Запитання і завдання для тематичної перевірки знань

1. Дайте визначення терміну зональна циркуляція атмосфери.

2. У зональній циркуляції атмосфери простежується зональність у розподілі вітрів. Знайти відповідність:

1) у низьких широтах а) західне перенесення повітря

2) у середніх широтах б) східне тропічне перенесення повітря

3) у високих широтах в) полярна циркуляція з переважно північно-східним вітром північній півкулі

3. Пасати – це:

а) непостійні вітри слабкої сили, які дмуть із субтропічних антициклонів;

б) постійні вітри помірної сили, які дмуть із субтропічних антициклонів в

сторону екваторіального баричного мінімуму;

в) постійні вітри сильної сили, які дмуть із тропічних циклонів в сторону

екваторіального баричного мінімуму.

4. Циклонами називають

5. Антициклони – це

6. Встановіть відповідність:

Явище Визначення

1) мусони а) утворюються у зв’язку з періодичним сезонним переходом пасатів через екватор з однієї півкулі в іншу

2) екваторіальні мусони б) стійкі сезонні повітряні течії з різкою зміною панівного напрямку вітру від зими до літа і навпаки

7. Вставте пропущені слова:

Жителі Японії, Китаю, Австралії, Індії, південних районів США, Центральної Америки, островів Карибського моря знайомі з особливими природними явищами - ___________________. В Америці їх називають ____________, а на Західному узбережжі Тихого океану _______________.

8. Місцеві вітри – це

9. Назвіть приклади місцевих вітрів:

1) __________________;

2) __________________;

3) __________________;

4) __________________.

10. Встановіть відповідність:

Вітер Визначення

1) бриз а) дуже сильний і холодний вітер, який найчастіше дме з низьких гірських хребтів в сторону теплішого моря

2) фен б) сухий, теплий поривчастий вітер, що дме з гір

3) бора в) виникають на узбережжі морів, великих озер, і навіть у долинах великих гір

10. Кругообіг тепла, вологи та атмосферна циркуляція як кліматоутворювальні процеси

10.1. Загальні поняття про кліматоутворювальні чинники

Кліматоутворювальні чинники – це явища або процеси, які визначають утворення клімату. До таких чинників належать три основні цикли атмосферних процесів:

• колообіг тепла;

• колоообіг вологи;

• атмосферна циркуляція.

У контексті вищеназваних чинників виділяють такі: положення Землі відносно Сонця; розподіл суходолу і моря; загальна циркуляція атмосфери; морські течії; рельєф земної поверхні.

Положення Землі відносно Сонця. У процесі річного обертання навколо Сонця Земля намагається зберегти незмінним кут між полярною віссю і перпендикуляром до площини своєї орбіти. Для порівняно невеликих інтервалів часу цей кут можна вважати сталим. За станом на середину 2008 року (або, як кажуть астрономи, для епохи ) середній нахил екліптики до екватора .

З цим обертанням пов’язана зміна кута падіння сонячних променів на земну поверхню опівдні на певній широті упродовж року. Чим більший кут падіння сонячних променів на Землю на даній території, тим ефективніше Сонце нагріває поверхню. Тільки між Північним і Південними тропіками (від 23°26′ пн.ш. до 23°26′ пд.ш.) сонячні промені у певний період року падають на землю прямовисно. У цих районах опівдні Сонце завжди високо піднімається над горизонтом. Тому у тропіках упродовж року завжди тепло. У вищих широтах, де Сонце не так високо піднімається над горизонтом, земна поверхня прогрівається менше. Там спостерігаються значні сезонні зміни температури (цього не буває у тропіках). Узимку у високих широтах кут падіння сонячних променів набагато менший, а тому тривалість дня істотно скорочується. На екваторі тривалість дня і ночі однакова. Зовсім інше явище спостерігається на полюсах: день триває усю літню половину року, а взимку Сонце ніколи не сходить над горизонтом. Невелика висота Сонця визначає тут холодне літо. Упродовж довгої полярної зими підстильна поверхня у високих широтах швидко втрачає тепло і сильно вихолоджується.

Більш диференційований поділ Землі на пояси освітлення представлено у табл. 10.1.

Таблиця 10.1

Пояси освітлення (за Л.П. Шубаєвим, 1977)

Пояси	Широтне положення, град.	Характеристика поясів
1	2	3
1. Екваторі­альний	0–10 пн. ш. і пд. ш.	Полуденна висота Сонця коливається від 90 до 56,5°, тривалість дня і ночі упродовж року майже однакові, присмерки дуже короткі, пір року немає
2. Тропічні	10–23,5 пн. ш. і пд. ш.	Полуденна висота Сонця коливається від 90 до 47°, тривалість дня і ночі змінюється від 10,5 до 13,5 год, присмерки короткі, є дві пори року, які мало відрізняються за температурою
3. Субтропічні	23,5–40 пн. ш. і пд. ш.	У зеніті Сонце не буває, висота його поблизу тропіка у літнє півріччя наближається до 90°, а на протилежній межі узимку зменшується до 26,5°, тривалість дня і ночі для крайніх широт коливається від 9 год 09 хв до 14 год 51 хв, присмерки нетривалі, чітко виражені зима і літо, слабше весна та осінь
4. Помірні	40–58 пн. ш. і пд. ш.	Полуденна висота Сонця на полярній межі змінюється від 8,5° узимку до 55,5° улітку, тривалість дня і ночі коливається від 18 до 6 год, присмерки тривалі, чітко виражені усі чотири пори року, зима і літо приблизно однакові
5. Білих літніх ночей і коротких зимових днів	58–66,5 пн. ш. і пд. ш.	Висота Сонця опівдні на полярних межах змінюється від 53,5° улітку до 0° взимку, близько дня літнього сонцестояння бувають білі ночі 1, узимку – присмеркові дні, виражені усі чотири пори року, зима триваліша за літо

Продовження таблиці 10.1

1	2	3
6. Субполярні	66,5–74,5 пн. ш. і пд. ш.	Полярні межі поясів визначаються зануренням Сонця у дні зимового сонцестояння для відповідних півкуль нижче горизонту на 8°, тому полярна ніч у цьому поясі має характер присмерків, або є «білою», й триває від 1 доби в районі полярних кіл до 103 діб на полярних межах. Літня висота Сонця коливається від 47 до 39°
7. Полярні	74,5–90 пн. ш. і пд. ш.	Сонце не сходить у Північній півкулі від 103 до 179 діб, найбільша висота Сонця на полюсах 23,5°, пори року співпадають з днем і ніччю

¹ Фактично завдяки рефракції незахідне Сонце спостерігається дещо нижче широти полярних кіл.

Колообіг тепла. Енергія сонячної радіації, яка надходить від Сонця, частково поглинається атмосферою, частково розсіюється і відбивається назад хмарами, частина іде на нагрівання верхніх шарів ґрунту і водоймищ. Земна поверхня сама випромінює інфрачервону радіацію. Колообіг тепла на земній поверхні описується ефективним випромінюванням Землі, атмосферним випромінюванням та сумарною сонячною радіацією.

Окрім обміну тепла шляхом випромінювання, між земною поверхнею й атмосферою відбувається обмін тепла шляхом теплопровідності. При передаванні тепла всередині атмосфери важливу роль відіграє перемішування повітря у вертикальному напрямку. Значна частина тепла, яка надходить на земну поверхню, витрачається також на випаровування води, яка переходить у приховану форму. Тепло, яке виділяється при конденсації водяної пари в атмосфері, іде на нагрівання повітря.

Температура повітря змінюється упродовж доби та упродовж року залежно від обертання Землі і пов’язаних з цим змін кількості сонячної радіації, яка надходить на Землю.

Колообіг вологи. В атмосфері відбувається постійний колообіг вологи. З поверхні океанів та інших водойм, вологого ґрунту і рослинності в атмосферу випаровується вода. Під час конденсації водяної пари утворюються тумани і хмари. За певних умов із хмар випадають опади, які тим самим урівноважують випаровування в цілому для усієї Земної кулі.

Часто можна почути такий вислів "кухня погоди". "Кухнею погоди" вважають Світовий океан, який увесь час перебуває у постійному русі. В океані безперервно утворюються теплі і холодні течії. Наприклад, теплі течії – Гольфстрім, Куросіо; холодні – Лабрадорська, Циркумантарктична. Крім течій, в глибинах океану зароджуються вихреподібні рухи. Діаметр кожного океанічного вихру становить сотні кілометрів.

Між поверхнею Світового океану та атмосферою відбувається постійна взаємодія: обмін теплом, вологою, газовими та аерозольними частинками. Поверхня Світового океану відбиває лише 7–10 % сонячної енергії. Решта енергія нагріває товщу води. Майже 50 % ультрафіолетових та інфрачервоних променів поглинається верхнім 5-метровим шаром вод Світового океану. Тому води океану нагріваються сильніше, ніж атмосфера. Близько 60 % тепла океан передає атмосфері завдяки конденсації водяної пари. В одному випадку процес передавання тепла відбувається повільно, а іноді дуже швидко. Це і спричиняє утворення ураганів. Віддавши тепло атмосфері, океан частково охолоджується, а ураган починає рухатися у найближчий теплий район. Швидкість його збільшується, але по мірі руху ураган втрачає свою енергію і перестає існувати. Буря вщухає тоді, коли ураган підходить до місця, де океан вже не здатний передавати йому енергію, або до тих місць на континенті, яким ураган віддав усе своє тепло.

Інший процес взаємодії атмосфери і океану полягає у прямій передачі тепла. В результаті випромінювання океаном електромагнітних хвиль, атмосфера над океаном дуже швидко нагрівається, а над континентом вона нагріта дуже слабо. Через різницю температур виникають сильні вітри, які визначають появу сезонної погоди. Такі вітри називаються мусонами.

На Землі існують осциляції тиску. Суть цього явища полягає в тому, що коли атмосферний тиск над Західною і Північною Австралією підвищується, на іншому кінці планети, в південній частині Тихого океану біля берегів Південної Америки відбувається зниження атмосферного тиску, і навпаки. З цими змінами пов’язана періодична поява біля берегів Еквадору, Перу і Чилі явища Ель-Ніньо. У цих місцях відбувається посилений підйом на поверхню глибинних холодних вод. Ці води містять у собі необхідні живим організмам поживні речовини. В межах дії Ель-Ніньо життя буяє. Але іноді (один раз на 4–7 років) на зону холодних глибинних вод наступають малопродуктивні теплі тропічні води. Життя зразу ж завмирає. Зникають птахи, риби, відчувається дефіцит гуано, яке місцеве населення використовує в якості добрив.

Атмосфера циркуляція. Нерівномірний розподіл тепла в атмосфері спричиняє нерівномірний розподіл атмосферного тиску. Від розподілу тиску залежить рух повітряних мас. На атмосферну циркуляцію значно впливає обертання Землі навколо своєї осі, а також тертя нижніх шарів атмосфери та підстильної поверхні. Рух повітря відносно земної поверхні ми називаємо вітром, а вихрові струми великого масштабу – циклонами та антициклонами.