Радиационный и тепловой баланс

Давление атмосферы. Циркуляция воздушных масс

Температура воздуха

Осадки

Климатические области

Общая характеристика основных климатообразующих

Процессов и факторов

 

Основные черты климата Беларуси определяются географическим положением страны в средних широтах, относительной близостью к Атлантическому океану, преобладающим западным переносом воздушных масс и равнинным рельефом, который не препятствует перемещению воздушных масс в различных направлениях.

Основными климатообразующими процессами на территории страны являются:

-теплооборот,

-влагооборот,

-общая циркуляция атмосферы.

Совместное действие указанных процессов определяет в общих чертах особенности каждого метеорологического элемента и климата в целом: хода температур, облачности, осадков и т.д.

Определенное воздействие на климат территории Беларуси оказывает современная хозяйственная деятельность человека, что особенно заметно на берегах крупных водохранилищ, в зонах крупных городских поселений, на осушенных торфяниках и в местах разработки месторождений некоторых полезных ископаемых.

Территория Беларуси находится в переделах западной области северного умеренного пояса и имеет умеренно-континентальный тип климата. Географическая широта территории (Беларусь расположена между 56⁰ и 51⁰ с.ш.) определяет угол падения солнечных лучей, продолжительность дня и солнечного освещения, которые, в свою очередь, влияют на величину поступающей солнечной радиации.

Угол падения солнечных лучей в полдень на протяжении года изменяется на 47⁰: в день летнего солнцестояния в Минске от достигает 59⁰ 30”, а в день зимнего солнцестояния уменьшается до 12⁰ 30”. В дни весеннего и осеннего равноденствия угол падения солнечных лучей составляет 36⁰.

Продолжительность дня в пределах Беларуси изменяется более чем на 10 часов, зимой она больше на юге, а летом – на севере. Разница между севером и югом страны зимой и летом за сутки составляет около одного часа. В Минске самый продолжительный день – 22 июня – продолжается 17 часов 11 минут. Особенности изменения угла падения солнечных лучей и продолжительности дня приводят к заметным различиям в количестве солнечной радиации, получаемой северными и южными районами страны (причем как в годовом выводе, так и по сезонам года) (19,20,22,49,65,105,108,109)

Солнечная радиация

Величина поступающей на земную поверхность солнечной радиации зависит прежде всего от высоты Солнца над горизонтом, продолжительности дня и облачности, определяющей продолжительность солнечного сияния и количество прямой солнечной радиации.

Приход солнечной радиации уменьшается в направлении с юга на север с 4 100 до 3 500 МДж/м² в год.

Справка: Джоуль – единица энергии, работы и теплоты СИ, названная в честь Дж. Джоуля. Обозначается Дж. 1 Дж = 10⁷ эрг = 0, 2388 кал.

В годовом ходе суммарной радиации наблюдаются значительные отклонения как по количеству, так и по составу от ее среднегодовых показателей. В июле солнечная радиация в 9 раз больше, чем в январе и на 50-52 % состоит из прямой солнечной радиации. В январе на долю прямой радиации приходится только 20-30 % суммарной величины. Под воздействием облачности доля прямой солнечной радиации может сокращаться до 12- 17 %.

Интенсивность солнечной радиации зависит также от прозрачности атмосферы, т.е. от запыленности, содержания водяного пара, аэрозолей и т.д. Прозрачность атмосферы существенно изменяется по сезонам года.

Прозрачность атмосферы увеличивается от лета к зиме и достигает максимальных значений в ноябре-декабре (первый максимум) и в феврале (второй максимум). Однако из-за значительной облачности в зимний период года продолжительность солнечного сияния существенно сокращается.

Самыми солнечными месяцами на территории Беларуси являются июнь и июль. Именно на эти летние месяцы приходятся максимальные значения прямой солнечной радиации. На горизонтальную поверхность за год в Беларуси приходится в среднем около 1 500- 2 000 МДж/м² прямой солнечной радиации. 

Таким образом, соотношение прямой и рассеянной солнечной радиации изменяется на протяжении года. Почти во все месяцы прямая радиация меньше, чем рассеянная. Особенно значительно это различие в зимний период года. И только с мая по июль доля прямой радиации бывает несколько выше, чем рассеянной.

В годовом ходе суммарной радиации хорошо выражен максимум в июле и минимум в январе (в Минске – 623 и 40 МДж/м²).

Резкое возрастание суммарной солнечной радиации обычно наблюдается в марте из-за увеличения угла падения солнечных лучей, роста продолжительности дня и уменьшения облачности. В связи с этими обстоятельствами на май, июнь и июль приходится почти 50 % годовой суммарной радиации, а на ноябрь, декабрь и январь – только 5 %.

Свои особенности имеет и суточный ход суммарной радиации. Летом, когда в два раза увеличивается продолжительность дня, поступление солнечной радиации на земную поверхность осуществляется более продолжительное время. Например, в июне оно увеличивается до 21 часа и достигает максимума около полудня. В Минске, например, в ясные июньские дни за сутки поступает в среднем 3, 17 МДж/ (м² час), а в декабре – всего 0, 71 МДж/(м² час). Абсолютный полуденный максимум наблюдается в мае (3,93 МДж /(м² час)), когда в воздухе содержится минимальное количество водяного пара и аэрозолей. Но суточная сумма радиации выше все же в июне.

В суммарном ходе суммарной радиации большое значение имеет облачность. Летом при ясном небе величина суммарной радиации на 50 % выше, чем в условиях средней облачности.

Максимальная суточная радиация при средней облачности в июне в Минске составляет около 20,79 МДж/м², а в декабре - до 1, 34 МДж/м²  (6,7,21,22,23,36,37,49,105,108,109).