В основу генетической классификации климатов Б.П. Алисова положены географические типы воздушных масс и их циркуляция. Разделение Земли на климатические пояса связано с условиями формирования климатов, которые определяются циркуляцией воздушных масс.
В каждом полушарии выделяются четыре основных климатических пояса:
- 1) экваториального воздуха,
- 2) тропического воздуха,
- 3) воздуха умеренных широт,
- 4) арктического (антарктического) воздуха
В каждом поясе под влиянием суши и моря формируются континентальные и морские подтипы воздушных масс и климатов. Полная система Б. П. Алисова включает следующие климаты:
I. Жаркие климаты
1.1 Экваториальный климат жаркий и равномерно влажный. Он свойствен внутренней Амазонии, бассейну Конго (Заира) и побережью Гвинейского залива, полуострову Малакка, Зондским островам и острову Новая Гвинея.
К числу основных климатообразующих процессов относится радиационный баланс (остаточное тепло). На материках он колеблется от 2510 до 4190 МДж/м 2 (60-100 ккал/см 2) в год, на океанах - от 4190 до 5010 МДж/м 2 (100-120 ккал/см 2) в год. Это меньше, чем в тропических широтах. Почти отсутствуют сезонные колебания солнечной радиации. Гораздо больше, чем остаточная радиация, воздух нагревает скрытая теплота парообразования - до 4190-5850 МДж/м 2 (100-140 ккал/см 2)в год. Этот источник тепла поддерживает равномерный ход температуры в течение года и суток.
Циркуляция атмосферы в экваториальном поясе состоит из двух звеньев: 1) конвергенции пассатов и 2) восходящих токов (вертикальной конвекции).
Взаимодействие воздушных масс тропических и экваториальной зон определяет характер влагооборота: пар поступает с двух огромных тропических зон и конденсируется в восходящих токах в сравнительно узкой приэкваториальной полосе. Естественно, что здесь выпадает большое, в среднем около 2000 мм, количество осадков. Влажность воздуха в экваториальном климате колеблется от 81 до 85%, а годовая сумма осадков составляет около 2414 мм (Сингапур).
1.2 Тропический климат. Типичный тропический климат жаркий и сухой, пустынный. Вариации взаимодействия системы «океан - атмосфера - материк» обусловливают резко выраженную западно-восточную диссимметрию тропической природы зоны.
Выделяются следующие вариации тропического климата:
- 1) типичные пустынные климаты свойственны центральным материковым регионам;
- 2) морская разновидность пустынного климата, свойственная западным берегам материков;
- 3) влажные тропические лесные и саванновые климаты, присущие восточным побережьям материков.
Солнечная радиация в пределах тропического климата весьма значительна: на материках 7530-8380 МДж/м 2 в год, на океанах - 6800 МДж/м 2 (160 ккал/см 2) в год. Радиационный баланс на суше ниже, чем на океанах - 2510 МДж/м 2 (60 ккал/см 2) в год. Это объясняется тем, что 70% и более радиационного тепла расходуется на нагревание песков пустынь и затем из-за высокого альбедо песков и безоблачного неба непроизводительно излучается за пределы Земли. Основной аккумулятор тепловой энергии - вода - здесь отсутствует. Пустыни - это то области охлаждения атмосферы и географической оболочки.
Характерна антициклональная атмосферная циркуляция. Опускающиеся воздушные массы адиабатически нагреваются и иссушаются. Высокое атмосферное давление и радиальное растекание воздуха препятствуют проникновению воздушных масс с океана в западный и центральный секторы. Система «океан - атмосфера - материк» работает не на пользу этих секторов материка. Типичные черты тропического климата - жара, большая амплитуда температуры и сухость. Большие области оконтурены изотермой июля 30°С, иногда средняя июльская температура поднимается до 36,3° (Барбара) и даже 39 0 С (в Долине Смерти). Зимой температура составляет 10-20°С. Средняя годовая амплитуда около 20°С. Гораздо больше суточная, она может достигать 40°С в воздухе и 80°С на поверхности песка. На равнинах температура иногда падает до - 5°С, а в горах Тибести до - 18°С. Осадков не только мало, но и выпадают они далеко не каждый год, часто их не бывает по нескольку лет подряд.
Климат западных окраин материков (морская разновидность пустынного климата) обусловлен холодными течениями, обратной стратификацией воздуха и пассатной циркуляцией, уносящей водяной пар от материка в океан.
В восточных регионах материков тропических поясов - на берегах Карибского моря, в восточном Индостане, в районе Рио-де-Жанейро, в Юго-Восточной Африке и Восточной Австралии -- климат влажный тропический. Сюда поступают морские воздушные массы пассатов, и осадков выпадает значительное количество. В Рио-де-Жанейро годовая сумма осадков составляет примерно 1099 мм и дожди идут в каждом месяце.
Температура воздуха выше в Рио-де-Жанейро в январе составляет 25,8°С, в июле 20,4°С.
1.3 Субэкваториальный (субэкваториальных муссонов, или саванновый) климат
Субэкваториальный климат как бы составлен из двух самостоятельных климатических режимов: экваториального в июльскую часть года в северном полушарии и тропического в противоположных сезонах. Поэтому самая характерная его черта - резкое разделение на два сезона: сезон дождей и сухой сезон. Влажность воздуха в субэкваториальном климате составляет 70 и 87%, годовая сумма осадков 1880 мм.
Продолжительность сухого периода в субэкваториальном поясе составляет от одного месяца на границе с экваториальным климатом до 11 месяцев на границе с тропическими пустынями.
II. Субтропические климаты
Субтропические климаты находятся между 25 и 40° с.ш. и ю.ш., в поясе субтропической переменной циркуляции. Для них характерна смена климатического режима по сезонам: летом господствует тропический воздух с высоким атмосферным давлением и стоит сухая погода, а зимой в эти широты распространяется умеренный воздух с низким давлением и среднеевропейской погодой.
Южная (в северном полушарии) граница субтропических широт обозначается южным пределом зимнего распространения умеренных воздушных масс или январским положением умеренного фронта. Северная граница субтропиков проходит по северному пределу тульского положения тропического воздуха, или Тропического максимума, или, наконец, по июльскому положению умеренного фронта. Субтропики, таким образом, нельзя считать полосой постепенного перехода от умеренных климатов к тропическим. Это - широты с характерной только для них сезонной сменой умеренного и тропического воздуха.
Суммарная солнечная радиация в субтропиках составляет 7510--5850 МДж/м 2 (180--140 ккал/см 2) в год, то есть близка к средней для всей Земли. Здесь нет избытка тепла, как в жарком поясе, но нет и отрицательного зимнего баланса, как в умеренном. Фактические температуры соответствуют солярным.
Циркуляция атмосферы зимой преимущественно циклопическая, часто проникают относительно холодные воздушные массы из умеренных широт.
Влагооборот характеризуется резко выраженной сезонностью: осадки выпадают зимой, лето сухое (кроме муссонных).
В субтропическом поясе северного полушария начинается наибольшее долготное простирание материков; оно вызывает долготную дифференциацию климатического пояса. Формируются три региона: западный, центральный и восточный.
Западным регионам субтропической зоны свойствен средиземноморский климат - Атлас, Южная Европа, Передняя Азия, районы Сан-Франциско, Сантьяго, Кейптауна и Юго-Западной Австралии, Южный берег Крыма, Черноморское побережье в районе города Туапсе (Россия).
Для внутриматериковых областей - восточная Турция, Иран, юг Средней Азии, Гоби, юг среднего Запада США, степи Аргентины - характерен климат сухих субтропиков. От средиземноморского он отличается нарастанием аридности и континентальности.
На восточных окраинах материков -- в среднем Китае и на Юго-Востоке США - субтропики влажные. Близок к ним климат Ла-Платы. Во все месяцы выпадают дожди: зимой за счет циклонической циркуляции воздуха на умеренном фронте (в условиях муссона с суши), летом из воздуха морского муссона.
III. Умеренные климаты
Южная граница умеренного климатического пояса проходит по летнему пределу тропического максимума, приблизительно около 40° с.ш. и ю.ш. Северная граница совпадает с зимним положением Арктического фронта, примерно с южной границей тундры, около полярных кругов.
В умеренный пояс входят, Европа, кроме средиземноморских полуостровов, Азия к северу от линии Кара-Богаз-Гол - середина острова Хонсю и до тундровой зоны, Северная Америка от параллели устья Миссури до широты середины Гудзонова залива. В южном полушарии в умеренном климате находятся только юг Южной Америки и Южный остров Новой Зеландии.
Ограничимся характеристикой северного умеренного пояса.
Радиационный баланс в умеренном поясе снижается до 1257 и 837 МДж/м 2 (30 и 20 ккал/см 2) в год. Очень существенна сезонная разница радиационного режима: летом баланс около 251 МДж/м 2 (6 ккал/см 2) в месяц, немногим меньше тропического, а зимой он отрицательный, около 41,9 МДж/м 2 (1 ккал/см2) в месяц. Зимой умеренный пояс не обходится своим радиационным теплом; большую роль играет адвекция тепла из тропических широт. Тепло переносится атмосферой и гидросферой. Основная масса его поступает на океан и периферийные территории, центральные области выхолаживаются.
В циркуляции атмосферы главное - западный перенос воздушных масс, циклоническая и антициклоническая деятельность и вторжение в средние широты как арктического, так и тропического воздуха. Все три воздушные массы -- умеренные, арктические и тропические - бывают и континентальными и морскими.
С падением радиационного тепла в умеренном поясе уменьшаются испарение и общий объем влагооборота. На большей площади умеренного пояса выпадает 500-400 мм осадков, территориальное их распределение характеризуется последовательным уменьшением вглубь суши. Во внутренних районах, составляющих большую часть пояса, выпадает снег и образуется устойчивый, сохраняющийся до полугода снежный покров.
В северном умеренном поясе выделяются следующие климаты:
- 1. Морской, или западноевропейский, или широколиственных лесов, или, наконец, климат дуба. Он характерен для Западной Европы, прибрежной полосы Северо-Западной Америки от Аляски до Сан-Франциско и для юга Чили.
- 2. Материковый, или климат тайги. Формируется в Евразии от Швеции до Енисея, в Америке - в лесных континентальных штатах Канады и США.
- 3. За Енисеем, в Восточной Сибири образуется единственная на Земле провинция резко континентального умеренного климата. Адвекция тепла и влаги с океана здесь наименьшая в силу огромных размеров Евразии. Материк зимой выхолаживается, образуется отрицательная температурная аномалия до - 22°С и создается мощный термический антициклон. Стоит безоблачная ясная малоснежная зима с морозами до - 64°С. Огромная область оконтурена изотермами января в - 30, - 36 и даже - 40°С. Осадков меньше 200 мм; снежный покров тонкий, грунт глубоко промерзает, вечная мерзлота имеет мощность от 70 до 800 м.
- 4. Аридный умеренный климат формируется внутри северных материков в Евразии к югу, а в Америке к западу от лесной зоны. Климат здесь постепенно меняется в сторону засушливости, леса сменяются степями, полупустынями и пустынями.
- 5. Муссонный климат умеренных широт, или дальневосточных лесов, типично выражен на восточной периферии Азии.
IV. Холодные климаты
Холодным, или субарктическим (субантарктическим), или тундровым, называется климат переменной циркуляции, при которой летом господствует умеренный воздух, а зимой арктический. Холодный климат распадается на две разновидности: материковый и морской. I
- 1. Субарктический материковый тундровый климат присущ большим площадям полярных окраин Евразии и Северной Америки. Южная граница этого пояса проходит по 68° с.ш., то есть по изотерме 10°С, а с климатом ледовой зоны - по изотерме 00С самого теплого месяца. Ландшафтные границы субарктического пояса совпадают с пределами тундры. Остаточная солнечная радиация в тундровой зоне в годовом выводе положительная, от 209 до 419 МДж/м2 (от 5 до 10 ккал/см2) в год. Но это только за счет двух-трех летних месяцев; большую часть года баланс отрицательный. Циркуляция атмосферы кроме уже известных перемещений арктического и умеренного воздуха заключается еще и в муссонной тенденции: зимой господствуют ветры с суши, летом преобладают ветры северных направлений. Это снижает температуру. Тепловой режим поддерживается адвекцией тепла атмосферой и гидросферой, особенно в западных районах. Лето короткое и прохладное, безморозный период меньше 90 дней, зима продолжительная и холодная: температура января от - 6° на Мурманском берегу до - 400C в устье Лены. Осадков немного: от 300 мм на западе до 100 мм в Восточной Сибири. Но испарение еще меньше. Атмосферное увлажнение избыточное. Грунт охвачен вечной мерзлотой.
- 2. Океанический тундровый климат присущ островам: Командорским и Алеутским в северном полушарии, Кергелену, Южным Оркнейским, Южной Георгии и Фолклендским в южном. Океанический тундровый климат на островах распространяется до 500 с. ш. и ю.ш. Это обусловлено холодными течениями. Климат ровный: зима теплая, около - 3, - 40С, лето прохладное, ниже 10°С. Осадков много, 400 мм; большая, до 80-90%, облачность во все месяцы; часты туманы, воздух сырой, много дней с дождем, почти всегда ветрено.
V. Климаты вечного мороза
Выделяются Арктический и Антарктический климаты. Основные климатические процессы в ледовых зонах существенно иные, чем в умеренных. Зимой солнечного освещения вообще нет, а летом оно круглосуточно. Снежная поверхность имеет высокое альбедо и действует па тропосферу охлаждающе.
Летом, в течение 1-2 месяцев, при незаходящем Солнце баланс положителен, 20,9-41.9 МДж/м 2 (0-1,0 ккал/см 2) в месяц. Остальные 10-11 месяцев земля только излучает. Дефицит солнечного тепла до 3350 МДж/м 2 (80 ккал/см 2) в год. При таком радиационном балансе основным источником атмосферного тепла служит циркуляция атмосферы и гидросферы. Она доставляет 3350 - МДж/м 2 (80-100 ккал/см 2) в год. Воздух в климатах вечного мороза обычно теплее, чем подстилающая снежная поверхность. В Антарктиде, например, температура воздуха близ снега падает до - 90 0 С.
Условия адвекции тепла в Арктике и Антарктике различны. В Арктике тропосфера получает от воды непосредственно и через морской лед около 167 МДж/м 2 (4 ккал/см 2) в год, Антарктида лишена этого тепла.
Летом средняя температура воздуха в Арктике около 0°С, а на побережьях достигает 5°С, в Антарктиде - около - 30°, - 35° С.
В январе в центральной Арктике - 40 0 С, на побережье материка 30°С, а на приатлантических островах температура поднимается до - 16°С (Шпицберген). И только над Гренландией устойчивый антициклон понижает температуру июля до - 14°, а января до - 49°С.
Климат Антарктиды - самый холодный на всей Земле. В Восточной Антарктиде, на станции Восток температура января (лето) - 32°, августа (зима) -71°С. На побережье несколько мягче: в Мирном в январе - 2°. в августе - 18°С.
Описанные зональные климаты свойственны низменностям, возвышенностям и невысоким плато. В горах климатические условия изменяются с высотой, образуя вертикальную поясность.
Генетическая классификация климатов Б.П.Алисова
Принципы классификации климатов
Для анализа закономерностей формирования климатов в рамках глобальной системы и решения практических задач необходимо знать распределение климатических величин по земному шару или району, а также климатического комплекса в целом.
В зависимости от задачи исследования существуют различные подходы к классификации климатов. Если это делается для целей анализа происхождения самого климата или для увязки с комплексом природных условий (ландшафтно-географических зон), то такое разделение климатов называется климатической классификацией, а если для прикладных целей (обслуживание сельского хозяйства, строительства, транспорта) - климатическим районированием.
Классификации климатов и районирования многочисленны и определяются различными задачами. Существуют классификации, увязывающие с климатом распространение растительности, почв, речной сети, рельефа в целом или изучающие закономерности формирования из локальных климатов глобальной климатической системы.
Современные классификации и районирования не ограничиваются разделением климатов, они также выявляют их систему, тем самым обращая внимание и на их сходство.
В основу генетической классификации климатов положено деление земной поверхности на климатические зоны и области в соответствии с условиями общей циркуляции атмосферы, выражающимися в преобладании воздушных масс определенного географического типа, в течение года или в один из двух основных сезонов. Кроме сезонности условий циркуляции, в каждой зоне выделяются две разновидности: климат низин и климат высокогорий. Это дает основание на увязку циркуляционных границ с ландшафтными.
В реальных условиях ситуация сложнее. Циркуляционные процессы определяют в низких широтах увлажнение, а термические условия мало различаются, и поэтому границы климатов по Алисову хорошо совпадают с ландшафтными зонами. В умеренных широтах увлажнение также определяется атмосферной циркуляцией. При определении климатических границ учтено удаление различных частей материка от океана.
Значительно сложнее ситуация с термическими границами в теплую половину года, которая во внетропической зоне сильно зависит от радиационных условий.
Формальные границы распространения воздушных масс в условиях их непрерывной термической трансформации не всегда соответствуют ландшафтным границам.
Широтные зоны и типы климатов по Алисову, их особенности даны в таблице. Широтные климатические пояса представляют четы ре зоны, где преобладает какая-то одна воздушная масса (ЭВ, ТВ, УВ, AB), и три зоны, где летом преобладают воздушные массы более низких, а зимой более высоких широт.
Б.П.Алисов выделяет семь главных климатических (циркуляционных) зон: экваториальная, две тропические, две умеренные, арктическая и антарктическая. Каждая зона характеризуется постоянным преобладанием воздушных масс географического типа, одноименного с зоной. Затем различаются промежуточные зоны: две зоны экваториальных муссонов с зимним преобладанием тропического и летним экваториального воздуха, две субтропические с зимним преобладанием полярного и летним тропического воздуха, субарктическая с зимним преобладанием арктического воздуха и летним - воздуха умеренных широт.
Схема широтных поясов (зон) и типов климата (по Б.П. Алисову)
Климатические пояса представляют собой сплошные или прерывистые области, которые располагаются параллельно широтам планеты. Между собой они различаются по циркуляции воздушных потоков и количеству солнечной энергии. Рельеф местности, близость к или также являются важными климатообразующими факторами.
По классификации советского климатолога Б. П. Алисова, существует семь основных типов климата Земли: экваториальный, два тропических, два умеренных и два полярных (по одному в и полушариях). Кроме этого, Алисов выделял шесть промежуточных поясов, по три в каждом полушарии: два субэкваториальных, два субтропических, а также субарктический и субантарктический.
Арктический и антарктический климатический пояс
Арктический и антарктический климатический пояс на карте мира
Полярная область, примыкающая к Северному полюсу, называется Арктикой. Она включает в себя территорию Северного Ледовитого океана, окраины и Евразии. Пояс представлен ледяными и , которые характеризуются затяжными суровыми зимами. Максимальная летняя температура составляет +5°C. Арктические льды влияют на климат Земли в целом, не давая ей перегреться.
Антарктический пояс расположен на самом юге планеты. Под его влиянием находится и близлежащие острова. На материке расположен полюс холода, поэтому зимние температуры в среднем составляют -60°C. Летние показатели не поднимаются выше -20°C. Территория находится в зоне арктических пустынь. Материк практически полностью покрыт льдом. Участки суши встречаются только в прибрежной зоне.
Субарктический и Субантарктический климатический пояс
Субарктический и Субантарктический климатический пояс на карте мира
Субарктическая зона включает в себя Северную Канаду, юг Гренландии, Аляску, север Скандинавии, северные регионы Сибири и Дальнего Востока. Средний показатель зимней температуры составляет -30°C. С приходом короткого лета отметка поднимается до +20°C. На севере этого климатического пояса господствует , которая характеризуется повышенной влажностью воздуха, заболоченностью и частыми ветрами. Юг располагается в зоне лесотундры. Грунт успевает прогреться за лето, поэтому здесь растут кустарники и редколесье.
В пределах субантарктического пояса находятся острова Южного океана вблизи Антарктиды. Зона подвержена сезонному влиянию воздушных масс. Зимой здесь доминирует арктический воздух, а летом приходят массы из умеренного пояса. Средняя температура зимой составляет -15°C. На островах часто случаются бури, туманы и снегопады. В холодное время года вся акватория занята льдами, но с наступлением лета они тают. Показатели теплых месяцев в среднем составляют -2°C. Климат сложно назвать благоприятным. Растительный мир представлен водорослями, лишайниками, мхами и разнотравьем.
Умеренный климатический пояс
Умеренный климатический пояс на карте мира
В зоне умеренного пояса лежит четверть всей поверхности планеты: Северная Америка, и . Главной его особенностью является четкая выраженность сезонов года. Преобладающие воздушные массы дают высокую влажность и низкое давление. Средний показатель зимних температур составляет 0°C. Летом отметка поднимается выше пятнадцати градусов. Господствующие в северной части зоны циклоны провоцируют снега и дожди. Большая часть осадков выпадает в виде летнего дождя.
Территории вглубь континентов подвержены засухам. представлены чередованием лесов и засушливых регионов. На севере растет , растительный мир которой приспособлен к низким температурам и повышенной влажности. Постепенно ее сменяет зона смешанных широколиственных лесов. Полоса степей на юге опоясывает все континенты. Зона полупустынь и пустынь охватывает западную часть Северной Америки и Азию.
Умеренный климат подразделяется на следующие подтипы:
- морской;
- умеренно-континентальный;
- резко континентальный;
- муссонный.
Субтропический климатический пояс
Субтропический климатический пояс на карте мира
В зоне субтропиков находится часть Черноморского побережье, юго-запад и , юг Северной и . Зимой территории находятся под влиянием воздуха, движущегося из умеренного пояса. Отметка на термометре редко опускается ниже нуля. Летом на климатическую зону влияют субтропические циклоны, которые хорошо прогревают землю. В восточной части материков господствует влажный воздух. Здесь продолжительное лето и мягкая зима без заморозков. Западные побережья характеризуются засушливым летом и теплой зимой.
Во внутренних районах климатического пояса температуры значительно выше. Почти всегда стоит ясная погода. Большинство осадков выпадает в холодный период, когда воздушные массы смещаются в сторону . На побережьях растут жестколистные леса с подлеском из вечнозеленых кустарников. В северном полушарии им на смену приходит зона субтропических степей, плавно перетекающая в пустыню. В южном полушарии степи переходят в широколиственные и листопадные леса. Горные местности представлены лесолуговыми зонами.
В субтропической климатической зоне выделяют следующие подтипы климата:
- субтропический океанический климат и средиземноморский климат;
- субтропический внутриконтинентальный климат;
- субтропический муссонный климат;
- климат высоких субтропических нагорий.
Тропический климатический пояс
Тропический климатический пояс на карте мира
Тропический климатический пояс охватывает отдельные территории на всех , кроме Антарктиды. Круглый год над океанами господствует область повышенного давления. Из-за этого в климатической зоне мало осадков. Летние температурные показатели в обоих полушариях превышают +35°C. Средние зимние температуры составляют +10°C. Среднесуточное колебание температур ощущается в глубине континентов.
Большую часть времени здесь стоит ясная засушливая погода. Основная масса осадков приходится на зимние месяцы. Значительные перепады температур провоцируют пылевые бури. На побережьях климат значительно мягче: зима теплая, а лето мягкое и влажное. Сильные ветра практически отсутствуют, осадки выпадают календарным летом. Доминирующими природными зонами являются тропические леса, пустынь и полупустынь.
Тропический климатический пояс включает следующие подтипы климата:
- пассатный климат;
- тропический сухой климат;
- тропический муссонный климат;
- муссонный климат на тропических плато.
Субэкваториальный климатический пояс
Субэкваториальный климатический пояс на карте мира
Субэкваториальный климатический пояс затрагивает оба полушария Земли. В летнее время зона оказываются под влиянием экваториальных влажных ветров. Зимой господствуют пассаты. Среднегодовая температура составляет +28°C. Суточные температурные перепады незначительны. Большая часть осадков выпадает в теплое время года под влиянием летних муссонов. Чем ближе к экватору, тем обильнее идут дожди. Летом большинство рек выходит из берегов, а на зиму они полностью пересыхают.
Растительный мир представлен муссонными смешанными лесами, и редколесьями. Листва на деревьях желтеет и опадает в период засухи. С приходом дождей она восстанавливается. На открытых пространствах саванн растут злаки и разнотравья. Растительный мир подстроился под периоды дождей и засухи. Некоторые отдаленные лесные массивы до сих пор не изучены человеком.
Экваториальный климатический пояс
Экваториальный климатический пояс на карте мира
Пояс располагается по обеим сторонам от экватора. Постоянный поток солнечной радиации формирует жаркий климат. На погодные условия воздействуют воздушные массы, идущие от экватора. Разница между зимними и летними температурами составляет всего 3°C. В отличие от других климатических поясов, экваториальный климат остается практически неизменным весь год. Показатели температур не опускаются ниже +27°C. Из-за обильных осадков образуется высокая влажность, туманы и облачность. Сильные ветра практически отсутствуют, что благоприятно влияет на растительный мир.
Классификация климатов Алисова
Б. П. Алисов предложил выделять климатические зоны и области, исходя из условий общей циркуляции атмосферы (карта XL). Семь основных климатических зон - экваториальную, две тропические, две умеренные и две полярные (по одной в каждом полушарии) -он выделяет как такие зоны, в которых кли-матообразование круглый год происходит под преобладающим воздействием воздушных масс только одного типа: экваториального, тропического, умеренного (полярного) и арктического (в южном полушарии антарктического) воздуха.
Между ними Алисов различает шесть переходных зон, по три в каждом полушарии, характеризующихся сезонной сменой преобладающих воздушных масс. Это две субэкваториальные зоны, или зоны тропических муссонов, в которых летом преобладает экваториальный, а зимой тропический воздух; две субтропические зоны, в которых летом преобладает тропический, а зимой умеренный воздух; зоны субарктическая и субантарктическая, в которых летом преобладает умеренный, а зимой арктический или антарктический воздух.
Границы зон определяются по среднему положению климатологических фронтов (см. главу седьмую). Так, тропическая зона находится между летним положением тропических фронтов и зимним положением полярных фронтов. Поэтому круглый год она будет занята преимущественно тропическим воздухом. Субтропическая зона находится между зимним и летним положениями полярных фронтов, поэтому зимой она будет находиться под преобладающим воздействием полярного воздуха, а летом - тропического воздуха. Аналогично определяются и границы других зон.
В каждой из широтных зон различаются четыре основных типа климата: материковый, океанический, климат западных берегов и климат восточных берегов.
Карта XL. Климатические зоны Земли (по Б. П. Алисову). 1 - экваториальная, 2 - субэкваториальная, 3 - тропическая, 4 - субтропическая, 5 - умеренная, 6 - субполярная, 7 - полярная.
Различия между материковым и океаническим климатами обусловлены главным образом различиями в свойствах подстилающей поверхности: в первом случае эти свойства создают континентальные воздушные массы, во втором - морские. Различия между климатом западных и климатом восточных берегов континентов связаны преимущественно с различиями в условиях общей циркуляции атмосферы и отчасти с распределением океанических течений.
|
|
 |
 |
 |
 |
В России используется классификация климатов Б. П. Алисова – она наиболее логична и основана на физических процессах в атмосфере, и прежде всего на распределении по земному шару воздушных масс.
Борис Павлович Алисов предложил выделять климатические зоны и области, исходя из условий циркуляции атмосферы. В его сетке климатического районирования выделено семь климатических поясов в которых климатообразование круглый год происходит под преобладающим воздействием воздушных масс только одного типа: экваториального, тропического, умеренного (полярного) и арктического (в южном полушарии антарктического) воздуха. Между ними он различает шесть переходных зон, по три в каждом полушарии, характеризующихся сезонной сменой преобладающих воздушных масс. Это две субэкваториальные зоны, или зоны тропических муссонов, в которых летом преобладает экваториальный, а зимой – тропический воздух; две субтропические зоны, в которых летом преобладает тропический, а зимой – умеренный воздух; зоны субарктическая и субантарктическая, в которых летом преобладает умеренный, а зимой – арктический и субантарктический воздух.
Схематическая карта климатических поясов Земли (по Б.П. Алисову)
Границы зон проводятся по среднему положению основных климатических фронтов . Принято выделять тропический, два умеренных (полярных), арктический и антарктический фронты. В каждом климатическом поясе выделяются четыре основных типа климата: материковый, океанический, климат западных берегов и климат восточных берегов. Кроме того, в связи с условиями рельефа могут быть выделены горные климаты соответствующей зоны. Различия между материковым и океаническим климатом обусловлены главным образом различиями в свойствах подстилающей поверхности; в первом случае эти свойства создают континентальные воздушные массы, во втором – морские. Различия между климатом западных и восточных берегов континентов связаны в основном с различиями в условиях общей циркуляции атмосферы и отчасти с распределением океанических течений.
Экваториальный пояс . Материковый и океанический типы экваториального климата . Эти типы климата весьма схожи из-за господства однородного экваториального воздуха. Температуры во всем поясе весь год высокие (+24... + 28 °С), влажность воздуха большая. Осадков много – около 2000 мм. Значительное количество осадков обусловлено не только большой абсолютной и относительной влажностью воздуха, но и его влажно-неустойчивой стратификацией. Вертикальной неустойчивости способствует тот факт, что влажноадиабатические градиенты в нем меньше вертикальных температурных градиентов. Сезонные колебания среднемесячных температур на суше (3-4°) и осадков незначительные. Два небольших максимума температур и осадков (они результат термической конвекции) наступают после дней равноденствий, незначительное снижение температур и уменьшение осадков происходят после дней солнцестояний. Суточные колебания температуры на суше достигают 10-15°С. Это зона низкого давления, восходящих токов воздуха, слабых ветров. В узкой приэкваториальной полосе преобладают слабые западные ветры. Над сушей, которая быстро прогревается, конвекция развивается днем, образуются мощные кучево-дождевые облака, после полудня идут обильные дожди, обычно сопровождаемые грозами (так называемые зенитальные дожди). Над морем ливни и грозы бывают в ночное время. В этом главное отличие океанического климата от материкового, кроме того в нем совсем малая суточная и годовая амплитуда температур (2-3°С); увлажнение избыточное. В условиях экваториального климата на суше произрастают влажные вечнозеленые леса.
Субэкваториальные пояса . Им свойственна сезонная смена воздушных масс: летний муссон приносит ЭВ, зимний муссон (пассат) – ТВ.
Материковый муссонный климат . На суше летом жарко (26-27°С) и влажно, как на экваторе, выпадает около 1500 мм осадков, количество которых снижается по мере удаления от экватора до 250- 300 мм. В этом же направлении увеличивается продолжительность сухого зимнего сезона от 2-3 месяцев до полугода. Зимой температура около + 18... + 20°С, влажность кТВ низкая, осадков нет. Весной температура воздуха быстро повышается и достигает максимума до 30°С и более в конце сухого сезона, например в Индии – в мае до 34-35°С. Это объясняется комплексом причин: близким к зенитальному положением Солнца и безоблачным небом, что обусловливает обилие солнечной радиации, а также незначительными затратами тепла на испарение, так как после сухой зимы запасы воды в почвогрунтах малы. Поэтому избыток тепла расходуется на нагревание воздуха. В результате здесь выделяется три термических сезона: очень жаркая весна, жаркий летне-осенний период и теплая зима. Такой климат с влажным летом и сухой зимой называется муссонным. Увлажнение – близкое к нормальному и немного меньше единицы. Произрастают переменно-влажные редкостойные листопадные леса и саванны (от высокотравных до ксерофитных кустарниковых и опустыненных).
Климаты побережий материков в субэкваториальных поясах мало отличаются от материкового муссонного.
На западных побережьях материков из-за приморского положения и холодных течений температуры во все сезоны на 2-3°С меньше, чем внутри материков. Количество и режим осадков такие же.
Климат восточных побережий материков отличается от материкового тем, что зимой с океана притекает мТВ (пассат) из тропических поясов высокого давления, но он устойчиво стратифицирован. Поэтому на низких побережьях осадков почти нет, и лишь на гористых берегах на склонах восточной экспозиции выпадают незначительные осадки, количество которых с высотой гор уменьшается. Примером может служить климат восточного побережья Бразилии. Условия увлажнения и природно-растительные зоны в целом схожи с внутриматериковыми районами.
Океанический климат характеризуется более ровными температурами (25-22 °С), влажным летом, сухой зимой. Годовое количество осадков около 1500 мм. Здесь часто в конце лета – начале осени происходит возникновение тропических циклонов с ветрами ураганной силы и ливнями.
Тропические пояса . Материковый тропический климат . Он развит на большей части материков. Там весь год господствует кТВ. Температура летом +30... + 35°С, зимой около + 20°С. Суточная амплитуда температуры воздуха 30-40°С, а на песчаной поверхности достигает 80°С. Годовая амплитуда температуры воздуха – 10-15°С, что меньше суточной. Осадков почти нет. Отсутствие осадков зимой связано с опусканием, адиабатическим нагреванием и иссушением воздуха в поясе повышенного давления. Летом осадков нет из-за низкой относительной влажности воздуха и высокого положения уровня конденсации. Лишь близ границ с субтропическими поясами зимой слабо развита циклоническая деятельность и выпадает 100- 200 мм осадков. У границ с субэкваториальными поясами такое же количество осадков выпадает летом из-за проникновения иногда сюда летнего экваториального муссона. Увлажнение ничтожное. Такой климат называют аридным и даже экстрааридным. Здесь располагаются величайшие тропические пустыни мира: Сахара, пустыни Аравии (Руб-эль-Хали, Большой и Малый Нефуд), Австралии (Большая Песчаная, Большая пустыня Виктория, Симпсон), полупустыня Калахари (в Африке).
Своеобразен климат на западных побережьях материков , где весь год преобладает мТВ. Он перемещается по восточным перифериям субтропических океанических максимумов со стороны более холодных умеренных широт в сторону экватора над холодными течениями. В связи с этим температуры обычно невысокие – около +20°С летом и +15°С зимой. При движении к низким широтам воздух прогревается и удаляется от насыщения. Не способствуют образованию облаков и океанические барические максимумы со слоем инверсии на небольшой высоте из-за эффекта широты – около 1000 м. Инверсию усиливают холодные течения и подъем холодных вод в прибрежной зоне апвеллинга, из-за чего воздух у поверхности океана оказывается холоднее, чем в верхних слоях. Инверсия препятствует развитию конвекции. Однако в мТВ, приносимом сильным дневным бризом на побережье, содержится много водяного пара. Это повышает относительную влажность воздуха здесь до 83-85% и приводит к образованию на побережьях росы и тумана в ночные часы. Увлажнение ничтожное, поэтому здесь простираются береговые пустыни. Для обозначения климата прибрежных пустынь, омываемых холодными течениями, применяют термин «климат гаруа» (исп. garua – плотный моросящий туман).
На восточных побережьях материков , вдоль которых протекают теплые течения и над которыми воздух получает много влаги, климат иной: высокие температуры – +25...+28°С летом, около +20°С зимой, довольно много осадков – до 1000 мм, особенно летом. Увлажнение избыточное. В условиях влажного климата тропического пояса произрастают вечнозеленые тропические леса.
Океанический климат тропического пояса формируется в областях высокого давления со слоем инверсии и устойчивыми ветрами. Наблюдается пространственная неоднородность климатических условий, проявляющаяся в режиме всех элементов. На востоке океанов над холодными течениями температуры воздуха +20...+ 15°С, осадков мало; на западе океанов из-за теплых течений температуры повышаются до +25...+20°С, осадков становится 500–1000 мм. Характерны тропические ураганы.
Перечисленные климатические пояса лежат в основном в границах жаркого теплового пояса, ограниченного годовыми изотермами +20°С (зимними температурами +15°С). В этих поясах температурные различия весьма незначительны, поэтому основными признаками сезонных изменений в природе являются количество и режим осадков. Развитие растительности лимитирует здесь не температура, а осадки, и не просто их годовое количество, а продолжительность сухих и влажных периодов. Простирание природно-растительных зон различное: то широтное, то меридиональное, оно также подчинено закономерностям условий увлажнения.
Субтропические пояса . Климат формируется под влиянием сезонной смены воздушных масс: ТВ – летом, который формируется в самом поясе под влиянием большой инсоляции, и УВ – зимой, приходящий из умеренных широт.
Материковый субтропический климат – аридный, с жарким (около +30°С) сухим летом и прохладной (0... +5°С), относительно влажной (200- 250 мм) зимой, с неустойчивой фронтальной погодой. Увлажнение недостаточное, поэтому преобладают природные зоны пустынь, полупустынь, сухих степей. В Евразии этот климат развит в центре континента, вдали от океанов, особенно в котловинах. В Северной Америке он сформировался на плато Колорадо и на юге нагорья Большой бассейн в результате их орографической изоляции от морского влияния.
называется средиземноморским , так как он наиболее типичен для побережья Средиземного моря (Южная Европа, Передняя Азия, Северная Африка), хотя территории с таким климатом есть и на других континентах. Для него характерны сравнительно жаркое (более + 20°С) сухое лето с антициклональным режимом погоды, мягкая (около +10°С) влажная (500- 700 мм) зима с фронтальными осадками и неустойчивой погодой. Растительность – сухолюбивые вечнозеленые жестколистные леса и кустарники. В настоящее время преобладают виноградники, плантации цитрусовых и других субтропических культур.
Климат восточных побережий материков – муссонный , лучше всего он выражен в Евразии. Летом преобладает устойчивый муссон с океана (мТВ), жарко (+25°С), влажно. В конце лета – начале осени часты тайфуны с моря с порывистым ветром и обильными осадками. Зима сравнительно прохладная (в среднем 0... +5°С, но местами ниже 0°С) и относительно сухая, так как муссон с суши из сезонных барических максимумов, в частности из Азиатского, приносит кУВ. Но близ побережий и на островах и зимой выпадают фронтальные осадки. Общее количество осадков около 1000 мм. Увлажнение достаточное. Растительность – переменно-влажные листопадные широколиственные и смешанные леса. Высока степень сельскохозяйственного освоения.
Океанический климат по режиму осадков напоминает средиземноморский – лето относительно сухое, зима влажная с фронтальными осадками. Температура летом около 20°С, зимой 15°С.
Субтропический пояс в целом характеризуется преимущественно положительными (по многолетним данным) температурами в течение всего года. Однако зимой здесь возможны кратковременные понижения температуры до отрицательных значений и даже выпадение снега, особенно в муссонном климате. На равнинах он быстро тает, в горах может сохраняться до нескольких месяцев. Исключением является крупнейшее и высочайшее (4-5 км) нагорье мира Тибет, расположенное в этом поясе. Для него характерна особая разновидность резко континентального климата: прохладное лето, суровая зима, незначительные осадки. На нагорье развиты высокогорные пустыни.
Умеренные пояса . В этих поясах в течение года господствует УВ, но возможны вторжения как ТВ (особенно летом), так и АВ (летом и зимой). В этих поясах своеобразен радиационный баланс: летом он положительный благодаря довольно большой высоте Солнца и значительной продолжительности дня, зимой отрицательный из-за малой высоты Солнца, короткого светового дня, большой отражательной способности снега. Характерная особенность поясов – интенсивная циклоническая деятельность на фронтах как между ТВ и УВ, УВ и АВ, так и между мУВ и кУВ. С ней связана неустойчивость погодных условий, особенно зимой.
Материковый климат – умеренно континентальный и резко континентальный; выражен лишь в северном полушарии – в Евразии и Северной Америке. Господствует кУВ, с запада нередки вторжения мУВ. В среднем температура самого теплого летнего месяца июля изменяется от +12°С на севере до +25... + 28°С на юге, самого холодного – января – от -5°С на западе до –25...–30°С в центре материков, а в Якутии даже ниже –40°С. Низкая зимняя температура почвы и воздуха и незначительное количество снега в Восточной Сибири поддерживает существование многолетней мерзлоты. Годовое количество осадков уменьшается с запада на восток от 700- 600 мм до 300 мм и даже до 200- 100 мм в Средней и Центральной Азии. В Северной Америке осадки убывают с востока на запад. Летом осадков выпадает больше, чем зимой, причем разница эта существеннее в центре материков, особенно в Восточной Сибири, за счет весьма сухой антициклональной зимы. Преобладают осадки фронтального происхождения: летом они выпадают из местного кУВ, зимой – из приходящего более теплого мУВ. Летом выпадают еще и конвективные, а перед горами (например, перед Тянь-Шанем, Алтаем) – орографические осадки. Вследствие большой протяженности пояса с севера на юг в нем нередко выделяют северную бореальную часть с прохладным летом и относительно суровой зимой (совпадает с тайгой) и южную суббореальную часть с теплым летом и относительно мягкой зимой. По степени континентальности климата, выражающейся, прежде всего, годовой амплитудой температуры, выделяют его разновидности: от умеренно континентального до резко континентального. Увлажнение изменяется от избыточного на севере до резко недостаточного на юге. Поэтому здесь богатый спектр природно-растительных зон: тайга, смешанные и широколиственные леса, лесостепи, степи, полупустыни, пустыни.
Климат западных побережий материков формируется под влиянием мУВ, образующегося над теплыми течениями и приносимого господствующими западными ветрами. Поэтому его называют морским климатом. Для него характерны нежаркое лето (+10°С на севере, +17°С на юге), мягкая зима с температурами от 0 до +5°С. Зимой на севере нередки понижения температуры до отрицательных значений, снегопады. Осадков много – 800- 1000 мм, перед горами до 1500 мм (юго-запад Скандинавии) и даже 3000 мм (западные склоны Кордильер и Анд). Преобладающие осадки – фронтальные и орографические. Увлажнение избыточное. Произрастают хвойные и широколиственные леса.
Климат восточных побережий Азии – муссонный . Здесь наблюдается сезонная смена воздушных масс: летом теплый и влажный мУВ, зимой очень холодный и сухой кУВ из Азиатского максимума. Соответственно температура около +20°С летом и –10... –20°С зимой. Количество летних осадков в 10-20 раз больше зимних, а общее их количество варьирует от 500 до 1000 мм в зависимости от орографии: осадков больше на восточных склонах гор. Увлажнение избыточное, произрастают смешанные и хвойные леса. Подобный климат лучше всего выражен в Приморском крае России и Северо-Восточном Китае. В Северной Америке циркуляция воздушных масс муссонная, но климат равномерно влажный.
Океанический климат выражен на севере Атлантики и Тихого океана и в южном полушарии. Летом температуры около + 12...+ 15°С, зимой +5... +8°С. Осадки выпадают в течение всего года, их годовое количество составляет около 1000 мм. В южном полушарии в умеренном поясе почти безраздельно господствует океанический климат с нежарким летом, мягкой зимой, обильными фронтальными осадками, западными ветрами, неустойчивой погодой («ревущие» сороковые широты). Температуры здесь ниже, чем в северном полушарии.
Субарктический и субантарктический пояса . Им свойственна сезонная смена воздушных масс: летом здесь распространен УВ, зимой – АВ.
Континентальный , в том числе резко континентальный , климат наблюдается лишь в северном полушарии на севере Евразии и Северной Америки. Циркуляция воздуха муссонная. Летом с Северного Ледовитого океана приходит АВ, который в условиях полярного дня трансформируется в кУВ. Зимой из барических Азиатского и Канадского максимумов южные ветры приносят очень холодный кУВ, который в условиях полярной ночи еще более охлаждается и приобретает свойства кАВ. Лето короткое, прохладное, с температурами менее +10...+12°С и сырое. Зима суровая (– 40...–50°С), продолжительная, малоснежная. В этом поясе – в Якутии в межгорной котловине – расположен полюс холода северного полушария – пос. Оймякон, где была зафиксирована зимняя температура –71°С. Для пояса характерны большие годовые амплитуды температуры – до 60-70°С. Осадков – 200- 100 мм, фронтальные – на арктическом (антарктическом) фронте. Широко распространены многолетняя мерзлота, избыточное увлажнение, большая заболоченность. Из зон типичны тундра и лесотундра.
Морской (океанический) клима т встречается на севере Европы, в прибрежных морях Северного Ледовитого океана (Баренцево, Гренландское моря), вокруг Антарктиды. Характерны прохладное лето (+3... +5°С), плавучие морские и материковые льды, относительно мягкая (–10...–15°С) зима. Осадки – до 500 мм, постоянны туманы. По побережьям северных материков и на островах простирается тундра. В южном полушарии на островах вокруг Антарктиды – луга со скудной травянистой растительностью.
Арктический и антарктический пояса . В них преобладает континентальный климат : в Антарктиде, в Гренландии, на островах Канадского архипелага. Весь год здесь отрицательные температуры. В Антарктиде на внутриконтинентальной станции «Восток» на высоте более 3 км зарегистрирован абсолютный минимум температуры –89,2°С. Осадки – менее 100 мм. Типичны ледяные пустыни. Океанический климат наблюдается в основном в Арктике. Температуры здесь отрицательные, но во время полярного дня могут достигать +2°С. Осадки – 100- 150 мм, но при проникновении туда циклонов их становится больше. Для островов характерна тундра с разреженным мохово-лишайниковым покровом.
Климат играет огромную роль в природе Земли. От него зависит увлажнение территории. Он определяет характер растительности, животного мира, почвенного покрова , режим рек, озер, морей, ледников, образование некоторых горных пород, влияет на формирование рельефа. Климат необходимо учитывать в хозяйственной деятельности людей, особенно в сельском хозяйстве, а также в строительстве, в промышленности, на транспорте. Климат и погода имеют большое значение для здоровья и деятельности людей.
Литература
- Любушкина С.Г. Общее землеведение: Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по спец. "География" / С.Г. Любушкина, К.В. Пашканг, А.В. Чернов; Под ред. А.В. Чернова. - М.: Просвещение, 2004. - 288 с.