Метеорологія та кліматологія

Використано матеріали навчального посібника "Метеорологія та кліматологія"  Проценко Г.Д.

а також

І. Г. СЕМЕНОВА РЕГІОНАЛЬНА СИНОПТИКА (конспект лекцій)

а також інші вільні джерела.


 

Вплив рельєфу на клімат

     Найбільша неоднорідність суходолу проявляється у будові рельєфу, адже лише близько половини його площі мають абсолютну висоту до 500 м над рівнем моря. Вище 1000 м розташовано близько 28% суходолу, а вище 2000 м близько 13%. Отже величезні площі суходолу мають гірський клімат, який формується під впливом зростання висоти місцевості над рівнем моря, різноманітності форм гірського рельєфу, крутизни схилів та їх орієнтації відносно частин світу та повітряних течій.

     Гори впливають на всі метеорологічні величини. Тому це призводить до формування особливого гірського клімату. Це наглядно проявляться у вертикальній поясності грунтів та рослинності гірських країн і, отже, у вертикальній кліматичній поясності. Гори також впливають на клімат прилеглих територій. Добре помітним є зменшення кількості атмосферних опадів, хмарності, туманів на підвітряному боці гір на відстані до сотень кілометрів. Часто гірські хребти є навіть межами кліматичних зон Землі, зокрема субтропіки на південному березі Криму. Разом з тим навіть незначні височини, такі як Донецька, Придніпровська, Волино-Подільська, призводять до плямистості у розподілі атмосферних опадів, туманів, гроз, ожеледі та інших атмосферних явищ.

Вплив снігового покриву на клімат

     Сніговий покрив утворюється лише у певних кліматичних умовах, тобто він є продуктом клімату. Але в той й же час сніговий покрив впливає на клімат. При таненні снігового покриву збільшуються запаси вологи в грунті, які поступово використовуються рослинами протягом літа. Сніг відіграє велику роль у тепловому режимі грунту й повітря. Теплопровідність снігу дуже мала за рахунок наявності у ньому повітря, теплопровідність якого в 100 разів менша за  теплопровідність грунту і становить усього (5,79+0,19t)?10-5 кал/с?0С), де t – температура повітря 0С. Отже, чим пухкіший сніговий покрив, тим менша його теплопровідність. Тому він добре захищає грунт від проникнення в нього низьких температур.

     Якщо утворився сніговий покрив висотою 20-30 см, то добові коливання температури  затухають уже на глибині 20 см,  а якщо снігу немає, то вони помітні до глибини 80-100 см. За товщини снігового покриву 40-50 см температура поверхні грунту під ним на 6-7 0С вища за температуру оголеної ділянки грунту і на 10 0С вища за температуру поверхні самого снігу. Глибина промерзання грунту також зменшується. При висоті снігового покриву близько 30 см грунт промерзає до 25-30 см, а без снігу – до 100 см і більше. В окремі періоди глибина промерзання грунту під снігом у 4-5 разів менша, ніж на оголеній ділянці. Отже, сніговий покрив є надійним захисником озимих та плодових культур від вимерзання навіть при великих морозах.

Вплив рослинного покриву на клімат

     У свою чергу поверхня суходолу неоднорідна, вона різноманітніша, ніж поверхня океану. Часто на невеликих відстанях різко змінюється рельєф, ґрунтовий покрив, рослинність. Вплив ґрунтового та рослинного покриву особливо проявляється влітку.

     Рослинність перш за все перетворює діяльну поверхню у діяльний шар. На ділянці без рослинності усі потоки променистої енергії засвоюються та випромінюються дуже тонким шаром землі, який можна вважати поверхнею. Ділянки, вкриті рослинністю, засвоюють та випромінюють радіацію товстим шаром, який, залежно від характеру рослинності, змінюється від десятків сантиметрів до десятків метрів.

      При наявності рослинного покриву основна частина сонячної радіації засвоюється рослинами. Наприклад, густі посіви тимофіївки пропускають до поверхні грунту менше 20 % радіації, а в лісі грунту досягає лише 5-20 % радіації. Найбільше сонячна радіація в рослинному покриві засвоюється на висоті ¾ висоти рослини, де розташовано найбільше листя та гілок. Якраз тут відбувається засвоєння та випромінювання радіації. Ось чому вдень температура грунту й повітря серед рослин нижча, ніж над оголеним грунтом. Максимальна температура спостерігається на висоті найбільшого засвоєння радіації,  тобто близько ¾ висоти рослин. Вночі велика сумарна поверхня рослин збільшує ефективне випромінювання, тому мінімальна температура також спостерігається на цій висоті. У приземному шарі повітря та на поверхні грунту, захищеному рослинами, нічна температура вища, ніж на оголеній ділянці.

Вплив морських течій на клімат

     Ми розглянули типові відміни у формуванні клімату над водною поверхнею та суходолом. У свою чергу ці поверхні також неоднорідні. В океанах існують теплі та холодні течії, які своєрідно впливають на клімат.

     Морські течії виникають переважно під дією циркуляції атмосфери, особливо це помітно в середині тропічних широт, де на східній периферії субтропічних антициклонів (біля західних берегів материків) існують потужні холодні течії у бік екватора, а на західній периферії антициклонів (біля східних берегів материків) – теплі течії від екватора. Це потужні механізми міжширотного обміну теплом. Близько половини адвекції тепла з низьких широт у високі відбувається завдяки морським течіям, а решта тепла переноситься завдяки циркуляції атмосфери. В оберненому напрямку відбувається така ж потужна адвекція холоду. Тому усі течії впливають на температуру повітря та його стратифікацію.

Особливості морського та континентального кліматів

      Теплові та радіаційні властивості води спричиняють дуже малі добові коливання температури її поверхні. Так, поблизу екватора добова амплітуда поверхні води становить близько 0,40С і зменшується до 0,10С у високих широтах. У внутрішніх морях вона більша, але не перевищує 10 . Тому над океанами й морями незначні й добові коливання температури повітря, які в районі екватора становлять 1-20, на широті 300пн. ш. близько 20 , а на широті 60-700пн. ш. 10С.

Добові ж коливання температури грунту й повітря на суходолі значно більші:

Сторінки