§ 7. Климатообразующие фа»

-Н.У t/^-' •i4 \——^ Вопросы для повторения. 1. Что называется климатом? 2. Что называется погодой? S. Вспомните Климатообразующие факто­ры. 4. Что называется циклоном w антициклоном? 5. Что называ­ется ветром? 6. Основная причина движения воздуха.

Климат можно определить как многолетний режим погоды, обусловленный солнечной радиацией, ее преобразованиями в деятельном слое земной поверхности_и^с^зан»ой с нимй~цирку-ляцией атмосферы и океанов"~ ~"" . ^ Климат Т^тарстана~формйруется под воздействием основ­ных климатообразующих (IgaKSEQpflS? солнечной радиации, под­стилающей поверхности, циркуляции атмосферы. Террито­рия Татарстана характеризуется континентальным типом кли­мата умеренных широт с теплым летом и умеренно-холодной

зимой. (^'^~~^—~~~~~-~~^

Радиационный режим. /Солнечным сияниекЬ называется ос­вещение земной поверхности прямыми солнечными лучами. Его продолжительность определяется астрономическими (ши­рота, сезон года) и метеорологическими (облачностьТ^хтмосфер-ные явления) условиями^''"—'

Продолжительность солнечного сияния в среднем составля­ет (Т^ЗГ^часов в год (табл. 2), наибольшие значения этой характеристики отмечаются на северо-востоке, в районе Мензе-линска—2046 часов, а наименьшие—1880 часов на северо-западе (Арск).

Таблица 2

Средние характеристики светового режима

Месяцы
I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
		Продолжительность солнечного сияния (в часах)
51	82	138	203	276	298	288	249	159	82	42	31	1899
				Число дней без солнца
16	11	8	4	1	0,7	1	1	3	12	17	20	95

26

IX XII

Ц Ы

Рис. 5. Годовой ход сумм прямой (1), рассеянной (2) и суммарной (3) солнечной радиации на гори­зонтальную поверхность(ст. Вязо­вые).

Солнечная радиация является основным источником энергии природных процессов и явлений. Лучистая энергия солнца по­ступает на земную поверхность в виде прямой и рассеянной радиа­ции, составляющей суммарную радиацию (рио. 5). Часть радиа­ции отражается от деятельной поверхности. Земная поверхность и атмосфера являются также источниками теплового излуче­ния. Разность между потоками Приходящей и уходящей радиа­ции для земной поверхности со­ставляет радиационный баланс. Максимум составляющих радиа-ионного баланса наблюдается в igHiE») минимум приходится на ркабр^. Изменения составляю-(их"'радиационного баланса об­условлены изменениями высоты водица, продолжительности дня, Облачности, прОЗрачности.атмос-^еры.. Средние месячные суммы 1|рлнечной радиации на горизон-

бальную поверхность в июне составляют: 874 МДж/м² (пря-цая), 283 МДж/м², 657 МДж/м² (суммарная); в декабре— 'соответственно 10 МДж/м², 32 МДж/м² и 42 МДж/м².

Радиационный баланс может быть положительным и отрица­тельным. При положительном балансе подстилающая поверх­ность получает больше тепла, чем отдает в пространство. Ночью радиационный баланс определяется эффективным излучением ,и зависит от температуры деятельной поверхности, влажности, облачности. Днем основной вклад в радиационный баланс вно­сит суммарная радиация и главными факторами являются вы­сота Солнца и альбедо. Годовой ход радиационного баланса дея­тельной поверхности определяется годовым ходом суммарной радиации. Радиационный баланс при средних условиях облач­ности в ноябре—феврале отрицателен и равен 27—46 МДж/м² (рис. 6). В марте—октябре радиационный баланс положителен, максимум приходится на июнь—333 МДж/м².

Атмосферная циркуляция. Климат Татарстана формирует­ся в основном под влиянием западно-восточного переноса воз-душных масс в тропосфере. Воздушные~массы, перемещающие^ ся с Атлантического__океан.ал__теплые и влажные, смягчают местный климат. Внедрения холодного воздуха из Аркдиаеско-го бассейна реализуются по северным траекториям. Зимой

27

происходит вторжение холод­ного континентального возду­ха умеренных широт. Теплый, тропический воздух поступает с юго-запада, юга, а летом с юго-востока.

Рис. 6. Годовой ход радиационного баланса земной поверхности.

Повторяемость траекторий движения воздушных масс в течение года характеризуется наибольшей частотой втор­жения с запада, наименьшей— с северо-востока. Вторжения воздуха с запада приводят к облачной, с осадками, теплой погоде. Вторжения воздуха с севера и востока имеют наи­большую повторяемость зимой, при этом наблюдается малооб­лачная погода с морозами ни­же -40° С.

На формирование климата существенное влияние оказыва­ют крупномасштабные вихри—ц иклоны и антицикло­ны. Циклоны сопровождаются быстрыми и резкими измене­ниями погоды с развитой облачностью, осадками, порывистым ветром. В антициклонах преобладает малооблачная погода.

На циклонические формы циркуляции приходится 169 дней /^46%), на антициклонические—196 дней (54%). -8'2л^ ^л Циклонические процессы чаще всего связаны с вторжением западных и северо-западных циклонов. На территорию Татар­стана поступает морской воздух умеренных широт, обусловли­вающий повышение температуры воздуха зимой и понижение летом, выпадение значительного количества осадков. Северо­западные и северные циклоны в конечном итоге приводят к вторжению арктических воздушных масс, вызывающих резкие похолодания. Вторжения южных циклонов вызывают повыше­ние температуры в зимнее время до положительных значений, развитие метелей со снегопадами, гололеды.

Западные антициклоны приводят к переносу морского и континентального воздуха умеренных широт, которые посте­пенно прогреваются летом и охлаждаются зимой. Вторжения антициклонов с севера и северо-востока приводят к установле­нию продолжительного периода малооблачной погоды с сильны­ми морозами на всей территории республики. Антициклоны, перемещающиеся с юга и юго-запада, приносят теплые и влаж­ные воздушные массы.

Атмосферное давление. На уровне моря среднее атмосфер­ное давление равно 1013,2 гПа (760 мм рт. ст.). В приземном слое давление воздуха падает на 8 м высоты на 1 гПа. Для

28

Сравнимости результатов в разных пунктах и на разных высотах давление приводят к уровню моря.

В годовом ходе атмосферного давления на уровне моря выявляется максимум в холодное время года 1021,6 гПа (фев­раль) и минимум в теплый период 1010,1 гПа (июль). Среднее годовое значение давления для Казани 1017,3 гПа. Средние месячные значения атмосферного давления в отдельные годы могут значительно отличаться от многолетнего. Разность между наибольшими и наименьшими средними месячными значения­ми давления зимой может достигать 30—40 гПа, летом она— 13—15 гПа.

В холодный период года давление воздуха изменяется суще­ственно. Наибольшее давление зимой наблюдается в стационар­ном антициклоне, максимум 1055—1057 гПа. При прохожде­нии глубоких циклонов давление падает до 951—955 гПа.

Изменение давления в течение суток в среднем составляет несколько гектопаскалей. При резкой смене барических образо­ваний изменение давления может достигать 20 гПа и это небла­гоприятно сказывается на здоровье людей, особенно страдаю­щих сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Ветер. Основной причиной движения воздуха является вели­чина градиента давления. Ветер характеризуется скоростью и направлением. Ветровой режим Татарстана определяется си­ноптическими процессами, а также подстилающей поверхно­стью и открытостью места установки приборов. Среднее годовое поле атмосферного давления обусловливает преобладание вет­ров южной половины. В летний период увеличивается повторяе­мость северо-западных ветров.

Повторяемость направления ветра и штилей (рис. 7) показы­вает, что в среднем за год преобладают Южные ветры (22%), реже наблюдаются юго-восточные и западные (13—15%). Наименьшую по­вторяемость имеют северо-восточные и восточные ветры (7—8%).

Средняя годовая скорость ветра в приземном слое составляет 5 м/с. Сла­бые ветры (0—1 м/с) отмечаются в антициклональных условиях. Холод­ный период года характеризуется бо­лее сильными ветрами, чем летний. В Казани в среднем за год наблюдается 10 дней с сильным ветром (>15 м/с). Максимальные скорости ветра при по­рывах могут достигать 38—40 м/с. Ветры такой силы возникают редко и связаны в основном с глубокими цик- р^ ^ повторяемость (%) лонами. ^ направления ветра и штилей , ', ^ "^& '^.Ч? за год. 18-штиль.

• ':^\ '" 2>

/V ,-.. 29

Вопросы w задания, 1. Чем определяется продолжительность солнечного сияния? 2. В какое время суток радиационный баланс отрицательный и почему? 3. Чем определяются свойства воздуш­ной массы? 4. Почему в циклонах наблюдается облачная с осадка­ми погода? 5. С каким синоптическим процессом связаны силь­ные морозы на территории Татарии? 6. В какое время года наблюдается максимум, минимум атмосферного давления и поче­му? 7. Какое направление ветра преобладает зимой, летом?