Лекция 15. Климат.

Учебные вопросы:

1. Общие сведения о климате.

2. Климатические подсистемы

3. Классификации климатов

4. Климатообразующие факторы

5. Цикличность изменений климата

Общие сведения о климате.

Климат – это многолетний среднестатистический режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения []. Он формировался на протяжении веков и тысячелетий, и ныне мы наблюдаем дальнейшее развитие этого многосложного процесса.

Климат характеризуется показателями, рассчитываемыми путем усреднения на отрезке времени продолжительностью 30 лет. К таким показателям относятся климатические нормы среднегодовой и среднемесячной температуры и относительной влажности воздуха приземного слоя атмосферы над некоторой территорией, скорости регистрируемого в нем ветра, годовых и месячных сумм выпадающих на ней атмосферных осадков, количество дней с дождями, снегопадами, туманами и грозами в том или ином месяце и многие другие. Фактически под климатом принято понимать усреднённое состояние погоды за длительный промежуток времени (не менее трех десятилетий).

Отклонение погоды от климатической нормы не может рассматриваться как изменение климата, например, очень холодная зима не говорит о похолодании климата. Для выявления изменений климата нужен значимый тренд характеристик атмосферы за период времени порядка тридцати лет.

Ныне климат рассматривается как одна из важнейших характеристик ландшафта, характеризующая многолетнюю динамику атмосферы, сложившуюся во взаимодействии с другими оболочками нашей планеты, под влиянием всех физико-географических факторов, а также обусловленную деятельностью человека.

Установлено, что изменение климата какого-либо региона планеты, неизбежно влечет за собой изменения климатов и в остальных ее регионах. Учитывая взаимосвязанность изменений климата различных регионов планеты, в климатологии рассматривается также понятие - глобальный климат.

Глобальный климат это сложная система квазициклических перемен средних состояний погоды на всей нашей планете, формирующейся в результате взаимодействий между ее атмосферой, гидросферой, криосферой, литосферой и биосферой. Поскольку изменения климата в различных регионах мира взаимосвязаны, для прогнозирования изменений климата в каком либо одном из них необходимо учитывать возможные изменений глобального климата. Это на столько сложно, что в наши дни изменения климата в лучшем случае удается объяснять, но не предвидеть.

Климатические подсистемы

Перечисленные компоненты физико-географической оболочки Земли принято рассматривать как климатические подсистемы.

Атмосфера обладает наименьшей массой и теплоемкостью. Поэтому происходящие в ней процессы обуславливают изменения характеристик ее состояния с периодами, значения которых существенно меньше 30 лет. В результате этого большинство атмосферных процессов на изменения климата не влияют. Значимое влияние на климат оказывают изменения лишь таких, достаточно инерционных характеристик атмосферы, как ее химический состав, пространственное распределение входящих в ее состав газов и аэрозолей, а также структура общей атмосферной циркуляции.

Климат в основном определяется взаимодействием атмосферы с гидросферой, литосферой, криосферой и биосферой.

Масса и теплоемкость гидросферы приблизительно в 1000 раз больше, чем атмосферы. Для изменения температуры атмосферы на 1 градус потребовалось бы изменение температуры гидросферы на 0.001 градуса. Вследствие этого гидросфера играет роль стабилизатора температурного режима нашей планеты. В тоже время многие процессы, происходящие в гидросфере, способны изменять климат. К таким процессам относятся изменения характеристик и распределения в Мировом океане водных масс, крупномасштабных океанических течений и др. Особенности подобных процессов во многом определяются расположением на планете различных частей гидросферы, которое существенно зависит от макрорельефа поверхности литосферы.

Литосфера - наименее динамичная климатическая подсистема. Тем не менее и в ней происходят процессы дрейфа материков, образования и разрушения гор, которые влияют на расположение океанов и морей, а также общую циркуляцию атмосферы. Ими обусловлены наиболее грандиозные и долговременные изменения климата, с периодами миллионы – сотни миллионов лет.

Многие участки поверхности литосферы непосредственно обмениваются теплом, веществом, и энергией с атмосферой, и гидросферой. Вследствие этого происходящие на них геохимические и геофизические процессы порождают составляющие изменчивости климата, характеризующиеся существенно меньшими периодами. Характеристики подобных процессов, происходящих на той или иной территории, определяются ее рельефом, а также особенностями почвенного покрова.

Процессы трансгрессии и регрессии значительных участков земной коры происходят с периодами сотни – единицы тысяч лет. За такие же промежутки времени значимо изменяются характеристики почв. В тоже время землетрясения и извержения вулканов способны изменять климат практически мгновенно.

Криосфера нашей планеты – ее снежно ледовый покров, как климатическая подсистема принимает участие в формировании составляющих изменчивости радиационно-теплового режима и режима увлажнения нашей планеты с периодами единицы лет – сотни тысяч лет. Наиболее короткопериодные ее изменения происходят с периодом 1 год. Самые длиннопериодные составляющие определяются циклами возникновения в плейстоцене, всемирных оледенений.

Основная масса криосферы сосредоточена в Антарктиде. Значительны площади криосферы и в северном полушарии (Гренландия, Арктика, горы). Криосфера в периоды глобального похолодания климата вбирает в себя значительную часть гидросферы (уровень Мирового океана при этом существенно понижается). В периоды оттепелей криосфера сокращается, а гидросфера увеличивает свой объем, что и происходит в современную эпоху и подтверждает наличие глобального потепления климата.

Биосфера - наиболее активная климатическая подсистема. В отличие от прочих она способна изменять климат "по своему усмотрению" - подстраивать его под потребности своего развития. Именно благодаря биосфере произошли изменения химического состава атмосферы, установился современный тепловой режим планеты. Биосфера - наиболее уязвимая (страдающая от техногенных воздействий) климатическая подсистема, она также играет важнейшую роль в формировании режима увлажнения, круговоротах всех веществ на планете, в том числе и воды.