Главная | Обратная связь

Вода в атмосфері. Хмари. Опади

Вологість повітря.В атмосфері завжди утримується певна кількість води, яка потрапляє туди в результаті випаровування з поверхні Світового океану, морів, озер, річок, боліт. Випаровує­ться вода з поверхні суші, із снігових покривів і льодовиків. Дуже багато води випаровують рослини. В окремих випадках з поверхні лісу випаровується води не менше, ніж з поверхні водойм. Вода, яка надійшла в атмосферу, визначає її вологість. Вміст водяної пари в атмосфері залежить від температури. Чим вища температура повітря, тим більше утримується в ньому вологи. На метеорологічних станціях вологість повітря визна­чають гідрометрами та психрометрами, а для запису змін вологості повітря використовують гігрограф.

Психрометр складається з двох абсолютно однакових термо­метрів. У одного термометра резервуар обгорнутий батистом і його кінчик опущений у склянку з дистильованою водою. З по­верхні батисту випаровується вода. А при випаровуванні погли­нається тепло, тому змочений термометр показуватиме темпера­туру нижчу, ніж сухий. Різниця в показаннях змоченого й сухо­го термометрів більша тоді, коли повітря сухіше, тому що випа­ровування прямо залежить від кількості водяної пари в атмос­фері. Якщо повітря насичене водяною парою, випаровування при­пиняється і обидва термометри показують однакову температуру.

Основна частина в гігрометрі — натягнута знежирена люд­ська волосина. Коли вологість повітря збільшується, волосина стає довшою, коли вологість зменшується, волосина скорочує­ться. Ця зміна передається стрілці, яка на циферблаті показує вологість повітря.

Кількість водяної пари, яка утримується в повітрі в даний момент при даній температурі, називають абсолютною вологістю; визначають її за допомогою психрометрів.

Для характеристики вологості повітря користуються понят­тям відносна вологість. Це відношення кількості водя­ної пари, яка утримується в повітрі в даний час, до тієї кількості, яку повинне утримувати повітря при насиченні. Коли повітря досягає насичення водяною парою, тоді величина відносної вологості становить 100%.

Відносна вологість повітря перебуває в зворотній залежності від температури: чим вища температура, тим нижча відносна вологість повітря. Тому протягом доби і року відносна вологість змінюється. Так, у найхолодніший місяць буде найвища відносна вологість, і в найтепліший — найнижча. У полярних країнах від­носна вологість велика, тому що температура повітря низька. У тропічних країнах, де спостерігаються найвищі температури, відносна вологість низька.

Що станеться з водяною парою в повітрі, якщо температура буде знижуватиметься? Відбудеться процес конденсації водяної пари, тобто перехід з газоподібного стану в рідкий, а в окремих випадках — у твердий (у кристалики льоду). Так утворюється в теплий період року роса. Охолоджуючись від поверхні землі, вологе повітря втрачає можливість утримувати в собі водяну пару. Вона починає конденсуватися, на траві й листі дерев утворюються крапельки роси. Особливо великі роси спостерігаються в серпні, коли настають прохолодні ночі.

При температурі поверхні землі нижче 0° утворюється іній. У морозну тиху погоду спостерігається цікаве явище, коли дерева, проводи та інші предмети вкриваються пухким нальотом кристаликів льоду. Це явище називають памороззю. Вона утворюється в холодний час при надходженні більш теплого по­вітря. Водяна пара, охолоджуючись, переходить у твердий стан, утворюються мільярди дрібнесеньких кристаликів льоду, які й осідають на різних предметах.

У приземних шарах атмосфери при конденсації водяної пари утворюється безліч дрібнесеньких краплинок води, які настіль­ки знижують видимість, що навіть яскраві предмети стають не­видимими. Таке явище називають туманом. Тумани частіше утворюються над низинами, болотами, у місцях з багатою рос­линністю, над річками. Часто бувають тумани і у великих містах. Дрібнесенькі краплинки води утворюються на крупинках пилу і на твердих часточках, що вилітають з труб фабрик і заводів. Нерідко ці часточки являють собою отруйні хімічні сполуки; вони негативно впливають на дихальну систему людини і отруюють її. Такі отруйні тумани називають смогом (смоги часто бувають у Лондоні та мегаполісах).

Хмари. Процес конденсації водяної пари в атмосфері зумов­лює утворення хмар, які складаються з дрібнесеньких крапли­нок води або кристаликів льоду. Краплини у хмарах настільки малі, що підтримуються в атмосфері навіть при невеликих ви­східних потоках повітря.

Форми хмар дуже різноманітні, тому для вивчення їх класи­фікують (об'єднують в окремі групи). У сучасній класифікації хмар беруть до уваги їх висоту і форму.

Основні типи хмар — перисті, шаруваті та купчасті. Крім того, часто зустрічаються в природі хмари перисто-шару­ваті, шарувато-дощові, шарувато-купчасті та ін.

Різноманітність форм хмар залежить від умов їх утворення. Так, купчасті хмари утворюються тільки в теплий період року при висхідних потоках повітря. Нагріваючись від поверхні зем­лі, повітря у вигляді струменів піднімається вгору, на висоті воно охолоджується, водяна пара починає конденсуватись, утво­рюються дрібнесенькі краплинки води, які підтримуються ви­східними потоками.

Хмари утворюють хмарність, під якою розуміють сту­пінь вкриття неба хмарами. Хмарність визначають за десяти­бальною шкалою (від 1 до 10 балів). Хмарність на Землі розподіляється зонально. Велика хмар­ність в екваторіальному поясі — понад 7 балів; у тропічному поясі вона різко знижується —до 1—2 балів. Наприклад, в Асуа­ні середня річна хмарність становить 0,4 бала. У помірних ши­ротах хмарність знову збільшується. Найбільша хмарність на берегах Білого моря. До полюсів хмарність дещо зменшується.

Опади. Під атмосферними опадами розуміють воду в твер­дому або рідкому стані, яка випала з хмар у вигляді дощу, сні­гу, граду або крупи.

Не кожна форма хмар виділяє опади. Тільки три типи хмар дають опади: високошаруваті, шарувато-дощові, купчасто-дощові. Ці хмари складаються з дрібнесень­ких краплинок води, кристаликів льоду і переохолодженої води. У них швидше збільшуються окремі елементи і під дією сили маси, переборюючи силу висхідних потоків, починають падати на землю у вигляді дощу або снігу.

Особливий вид опадів — крупа й град. Снігова крупа являє собою кулеподібні снігові грудочки діаметром від 2 до 5 мм, білого кольору, досить легкі. Вона утворюється, коли сні­жинки з верхніх частин хмари опускаються у шар хмар з вели­кою кількістю дрібнесеньких переохолоджених краплин, сполу­чаючись із якими сніжинки швидко ростуть і у вигляді грудочок падають на землю.

Град — особлива форма льодяних опадів, які випадають у теплий період року під час грози з купчасто-дощових хмар. Кожна градинка складається з непрозорої снігової серцевини — ядра, вкритого оболонками. Розмір градин коливається від горо­шини до величини куриного яйця. Град утворюється, коли льодя­на крупа потрапляє в потужний висхідний потік повітря і висо­ко піднімається, а потім падає на землю. Падаючи вниз і про­ходячи через хмари, вона вкривається льодяною кіркою. Град частіше спостерігається в гірських областях, ніж на рівнинах. Він завдає великої шкоди сільському господарству.

Для вимірювання кількості опадів користуються опадоміром. Головна його частина — відро, встановлене на стовпі так, що його верхній край знаходиться на висоті 2 м від поверхні землі. Відро міняють двічі на добу. Кількість опадів вимірюють за допомогою спеціальної вимірної склянки.

Розподіл опадів. Опади на поверхні Землі розподіляються нерівномірно. У пустині Атакама (Південна Америка) є містечко Ікіке, де, за багаторічними даними, за рік буває 1 мм опадів. Мало опадів у тропічних пустинях, наприклад у Лівійській пу­стіші (25—30 мм); слід мати на увазі, що 25 мм може випаруватися за один день. У СНГ найсухішим міс­цем вважають узбережжя Аральського моря, де кількість опа­дів за рік не перевищує 100 мм.

Коло підніжжя Гімалаїв у Черрапунджі опадів випадає що­року понад 12 000 мм, причому протягом року вони розподі­ляються нерівномірно (зимові місяці посушливі). 12 000 мм опа­дів випадає й на Гавайських островах, а на схилах гори Каме­рун в Африці — близько 10 000 мм.

У СНГ найбільше опадів буває на схилах гір в районі Батумі — понад 2 500 мм.

Кількість опадів залежить від температури повітря. Чим вища температура повітря, тим більше в ньому може міститися водяної пари. Цією причиною пояснюється мала кількість опа­дів у полярних областях.

Найбільше опадів в екваторіальній смузі — в середньому 1000—2000 мм. У повітрі екваторіальної смуги багато водяної пари. При низькому тиску створюються умови для висхідних по­токів. Піднімаючись угору, повітря охолоджується, водяна пара конденсується, утворюються купчасто-дощові хмари, з яких у вигляді злив випадають опади.

На північ і на південь від екваторіальної смуги, де протягом року зберігається підвищений тиск з низхідними потоками по­вітря, знаходяться сухі тропічні смуги, де опадів випадає менш як 250 мм. При низхідних потоках повітря нагрівається, тому немає умов для конденсації водяної пари. Крім того, в цій зоні дмуть пасати з більш високих широт у більш низькі, тобто маси повітря не охолоджуються, а нагріваються.

Від Сухої тропічної смуги на північ у північній півкулі і на південь у південній півкулі розміщені вологі смуги помірних широт. Кількість опадів там збільшується. В середньому за рік випадає 500 мм. У помірних широтах в північній півкулі пере­важають південно-західні вітри, а в південній півкулі — північ­но-західні. Ці потоки повітря дмуть з більш низьких широт у більш високі, внаслідок чого повітря охолоджується, водяна па­ра конденсується і утворюються хмари. Крім того, в помірних широтах відбувається зустріч холодних арктичних мас повітря з теплими тропічними. У місцях зустрічі утворюються величезні повітряні вихори, в яких повітря піднімається вгору і охоло­джується. Це також приводить до збільшення кількості опадів.

У полярних широтах кількість опадів знову зменшується (до 200 мм).

У межах поясів опади розподілені нерівномірно. Навітряні схили гір одержують більше опадів. Наприклад, на західних схилах Скандинавських гір випадає понад 1000 мм, а на схід­них— менш як 500 мм. Те саме спостерігається на Уралі та в інших гірських областях.

Запитання і завдання. 1. У яких областях земної кулі найсухіше повіт­ря? Чому? 2. Поспостерігайте за виникненням туманів. Поясніть, чому над низинами тумани спостерігаються частіше. 3. Навчіться визначати форми хмар. 4. З яких хмар випадають опади? 5. Яка обов'язкова умова утворення опа­дів? 6. Від чого залежить розподіл опадів? Наведіть приклади. 7. Поясніть, чому в екваторіальному поясі опадів менше, ніж у тропічному. 8. За картою опадів розкажіть, як розподіляються опади у вологих помірних поясах. 9. За матеріалами місцевої метеорологічної станції накресліть діаграму роз­поділу опадів за місяцями року. Ведіть спостереження за опадами.

Поняття про погоду

Під погодою розуміють сукупність процесів, які відбу­ваються в нижньому шарі атмосфери в тому чи іншому пункті в певний момент. Погода — це складний комплекс явищ: тем­ператури, тиску, вітру, вологості, хмарності, опадів, а також звукових та електричних явищ в атмосфері. Усі вони перебу­вають у зв'язку і взаємодії. Зміна одного явища, наприклад температури, призводить до зміни тиску, вологості, хмарності і опадів. Крім того, погода формується внаслідок складної взаємо­дії сонячної радіації, яка надходить на поверхню Землі, і цир­куляції повітря над поверхнею. Це залежить не тільки від ши­роти місця, а й від різноманітності поверхні. Наприклад, півден­ні схили гір і височин нагріваються більше, ніж північні; водой­ми — повільніше, ніж суша; поля — більше, ніж ліси й болота. Таким чином, важливий елемент погоди — температура в різних місцях буває різна. А різноманітність температурних умов, у свою чергу, впливає на інші елементи погоди. Різкі зміни в по­годі найчастіше зумовлені зміною повітряних мас.

Повітряні маси і фронти. Нижній шар атмосфери, доторкую­чись до різноманітної поверхні, набуває від неї певних власти­востей. Над розігрітою поверхнею формуються теплі маси, над охолодженою — холодні. Крім того, в нижній шар постійно над­ходить та чи інша кількість водяної пари. Чим довше повітряна маса перебуває над поверхнею, з якої випаровується волога, тим вона вологіша.

Повітряна маса — це величезний об'єм повітря, який рухається, з певними фізичними властивостями: температурою, щільністю, вологістю й прозорістю.

Залежно від того, де маси повітря формуються, їх поділяють на арктичні, помірні, тропічні та екваторіальні.

Над льодовими просторами Арктики формується арктична маса — холодна, суха, має велику прозорість і щільність.

У помірні широти надходять арктичні й тропічні маси повітря. З них формуються помірні повітряні маси (помір­не повітря). Якщо ці маси формуються над океаном, то їх називають морськими. Морська повітряна маса, тепла взимку і прохолодна влітку, відзначається великою вологістю. З надходженням її, наприклад, на територію європейської частини взимку спостерігається потепління, а влітку — похолодання, та супроводжується хмарністю і випаданням опадів.

У субтропічних і тропічних широтах (в умовах підвищеного атмосферного тиску, великого надходження сонячної радіації) виникають тропічні маси повітря. Вони в основному з малою відносною вологістю, щільні, з високою температурою. Якщо вони формуються над океанами, їх називають морськи­ми, а над материками — континентальними. Континен­тальна маса відрізняється від морської меншою відносною воло­гістю, вищими температурами і великою запиленістю.

В екваторіальному поясі (в умовах зниженого атмосферно­го тиску і великої вологості) формується екваторіальна маса. Оскільки екваторіальний пояс на великих просторах вкритий лісами, які випаровують вологи не менше, ніж океан, великої різниці між морською й континентальною масами в цих районах немає.

На погодні умови в Україні впливає надходження помірних, арктичних і тропічних повітряних мас. Вони надходять з Атлантики, Азії і Арктики. Переважаючими є помірні повітряні маси, які влітку приносять дощі, а восени і взимку зумовлюють похмуру погоду з туманами, відлигами, снігом. Континентальні повітряні маси надходять з Азії, зумовлюють суху погоду, спеку (влітку) і морозну погоду взимку. Тропічні повітряні маси формуються над Середземним морем (морські) та Азією (континентальні). Морські тропічні повітряні маси обумовлюють теплу дощову погоду влітку і потепління взимку. Арктичні повітряні маси холодні, з низькими температурами. Морське арктичне повітря надходить через Норвезьке і незамерзаючу частину Баренцового моря. З ним пов'язані нестійка дощова погода влітку і морозна, малохмарна погода взимку. Континентальне арктичне повітря надходить через Карське море та замерзаючу частину Баренцового моря і викликає ріже похолодання і малохмарну погоду (влітку), зниження температури і зменшення кількості опадів у зимовий період. Повітряні маси, які є малорухомими і довго знаходяться в одному районі, називаються місцевими.

Межі розподілу повітряних мас, які утворилися над природ­ними поясами, називають атмосферними фронтами. Так, між арктичними й помірними масами повітря проходить арктичний фронт. Він постійно переміщується: влітку на мате­рику проходить по зоні тундри і над океаном — на північ від полярного кола, а взимку заходить у межі помірного поясу. Не­рідко південна межа його досягає субтропіків.

Між помірними й тропічними масами повітря проходить фронт помірних широт. Він також переміщується, на окремих ділянках материка «розмивається», через те що помірне повітря за своїми фізичними властивостями мало чим відрізняється від тропічного. Тропічне повітря відділяється від екваторіального тропічним фронтом.

Основною фізичною властивістю повітряної маси є темпе­ратура. Тому при спостереженнях насамперед зважають на те, яка надійшла маса повітря: тепла чи холодна. Теплою масою називають таку, яка, надійшовши в даний район, по­чинає охолоджуватись. Холодною масою називають таку, яка, надійшовши в даний район, починає прогріватися.

Якщо наступає тепла маса повітря на холодну, то утворює­ться теплий фронт. Оскільки холодна маса щільніша, то вона утримується над поверхнею землі і повільно відступає під натиском теплої, утворюючи в розрізі похилу площину під кутом 1—2° до поверхні Землі. Поверхня фронту нерідко має протяжність понад 1000 км і піднімається над поверхнею Землі на висоту до 9 км. Там утворюються шарувато-дощові хмари, з яких випадають обложні опади. Такі опади простягаються смугою до 300;—500 км завширшки. Так змінюються хмарність і опади на теплому фронті. Змінюються й інші елементи погоди: повільно знижується тиск, плавно піднімається температура, вітри частіше бувають південно-західні й південні.

На межі холодної маси, яка наступає на теплу, утворюється холодний фронт. Холодне повітря спрямовується на тепле у вигляді валу, тому поверхня фронту має великий похил. Теплі маси повітря викидаються високо вгору. Процес конден­сації водяної пари відбувається бурхливо, перед фронтом утво­рюються купчасто-дощові хмари, з яких у вигляді злив випа­дають опади. При проходженні фронту тиск різко підвищується, дме вітер північних напрямів, температура знижується. Небо прояснюється, вдень влітку утворюються купчасті хмари, взим­ку, настають морози.

 

Циклониі антициклони.Зміна погоди часто відбувається вна­слідок надходження тієї чи іншої повітряної маси. Рухаються повітряні маси звичайно у вигляді вихорів найрізноманітнішої величини — від дрібних, що спостерігаються перед грозою, до великих, які займають простори в сотні тисяч і навіть мільйони квадратних кілометрів. До величезних повітряних вихорів нале­жать циклони і антициклони (рис. 20, 20а).

Ц и к л о н являє собою величезний повітряний вихор — до 2000 км у діаметрі і до 6—8 км висотою. У центрі такого вихору знижений атмосферний тиск. У циклоні виникає система вітрів. Зміна їх напряму в північній півкулі відбувається проти годин­никової стрілки, а в південній — за годинниковою стрілкою. На напрям руху повітря впливає відхиляюча сила обертання Землі навколо своєї осі. У центрі цього величезного вихору повітря піднімається і розтікається по висоті, що призводить до охолодження повітря і конденсації водяної пари. Тому для циклонів характерна негода: взимку велика хмарність, снігопади, заметілі,деяке потепління; влітку дощі, грози, зниження температури й посилення вітру. Обов’язкова умова утворення циклону – зустріч двох повітряних мас: теплої й холодної. Різниця температур, а значить, і тиску зумовлює х рух.

У помірному поясі зустріч повітряних мас частіше відбуває­ться в областях зниженого тиску над океанами. Тепле повітря у вигляді хвилі заходить у межі холодного. На вершині хвилі виникає знижений атмосферний тиск — центр циклону.

Тривалість життя циклонів 5—7 днів. Рухаються вони із швидкістю 30—40 км за годину, причому взимку швидше, ніж улітку.

Погода при проходженні циклону змінюється залежно від того, яка частина циклону проходить над даним пунктом: адже, передня частина циклону тепла, а тилова — холодна.

У помірному поясі циклони часто утворюються на арктич­ному фронті і фронті помірних широт.

Тропічні циклони - які утворюються над західною частиною Тихого океану, називають тайфунами. Вони іноді заходять у помірний пояс — на східне узбережжя Азії (Японія, Далекий Схід), завдаючи великих спустошень. У центрі тропічного цик­лону спостерігається вікно з безхмарним небом, яке моряки на­зивають «вічком бурі».

Антициклони— також величезні повітряні вихори в нижніх шарах атмосфери, але з меншою швидкістю вітру, під­вищеним тиском у центрі, із зміною напряму вітрів за годинни­ковою стрілкою в північній півкулі і проти годинникової — в пів­денній. Характерна особливість антициклонів полягає в тому, що вони утворюються в нижніх (приземних) шарах атмосфери з однорідної повітряної маси. Тому в антициклоні тривалий час утримується стійка погода: влітку ясна, тепла; взимку ясна, мо­розна. У центрі антициклону спостерігаються низхідні потоки повітря. Коли повітря опускається, воно нагрівається, тому немає умов для конденсації водяної пари, немає хмар і опадів.

Розміри антициклонів більші від циклонів. Так, над матери­ком Євразія взимку з холодного континентального повітря по­мірних широт утворюється потужний сибірський антициклон з центром у Монголії. Його відріг поширюється далеко на захід, охоплюючи центральну частину Східно - Європейської рівнини.

Завбачення погоди. Діяльність людини завжди пов'язана з погодними умовами. Знати зміну погоди на найближчий час надзвичайно важливо для працівників сільського господарства, моряків, льотчиків, пошукачів,

рибалок і т. д.

Інформація про погоду щодня звучить з екранів телевізорів і радіо, друкується на сторінках газет, вміщена в Інтернеті. При цьому говорять про передбачення погоди наступного дня – дають її прогноз. Прогноз погоди – це складання науково обгрунтованих припущень про її майбутній стан. Завдання це дуже складне.

Для завбачення погоди необхідні відомості про стан атмосфери (температуру повітря, тиск, вологість, вітер, опади й інші явища) над усією поверхнею Землі. Їх систематично збирають 10 000 метеорологічних станцій світу. Зверху атмосферу "оглядають” метеорологічні супутники Землі. Прилади, якими вони обладнані, передають найсвіжішу інформацію про хмарність і сніговий покрив. Результати спостережень метеостанцій і метеорологічних супутників передаються в спеціальні установи – гідрометеоцентри, розміщені майже в усіх країнах світу. Гідрометеоцентр України розміщений у Києві. Там за допомогою сучасних електронно-обчислювальних машин вся інформація опрацьовується і передається у Всесвітню службу погоди, центри якої знаходяться у Вашингтоні (США), Москві (Росія) і Мельбурні (Австралія). Для міжнародного обміну вироблено свою "метеомову”, зрозумілу метеорологам всього світу.

Дані, що були отримані у ході спостережень, метеорологи наносять на карту погоди, яку називають синоптичною. На ній умовними позначеннями і цифрами записують основні відомості про стан погоди. З їх допомогою спеціалісти-синоптики складають короткочасні (на 1–3 доби) і довготривалі (на тиждень, місяць, сезон) прогнози погоди.

Завбачення погоди – це результат величезної роботи метеорологів багатьох країн, які збирали, передавали і аналізували інформацію про стан атмосфери.

Прогноз погоди загального користування потрібний усім. Спеціальні прогнози складають для працівників сільського господарства. Особливу увагу приділяють завбаченню небезпечних атмосферних явищ – сильних туманів, граду, заморозків, ожеледі, суховіїв та ін. Спостереження за допомогою супутників за зародженням і шляхами руху ураганів дають можливість завчасно попередити про небезпеку капітанів кораблів і пілотів. Їм підказують, куди ухилитися від зустрічі з грізною стихією. А жителів узбереж попереджують про шторм.

 

Запитання і завдання. 1. За тиждень проведіть ретельні спостереження за характером зміни повітряних мас, температурою, тиском, вологістю повітря, вітром, хмарністю. Складіть графіки ходу основних елементів погоди. Поясніть причини підвищення або зниження температури. Поясніть причини мінливості погоди. 3. Поспостерігайте характер зміни по­годи. Перекресліть розріз циклону. 4. Зберіть народні прикмети для завбачення погоди, перевірте їх. 5. Яким методом користуються синоптики для завбачення погоди?

 

Поняття про клімат

Кліматомназивають багаторічний режим погоди, тобто сукупність і послідовність зміни погоди в даній місцевості, яка залежить від її географічних умов.

Багаторічний режим погоди впливає на всю неживу й живу природу. Грунти, водойми, рослинність, тваринний світ перебу­вають у тісній залежності від клімату. Наприклад, в еквато­ріальній області, де земна поверхня одержує багато тепла й вологи, ростуть вологі вічнозелені ліси. А області, розміщені навколо тропіків, тепла одержують майже стільки ж, скільки на екваторі, але їм не вистачає вологи, тому вони вкриті бідною пустинною рослинністю. Більша частина СНГ зайнята хвойними лісами. Хвойні породи дерев пристосувались до суво­рого клімату: до холодної тривалої зими, короткого теплого літа, достатньої кількості опадів.

Один з видатних російських учених — О. І. Воєйков назвав річки продуктом клімату. Дійсно, багатоводність річок, їх режим замерзання залежать від клімату: більшість наших річок замер­зають на холодний період, а навесні при таненні снігу розли­ваються, виходять з берегів.

Кліматичні умови впливають на утворення різноманітних типів грунтів.

Великий вплив клімату на деякі галузі народного господар­ства, особливо на сільське господарство. Знання про клімат ви­користовують у транспорті, будівництві, в курортній справі та інших галузях народного господарства.

Як формується клімат? У визначенні поняття клімату вка­зано основну ознаку — багаторічний режим погоди. Відповідно погодо-утворюючі фактори є й клімато-утворюючими. Клімат формується внаслідок складних взаємодій сонячної ра­діації й циркуляції повітря з поверхнею Землі. Клімато-утворюючі фактори самі залежать від географічних умов даної міс­цевості. До них насамперед належить широта місця, яка визначає кут падіння сонячного проміння, одержання певної кількості тепла. Надходження тепла від Сонця залежить не тіль­ки від широти місця, а й від поверхні і насамперед — розпо­ділу суші й моря.

Над водною поверхнею формується клімат морський: з плав­ним ходом температури, невеликими добовими й річними амплі­тудами, великою хмарністю, рівномірною й достатньою кіль­кістю опадів. Над сушею утворюється континентальний клімат, який відрізняється від морського різкими перепадами темпера­тур як протягом доби, так і року, меншою хмарністю, нерівно­мірним випаданням опадів (у теплий період більше, ніж у холодний).

Наприклад, західне узбережжя Ірландії перебуває під безпо­середнім впливом Атлантичного океану і має середню температуру найтеплішого місяця +15,2°С, а найхолоднішого +7,1° С, тобто річна амплітуда 22,3°. З віддаленням від океану підвищується середня температура найтеплішого місяця і зни­жується середня температура найхолоднішого, зростає амплі­туда річних температур. Наприклад, у Нерчинську (Східний Сибір) річна амплітуда досягає 53,2°.

Велика роль у формуванні клімату належить рельєфу: гірські хребти і котловини, рівнини, горби, річкові долини, яри створюють особливі умови клімату. Гори нерідко є кліматороз-ділами. Так, на Кавказькому узбережжі Чорного моря клімат вологий, субтропічний: тепла зима (середня температура найхо­лоднішого місяця 0°), велика кількість опадів. За горами — на Північному Кавказі утримується морозна зима, випадає мало опадів, часто бувають посухи і пилові бурі. Головна причина в тому, що Північний Кавказ відокремлений високими горами від вологих і теплих вітрів, які все тепло й вологу Чорного моря залишають на західних схилах Кавказьких гір.

На клімат великий вплив мають морські течії. Акаде­мік В. В. Шулейкін назвав теплі течії «отеплюючими трубами нашої Землі». Теплі течії переносять величезну кількість тепла з більш низьких широт у більш високі; холодні течії переносять холод з більш високих широт у низькі. Тепло й холод передаю­ться повітрю, тому в місцях, які омиваються теплими течіями, річна температура вища на 5—10°, ніж на цих самих широтах, які омиваються холодними течіями.

Отже, клімат залежить від широти місця, різноманітності поверхні (насамперед — суша або море), морських течій, рельє­фу, висоти місця над рівнем моря, віддаленості від моря.

Поверхня Землі впливає на формування клімату не тільки через розподіл сонячної радіації, а й циркуляцією повітря. Вплив моря й суші на клімат відбувається через переміщення повіт­ряних мас.

Клімати Землі.Різні географічні умови, які впливають на клімат, визначають різноманітність його. Вивчаючи клімат, уче­ні з давніх часів намагалися знайти основні закономірності в його розподілі. Основним клімато-утворюючим фактором є со­нячна радіація, від якої залежить розподіл тепла — найважли­вішого елемента клімату. А тепло на земній поверхні розподі­ляється зонально, тому й клімати на Землі зональні. Учені виді­ляють екваторіальний клімат, два тропічних, два помірних, два полярних (арктичний і антарктичний) і перехідні —два субек­ваторіальних, два субтропічних і два субполярних (субарктич­ний і субантарктичний). У кожній кліматичній зоні є внутрішні відмінності, за якими виділяються окремі кліматичні області.

Клімат екваторіального поясу займає області басейнів річок Конго, Амазонки, узбережжя Гвінейської затоки, Зондські острови. В екваторіальному поясі зволожується тропіч­не повітря, принесене пасатами. Формується екваторіальне повітря при зниженому тиску, слабких вітрах і при високих температурах. Через невелику різницю у висоті Сонця протягом року річний хід температур виявлений слабо, середня темпера­тура коливається від +25 до +28° С. Зберігається висока від­носна вологість 70—90%. Високе положення Сонця над лінією горизонту протягом цілого року зумовлює сильне нагрівання по­верхні Землі, а від неї — й повітря. Нагріте повітря, насичене водяною парою, в умовах зниженого тиску піднімається вгору. Водяна пара конденсується, на небі з'являються купчасті хма­ри, які до опівдня вкривають усе небо. Процес підняття повітря триває, купчасті хмари переходять у купчасто-дощові, з яких після опівдня випадають зливи. У цьому поясі річна кількість опадів перевищує 2000 мм. Є місця, де кількість опадів збіль­шується до 5000 мм. Опади протягом року розподіляються рівно­мірно. Високі температури протягом усього року, велика кіль­кість опадів створюють умови для розвитку на суші багатої рослицності — вологих екваторіальних лісів.

Клімат субекваторіальних поясів поширений на величезних територіях Бразільського нагір'я (у Південній Америці), в Центральній Африці (на північ і схід від басейну річки Конго), Азії (на півостровах Індостан, Індокитай), Північ­ній Австралії.

Найхарактернішою особливістю клімату цих поясів є зміна повітряних мас за сезонами: влітку, вся область зайнята еква­торіальним повітрям, взимку — тропічним, В результаті виді­ляються два сезони: вологий (літній) ісухий (зимовий). У літ­ній сезон клімат мало чим відрізняється від екваторіального. Велика вологість повітря, підняття його на висоту створюють умови для утворення хмар і випадання великої кількості опадів. У цьому поясі розміщені місця з найбільшою кількістю опадів. . Різко змінюються умови в зимовий період, коли над територією поширюється сухе тропічне повітря. Встановлюється суха пого­да, вигоряють трави, а з дерев опадає листя.

Для рослинного покриву субекваторіальних поясів характер­ні савани.

Клімати тропічних поясів поширені по обидва боки від тропіків як на океанах, так і на материках, між сава­нами і субтропіками. В умовах підвищеного тиску і малої хмар­ності тут формується тропічне повітря, яке відзначається висо­кими температурами. Середня температура найтеплішого міся­ця перевищує +30° С, а в окремі дні температура підвищується до +50° С, а температура на поверхні грунту — до +80° С. Через підвищений тиск і низхідні потоки повітря конденсація водяної пари майже не відбувається. Тому опадів на більшій частині тропічних поясів випадає мало — менше 250 мм. Це зумовлює утворення найбільших у світі пустинь — Сахари, Калахарі, Західно-Австралійської, пустинь Аравійського пів­острова.

Але в тропічних поясах клімат не скрізь посушливий. На східних берегах материків, там, де пасати дмуть з океанів, випа­дає більше опадів (Великі Антільські острови, східне узбережжя Бразільського плоскогір'я, східне узбережжя Африки в півден­ній півкулі). Клімат цих областей набагато відрізняється від екваторіального, хоч річні коливання температури значні, тому що більша різниця у висоті Сонця за сезонами. У зв'язку з вели­кою кількістю опадів і досить високими температурам у цих місцях ростуть вологі тропічні ліси.

Клімати субтропічних поясів займають великі простори, які простягаються смугою приблизно між 25 і 40° ши­роти в обох півкулях. Для цього поясу характерна зміна повіт­ряних мас за сезонами: влітку вся територія поясу зайнята тро­пічним повітрям, взимку — помірним. Отже, в субтропічному поясі спостерігаються два кліматичних режими — помірний і тропічний. Виділяють кілька областей у західних частинах материків: область Середземного моря в Європі, Каліфорнія в Північній Америці, північна частина Чілі в Південній Аме­риці, південний захід Африки і Австралії.

Особливістю клімату в цих областях є те, що влітку сюди переміщується область високого тиску з тропіків, де формується тропічне сухе повітря. В результаті встановлюється суха соняч­на погода. Взимку сюди надходить повітря помірних широт, про­ходить фронт, на якому утворюються циклони. З ними пов'язані хмарність і випадання опадів. Зима тепла (середня температура найхолоднішого місяця + 8°С), волога (з випаданням значних дощів, які нерідко призводять до повеней на річках). Цей клімат іноді називають середземноморським.

Інший кліматичний режим спостерігається в областях Схід­ної Азії, південно-східної частини Північної Америки. Влітку сюди надходять вологі тропічні маси повітря з океанів (літні мусони), які приносять велику хмарність і опади. Зимові мусони приносять потоки континентального сухого повітря помірних широт. Температура найхолоднішого місяця вища 0°, але значно нижча, ніж в областях на заході материків.

У Східній Туреччині, Ірині, Афганістані, Великому Басейні Північної Америки протягом цілого року переважають сухі ма­си повітря: влітку — тропічного, взимку — континентального повітря помірних широт. Літо тут жарке, посушливе, зима ко­ротка, волога, хоч загальна кількість опадів не перевищує 400 мм. Нерідко в зимовий період спостерігаються морози, випа­дає сніг, але стійкий сніговий покрив не утворюється. Добові амплітуди температур великі (до 30°), велика різниця і між найтеплішим і найхолоднішим місяцями.

У центральних областях материків розміщені пустині.

Клімат помірних поясів поширений між субтропіками і тундрою, тобто приблизно між 40° пн. і пд. ш. та поляр­ними колами. У північній півкулі на величезних просторах суші клімат досить різноманітний, в ньому виділяють три райони: за­хідний, центральний і східний.

У Західній Європі, Західній Канаді, а також на півдні Чілі переважає морське повітря помірних широт, яке приносять західні вітри з океанів. Воно утримує велику кількість вологи і дає багато опадів (500—1000 мм за рік). Опади розпо­діляються протягом року рівномірно, посушливих періодів немає. У зв'язку з великим впливом океанів хід температур плавний, річні амплітуди невеликі. Похолодання приносять арктичні по­вітряні маси, температура взимку буває нижча 0°. У цей час спостерігаються великі снігопади. Літо довге, прохолодне, без різких змін погоди.

На північному сході Китаю, нашому Далекому Сході клімат мусонний. Взимку надходять холодні континентальні маси повітря з центральних областей материка. Температура найхолоднішого місяця від —5 до —25° С. Влітку дмуть вологі мусони з океанів, приносячи велику кількість опадів.

У середній смузі Росії, в Україні, півночі Казахстану, пів­дні Канади формується континентальне повітря по­мірних широт. Нерідко в холодний період року надходять арктичні маси повітря з низькими температурами. Зима тут дов­га, морозна, сніговий покрив утримується протягом 2—6 місяців. Літо коротке, тепле. Кількість опадів у міру просування на схід зменшується (від 600 до 200 мм). Характерні особливості кліма­ту цюграйонів: різкі перепади температур протягом усього ро­ку,' нерівномірний розподіл опадів, посухи.

На північ від помірного поясу в північній півкулі і на пів­день у південній півкулі розміщені перехідні пояси — субарк­тичний і субантарктичний, для яких характерна зміна повітряних мас за сезонами: влітку — повітря помірних широт, взимку — арктичне (антарктичне).

У північній півкулі ця територія зайнята тундрою. Літо тут коротке, прохолодне, із середньою температурою наитеплішого місяця від +12 до 0° С, з невеликою кількістю опадів (у серед­ньому 200 мм), з частим поверненням холодів. Зима довга, дуже морозна, заметільна, з глибокими снігами.

У полярних поясах (арктичному і антарктичному) формуються холодні маси повітря в умовах підвищеного тиску. Характерна особливість клімату цих поясів — наявність довгих полярних ночей і полярних днів. їх три­валість збільшується до 6 місяців на полюсах. Влітку Сонце, хоч воно й не заходить за лінію горизонту, знаходиться дуже низь­ко, і його проміння приносить мало тепла. За коротке літо сніг і льоди не встигають розтанути, тому тут зберігаються багато­річні льоди. Вони вкривають товстим шаром Гренландію і Антарктиду. Багаторічні льоди плавають і в Північному Льодо­витому океані. Холодне повітря, яке зібралося над полярними областями, скидається сильними вітрами в помірний пояс. На окраїні Антарктиди спостерігаються вітри із швидкістю понг 100 м/с.

Зміна клімату.При видобуванні осадових корисних копалин — кам'яного вугілля, торфу, сланців — часто знаходять відбитки листя, а іноді й цілі обвуглені стовбури дерев, кістки тварин, які жили мільйони років тому. Це не що інше, як «відбитки» кліматів минулого.

Кам'яне вугілля — корисна копалина рослинного походження. Але якщо його знаходять у Воркуті, на островах Шпіцберг і навіть під льодами Гренландії, то можна сказати впевнено, і в цих місцях у далекому минулому клімат був теплим і вологим, розвивалась настільки багата рослинність, що з неї утворилося кам'яне вугілля.

Глибоко від поверхні Землі знайдено товсті пласти кам'яної й калійної солі. Ці солі могли утворитися в умовах жаркого та сухого клімату, коли випаровування було настільки велике, і замкнуті солоні басейни висихали, на дні їх відкладались поклади солі.

Та не всі знахідки розповідають про теплий або сухий і жаркий клімат. Є й інші «відбитки», які свідчать про холоди льодовиковий клімат. Наприклад, у центральній частині Схід Європейської рівнини є величезні валуни з граніту. Поблизу Москви гранітні породи залягають на глибині 3—4 тис. м. Зрозуміло, що валуни на поверхні не місцевого походження. Дійсно встановлено період, коли на півночі лежав величезний льодовик, а від нього на південь язиками стікав лід, який переносив і гірські породи на далекі відстані. Так гранітні валуни з території нинішньої Фінляндії й Карелії були принесені льодовиком у район Москви.

Наведені приклади показують, що протягом історії розвитку Землі клімат дуже змінювався.

Учені припускають, що в наш час відбувається деяке потепління і зволоження клімату, що зумовлено посиленням загальної циркуляції атмосфери, інтенсивнішим обміном повітряних мас між тропічними й полярними областями. Причиною зміни загальної циркуляції атмосфери вважають посилення сонячної діяльності.

Запитання. 1.Чим клімат відрізняється від погоди? 2. Які причини впливають на клімат місцевості? 3. Які кліматичні області є в жаркому поясі Землі? 4. Який клімат у помірних поясах Землі? 5. Чим відрізняється морський клімат від континентального? 6. Які особливості клімату в полярних поясах Землі? 7. Чому можна стверджувати, що клімат на Землі змінився?

 

Зміст

Літосфера

§8. Материки і океани. Будова Землі. Рухи земної кори……………1

§9. Гороутворення. Вулкани і землетруси. Форми поверхні суші…3

§10. Гірські породи і мінерали………………………………………...7

§11. Зовнішні сили Землі………………………………………………10

Гідросфера

§12. Загальні відомості про воду. Світовий океан………………….12

§13. Рельєф дна Світового океану. Рух води у Світовому океані…15

§14. Підземні води…………………………………………………….18

§15. Річки та їх робота………………………………………………...20

§16. Похил, падіння, поздовжній профіль річки, режим річки…….24

§17. Озера і болота…………………………………………………….25

§18. Кругообіг води у природі………………………………………..28

Атмосфера

 

§19. Склад і будова атмосфери. Нагрівання атмосфери……………30

§20. Тиск повітря. Вітри……………………………………………...35

§21. Вода в атмосфері. Хмари. Опади……………………………….40

§22. Поняття про погоду……………………………………………...45

§23. Поняття про клімат………………………………………………51

 

 

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………