Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физическая география. Учебное пособие
.pdf
Воздух атмосферы неоднороден не только по вертикали, но и в горизонтальном
направлении. Причины различий заключаются в неодинаковом распределении солнечного
тепла по земной поверхности и в различии подстилающейся поверхности (луга, море).
Тропосферу принято делить на разные воздушные массы.
Воздушные массы бывают местные (малоподвижные) и движущиеся. Движущиеся по
отношению к подстилающей поверхности делят на теплые и холодные. Воздушная масса
считается теплой, если она движется на более холодную подстилающуюся поверхность, и
холодной, если движется на более теплую поверхность. При этом свойства воздушной массы
постепенно изменяются. Выделяют 4 зональных типа водных масс в зависимости от районов
формирования: экваториальный воздух (ЭВ), тропический (ТВ), воздух умеренных широт
или полярный (ПВ) и арктический (АВ). Они различаются прежде всего по температуре. Все
типы воздуха, кроме экваториального делятся на подтипы: морской и континентальный — в
зависимости от характера поверхности, над которой формируется воздух.
Различные по своим свойствам воздушные массы обычно находятся в постоянном
движении. При этом они могут сближаться, образуя переходные фронтальные зоны шириной
500—900 км, длиной 2—3 тыс. км. Плоскость раздела между воздушными массами
называются фронтальной поверхностью. Она всегда наклонена в сторону холодного воздуха,
который располагается над фронтальной поверхностью, а легкий, менее плотный воздух, над
нею. Линия пересечения фронтальной поверхности с поверхностью земли называется линией
фронта или просто фронтом (атмосферным). Одна из воздушных масс оказывается более
активной, а фронт становится движущимся. Теплый фронт (ТФ) образуется при наступлении
ТВ на ХВ, холодный — наоборот. на фронтах из теплого воздуха развиваются подвижные
фронтальные циклоны, а из холодного воздуха — антициклоны. С циклонами связаны
осадки, облачность, понижение температуры летом, повышение температуры зимой. С
антициклонами — ясная, сухая погода, жаркая летом, морозная — зимой. В целом при
прохождении атмосферных фронтов происходят резкие изменения погоды: перепады
температуры, давления, выпадения осадков и др. На климатических картах по средним
многолетним данным можно выделить зоны, где наиболее часты атмосферные фронты. Их
называют климатическими фронтами. Главные климатические фронты — это зона раздела и
взаимодействия основных зональных типов воздушных масс. На Земле выделяют:
арктический и антарктический фронт, два полярных, один тропический. Они смещаются по
сезонам вслед за Солнцем: к северу — в июле, к югу — в январе.
40
41
24. Климатообразующие факторы и климатические пояса
Климат, как и все метеорологические элементы, зонален. В каждом полушарии
согласно Б. П. Алисову, отделяется семь климатических поясов. Главный признак
климатического пояса — господство тех или иных типов воздушных масс.
Климатические пояса — самые крупные зональные подразделения земной
поверхности по климатическим условиям. Внутри них выделены климатические области (две
или четыре) с разными типами климатов: материковый и океанический тип климата; типы
климата западных и восточных побережий, связанных с неодинаковыми условиями
циркуляции атмосферы и с морскими течениями.
Экваториальный пояс. Температуры весь год высокие (+24—+28 оС), влажность
воздуха большая. Осадков много, около 2000 мм. Это зона низкого давления, восходящих
токов воздуха, слабых ветров. Образуются мощные кучево-дождевые облака, после полудня
идут обильные дожди, часто сопровождаемые грозами над морем ливни и грозы бывают в
ночное время. Увлажнение избыточное.
Субэкваториальные пояса. Им свойственны сезонная смена воздушных масс:
летний муссон приносит экваториальный воздух, зимой господствует континентальный
тропический воздух. летом жарко, влажно6 как на экваторе, зимой температура чуть
снижается (до +20 оС), осадков нет, влажность воздуха низкая. такой климат с влажным—
летом и сухой—зимой называется муссонным. Увлажнение близкое к нормальному.
Произрастают редкостойные листопадные леса и саванны.
Тропические пояса. Температура летом +35 С, зимой +20 С. Осадков почти нет.
Суточная амплитуда температур больше годовой. Увлажнение ничтожное. Такой климат
называют арендным (сухим). Здесь располагаются величайшие пустыни мира: Сахара,
Аравийские, Австралийские. Своеобразен климат западных побережий материков, где весь
год преобладают морские тропические водные массы. Температуры невысокие, сказывается
влияние холодных течений. Несмотря на высокую влажность воздуха, осадков нет. Ночью
обильны росы и туманы.
Субтропические пояса. Климат формируется под влиянием сезонной смены
воздушных масса: ТВ — летом, ПВ — зимой. Материковый субтропический климат —
аридный, с жарким и сухим летом, относительно влажный и прохладный зимой, с
неустойчивой погодой. Увлажнение недостаточное, поэтому преобладают превзоны
пустынь, полупустынь, сухих степей.
41
42
Климат западных побережий материков называется средиземноморским, т. к.
наиболее типичен для побережья Средиземного моря. Для него характерны жаркое и сухое
лето, мягкая и влажная зима. Растительность представлена пустынно-влажными
широколиственными и смешанными лесами.
Умеренные пояса. В этих лесах в течение года господствует ПВ (полярный),
возможны вторжение тропического воздуха (особенно летом), так и АВ (арктических и
антарктических) зимой. Своеобразен в поясах радиационный баланс: летом он
положительный, зимой отрицательный (малая высота Солнца, короткий световой день,
большая отражательная способность снега).
Континентальный умеренный климат — развит, практически лишь в северном
полушарии — в Евразии и Северной Америке. Господствует континент ПВ нередки
вторжения МПВ. Годовое количество осадков уменьшается с запада на восток от 700—600
мм до 300 мм и даже 100 мм (Средняя Азия). Осадков больше летом. Нередко из-за большой
протяженности с севера на юг, в поясе выделяют северную и южную часть.
Климат западных побережий материков — формируется под влиянием морских ПВ
(полярных), образующегося над теплыми течениями и приносимого господствующими
западными ветрами. Поэтому он называется морским умеренным климатом. Для него
характерны нежаркое лето, мягкая зима. Осадков много. Увлажнение избыточное.
Произрастают хвойные и широколиственные леса.
25. Климат восточных побережий материков
Он хорошо выражен в Евразии, в Приморском крае и Северо-Восточном Китае.
Наблюдается сезонная смена воздушных масс: летом теплый и влажный ПВ, зимой очень
холодный и сухой континентальный ПВ из Азиатского и Кандского максимумом.
Количество летних осадков в 10—20 раз больше зимних, а общее количество от 500 до 1000
мм, в зависимости от рельефа (осадков больше на восточных склонах гор). Увлажнение
избыточное, произрастают смешанные и хвойные леса.
В южном полушарии в умеренном поясе почти безраздельно господствует
океанический климат с нежарким летом, мягкой зимой, обильными осадками, запад—
ветрами, неустойчивой погодой («ревущие» сороковые широты).
В субарктических и субантарктических поясах суши большую часть года
господствует арктический (антарктический) воздух. Радиационный баланс не более 20
42
43
ккал/см2год. Сумма активных температур ниже 500 °С, вегетационный сезон длится 1,5—2
мес. Леса отсутствуют. Среди травянисто-кустарниковой и мохово-лишайниковой
растительности преобладают ксероморфные многолетники на тундрово-глеевых почвах.
Биогеохимические процессы протекают медленно. Многолетняя мерзлота препятствует
циркуляции воды и миграции элементов, способствует заболачиванию. Ежегодный прирост
растительности в лесотундре 3,5, а в тундре около 2 т/га.
Влажный субтропический климат характерен для восточных побережий материков к
северу и югу от тропиков. Основные области распространения — юго-восток США,
некоторые юго-восточные районы Европы, в России Черноморское побережье Кавказа от
Туапсе до Адлера, север Индии и Мьянмы, восточный Китай и южная Япония, северовосточная Аргентина, Уругвай и юг Бразилии, побережье провинции Натал в ЮАР и
восточное побережье Австралии. Лето во влажных субтропиках продолжительное и жаркое,
с такими же температурами, как и в тропиках. Средняя температура самого теплого месяца
превышает 27° С, а максимальная — 38° С. Зимы мягкие, со средними месячными
температурами выше 0° С, но бывают заморозки. Во влажных субтропиках средние годовые
суммы осадков колеблются от 750 до 2000 мм, распределение осадков по сезонам довольно
равномерное.
Морской (океанический) климат наблюдается на севере Европы, в Северо-Ледовитом
океане, вокруг Антарктиды. Характерны прохладное лето (+3-5 С), плавучие морские и
материковые льды, относительно мягкая зима (-10-15 С). Осадков до 500 мм, постоянные
туманы. По побережьям материков и на островах распространена тундра.
Арктические и антарктические пояса суши характеризуются очень низким
значением радиационного баланса — 5—7 ккал/см2×год. Почти всѐ летнее тепло
расходуется на частичное таяние снега, мерзлоты (льда), испарение и турбулентность
воздуха. 10—11 мес в году температура воздуха отрицательная. Вода — важнейший
источник жизни и др. природных процессов — находится в твѐрдом состоянии. Только в
разгар лета температура воздуха в арктическом поясе поднимается до 5 °С. Биохимические
процессы крайне ограничены, что почти исключает развитие высших растений. Доминируют
мхи и накипные лишайники. Летом температура часто переходит через 0 °С. Это
способствует морозному выветриванию и образованию полигональных форм в деятельном
слое многолетней мерзлоты.
В Антарктиде зафиксированы абсолютные минимумы температуры воздуха на Земле
(—88,3 °С на станции «Восток»). Годовая температура материковых льдов в Антарктике
опускается до —56 °С, в Гренландии до —11 °С, а температура морских льдов до —8,6 °С.
Менее суровый климат Арктики (и вообще Северного полушария) связан с переносом части
43
44
тепла из тропиков Южного полушария в Северное посредством циркуляции атмосферы и
особенно морских течений. В Южном полушарии нет таких мощных тепловых течений, как
Гольфстрим и Куросио.
26. Вода в атмосфере
В состав атмосферного воздуха входит вода. Она находится в нем в 3 агрегатном
состоянии: газообразном (водяной пар), жидком и твердом (кристаллы). Вода попадает в
воздух за счет испарения с поверхности океанов и суши, а также вследствие транспирации с
растений. Приземные слои воздуха, обращенные водяным паром, поднимаются верх.
Вследствие понижения температуры с высотой, поднимающийся воздух охлаждается.
Содержание водяного пара нем становится предельно возможным, происходит его
конденсация ли сублимация, образуются облака. Облака состоят из взвешенных воздухе
капель Н20 или кристаллов льда, либо тех и других. Пока облака малы и легки их
поддерживают восходящие потоки воздуха, укрупняясь, капли и кристаллы выпадают на
землю в виде осадков: дождя, снега. Частички пыли в атмосфере за счет турбулентных
потоков воздуха поддерживается воздушные потоками и обрастают водяным паром,
застилают, образуя град, который тоже выпадает на землю. Так, происходит непрерывный
круговорот Н20 между земной поверхностью и атмосферой. Количество выпадающих
осадков зависит от влажности воздуха, т. е. содержания в нем водяного пара. Количество
водяного пара в граммах, содержащиеся в 1 м3 воздуха, называют абсолютная влажность
воздуха. Водяной пар — невидим, легче воздуха. Обнаружить его можно при охлаждении
воздуха, когда невидимые частички воды, объединяясь — оборот капли Н20. Например,
образование тумана, рост нечто иное как превращение водяного пара в Н20 за счет
охлаждения, в этих случаях водяной пар видим простым глазом.
Испаряемостью называют максимально возможное испарение, не ограниченное
запасами влаги. Таково испарение с чашки испарителя, куда регулярно добавляется вода.
Испарение с поверхности водоема или избыточно увлажненной почвы также может быть
названо испаряемостью. Однако в случае большой испаряющей поверхности оно меньше,
чем испарение, определенное по испарителю.
Величина испаряемости характеризует, насколько погода и климат в данной
местности благоприятствуют процессу испарения.
44
45
При испарении верх не может вмещать в себя водяной пар беспредельно. Этот предел
зависит от температуры. Воздух, который не может вместить больше водяного пара, чем он
содержит, называется насыщенным. если нагреть частицы воздуха — ненасыщенным.
Относительная влажность — это отношение количества влаги, находится в воздухе, к тому
количеству, которое он может содержать при данной температуре, чем больше
относительная влажность воздуха, т. е. чем ближе воздух к состоянию насыщения, тем
вероятнее выпадение осадков. Поднимаясь вверх и охлаждаясь, такой воздух быстрее
достигает точки росы — tо, при которой его относительная влажность становится = 100 %.
Образуются облака. Влажность воздуха измеряется с помощью прибора гистрометра, или
пегрографа — самописца. Облака — это скопление воздушных капель, находится на
значительной высоте над земной поверхностью. При температуре оздуха 0 оС облака состоят
из кристаллов льда.
Облачность выражается в баллах по 10-бальной системе. О баллов—не больше 10
баллов — все небо закрыто облаками, облака имеют различные формы, которые зависят от
условий их образования, h и ветра.
Все виды облаков по форме можно разделить на 3 основные группы. Каждая из них
имеет свои разновидности:
1. Кучевые облака, Это самый живописный тип облаков. Они образуются в
результате быстрого подъема нагретого воздуха и быстро растет в высоту, основание его
становится темным и готово сбрызнуть дождем, такие облака называют кучеряводождливыми или ливневыми.
2. Слоистые облака. Располагаются низко, могут иметь сплошной покров по
всему небу.
3. Перистые — это самые высокие и тонкие облака, состоят из мелких кристаллов
льда. Осадки из них не выпадают.
27. Солнечная радиация на земле. Пояса освещенности
Земля получает всего одну двухмиллиардную долю энергии, излучаемой солнцем. Но
эта норма обеспечивает почти все процессы на поверхности Земли. По шарообразной
поверхности Земли солнечное тело и свет распространяется крайне неравномерно, т. к. угол
падения солнечных лучей на разных географических широтах разный.
45
46
Для получения сведений о природе солнечной радиации первым шагом должно быть
измерение интенсивности радиации за пределами земной атмосферы. Это влечет за собой
измерение интенсивности рентгеновских, ультрафиолетовых, инфракрасных лучей,
радиоизлучения и т.д., то есть всех компонентов солнечной радиации.
Эта тепловая радиация, называемая солнечной постоянной, определяется как
количество энергии, которое падало бы перпендикулярно за 1 мин. на 1 см2 поверхности,
помещенной за пределами земной атмосферы на среднем расстоянии Земли от Солнца.
Величина этой постоянной равна приблизительно 4,3 Дж/(см2*мин.). Таким образом,
солнечная постоянная – это энергия, необходимая для нагревания земной поверхности при
условии, что атмосфера совершенно прозрачна, а солнце находится вертикально над головой.
В зависимости от высоты Солнца и от продолжительности дня, т. е. от освещенности, на
Земле выделяются пояса освещенности, ограниченные тропиками или полярными кругами.
Параллели 66,5 о ю. ш., 66,5 о с. ш. называют полярными кругами. От всех других они
отличаются тем, что 1 раз в год на них бывает полярный день, люди на этой широте видят
солнце на горизонтом целые сутки, т. е. 24 часа, через полгода здесь целые сутки длится
полярная ночь. От полярных кругов к полюсам длительность полярной ночи и дня
увеличивается.
Параллели 23,5 о с. ш. и 23,5 о ю. ш. называется тропическими кругами или
тропиками. на каждом из них 1 раз в год полуденное солнце бывает в зените, т. е. солнечные
лучи падают отвесно. Тропики и полярные круги разделяют поверхность Земли на пояса,
которые разделяются между собой освещенностью, и количеством тепла полученных от
солнца. В зависимости от угла падения солнечных лучей и продолжительности дня и ночи
выделяется 5 поясов освещенности. Части земной поверхности, ограничены полярными
кругами, называемыми полярными поясами. Их 2 — северный и южный. В этих поясах
холодный климат. Между тропиками, наоборот, поверхность весь год получает осень много
тепла. Здесь 2 раз в год полуденное солнце бывает в зените между тропиками, называется
тропический пояс. Климат здесь жаркий.
Поверхность Земли между полярными кругами и тропиками получает тепла и света
меньше, чем тропический пояс, но больше, чем полярный здесь находятся умеренные пояса:
северный и южный. В них Солнце никогда не стоит в зените. Четко выражены 4 времени
года: весна, лето, осень, зима. Чем ближе к полярному кругу, тем зима продолжительнее, чем
ближе к тропикам, тем теплее и дольше лето. Климат в этих поясах умеренный. Главная
причина различий климатов на Земле — неодинаковая высота Солнца над горизонтом и
разная продолжительность дня на разных широтах. Чем больше угол, образующийся между
46
47
солнечными лучами и поверхность, тем больше количество тепла наступает на ней, т. к.
климат зависит от географической широты.
Пояса освещенности — части поверхности Земли, ограниченные тропиками и
полярными кругами и различающиеся по условиям освещенности.
Между тропиками расположен тропический пояс, здесь дважды в году можно
наблюдать полуденное Солнце в зените.
От полярного круга до полюса в каждом полушарии лежат полярные пояса, здесь
бывают полярный день и полярная ночь.
В умеренных поясах, находящихся в Северном и Южном полушариях между
тропическим и полярным кругом, Солнце в зените не бывает, полярный день и полярная
ночь не наблюдаются.
28. Погода и климат
Погода — это совокупность процессов, происходящих в атмосфере в данное время
над определенной температурой.
Характерные свойства погоды могут быть периодическими и непер-ми. Периодичные
изменения погоды обусловлены суточными и годовыми различиями в поступлении
солнечной радиации. С этим связаны регулярные суточные и сезонные колебания всех
метеоэлементов: температуры, влажности воздуха, облачности, осадков, давления, ветров.
Непереодичность изменения обусловлены фронтальными процессами и наиболее типичны
для умеренных и холодных поясов. В каждой стране существует служба погоды. В центрах
метеослужбы, на основе многочисленных сведений несколько раз в сутки на определенный
момент составляются синатипы-карты (карты погоды), по ним можно определить
направления движений воздушных масс с разными физическими свойствами, фронтов и
циклонов и антициклонов и т. д. Предсказание погоды имеет огромное значение для всех
отраслей хозяйства: сельского хозяйства, транспорта, отраслей промышленности и т. д.
Климат — многолетний режим погоды, типичны в данном месте. В отличие от
погоды он обладает устойчивостью, постоянством, хотя ежедневно бывают отклонения в
температуре, количестве и режиме осадков, характерных погодах.
Энергетической основой климатообразных процессов является приток на Землю
солнечной радиации, количество которой определяется углом падения солнечных лучей,
зависящей от широты места. Это главнейший климатообразующий фактор. Большое влияние
47
48
на формирование климата оказывает также атмосферная циркуляция—заложение
перемещения воздушных масс, в процессе которого осуществляются перенос тепла и влаги
между широтами, и между материками и океанами.
Важен характер подстил. Земной поверхности, прежде всего суша это ли ода.
Соответственно выделяют материковые и океанические климаты. Суша нагревается и
остывает медленно. Это отражается на температурном режиме, суточной и годовой
амплитуде температур, влажности воздуха, осадках и др. метеоэлементах. Различное влияние
суши и моря на климат возрастает от экватора к умеренным широтам и несколько
сглаживаются приполярных районах.
Степень континентальности климата материков зависит от их размеров, изрезанности
береговых линий. Чем больше материк, тем значительнее континентальность климата его
внутренних районов. Она выражается в малом годовом количестве осадков и большой
годовой амплитуды температуры. Большая изрезанность береговой линии уменьшают
континентальность климата. На климат материков оказывает влияние абсолютная высота
местности. В горах температура с высотой уменьшается примерно на 6 оС на каждый
километр и на определенной высоте даже летом оказывается = 0, выше начинается царство
снегов и льдов.
Важно также распределение гор по отношению к господству ветрами. Горы, особенно
высокие, являются климатическими барьерами. Наветренные склоны получают много
осадков, подветренные склоны — сухие. У широтно вытянутых гор весьма важно учитывать
ориентацию (экспозиционно) склонов гор по отношению к Солнцу. Большое влияние на
климат оказывают морские течения. Они переносят значительную часть тепла из низких
широт в высокие. Весьма существенное влияние оказывают течения и на климат прибрежной
территорий. Побережья, омываемые теплыми течениями, теплее и влажнее, холодными
течениями — холодные и сухие.
Таким образом, солнечная радиация, циркуляция атмосферы и подстилающая
поверхность — климатообразующие факторы под совместным влиянием которых
формируются различные климаты земли.
48
49
29. Понятие о гидросфере, роль в природе, мировой круговорот воды
Гидросфера (от гидро ... и сфера), совокупность всех водных объектов земного шара:
океанов, морей, рек, озер, водохранилищ, болот, подземных вод, ледников и снежного
покрова. Часто под гидросферой подразумевают только океаны и моря.
Гидросфера — это водная оболочка Земли, включающая воды Мирового океана и
воды суши (реки, озера, болота). Большая часть вод приходится на мировой океан — 96 %
(по объему). Подземные воды составляют около 2 %, ледники тоже около 2 % и только 0,02
%, приходится на поверхностные воды материков. Незначительное количество воды
находится в атмосфере и живых организмах. Запасы пресных жидких од оставляют всего 0,6
% (реки, озера, частично, подземная вода). Основой гидросферы является вода.
Вода — это уникальное вещество, способное растворить в себе много веществ, не
изменяя их химических свойств. В природе вода участвует во всех процессах
(геохимических, биохимических, круговороте воды). Вода оказывает влияние на рельеф
суши. Выпадая в виде атмосферных осадков, она формирует речной сток, понижениях
рельефа формирует эрозионные формы рельефа.
Вода участвует в биологических процессах организмов биосферы, растений,
организма человека. Все процессы обмена в живых организмах происходят за счет воды.
Вода — один из источников поступления кислорода атмосферу в результате фотосинтеза.
Все воды на Земле — океанические, поверхностные и подземные воды суши —
благодаря лучистой энергии солнца и силе тяжести тесно взаимосвязаны и образуют единый
круговорот воды природе.
Молекулы воды находятся в беспрерывном движении. Перемещение молекул воды в
пространстве и о времени называется круговоротом воды природе. В результате чего
происходит постоянный обмен молекулами воды между всеми океаническими водами и
водными объектами суши, начиная с подвижных молекул воды и нарастая во времени от
молекулярного уровня до глобальных масштабов. Солнечная энергия запускает мировой
круговорот воды, где основным потребителем солнечной энергии является Мировой океан, т.
к. мировой океан является главным звеном в круговороте воды в природе, образуя
океанический или малый круговорот воды. Он включает процессы, происходящие над
океаном, составляющими которых являются осадки и испарения. Под воздействие солнечной
энергии вода с океанической поверхности начинает интенсивно испаряться. Поднимаясь
атмосферу, вода, перешедшая из жидкого агрегат состояния в газообразное, и
превратившаяся в водяной пар начинает участвовать в процессе конденсации, т. е. обратного
49
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]