Понятие климата. Понятие климатической системы

1)Понятие климата

Климат- это состояние нижнего слоя атмосферы за длительный промежуток времени.

Климатом называют многолетний режим погоды, т. е. совокупность и последовательность смены погоды в данной местности, зависящей от ее географических условий.

Многолетний режим погоды оказывает влияние на всю неживую и живую природу. Почва, водоемы, растительность, животный мир находятся в тесной зависимости от климата.

 

Один из выдающихся русских ученых— А. И. Воейков назвал реки продуктом климата. Действительно, многоводие рек, их режим, замерзаемость зависят от климата: большинство наших рек замерзает па холодный период, а весной при таянии снега разливается, выходит из берегов.

 

Климатические условия оказывают влияние на образование разнообразных типов почв.

 

Большое влияние климат оказывает на некоторые отрасли народного хозяйства, особенно на сельское хозяйство. Знания о климате используются в транспорте, строительстве, в курортном деле и других отраслях народного хозяйства.

 

Как формируется климат? В определении понятия климата указан основной признак — многолетний режим погоды. Соответственно погодообразующие факторы являются и климатообразующими. Климат формируется в результате сложных взаимодействий солнечной радиации и циркуляции воздуха с поверхностью земли. Климатообразующие факторы сами зависят от географических условий данной местности, к которым в первую очередь относится широта места, определяющая угол падения солнечных лучей, получение определенного количества тепла. Поступление тепла от Солнца зависит не только от широты места, но и от поверхности и прежде всего распределения суши и моря.

 

Над водной поверхностью формируется климат морской: с плавным ходом температуры, с небольшими суточными и годовыми амплитудами, большой облачностью, равномерным и достаточным количеством осадков. Над сушей образуется континентальный климат, отличающийся от морского резкими перепадами температур как в течение суток, так и года, меньшей облачностью, неравномерным выпадением осадков (в теплый период больше, чем в холодный).

 

Большая роль в формировании климата принадлежит рельефу: горные хребты и котловины, равнины, холмы, речные долины, овраги создают особые условия климата. Горы нередко являются климаторазделами.

 

На климат большое влияние оказывают морские течения. Академик В. В. Шулейкин назвал теплые течения «отопительными трубами нашей Земли». Теплые течения переносят огромное количество тепла из более низких широт в более высокие, холодные течения переносят холод из более высоких широт в низкие. Тепло и холод передаются воздуху, поэтому в местах, которые омываются теплыми течениями, годовая температура выше на 5—10°, чем на этих же широтах, омываемых холодными течениями.

 

Итак, климат зависит от широты места, разнообразия поверхности (прежде всего суша или море), морских течений, рельефа, высоты места над уровнем моря, удаленности от моря.

Поверхность Земли оказывает влияние на формирование климата не только через распределение солнечной радиации, но и циркуляцией воздуха. Влияние моря и суши на климат происходит через движение воздушных масс.

 

Тропосферу принято делить на разные воздушные массы. Под воздушной массой понимают большой объем воздуха тропосферы, обладающий относительно однородными свойствами и движущийся как одно целое.

Основными свойствами каждой воздушной массы являются температура, давление, влажность, запыленность. Главное свойство воздушной массы - температура, зависящая от величины солнечной радиации (количества солнечного тепла, поступающего на Землю). Количество солнечной радиации зависит от угла падения солнечных лучей, т.е. от географической широты. Чем больше угол падения, тем большее количество солнечного тепла (солнечной радиации) поступает на Землю. Соответственно величине солнечной радиации различают четыре типа воздушных масс:

1) экваториальная;
2) тропическая;
3) умеренная;
4) арктическая (антарктическая).

Важен также характер подстилающей поверхности, над которой формируется воздушная масса; это прежде всего суша или море (океан). Над материком формируются континентальные {материковые), а над океаном - морские {океанические) воздушные массы, называемые подтипами. Все типы воздушных масс делятся на подтипы, кроме экваториального. Типы и подтипы воздушных масс обозначаются буквами. Любая воздушная масса занимает площадь в тысячи и миллионы квадратных километров, эти пространства с определенным господствующим типом воздушной массы называются основными климатическими поясами. Всего семь основных климатических поясов: экваториальный, тропические (северный и южный), умеренные (северный и южный), арктический и антарктический (расположенные в полярных широтах). Большое влияние на формирование климата оказывает также атмосферная циркуляция - закономерное перемещение воздушных масс. Кроме поясов постоянного их пребывания (основных климатических поясов) возникают пояса, в которых дважды в год (зимой и летом) воздушные массы меняются: зимой господствует одна воздушная масса, а летом - другая. Такие климатические пояса называются переходными, в их названии присутствует приставка «суб»: субэкваториальный (северный и южный), субтропический (северный и южный), субарктический (или субантарктический); всего насчитывается шесть переходных поясов. В каждом из них летом господствует тип климата, формирующийся на широтах, расположенных ближе к экватору, а зимой - тип климата, расположенный ближе к полюсу. В одном и том же поясе климат на океане и на материке неодинаков. Если непосредственно на побережье преобладает морской (океанический) климат, то по мере удаления от побережья он становится континентальным. Большое влияние на климат прибрежных территорий оказывают морские течения. Так, климат в Норвегии, расположенной на западном побережье Скандинавии, теплее и влажнее благодаря теплому течению Гольфстрим: температура зимой даже у полярного круга около О °С. А на полуострове Лабрадор, расположенном на этих же широтах в Канаде, климат намного холоднее и суше: этот полуостров омывается одноименным холодным течением. Эти различия наиболее резко проявляются в климате стран, расположенных в тропических, субтропических, субарктических поясах и умеренном поясе Северного полушария, где есть крупные массивы суши. В странах, расположенных в экваториальном, субэкваториальном, субантарктическом и умеренном поясах Южного полушария, эти различия выражены гораздо слабее.

 

В современных исследованиях термин "Климат" используется также вместо термина Глобальный Климат, который характеризуется набором состояний Глобальной Климатической Системы в течение заданного интервала времени.

Глобальная климатическая система состоит из пяти основных компонентов: атмосферы, гидросферы, криосферы, литосфера и биосферы, взаимодействие которых существенно влияет на колебания погоды за длительные промежутки времени.

 

Различие физических свойств атмосферы и гидросферы определяет тот факт, что пространственные и временные изменения ряда параметров атмосферы намного больше, чем гидросферы. Это означает, что атмосфераявляется более подвижной средой, чем гидросфера. Скорость у земной поверхности составляет обычно несколько метров в секунду, в атмосфере может достигать нескольких десятков метров в секунду, в то время как средняя скорость океанических течений равна 3,5 см/с.

 

Таким образом, скорость перемещения вещества в гидросфере на два порядка меньше, чем в атмосфере.

 

Криосфера, как звено климатической системы, состоит из морских льдов, ледниковых льдов и снежного покрова. В современную эпоху объем льда в криосфере Земли равен около 24*10^6 км3. По данным научных исследований с помощью спутников, ледники, морские льды и снежный покров занимают в среднем 10 % поверхности Земли, то есть около 59*10^6 км2. Ледники распределяются по земному шару неравномерно. Общая площадь поверхности, занимаемая ледниками, составляет около 16 * 10^6 км2. Площадь антарктического льда составляет 90 % площади всех ледников земной поверхности. Большие пространства на земном шаре занимают морские льды.

 

литосфераявляется наиболее консервативным компонентом. Основные физические характеристики ее поверхностного слоя, называемогодеятельным слоем, меняются сравнительно медленно под действием таких процессов, как почвообразование, ветровая и водная эрозия почв, опустынивание, изменение условий залесенности и так далее.

 

Свойства биосферыкак звена климатической системыопределяются в значительной степени растительным миром. Размеры площадей, занятых растительностью, виды растительности, периоды вегетации растений наиболее всего определяют условия поглощения радиации солнца, тепло- и влагообмена с атмосферой, условия стока, а следовательно, и влагообмена континента с океаном.Состояние экологических систем биосферы определяется ресурсами тепла и влаги, которые формируются в результате преобразования солнечной радиации в процессе сложных взаимодействий между звеньями климатической системы.  

 

Компоненты климатической системы находятся в состоянии сложных нелинейных взаимодействий друг с другом, связаны прямыми и обратными связями.

Большое влияние на состояние климатической системы оказывает антарктический ледниковый покров.

Для покровных ледников при нарушении равновесия между их мощностью и скоростью движения характерно возникновение крупных обвалов, вызывающих распространение ледников на значительные площади (сёрджи).