В течение суток температура воздуха меняется. Самая низкая температура наблюдается перед восходом Солнца, самая высокая — в 14-15 часов.

Чтобы определить среднесуточную температуру, надо измерять температуру четыре раза в сутки: в 1 час ночи, в 7 часов утра, в 1 час дня, в 7 часов вечера. Среднее арифметическое этих измерений и является среднесуточной температурой.

Температура воздуха меняется не только в течение суток, но и в течение года (рис. 138).

Рис. 138. Головой ход температуры воздуха на широте 62° с. ш.: 1 — Торсхавн Дания (морской тин), средняя годовая температура 6,3 °С; 2- Якутск (континентальный тип) — 10.7 °С

Среднегодовая температура — это среднее арифметическое температур за все месяцы года. Она зависит от географической широты, характера подстилающей поверхности и переноса тепла из низких широт в высокие.

Южное полушарие в целом холоднее Северного из-за покрытой льдом и снегом Антарктиды.

Самый теплый месяц в году в Северном полушарии — это июль, а самый холодный — январь.

Линии на картах, соединяющие пункты с одинаковой температурой воздуха, называются изотермами (от греч. isos — равный и therme — тепло). Об их сложном расположении можно судить по картам январских, июльских и годовых изотерм.

Климат на соответствующих параллелях Северного полушария теплее аналогичных параллелей Южного полушария.

Самые высокие годовые температуры на Земле наблюдаются на так называемом термическом экваторе. Он не совпадает с географическим экватором и находится на 10° с. ш. Это объясняется тем, что в Северном полушарии большую площадь занимает суша, а в Южном полушарии, наоборот, — океаны, которые затрачивают тепло на испарение, а кроме этого, сказывается влияние покрытой льдом Антарктиды. Среднегодовая температура на параллели 10° с. ш. составляет 27 °С.

Изотермы не совпадают с параллелями несмотря на то, что солнечная радиация распределяется зонально. Они изгибаются, переходя с материка на океан, и наоборот. Так, в Северном полушарии в январе над материком изотермы отклоняются к югу, а в июле — к северу. Это связано с неодинаковыми условиями нагревания суши и воды. Зимой суша охлаждается, а летом нагревается быстрее, чем вода.

Если анализировать изотермы в Южном полушарии, то в умеренных широтах их ход очень близок к параллелям, поскольку там мало суши.

В январе самая высокая температура воздуха наблюдается на экваторе — 27 °С, в Австралии, Южной Америке, центральной и южной частях Африки. Самая низкая температура января отмечена на северо-востоке Азии (Оймякон, -71 °С) и на Северном полюсе -41 °С.

Самой «теплой параллелью июля» является параллель 20° с.ш. с температурой 28 °С, а самое холодное место в июле — южный полюс со средней месячной температурой -48 °С.

Абсолютный максимум температуры воздуха зарегистрирован в Северной Америке (+58,1 °С). Абсолютный минимум температуры воздуха (-89,2 °С) был отмечен на станции «Восток» в Антарктиде.

Наблюдения выявили существование суточных и годовых колебаний температуры воздуха. Разность между наибольшими и наименьшими значениями температуры воздуха в течение суток называется суточной амплитудой, а в течение года - годовой амплитудой температуры.

Суточная амплитуда температуры зависит от ряда факторов:

• широты местности — уменьшается при движении из низких в высокие широты;
• характера подстилающей поверхности — она выше на суше, чем над океаном: над океанами и морями суточная амплитуда температуры равна всего 1-2 °С, а над степями и пустынями достигает 15-20 °С, так как вода нагревается и остывает медленнее, чем суша; кроме этого, она возрастает в районах с оголенной почвой;
• рельефа местности — вследствие опускания в долину холодного воздуха со склонов;
• облачности — с ее увеличением суточная амплитуда температуры уменьшается, так как облака не позволяют земной поверхности сильно нагреваться днем и остывать ночью.

Величина суточной амплитуды температуры воздуха — один из показателей континентальности климата: в пустынях ее значение намного больше, чем в районах с морским климатом.

Годовая амплитуда температуры имеет закономерности, сходные с суточной амплитудой температуры. Она зависит главным образом от широты местности и близости океана. Над океанами годовая амплитуда температуры чаще всего не больше 5-10 °С, а над внутренними районами Евразии — до 50-60 °С. Вблизи экватора средние месячные температуры воздуха мало отличаются друг от друга на протяжении года. В более высоких широтах годовая амплитуда температур возрастает, и в районе Москвы она составляет 29 °С. На одной и той же широте годовая амплитуда температуры увеличивается с удалением от океана. В зоне экватора над океаном годовая амплитуда температуры равна всего Г, а над континентами — 5-10°.

Различные условия нагревания воды и суши объясняются тем, что теплоемкость воды в два раза больше, чем суши, и при одинаковом количестве тепла суша нагревается вдвое быстрее воды. При охлаждении происходит обратное. Кроме этого, вода при нагревании испаряется, при этом расходуется значительное количество тепла. Немаловажным является и то, что на суше тепло распространяется практически только в верхнем слое почвы, а в глубину передастся лишь небольшая его часть. В морях и океанах же идет нагрев значительной толщи. Этому способствует вертикальное перемешивание воды. В результате океаны накапливают тепла гораздо больше, чем суша, удерживают его дольше и расходуют более равномерно, чем суша. Океаны медленнее нагреваются и медленнее охлаждаются.

Годовая амплитуда температуры в Северном полушарии составляет 14 °С, а в Южном — 7 °С. Для земного шара средняя годовая температура воздуха у земной поверхности составляет 14 °С.

Тепловые пояса

Неравномерность распределения тепла на Земле в зависимости от широты места позволяет выделить следующие тепловые пояса, границами которых являются изотермы (рис. 139):

• тропический (жаркий) пояс расположен между годовыми изотермами + 20 °С;
• умеренные пояса Северного и Южного полушарий — между годовыми изотермами +20 °С и изотермой самого теплого месяца +10 °С;
• полярные (холодные) пояса обоих полушарий расположены между изотермами самого теплого месяца +10 °С и О °С;
• пояса вечного мороза ограничены изотермой 0 °С самого теплого месяца. Это царство вечных снегов и льдов.

Рис. 139. Тепловые пояса Земли

Каковы свойства атмосферы? Каковы причины образования климатов? Какие климатические пояса имеются на земной поверхности? Чем грозит человечеству чрезмерное загрязнение атмосферы? Ответы на эти вопросы вы сможете получить, изучив данную тему.

§ 6. Роль атмосферы в жизни Земли. Распределение температуры воздуха на Земле

Вспомните из курса географии 6 класса:

1. Какая мощность атмосферы и какие газы ее образуют?
2. Из каких слоев состоит атмосфера? Как определяют средние месячные и средние годовые температуры Земли?

Атмосфера - безбрежный воздушный океан, это самая верхняя, самая легкая, наиболее подвижная и непостоянная оболочка нашей планеты. Роль ее в жизни Земли и человека огромна. Вы уже знаете, что воздух нужен людям, животным и растениям для дыхания. Атмосфера - это невидимая «броня» планеты. Она предохраняет планету от «бомбардировки» метеоритов, она обладает чудесным свойством избирательно пропускать через себя солнечную радиацию (солнечное излучение) и задерживать большую часть вредных космических излучений, губительных для всего живого. Эту роль выполняет озоновый слой. Озон концентрируется на высоте 20-25 км.

Атмосфера - это мир звуков, мягких переходов от света к тени. Без нее Земля превратилась бы в безжизненную пустыню, подобную поверхности Луны. Без атмосферы не было бы ни мира звуков, ни озер, ни рек, а голубое небо, которым мы наслаждаемся, стало бы мрачным, черным.

Атмосфера - «одежда» Земли. Отдаваемое земной поверхностью тепло беспрепятственно уходило бы в космос, если бы в атмосфере не было примесей: водяного пара, углекислого газа и других. Эти примеси задерживают уходящее от Земли тепло, в результате чего происходит нагрев поверхности и нижних слоев воздуха, возникает явление парникового эффекта. Благодаря ему средняя температура воздуха у поверхности Земли поднялась на 38 °С и составляет в настоящее время +15°С. Такие температуры благоприятны для жизни.

Ученые полагают, что атмосфера, подобно гидросфере, возникла путем выделения из недр нашей планеты газов, которые удерживались Землей благодаря ее большой массе.

Атмосфера находится во взаимодействии со всеми сферами Земли. Воздух входит в состав всех горных пород, живых организмов и гидросферы.

Загрязнение атмосферы ядовитыми веществами, которые выбрасываются транспортом, заводами, фабриками и т. п., происходит почти во всех странах мира. Оно может привести к уменьшению озонового слоя и опасному повышению температуры воздуха. Уже получены первые сигналы бедствия. Это появление озоновой дыры над Антарктидой. В озоновой дыре количество молекул озона сократилось в 2 раза, и она не может защитить Землю от вредных лучей Солнца.

В связи с увеличением количества углекислого газа и других примесей в атмосфере происходит повышение температуры, что приводит к таянию ледников, повышению уровня океана. Таким образом, спасательный парниковый эффект может превратиться в настоящее бедствие. Изменение газового состава атмосферы вредно сказывается на состоянии здоровья людей. Многие специалисты считают, что изменение климата под влиянием деятельности человека - это глобальная экологическая проблема номер один.

Принимаемые сегодня меры по борьбе с загрязнением атмосферы не всегда достаточны.

Наибольшее значение для жизни, а также процессов, происходящих на Земле, имеет нижний слой атмосферы - тропосфера, в которой находится около 9/10 всей массы воздуха. В тропосфере образуются облака, дождь, снег, град, ветер. Поэтому тропосферу называют «фабрикой погоды». Процессы, происходящие в ней, часто становятся причиной страшных стихийных бедствий - засух, наводнений, ураганов и других явлений, в результате которых гибнут люди, животные и растения.

Вам известно, что многолетний режим погоды, характерный для какой-либо местности, и есть климат этой местности. Он является важнейшим компонентом природы. Климат часто определяет образование и размещение крупных природных комплексов на материках и океанах, быт и хозяйственную деятельность людей. Поэтому очень важно знать, каков климат той или иной территории, причины его образования.

Климатические карты. Разобраться в сложных вопросах образования и размещения климатов на Земле вам помогут климатические карты. Из них вы можете получить данные об основных элементах климата: температурах, осадках, давлении, ветрах, климатических поясах и т. д. Так как климатических элементов много, то соответственно существует несколько климатических карт. Иногда на карте изображают только один элемент климата, например распределение температур (рис. 15), годовое количество осадков, а иногда несколько.

Рис. 15. Средние годовые температуры воздуха на Земле

Чтобы наглядно показать, каковы температуры в разных частях земной поверхности, используют изотермы. Для этого на карту наносят цифровые обозначения этих температур и все точки с одинаковыми температурами соединяют плавными кривыми линиями - изотермами (по-гречески «изос» - равный, «термос» - тепло). При помощи изотерм на картах обычно изображают средние годовые, средние температуры наиболее теплого и наиболее холодного месяцев в году - июля и января.

1. По климатическим картам определите:
   1. какие изотермы годовых температур пересекают меридиан 40° в. д. (см. рис. 15);
   2. среднюю годовую температуру на юге Африки (см. рис. 15);
   3. годовое количество осадков в Сахаре, в районе Москвы, в бассейне реки Амазонки (см. атлас).
2. По климатической карте Австралии (см. атлас) определите: средние температуры января и июля; годовое количество осадков на западе и востоке материка; господствующие ветры.

Распределение температуры воздуха на Земле. Климат любой местности зависит прежде всего от количества солнечного тепла, поступающего на земную поверхность. Это количество определяется полуденной высотой Солнца над горизонтом - географической широтой. Чем ближе к экватору, тем больше угол падения солнечных лучей, а значит, сильнее нагревается земная поверхность и выше температура приземного слоя атмосферы. Поэтому близ экватора средняя годовая температура равна +25-26°С, а на севере Евразии и Северной Америки средняя годовая температура равна +10°С, а местами значительно ниже. Наиболее низкие температуры в полярных поясах.

Зависимость температур воздуха от географической широты подтвердите данными карты (рис. 15). Для этого по климатической карте определите:

1. какие изотермы пересекает меридиан 80° з. д.;
2. какие годовые температуры в тропическом, умеренных, полярных поясах освещенности.

1. Каковы основные свойства атмосферы?
2. Назовите главную причину распределения температур на поверхности Земли.
3. Что можно узнать по климатическим картам?

Температура является очень изменчивой характеристикой атмосферы, она меняется во времени и по пространству. Изменения температуры во времени связаны с суточным ходом радиационного баланса, но температура в течение суток меняется и из-за действия других факторов, например, адвекции воздушных масс, которая вызывает непериодические изменения температуры воздуха.

Есть определенные и значительные различия в прогреве поверхностных слоев почвы и воды, влияющие на суточный ход температуры, а также и на сезонный ход. Так, поверхность воды нагревается относительно мало, зато прогревается толстый слой воды. Поверхность же почвы нагревается весьма сильно, но тепло вглубь передается слабо. В результате ночью океан отдает много тепла, тогда как поверхность почвы очень быстро выхолаживается.

Эти различия сказываются и в сезонном ходе приземной температуры. Однако сезонные изменения температуры вызываются преимущественно сменой времен года, что особенно проявляется в умеренном и полярных поясах. При этом в течение холодного времени года вода постоянно отдает накопленное тепло (тогда как почва столько тепла не запасает), поэтому в холодное время года над океаном, как и над областями, подверженными его прямому влиянию, теплее, чем над сушей, не подверженной влиянию морского воздуха.

Рассматривая карты многолетнего среднего распределения температуры воздуха на уровне моря для отдельных календар­ных месяцев и для всего года, мы обнаруживаем в этом рас­пределении ряд закономерностей, указывающих на влияние географических факторов. Это прежде всего влияние широты. Температура в об­щем убывает от экватора к полюсам в соответствии с распре­делением радиационного баланса земной поверхности. Это убы­вание особенно значительно в каждом полушарии зимой, по­тому что вблизи экватора температура мало изменяется в го­довом ходе, тогда как в высоких широтах зимой она значительно ниже, чем летом.

Однако изотермы на картах не вполне совпадают с широт­ными кругами, как и изолинии радиационного баланса (рис.6.8). Осо­бенно сильно они отклоняются от зональности в северном по­лушарии. В этом ясно видно влияние деление земной по­верхности на сушу и море. Кроме того, возмущения в распределении температуры связаны с наличием снежного или ледяного покрова, горных хребтов, с океаническими течениями. Наконец, на распределение температуры влияют и особенности циркуляции атмосферы. Ведь температура в каждом данном месте определяется не только условиями радиационного баланса в этом месте, но и переносом воздуха из других рай­онов. Например, самые низкие температуры в Евразии обна­руживаются не в центре материка, а сильно сдвинуты в его восточную часть. В западной части Евразии температуры зи­мой выше, а летом ниже, чем в восточной, именно потому, что при преобладающем западном направлении воздушных тече­ний с запада в Евразию далеко проникают массы морского воздуха с Атлантического океана.

Отклонения от широтных кругов меньше всего на карте средних годовых температур для уровня моря. Зимой материки холоднее океанов, а летом теплее, по­этому в средних годовых значениях противоположные отклоне­ния изотерм от зонального распределения частично взаимно компенсируются. На средней годовой карте мы находим по обе стороны от экватора в тропиках широкую зону, где сред­ние годовые температуры выше 25°С. Внутри этой зоны очер­чиваются острова тепла над Северной Африкой и, менее значительные по размерам, над Индией и Мексикой, где средняя годовая температура выше 28°С. Над Южной Америкой, Южной Африкой и Австралией таких ост­ровов тепла нет; однако над этими материками изотермы про­гибаются к югу, образуя «языки тепла»: высокие температуры распространяются здесь дальше в сторону высоких широт, чем над океанами. Таким образом, в тропиках в среднем годовом материки теплее океанов (речь идет о тем­пературе воздуха над ними).

Во внетропических широтах изотермы менее отклоняются от широтных кругов, особенно в южном полушарии, где под­стилающая поверхность в средних широтах представляет собой почти сплошной океан. Но в северном полушарии мы все-таки находим в средних и высоких широтах более или менее замет­ные отклонения изотерм к югу над материками Азии и Север­ной Америки. Это значит, что в среднем годовом материки в этих широтах несколько холоднее океанов.

Рис.6.8. Распределение среднегодовой температуры воздуха на уровне моря

Существенно отличаются и особенности распределения температуры в январе и июле (эти месяцы обычно используются в климатологии как характеристика зимы и лета). Такие карты приведены на рис.6.9 и 6.10.

В январе зима – в северном полушарии. Отклонения изотерм от зонального направления значительны. Внутри тропиков температура мало изменяется и с широтой. Но вне тропиков в северном полу­шарии она быстро убывает к полюсу. Изотермы проходят здесь очень густо в сравнении с июльской картой. Помимо того, мы находим над холодными материками северного полушария во внетропических широтах резко выраженные прогибы изо­терм в направлении к югу, а над более теплыми океанами - к северу: языки холода и тепла.

Особенно значителен прогиб изотерм к северу над теплыми водами Северной Атлантики, над восточной частью океана, где проходит ветвь Гольфстрима - Атлантическое течение. Мы ви­дим здесь яркий пример влияния океанических течений на рас­пределение температуры. Нулевая изотерма в этом районе се­верной Атлантики проникает даже за полярный круг (зимой!). Рез­кое сгущение изотерм у берегов Норвегии говорит еще об одном факторе - о влиянии прибрежных гор, за которыми скапли­вается в глубине полуострова холодный воздух.

Рис.6.9. Распределение средней месячной температуры воздуха на уровне моря в январе

Рис.6.10. Распределение средней месячной температуры воздуха на уровне моря в июле

Это усиливает контраст между температурами над Гольфстримом и Сканди­навским полуостровом. В районе Тихоокеанского побережья Северной Америки можно заметить сходное влияние Скалистых гор. Но сгущение изотерм на восточном побережье Азии свя­зано преимущественно с характером атмосферной циркуляции: в январе теплые массы воздуха с Тихого океана почти не по­падают на материк Азии, а холодные континентальные воздуш­ные массы быстро прогреваются над океаном. Над северо-востоком Азии и над Гренландией мы находим даже замкнутые изотермы, обрисовывающие своего рода острова холода. В первом районе, между Леной и Индигиркой, средние темпе­ратуры января достигают -50°С, это район якутского полюса холода. Вторым полюсом холода в северном полушарии является Гренландия Средняя температура января на уровне местности здесь понижается до -55°С, а наинизшие температуры в центре острова доходят, по-видимому, до таких же низких зна­чений, как в Якутии. В области Северного полюса средняя температура зимой выше, чем в Якутии и Гренландии, так как циклоны сравни­тельно часто заносят сюда воздушные массы с Атлантического и Тихого океанов.

В южном полушарии в январе лето. Распределение темпе­ратуры в тропиках южного полушария над океанами весьма равномерно. Но над материками в Южной Африке, Южной Америке и особенно в Австралии намечаются хорошо выражен­ные острова тепла со средними температурами до 34 °С в Ав­стралии. Максимальные температуры достигают в Австралии 55 °С. В Южной Африке температуры на уровне местности не так высоки вследствие значительных высот местности над уровнем моря: абсолютные максимумы температуры не превы­шают 45 °С.

Во внетропических широтах южного полушария темпера­тура падает более или менее быстро примерно до 50-й парал­лели. Затем идет широкая зона с однородными температурами, близкими к 0 °С, до самых берегов Антарктиды. В глубине ледяного материка температура падает до -35°С.

В июле лето в северном полушарии. В июле в тропиках и субтропиках северного, летнего полушария хорошо выражены ост­рова тепла с замкнутыми изотермами над Северной Африкой, Аравией, Центральной Азией и Мексикой.

Над океанами воздух холоднее, чем над материками, как в тропиках, так и во внетропических широтах.

В южном полушарии в июле зима и замкнутых изотерм над материками нет. Влияние холодных течений у западных бере­гов Америки и Африки сказывается и в июле (языки холода). Но в общем изотермы особенно близки к широтным кругам. Во внетропических широтах температура довольно быстро по­нижается в направлении к Антарктиде. В центре Восточной Антарк­тиды средние температуры близки к -70°С. В отдельных слу­чаях наблюдаются температуры ниже -80°С, абсолютный ми­нимум ниже -88°С (ст. Восток). Это полюс холода не только южного полушария, но и всего земного шара.

Разность средних месячных температур самого теплого и самого холодного месяца называют годовой амплитудой тем­пературы воздуха. В климатологии рассматриваются годовые амплитуды температуры, вычисленные по многолетним сред­ним месячным температурам.

Годовая амплитуда температуры воздуха прежде всего рас­тет с географической широтой. На экваторе приток солнечной радиации изменяется в течение года очень мало; по направле­нию к полюсу различия в поступлении солнечной радиации между зимой и летом возрастают, а вместе с тем возрастает и годовая амплитуда температуры воздуха. Над океаном, вдали от берегов, это широтное изменение годовой амплитуды, однако, невелико.

Годовые амплитуды температуры над сушей значительно больше, чем над морем (так же как и суточные ампли­туды). Даже над сравнительно небольшими материковыми мас­сивами южного полушария они превышают 15°С, а под широтой 60° на материке Азии, в Якутии, они достигают 60°С (рис.6.11).

Рис.6.11 Распределение средней годовой амплитуды температуры воздуха

Но и малые амплитуды тоже наблюдаются во многих областях над сушей, даже вдали от береговой линии, если туда часто приходят воздушные массы с моря, например в Западной Ев­ропе. Напротив, повышенные амплитуды наблюдаются и над океаном там, куда часто попадают воздушные массы с мате­рика, например в западных частях океанов северного полуша­рия. Стало быть, годовая амплитуда температуры зависит не просто от характера подстилающей поверхности или от близо­сти данного места к береговой линии. Она зависит от повто­ряемости в данном месте воздушных масс морского и континентального происхождения, т. е. от условий общей цирку­ляции атмосферы.

Не только моря, но и большие озера уменьшают годовую амплитуду температуры воздуха и тем смягчают климат. По­среди озера Байкал годовая амплитуда температуры воздуха 30 - 31 °С, на его берегах около 36 °С, а под той же широтой на р. Енисее 42 °С.

Обычно климат над морем, характеризующийся малыми годовыми амплитудами температуры, называют морским климатом , а климат над сушей с большими годовыми амплитудами температуры – континентельным . Континентальность климата всегда следует иметь в виду, особенно давая климатическую характеристику местности. Так, Западная Европа характеризуется выраженным морским климатом (влияние воздушных масс Атлантики). А Сибирь, наоборот – континентальным климатом. Иногда для характеристики континентальности используют т.н. индексы континентальности.

На температуру воздуха также влияет рельеф местности. С высотой температура воздуха понижается (на 0,6ºC на каждые 100 м), поэтому горные и равнинные территории, расположенные вдоль одной широты, имеют неодинаковую среднюю температуру воздуха. В горах она существенно ниже (см. рис. 2) .

Рис. 2. Понижение температуры с высотой

Летом холоднее всего на Крайнем Севере. На некоторых островах Северного Ледовитого океана средние температуры самого теплого месяца составляют 0ºC.

Самая высокая температура воздуха в июле (+45ºC), при средней +24ºC (как на экваторе), зарегистрирована на Прикаспийской низменности, в районе знаменитых соленых озер Эльтон и Баскунчак. Эта территория расположена на юге нашей страны, и в летнее время для нее характерен высокий угол падения солнечных лучей. Низкая влажность воздуха и безоблачное небо увеличивают долю прямой радиации. Прохладные ветры с Атлантики территории не достигают, зато часто дуют знойные и сухие ветры из Центральной Азии, приносящие континентальные тропические воздушные массы. В это время наблюдаются наиболее высокие температуры воздуха (см. рис. 3).

Рис. 3. Факторы, формирующие климат Прикаспийской низменности

На распределение температур января решающее воздействие оказывает циркуляция атмосферы, т. е. движение воздушных масс. Теплый в зимнее время воздух Атлантики не позволяет европейской части страны охлаждаться. Изотермы января на большей части территории России имеют не субширотное, а субмеридиональное простирание: чем ближе к Атлантическому океану, тем теплее. В Ростове-на-Дону средние температуры января -4…-8ºC, в Москве -8… -12º C; в Омске и Екатеринбурге -16…-20º C;в Иркутске -24… -32º C; в Якутске ниже -40ºC (см. рис. 4).

Рис. 4. Средние температуры января на территории России ()

Наиболее низкие температуры характерны для северо-востока Сибири. От Атлантики эта территория удалена, от Тихого океана отделена горами. Кроме того, проникновению тихоокеанского воздуха препятствует господство здесь в зимнее время высокого атмосферного давления. «Полюсами холода» Северного полушария Земли считаются поселки Верхоянск и Оймякон (см. рис. 5).

Рис. 5. Верхоянск и Оймякон - полюса холода северного полушария

В конце XIX в. (1892 г.) в Верхоянске была зарегистрирована самая низкая температура воздуха: -69ºC. В Оймяконе в тот год наблюдения не велись. Однако в другие годы отмечали, что в самые холодные ночи температура воздуха в Оймяконе по сравнению с Верхоянском примерно на 2ºC ниже. Исходя из этого, посчитали, что абсолютный минимум температуры характерен для Оймякона и составляет 71ºC. С Северо-востоком Сибири конкурирует лишь ледяная Антарктида. На станции «Восток» зарегистрирован абсолютный минимум температуры воздуха на Земле - -89,2ºC (21 июля 1983 г.) (см. рис. 6).

Рис. 6. Станция «Восток»

Аномально низкие температуры воздуха в этом районе обусловлены совокупным воздействием всех климатообразующих факторов. Территория расположена в районе северного полярного круга и в зимнее время получает мало солнечного тепла. Ясное из-за высокого атмосферного давления небо способствует дополнительному выхолаживаю. Оба пункта расположены в межгорных котловинах, где застаивается холодный воздух. Пространственное и временное совпадение всех условий обусловило формирование «полюса холода» северного полушария (см. рис. 7).

Рис. 7. Факторы, формирующие климат северо-востока Сибири

На распределение осадков влияют главным образом циркуляционные процессы и рельеф. Большую часть влаг на территорию России приносят циклоны Атлантического океана. Благодаря западным ветрам и отсутствию горных барьеров они проникают далеко на восток. Влажное «дыхание» Атлантики ощущается вплоть до Енисея. С запада на восток количество осадков постепенно уменьшается. В Санкт-Петербурге и Московской области годовая сумма осадков более 650 мм; в Самаре - не более 500 мм; в Якутске - около 350 мм; а в Верхоянске - 128 мм (меньше, чем в Багдаде, окруженном пустынями).

Рис. 8. Годовое количество осадков ()

Самое большое количество осадков характерно для наветренных склонов гор. Это относится к западным склонам Урала, Алтая и особенно Большого Кавказа. С Тихого океана влаги приносится существенно меньше. Глубокому проникновению тихоокеанских воздушных масс препятствует западный перенос, господствующий в умеренных широтах, а кроме того характер рельефа.

Воздушные массы с Северного Ледовитого океана могут проникать далеко на юг. Но это холодный, а значит сухой воздух. Кроме того, при движении на юг северные воздушные массы прогреваются, и их относительная влажность становится еще ниже - в летнее время проникновение воздуха с Северного ледовитого океана на юг вызывает засухи.

Наряду с количеством осадков не менее важной климатической особенностью является их режим, т. е. распределение по сезонам года. На большей части территории нашей страны осадки распределяются неравномерно: большая часть их приходится на теплое время года, т. е. на лето. Более отчетливо летний максимум осадков выражен в азиатской части страны. Это обусловлено малым количеством осадков в зимнее время вследствие господства здесь области высокого атмосферного давления (см. рис. 9).

Рис. 9. Осадки теплого периода ()

Летний максимум осадков наиболее ярко выражен в Приморье (Владивосток); количество летних осадков здесь примерно равно сумме осадков за остальные сезоны года.

Относительно равномерным распределением влаги по сезонам года характеризуются восточное побережье Камчатки и западные склоны Кавказских гор. В любой из сезонов здесь выпадает не менее 200 мм влаги. Это не только наиболее влажные, но и самые снежные территории страны.

Место с максимальным годовым количеством осадков - наветренные склоны хребта Ачишхо близ Сочи (западный склон Большого Кавказа), где годовая сумма осадков составляет 3240 мм. Влажный воздух приносится черноморскими циклонами. Встречая на своем пути горные склоны, воздух поднимается вверх и охлаждается, что способствует выпадению осадков. Эти процессы происходят круглый год вне зависимости от сезонов, что обуславливает относительно равномерное распределение атмосферной влаги в течение года.

Рис. 10. Хребет Ачишхо ()

Самые сухие места в России - межгорные котловины Алтая (Чуйская степь) и Саян (Убсунурская котловина). Годовая сумма осадков здесь едва превышает 100 мм. Влажный воздух не доходит до внутренних частей гор. Более того, опускаясь вдоль склонов в котловины, воздух нагревается и еще больше иссушается (см. рис. 11 и рис. 12).

Рис. 11. Чуйская степь ()

Рис. 12. Убсунурская котловина ()

Обратим внимание, что места как с минимальным, так и максимальным количеством осадков расположены в горах. При этом максимальное количество осадков выпадает на наветренных склонах горных систем, а минимальное - в межгорных котловинах.

300 мм осадков - это много или мало? Однозначно на этот вопрос ответить нельзя. Такое количество осадков характерно, например, и для северной, и для южной части Западно-Сибирской равнины. При этом на севере территория явно переувлажнена, о чем свидетельствует сильная заболоченность; а на юге распространены сухие степи - проявление дефицита влаги. Таким образом, при одинаковом количестве осадков условия увлажнения оказываются принципиально различными.

Для того чтобы оценить, сухой климат в данном месте или влажный, необходимо учитывать не только годовое количество осадков, но и испаряемость.

Испаряемость - количество влаги, которое могло бы испариться при данных температурных условиях. Как и количество осадков, испаряемость измеряется в миллиметрах.

При этом от суммы осадков величина испаряемости не зависит. Она определяется количеством тепла, которое получает данная территория. Чем выше температура воздуха, тем больше влаги может испариться.

Линии, соединяющие на карте точки с одинаковой испаряемостью, имеют широтное простирание. Испаряемость может быть больше, равной или меньше количества осадков (см. рис. 13).

Рис. 13. Испарение и испаряемость ()

Отношение годового количества осадков к испаряемости называется коэффициентом увлажнения :

К= О/И

К - коэффициент увлажнения

О - годовое количество осадков

И - испаряемость

Если К > 1 - увлажнение избыточное (тундра, тайга, леса).

Если К = 1 - увлажнение достаточное (лесостепь и степь).

Если К < 1 - увлажнение недостаточное (полупустыня).

Если К < < - увлажнение скудное (пустыня).

Коэффициент увлажнения - основная характеристика обеспеченности территории влагой. Он в значительной степени определяет особенности таких природных компонентов, как поверхностные воды, почвенно-растительный покров, животный мир.

Список литературы

1. География России. Природа. Население. 1 ч. 8 класс / В.П. Дронов, И.И. Баринова, В.Я Ром, А.А. Лобжанидзе.
2. В.Б. Пятунин, Е.А. Таможняя. География России. Природа. Население. 8 класс.
3. Атлас. География России. Население и хозяйство. - М.: Дрофа, 2012.
4. В.П.Дронов, Л.Е Савельева. УМК (учебно-методический комплект) «СФЕРЫ». Учебник «Россия: природа, население, хозяйство. 8 класс». Атлас.

1. №3. Распределение тепла и влаги на территории России. ()
2. Климатообразующие факторы и циркуляция атмосферы ()
3. жемесячные климатические данные для городов России ()
4. Температура в России растёт в 2,5 раза быстрее, чем в остальном мире ()
5. Новые рекорды отрицательной температуры зафиксированы во многих регионах России ()
6. Карты температур с выбором региона ()
7. Карты осадков с выбором региона ()

Домашнее задание

1. Какие закономерности тепла и влаги существуют на территории нашей страны?
2. Как определяют коэффициент увлажнения и почему этот показатель так важен?
3. Используя карты атласа, заполните таблицу:

Показатели/Пункт	Калининград		Екатеринбург
Средние температуры июля
Средние температуры января
Испаряемость
Коэффициент увлажнения

2.1. Географическое распределение температуры приземного слоя атмосферы

Распределение температуры на обширных территориях или на всем земном шаре можно представить с помощью карт изотерм. Изотермами называют линии, соединяющие на карте точки с оди­наковой температурой воздуха в данный момент или в среднем за тот или иной промежуток времени.

Для сравнимости наблюдений, выполненных в различных пунк­тах, измеренную температуру приводят к уровню моря. Необходи­мость в этом вызвана тем, что температура воздуха в среднем убы­вает с высотой. Поэтому над возвышенностями она в среднем ниже, чем в расположенных рядом долинах. Приведение температуры к уровню моря производится исходя из того, что в тропосфере она понижается в среднем на 0,6° С/100 м.

Изотермы на картах в зависимости от цели их построения про­водят через 1, 2, 4, 5° С, а иногда и через 10° С. Для выявления ха­рактера в различное время года удобно пользоваться изотермами среднемесячной температуры двух месяцев года: самого холодного (января) и самого теплого (июля) .

Изотермы января (рис. 2) не совпадают с широтными кругами. Они имеют различные изгибы, наиболее ярко выраженные в север­ном полушарии, особенно в районах перехода с моря на сушу и на­оборот. Объясняется это различием температур воздуха над водое­мами и континентами. В южном полушарии, где преобладает вод­ная поверхность изотермы, проходят более плавно и имеют почти широтное направление. В северном полушарии изотермы располо­жены гуще, чем в южном. Особенно это проявляется над мате­риками, где контрасты температур между отдельными районами больше, чем над океанами.

Рис. 2. Изотермы января (°С)

Над северной частью Атлантического океана направление январских изотерм приближается к меридиональному. Объясняется это тем, что здесь на температуру воздуха влияет теплое течение Гольфстрим, омывающее западные берега Европы. Почти в мери­диональном направлении зимой проходят изотермы и на севере европейской части России. Температура здесь понижается по мере удаления от океана, т. е. с запада на восток, примерно до 135° в. д. На севере Якутии, в районе Верхоянска и Оймякона, располагается так называемый полюс холода, окаймленный изотермой -50° С. В отдельные дни температура здесь опускается еще ниже: в Верхо­янске она достигала -68° С, а в Оймяконе отмечен абсолютный ми­нимум температуры воздуха в северном полушарии, равный -71° С. Полюс холода в районе Оймякона обусловлен физико-географи­ческими факторами: Оймякон расположен в котловине, куда сте­кает холодный воздух с севера. Здесь он застаивается, так как перемешивание его зимой при отсутствии значительного нагрева ослаблено.

Вторым полюсом холода в северном полушарии является Грен­ландия, где приведенная к уровню моря среднемесячная темпера­тура самого холодного месяца составляет -55° С. Минимальная температура здесь равна примерно 70°С. Возникновение грен­ландского полюса холода связано с большим альбедо ледникового плато. Небольшие очаги холода на картах январских изотерм на­блюдаются также над Скандинавией и Малой Азией. В южном по­лушарии в январе лето. Поэтому над Южной Америкой, Африкой и Австралией в это время расположены очаги тепла.

Июльские изотермы (рис. 3) в северном полушарии располо­жены значительно реже, чем январские, так как контрасты темпе­ратур между полюсом и экватором летом значительно меньше, чем зимой. Летом температура воздуха над материками выше, чем над океанами. Поэтому в северном полушарии над материками изо­термы изгибаются к северу. Над Северной Америкой, Африкой и Азией хорошо выражены замкнутые области тепла. Особенно сле­дует обратить внимание на область в Сахаре, где средняя темпе­ратура июля

Рис. 3. Изотермы июля (°С)

составляет 40 °С, а в отдельные дни она превышает 50 °С. Абсолютный максимум температуры в Северной Африке со­ставляет 58°С (южнее Триполи). Такая же температура была от­мечена в Калифорнии, в Долине Смерти, где повышению темпера­туры воздуха способствует рельеф местности (высокие горы и глубокие долины).

Самые высокие среднегодовые температуры наблюдаются при­мерно вдоль 10° с. ш. Линия, соединяющая точки с максималь­ными среднегодовыми температурами, называется термическим эк­ватором. Летом термический экватор смещается к 20° с. ш., а зи­мой приближается к 5-10° с. ш., т. е. всегда остается в северном полушарии. Объясняется это тем, что в северном полушарии больше материков, которые нагреваются сильнее, чем океаны юж­ного полушария.

В южном полушарии в июле зима. Изотермы здесь проходят почти в зональном направлении, т. е. совпадают по направлению с параллелями. В высоких южных широтах температура резко по­нижается по направлению к Антарктиде. На ледяном плато Антарк­тиды наблюдаются самые низкие температуры воздуха. На по­бережье Антарктиды средняя температура июля изменяется от -15 до -35° С, а в центре Восточной Антарктиды она достигает -70° С. В отдельные дни температура здесь опускается ниже -80° С. Например, на ст. Восток, расположенной на 78° ю. ш., за­регистрирована самая низкая на земном шаре температура воздуха у земной поверхности, равная -88,3° С. Таким образом, район, в котором расположена ст. Восток, является полюсом холода не только для южного полушария, но и для всего земного шара. Такое сильное охлаждение воздуха здесь объясняется тем, что ст. Восток расположена на плато, на высоте 3420 м. над уровнем моря, где при слабом ветре в условиях полярной ночи происходит сильное выхолаживание воздуха .

2.2. Непериодические изменения температуры воздуха.
Континентальность климата

Во внетропических широтах непериодические изменения темпе­ратуры воздуха настолько часты и значительны, что суточный ход температуры отчетливо проявляется лишь в периоды относительно устойчивой малооблачной антициклонической погоды. В остальное время он затушевывается непериодическими изменениями, которые могут быть очень интенсивными. Например, похолодания зимой, когда температура в любое время суток может упасть (в континентальных условиях) на 10-20° С в течение одного часа.

В тропических широтах непериодические изменения температу­ры менее значительны и не так сильно нарушают суточный ход температуры.

Непериодические изменения температуры связаны главным образом с адвекцией воздушных масс из других районов Земли. Особенно значительные похолодания (иногда называемые волна­ми холода) происходят в умеренных широтах в связи с вторжени­ями холодных воздушных масс из Арктики и Антарктиды. В Европе сильные зимние похолодания бывают также при проникновении холодных воздушных масс с востока, а в Западной Европе - с европейской территории России. Холодные воздушные массы иногда проникают в Средиземноморский бассейн и даже достигают Северной Африки и Передней Азии. Но чаще они задерживаются перед горными хребтами Европы, расположенны­ми в широтном направлении, особенно перед Альпами и Кавказом. Поэтому климатические условия Средиземноморского бассейна и Закавказья значительно отличаются от условий близких, но более северных районов.

В Азии холодный воздух свободно проникает до горных хребтов, ограничивающих с юга и востока территорию среднеази­атских республик, поэтому зимы на Туранской низменности достаточно холодны. Но такие горные массивы, как Памир, Тянь-Шань, Алтай, Тибетское нагорье, не говоря уже о Гималаях, являются препятствиями для дальнейшего проникновения хо­лодных воздушных масс к югу. В редких случаях значительные адвективные похолодания наблюдаются, однако, и в Индии: в Пенджабе в среднем на 8 - 9° С, а в марте 1911 г. температура упала на 20° С. Холодные массы при этом обтекают горные массивы с запада. Легче и чаще холодный воздух проникает на юго-восток Азии, не встречая по пути значительных преград.

В Северной Америке нет горных хребтов, проходящих в широтном направлении. Поэтому холодные массы арктического воздуха могут беспрепятственно распространяться до Флориды и Мексиканского залива.

Над океанами вторжения холодных воздушных масс могут глубоко проникать в тропики. Конечно, холодный воздух посте­пенно прогревается над теплой водой, но все же он может вызывать заметные понижения температуры.

Вторжения морского воздуха из средних широт Атлантическо­го океана в Европу создают потепления зимой и похолодания летом. Чем дальше в глубь Евразии, тем меньше становится повторяемость атлантических воздушных масс и тем больше меняются над материком их первоначальные свойства. Но все же влияние вторжений с Атлантики на климат можно проследить вплоть до Среднесибирского плоскогорья и Средней Азии.

Тропический воздух вторгается в Европу и зимой, и летом из Северной Африки и из низких широт Атлантики. Летом воздуш­ные массы, близкие по температуре к воздушным массам тропиков и поэтому также называемые тропическим воздухом, формиру­ются на юге Европы или приходят в Европу из Казахстана и Средней Азии. На Азиатской территории России летом наблюдаются вторжения тропического воздуха из Монголии, Северного Китая, из южных районов Казахстана и из пустынь Средней Азии.

В отдельных случаях сильные повышения температуры (до +30° C) при летних вторжениях тропического воздуха распро­страняются до Крайнего Севера России.

В Северную Америку тропический воздух вторгается как с Тихого, так и с Атлантического океана, особенно с Мексиканско­го залива. На самом материке массы тропического воздуха формируются над Мексикой и югом США.

Даже в области Северного полюса температура воздуха зимой иногда повышается до нуля в результате адвекции из умеренных широт, причем потепление можно проследить во всей тропосфере.

Перемещения воздушных масс, приводящие к адвективным изменениям температуры, связаны с циклонической деятельно­стью.

В менее значительных пространственных масштабах резкие непериодические изменения температуры могут быть связаны с фенами в горных районах, т.е. с адиабатическим нагреванием воздуха при его нисходящем движении.

Так как непериодические изменения температур каждый год происходят по-разному, то и средняя годовая температура воздуха в каждом отдельном пункте в разные годы различна. Так, в Москве в 1862 г. средняя годовая температура была +1,2° C, в 1925 г. +6,1° С. Средняя температура того или иного месяца в отдельные годы варьирует в еще более широких пределах, особенно для зимних месяцев. Так, в Москве за 170 лет средняя температура января колебалась в пределах 19° С (от -21 до -2° С), а июля -в пределах 7° С (от +15 до +22° С). Но это крайние пределы колебаний. В среднем температура того или другого месяца отдельного года отклоняется от многолетней средней для этого месяца зимой примерно на 3° С и летом на 1,5° С в ту или другую сторону .

Отклонение средней месячной температуры от климатической нормы называют аномалией средней месячной температуры данного месяца. Среднюю многолетнюю величину из абсолютных значений месячных аномалий температуры можно принять за меру изменчивости, которая тем больше, чем интенсивнее непериодиче­ские изменения температуры в данной местности, придающие одному и тому же месяцу в разные годы различный характер. Поэтому изменчивость средних месячных температур возрастает с широтой: в тропиках она небольшая, в умеренных широтах значительная, в морском климате меньше, чем в континентальном. Особенно велика изменчивость в переходных областях между морским и континентальным климатом, где в одни годы могут преобладать морские воздушные массы, в другие - континенталь­ные .

Континентальность климата. Климат над морем, характеризующийся малыми годовы­ми амплитудами температуры, естественно назвать морским в отличие от континентального климата над сушей с большими годовыми амплитудами температуры. Морской климат распро­страняется и на прилегающие к морю области материков, над которыми велика повторяемость морских воздушных масс. Можно сказать, что морской воздух приносит на сушу морской климат. Области океанов, где преобладают воздушные массы с близлежа­щего материка, обладают скорее континентальным, чем морским, климатом.

Хорошо выражен морской климат в Западной Европе, где круглый год господствует перенос воздуха с Атлантического океана. На крайнем западе Европы годовые амплитуды темпера­туры воздуха всего несколько градусов. С удалением от Атлантического океана в глубь материка годовые амплитуды температуры растут. Иначе говоря, растет континентальность климата. В Восточной Сибири годовые амплитуды достигают нескольких десятков градусов. Лето здесь более жаркое, чем в Западной Европе, зима гораздо более суровая. Близость Восточной Сибири к Тихому океану не имеет существенного значения, так как вследствие условий общей циркуляции атмосферы воздух с этого океана не проникает далеко в Сибирь, особенно зимой. Только на Дальнем Востоке приток воздушных масс с океана летом понижает температуру и тем самым несколько уменьшает годовую амплитуду.

Континентальный климат в среднем годовом холоднее морского. Это значит, что большая амплитуда в континентальном климате умеренных и высоких широт в сравнении с морским климатом создается не столько повышением летних температур, сколько понижением зимних температур. В тропических широтах, наобо­рот, повышенная амплитуда над сушей создается не столько более холодной зимой, сколько более жарким летом. Поэтому и средняя годовая температура в тропиках выше в континентальном климате, чем в морском.

По мере продвижения в глубь Евразии с запада на восток средние температуры самого теплого и самого холодного месяцев, средние годовые температуры и годовые амплитуды температуры меняются так, как это показано ниже (табл. 1) для нескольких мест на 52-й параллели:

Таблица 1.

Особенности распределения средних температур и годовых амплитуд воздуха в зависимости от континентальности климата