Подстилающая поверхность как климатообразующий фактор

Огромную роль в формировании климата играет подстилаю­щая поверхность, т.к. от рода ее зависят физические свой­ства находящихся над ней воздушных масс.

Основное значение имеют поверхности континентов и Мирового океана, занимаю­щего около 71% всей земной поверхности. Под влиянием суши создаются материковые, или континентальные, климаты, под влиянием морей и океанов – морские, или океанические.

Однако поверхность суши неоднородна. Это создает различные вариа­ции климата.

♦ Климат возвышенностей и гор отличается от климата равнин.

♦ Влияние на климат обнаженной поверхности будет иным, чем поверхности, покрытой растительностью.

♦ Травянистая растительность оказывает иное влияние на климат, чем лесная.

♦ На океане, на одних и тех же широтах, могут со­здаваться неодинаковые климаты под влиянием теплых и хо­лодных течений.

♦ Большое влияние на климат оказывают снеж­ный и ледяной покровы.

Таким образом, воздействие подсти­лающей поверхности весьма разнородно в зависимости от ее особенностей.

Различия в нагревании и охлаждении моря и суши. Суша и вода оказывают на климат различное влияние.

Вода представляет собой прозрачное тело, и вследствие этого солнеч­ная радиация может проникать в ее глубь. Однако тепловая часть этой радиации проникает неглубоко и почти целиком поглощается верхним слоем воды; в более же глубокие слои проникают только лучи, имеющие короткие длины волн, глав­ным образом синие и сине-зеленые. Кроме того, вода обладает большой теплоемкостью, поэтому нагревается и охлаждается медленнее, чем суша.

Передача тепла в более глубокие слои воды происходит главным образом при помощи турбулентных движений. Вслед­ствие большой подвижности воды в ней создаются при различ­ных движениях небольшие вихри, которые перемещаются не только в горизонтальном, но и в вертикальном направлении. При таких условиях тепло, получаемое верхним слоем, передается большим массам воды и на значительные глубины, что влечет за собой вырав­нивание температуры воды и малые изменения ее с глубиной. Поэтому изменения температуры воды вообще невелики. Малы также будут и колебания температуры воздуха на островах и побережьях. В силу этого океаны, моря и крупные озера играют роль регуляторов тепла, уменьшая как суточные, так и годовые колебания температуры.

Некоторое значение в передаче тепла глубоким слоям имеет испарение воды с поверхности морей и океанов. При сильном испарении соленая морская вода в верхнем слое делается более плотной и поэтому опускается вниз, что способствует переносу тепла в более глубокие слои.

При охлаждении верхние слои воды делаются более плот­ными и поэтому опускаются вниз, а их место занимает более теплая вода, поднимающаяся из глубоких слоев. Таким обра­зом, возникает конвекция, вызывающая перемешивание воды и вертикальном направлении. Это поднятие и опускание воды при осеннем охлаждении ее происходит до тех пор, пока температура воды во всех слоях не достигнет 4 ⁰С, так как при этой температуре пресная вода имеет наибольшую плотность. После этого перемешивание прекращается и верхние слои воды начи­нают интенсивно охлаждаться вплоть до замерзания.

Если прес­ная вода достигает наибольшей плотности при 4 ⁰С и замерзает при 0 ⁰С, то морская вода (соленость 35%) замерзает при температуре около -2 ⁰С. При таких условиях образование на ее поверхности ледяного покрова, задерживающего отдачу тепла воздуху, происходит в более позднее время, а местами в высоких широтах большие пространства морей и океанов остаются свободными от льда даже в течение всей зимы. Бла­годаря этому воздух, находящийся над морем или океаном, со­прикасается с теплой поверхностью воды более длительное время и получает от нее значительное количество тепла. Все это оказывает отепляющее и смягчающее влияние на климат местностей, прилегающих к морям и океанам, в высоких широтах в зимнее время. Летом наблюдается обратная картина. Вода оказывается холоднее суши, и поэтому океан оказывает охлаждающее действие на климат.

Нагревание и охлаждение суши идет иначе. В данном слу­чае передача тепла происходит путем теплопроводности. Таким путем нагревание и охлаждение суши происходит до меньших глубин по сравнению с водой. Кроме того, суша отдает значительное количество тепла на нагревание воздуха. Это вызывает большие колебания температуры поверхности суши, а, следовательно, и воздуха, располагающегося над ней.

Вследствие большой теплоемкости воды и турбу­лентных движений в ней температура поверхностных слоев воды в открытых частях океана меняется в течение суток не­значительно. Поэтому поверхность воды не оказывает влияния на суточный ход температуры воздуха над водой и последний почти не зависит от теплового состояния водной поверхности. Но на годовой ход температуры воздуха водная поверхность оказывает большое влияние, особенно при больших различиях в температурах воды и воздуха. В теплое время года озера, моря и океаны постепенно накапливают огромное количество тепла и значительную часть его отдают в холодное время года воздуху. Благодаря этой отдаче в сильной степени смягчаются годовые колебания температуры воздуха.

Различная теплоемкость воды и суши и особенно различия в способах передачи тепла являются причинами того, что на морях и океанах, на островах и в прибрежных местностях создается особый тип климата, получивший название морского, или океанического климата. Климат же, создающийся на суше, носит название материкового, или континентального.

Основные различия между морским и континентальным климатами.

Морской климат	Континентальный климат
малая суточная и годовая (прохладное лето и более теплая зима; прохладная весна и теплая осень) амплитуда температуры воздуха	более высокая суточная и годовая (более теплое лето и более холодная зима; теплая весна и прохладная осень) амплитуда температуры воздуха
годовая амплитуда относительной влажности мала; относительная влажность воздуха выше особенно летом (облачность выше; богат пасмурными днями; адвективные туманы)	годовая амплитуда относительной влажности значительна (богат солнечными днями; радиационные туманы)
скорость ветра выше	вследствие большего трения скорость ветра ниже