Фактори розвитку клiматiв Землi. Астрономiчнi гiпотези.

Гірські породи, копалини рослинні залишки, рельєф і льодовикові відкладення містять інформацію про значні коливання середніх температур і опадів протягом геологічного часу. Зміни клімату також можуть вивчатися на підставі аналізу річних кілець деревини, алювіальних відкладень, донних опадів океанів і озер і органічних відкладень торфовищ. Протягом декількох останніх мільйонів років у цілому відбувалося похолодання клімату, а зараз, судячи з безперервного скорочення полярних льодовикових покривів, ми, напевно, знаходимося наприкінці льодовикового періоду. Кліматичні зміни за історичний період іноді можна реконструювати на основі інформації про голод, повені, закинуті поселення і міграціях народів. Безперервні ряди вимірів температури повітря існують тільки для метеорологічних станцій, розташованих переважно в Північній півкулі. Вони охоплюють лише не набагато більше одного сторіччя. Ці дані свідчать, що за останні 100 років середня температура на земній кулі підвищилася майже на 0,5°С. Ця зміна відбувалися не плавно, а стрибкоподібно – різкі потеплення змінювалися відносно стабільними етапами. Фахівці різних областей знання запропонували численні гіпотези для пояснення причин кліматичних змін. Одні думають, що кліматичні цикли визначаються періодичними коливаннями сонячної активності з інтервалом ок. 11 років. На річні і сезонні температури могли впливати зміни форми орбіти Землі, що приводило до зміни відстані між Сонцем і Землею. В даний час Земля знаходиться ближче усього до Сонця в січні, однак приблизно 10 500 років тому таке положення вона займала в липні. Згідно ще одній гіпотезі, у залежності від кута нахилу земної осі мінялася кількість сонячної радіації, що надходила на Землю, що впливало на загальну циркуляцію атмосфери. Не виключено також, що полярна вісь Землі займала інше положення. Якщо географічні полюси знаходилися на широті сучасного екватора, то, відповідно, зміщалися і кліматичні пояси. Так звані географічні теорії пояснюють довгострокові коливання клімату рухами земної кори і зміною положення материків і океанів. У світлі глобальної тектоніки плит протягом геологічного часу материки переміщалися. У результаті мінялося їхнє положення стосовно океанів, а також по широті. У процесі горотворення формувалися гірські системи з більш прохолодним і, можливо, більш вологим кліматом.

Субтропічні клімати. Внутріконтинентальний субтропічний клімат.

 

Вологий субтропічний клімат характерний для східних узбереж материків до півночі і півдня від тропіків. Основні області поширення – південний схід США, деякі південно-східні райони Європи, північ Індії і Мянми, східний Китай і південна Японія, північно-східна Аргентина, Уругвай і південь Бразилії, узбережжя провінції Натал у ПАР і східне узбережжя Австралії. Літо у вологих субтропіках тривале і спека, з такими ж температурами, як і в тропіках. Середня температура самого теплого місяця перевищує +27° С, а максимальна – +38° С. Зими м'які, із середніми місячними температурами вище 0°С, але випадкові заморозки впливають на плантації овочів і цитрусових. В вологих субтропіках середні річні суми опадів коливаються від 750 до 2000 мм, розподіл опадів по сезонах досить рівномірне. Узимку дощі і рідкі снігопади приносяться головним чином циклонами. Влітку опади випадають в основному у виді грозових злив, зв'язаних з могутніми затоками теплого і вологого океанічного повітря, характерними для мусонної циркуляції східної Азії. Урагани (або тайфуни) виявляються наприкінці літа і восени, особливо в Північній півкулі.

Субтропічний клімат із сухим літом типовий для західних узбереж материків до півночі і півдня від тропіків. У Південній Європі і Північній Африці такі кліматичні умови характерні для узбереж Середземного моря, що послужило приводом називати цей клімат також середземноморським. Такий же клімат у південній Каліфорнії, центральних районах Чилі, на крайньому півдні Африки й у ряді районів на півдні Австралії. В усіх цих районах жарке літо і м'яка зима. Як і у вологих субтропіках, узимку зрідка бувають морози. В внутрішніх районах улітку температури значно вище, ніж на узбережжях, і часто такі ж, як у тропічних пустелях. У цілому переважає ясна погода. Улітку на узбережжях, біля яких проходять океанічні плини, нерідко бувають тумани. Наприклад, у Сан-Франциско літо прохолодне, мрячне, а самий теплий місяць – вересень. Максимум опадів зв'язаний із проходженням циклонів узимку, коли переважні західні повітряні потоки зміщаються в напрямку до екватора. Вплив антициклонів і спадні потоки повітря під океанами обумовлюють сухість літнього сезону. Середня річна кількість опадів в умовах субтропічного клімату коливається від 380 до 900 мм і досягає максимальних величин на узбережжях і схилах гір.

Об’єкт і предмет метеорології й кліматології. Зв’язки метеорології і кліматології. Місце метеорології й кліматології у системі наук.

 

Об’єкт вивчення кліматології.

• Клімат

• глобальний,

• регіональний та локальний

• в сукупності.

Об’єкт вивчення – атмосфера.

• Метеорологія - гідрометеори (від грецьк. hidro - вода і meteora - небесні явища - дощ, сніг, град, крупу, росу, іній, паморозь, ожеледиця), повітряні метеори (вітри, бурі, смерчі, торнадо), світлові метеори (веселка, міраж, гало), вогняні метеори (блискавка, коронні розряди).

Предмет вивчення

фізичні процеси і явища, які виникають і розвиваються в земній атмосфері

Взаємозв’язок метеорології і кліматології

• по-перше, предметом їх вивчення є один і той об'єкт – атмосфера;

• по-друге, застосовують одні і ті ж методи дослідження.

Відмінності у завданні

• Метеорологія - вивчення фізичної суті атмосферних умов, стану атмосфери в певний момент.

• Кліматологія - режим атмосферних процесів і явищ в конкретних географічних умовах, їх середнє значення і зміну.

Взаємозв’язок метеорології і кліматології

Вивченню кліматології передує тверде знання положень і законів метеорології, тому що розуміння закономірностей клімату можливе на основі тих загальних закономірностей, яким підпорядковуються атмосферні процеси.

• При аналізі причин виникнення різних типів клімату і його розподілу по земній кулі кліматологія виходить із понять і законів метеорології.

• Разом із викладом фізики атмосферних процесів і явищ розглядаються і їх, кліматичні наслідки.

 

Добовий і річний хід характеристик вологості повітря. Добовий і річний хід тиску водяної пари.

 

Фактори: 1) випаровування з земної поверхні 2) перенесення повітряними течіями водяної пари.

Простий добовий хід, паралельний добовому ходу температури повітря, з одним максимумом вдень і мінімумом вранці.

Де спостерігається безперервне випаровування вологи (море та приморських територіях, зимою на материках).

Подвійний добовий хід вологості

З двома максимумами, біля 9 години ранку і 20-21 годин ввечері і двома мінімумами, зранку і між 15 і 16 годинами вдень.

В теплу половину року над материками - розвиток конвекції влітку над сушею.

Річний хід пружності і абсолютної вологості

Річний хід пружності водяної пари і абсолютної вологи - влітку максимум, а взимку - мінімум.

Добовий і річний хід відносної вологості зворотний ходу температури повітря. Пониження температури відносна вологість зростає, підвищенні - падає.

 

Складові циркуляції тропічних широт. Пасати і погода в зоні їх дії.

 

Поряд з планетарною циркуляцією - самостійна форма теллурична мусонна циркуляція - розподіл суші і моря. Вертикальні колеса - зі змінними за порами року напрямами потоку. Від Галлея (Halley, 1686) і Ферреля (Ferrel, 1856) її пов’язували з літнім нагріванням материків - пониження тиску - надходження на материк морського повітря (стійке, прохолодне і насичене вологою). Зимою охолодження материка - зростання тиску - відтік сухого і холодного континентального повітря в сторону моря.