.

Американські кліматологи використовують для харак­теристики термічного режиму зим такий показник, як кіль»-

кість днів без відлиги. Виявляється, що на рівнинній ча­стині материка на північ від 45° пн. ні. їх буває понад 75, а на західних схилах Каскадних гір і Сьєрри-Невади — тільки 15—20.

Під час хуртовин з великим північно-західним вітром і морозом, що називаються бліццард і виникають при проходженні циклонів на Великій рівнині, в населених пунктах і в місцях перепадів висот, зокрема в замкнутих долинах, улоговинах, утворюються снігові замети висотою від 2,5 до 10 м (провінція Квебек у Канаді).

Інтенсивні зливи і снігопади з ураганними вітрами спо­стерігались у другій половині січня 1959 р. над 15 штатами США. Швидкість вітру >140 км/год, або 40 м/с.

Отже, для зими характерна висока мінливість погод- них процесів, пов’язана з інтенсивною циклонічною діяль­ністю на арктичному та полярному фронтах, частим мери­діональним переміщенням арктичних континентальних і тропічних морських мас повітря. Тільки в крайніх північних районах узимку не буває відлиг, а сніг випадає в усій Пів­нічній Америці аж до центральних районів Флоріди.

Циклонічна діяльність різко знижується навесні, особ­ливо в південних і центральних районах, внаслідок змен­шення температурного контрасту між материком і океаном.

Навесні із зростанням висоти Сонця і тривалості дня значно збільшується добова та місячна суми сонячної ра­діації порівняно з її сумами взимку: в Новому Орлеані — вдвічі, у Чікаго — втричі, а в Фербенксі — приблизно в 30 разів. Усе це сприяє інтенсивному зростанню темпера­тури повітря від місяця до місяця (протягом березня— квітня від 3—5 °С на півдні до 12—13 °С на півночі).

Вже на початку квітня на всій рівнинній частині США встановлюються додатні добові температури, а у внутріш­ніх районах Аляски й на півночі Канади добові темпера­тури переходять через 0 °С внаслідок танення снігу з кінця квітня до кінця травня. Під час інтенсивного танення снігу бувають повені.

Для весни характерне повернення холодів у результаті переважання арктичних повітряних мас. Похолодання по­ширюється до Нью-Йорка та Вашінгтона у квітні й на початку травня. З середини травня над Північною Амери­кою встановлюється літній режим погоди.

Улітку контрасти в розподілі сумарної радіації змен­шуються внаслідок зростання тривалості дня з широтою.

У цей час на Тихому та Атлантичному океанах збіль­шується потужність баричних максимумів. Арктика ж залишається досить холодною через танення льоду. Вторг­нення арктичного повітря на материк здебільшого видо­змінюється. Висока його сухість зумовлює значну добову амплітуду температури (до 15°С в помірних широтах). Погода ясна і прохолодна, різниці температури між арктичним і морським атлантичним повітрям досягають 20—25 °С.

На тихоокеанському узбережжі східною периферією Гавайського максимуму просуваються океанічні повітряні маси, характерною рисою яких є значна кількість вологи, у зв’язку з інверсією. Під впливом холодної Каліфорній­ської течії повітря охолоджується, в ньому утворюються^ літні тумани смугою до 400 км уздовж берега або ж у де­яких випадках ідуть нічні обложні опади.

Улітку південний схід Північної Америки потрапляє під. вплив мусонних потоків, що зумовлюється не лише терміч­ним контрастом між морем і сушею, а й розвитком Азорського максимуму, у західній частині якого в південних потоках на материк виноситься тропічне повітря.

Температурні контрасти між окремими типами повітря­них мас улітку згладжуються, тому циклонічна діяльність у цей час зменшується.

Улітку в центральних районах і на південному сході США (до 45° пн. ш.) бувають руйнівні повітряні вихори діаметром від 10 м до 1,5 км — торнадо. Вони супроводяться зливами з градом і грозами. Майже завжди тор­надо проносяться з півдня або південного сходу із серед­ньою швидкістю 50—65 км/год чи 14—20 м/с, а іноді 650— 800 км/год. Загальна протяжність шляху торнадо — від ЗО—60 до 500 км. У преріях, де вони бувають найчастіше,, їх називають сучильщик, а територію між Скелястими го­рами і Аппалачами — алеєю торнадо.

Торнадо виникають у вологому морському тропічному повітрі, де сприятливі умови для формування висхідних потоків.

Як тропічні циклони, так і торнадо, досліджують для їх прогнозування і попередження населення. При цьому широко використовують результати спостережень за погод- ними процесами з космосу, з автоматичних космічних ко­раблів, а також з пілотованих спеціальних радянських та американських космічних лабораторій.

У ряді країн (Росії, США, Японії) створено спеціальні; центри, які не лише констатують стан погодних процесів,, а й розробляють нові методи й засоби дослідження, а та­кож захисту від цих складних і шкідливих погодних прощесів. Серед них розроблені радянськими та американськи­ми вченими способи впливів на грозові хмари.

За допомогою ряду реагентів — твердої вуглекислоти, йодистого срібла, кам’яної солі та інших речовин радян­ські вчені добилися значних успіхів у захисті сільськогос­подарських угідь від градобою.

Американські вчені пропонують засівати грозові хмари металевими нитками або ж відводити грозові електричні заряди з них за допомогою спеціального заземленого три­кілометрового кабелю, що піднімається у висоту ракетою, а після виконання завдання спускається на землю на па­рашуті.

У деякі роки влітку Гавайський максимум поширюєть­ся далеко на схід, змикаючись з Азорським. Східною пе­риферією Гавайського максимуму надходять повітряні маси помірних широт, трансформовані з арктичних. Про­суваючись на південь, вони інтенсивно перетворюються в тропічні, висушуючи грунт і спричинюючи посушливу по­году на значній території Північної Америки з температу­рою повітря понад 35 °С. Внаслідок цього рівень води в озе­рах (Мічіган, Ері, Онтаріо та ін.) значно знижується.

За таких умов у замкнутих улоговинах особливо жар­ко. Так, у Долині Смерті (пустиня Мохаве) зафіксовано температури понад 55°С (абсолютний максимум 56,6°С).

У центральних районах США улітку виникають суховії, найбільш інтенсивні в рівнинних частинах штатів Техасу, Канзасу, Нью-Мехіко, Колорадо і Небраска й дещо слаб­кіші в Іллінойсі, Вісконсіні, Індіані, Мічігані та Огайо. Найчастіше суховійна погода буває в липні—серпні, а іно­ді—у травні та вересні. Температура повітря при цьому становить 38—43 °С (за 10 хв вона може піднятись на 4 °С, а відносна вологість знижується при цьому на 10%).

У другій половині літа в південних, південно-східних і східних районах проходять тропічні циклони (урагани).

У серпні день стає помітно меншим, що разом із зни­женням висоти Сонця спричиняє зменшення добових сум сонячної радіації і зниження температури повітря. Посту­пово зростає роль нічного охолодження, на що природа реагує поступовим переходом до осені й завершенням цик­лу розвитку рослин.

Залежно від переважання різних типів повітряних мас протягом року і між турбулентним теплообміном та воло­гообміном у теплу пору року в різних районах Північної Америки створюються значні відмінності кліматичних умов. Відповідно на материку виділяють кліматичні пояси — від арктичного на півночі до екваторіальних мусонів у Цен­тральній Америці [13, c. 113].

Рис. 2. 2. Кліматичні пояси і області Північної Америки.

1 — ти­хоокеанська область поясу екваторіальних мусонів; області тро­пічного поясу: 2 — атлантико-тихоокеанська, 3 — атлантична; об­ласті субтропічного поясу: 4 — тихоокеанська, 5 — континенталь­на, 6 — високогірні, 7 — атлантико-континентальна, 8 — атлантична мусонна; області субарктичного поясу: 12 — тихоокеанська, 13 — континентальна, 14 — атлантична; області арктичного поясу: 15 — тихоокеанська, 16 — канадська.