Погода, климат и их классификация

Микроклимат (греч. mikros - маленький) - часть местного климата. Микроклимат в основном зависит от рельефа, лесных насаждений, различий в увлажнении почвогрунтов, весенне-осенних заморозков, сроков таяния снега и льда на водоемах.

Местный климат небольшой территории, формирующийся под влиянием особенностей подстилающей поверхности и других факторов, определяющих своеобразие режима радиации, температуры и влажности воздуха и почвы, скорости ветра и др. называют микроклиматом. Это микроклимат леса, поляны, луга, полей, берега реки, озера. Компонентами климатической системы являются атмосфера, океан, запасы снега и льда, поверхность суши, растительность и животный мир, непрерывно взаимодействующие и обменивающиеся между собой энергией и веществом. Отметим особенности некоторых из указанных компонентов. Звено климатической системы – криосфера состоит из морских льдов, ледниковых льдов и снежного покрова.

 В современную эпоху  объем льда в криосфере равен 24000000 км3. Ледники распределяются по земному шару неравномерно. Основная масса их приходится на Антарктиду. Площадь антарктического льда составляет 90% площади всех ледников земной поверхности. На Арктику приходится 8% площади ледников и на горные районы континентов – 2%. Большие пространства на земном шаре занимают морские льды, а также снежный покров. Граница снежного покрова непрерывно меняет свое положение, перемещаясь то к югу, то к северу.

Наиболее консервативным компонентом климатической системы является литосфера. Основные физические характеристики ее поверхностного слоя, называемого, как было отмечено, деятельным слоем, меняются сравнительно медленно под действием таких процессов, как почвообразование, ветровая и водная эрозия почв, опустынивание, изменения условий залесенности и др. Однако некоторые свойства поверхности суши могут меняться достаточно быстро. Например, теплопроводность, отражательная способность существенно изменяются из-за изменения увлажненности почвы, при возделывании почв в процессе сельскохозяйственного производства.

Свойства звена климатической системы – биосферы в значительной степени определяются 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 континентов с океаном. Границы растительного покрова непрерывно меняются в условиях сельскохозяйственного производства, а также, что особенно важно, в результате вырубки тропических лесов, которая происходила особенно интенсивно во второй половине 20-го столетия. Следствием этого стало опустынивание больших площадей земной поверхности.

Компоненты климатической системы находятся в состоянии сложных нелинейных взаимодействий друг с другом, связаны прямыми и обратными связями. Так, посредством океанических течений осуществляется межширотный обмен теплом в океане. В процессе этого обмена из тропических широт в высокие широты переносятся массы теплой воды. В холодное время года тепло с водной поверхности посредством физических механизмов переносится в атмосферу. Таким образом, океан играет значительную роль в формировании особенностей поля температуры в атмосфере и особенностей циркуляционных процессов в ней. Циркуляция воздуха, в свою очередь, служит механизмом, посредством которого на континенты с поверхности океана переносится тепло и влага. В зависимости от физического состояния поверхности суши, интенсивности атмосферной циркуляции, свойств воздушных масс происходит определенный обмен теплом, влагой и количеством движения между атмосферой и континентами. Обмен влагой непосредственно между сушей и океаном выражается в форме стока рек и ледников. Сложные взаимодействия происходят между атмосферой, океаном и криосферой. Особую роль в процессах взаимодействия между звеньями климатической системы играет облачность. При образовании облачных полей выделяются большие количества тепла, которые существенно влияют на температурный режим атмосферы, формирование особенностей ее циркуляции. Облачность, с другой стороны, отражает большую долю солнечной радиации, а остальную часть преимущественно рассеивает. Определенное количество солнечной радиации поглощается облаками. Последний эффект вносит определенный вклад в формирование поля температуры в атмосфере. Состояние экологических систем биосферы определяется ресурсами тепла и влаги, которые формируются в результате преобразования солнечной радиации в процессе сложных взаимодействий между звеньями климатической системы. Однако, биосфера сама оказывает существенное влияние на состояние климатической системы. Растительный мир в большой мере определяет отражательную способность планеты, участвует в процессах влагооборота, является основным источником кислорода, регулирует наряду с океаном содержание углекислоты в атмосфере и тем самым влияет на ее температурный режим. Определенное влияние оказывает на климат и животный мир. Особая роль в этом принадлежит человеку. В результате хозяйственной деятельности людей изменяются свойства отдельных звеньев климатической системы, а, следовательно, и состояние системы в целом. Таким образом, звенья климатической системы находятся в очень сложной взаимной связи и обусловливают друг друга.

Основными климатообразующими факторами являются – солнечная радиация, циркуляция атмосферы, подстилающая поверхность, хозяйственная деятельность человека.

К внешним процессам, влияющим на глобальный климат Земли, относятся: приток солнечной радиации и его возможные изменения; изменения состава атмосферы, вызванные извержениями вулканов, притоком пыли из космоса, землетрясениями, падением метеоритов и астероидов и др.

К внутренним процессам относятся: взаимодействие атмосферы с океаном, поверхности суши и ледников; движение и изменения площади материков; изменение мощности и направления течений; облачность и растительный покров; антропогенные изменения и др.

3. Классификация климата

Сочетание климатообразующих факторов в различных географических условиях создает разные типы климата. Классификаций климата имеется много. По классификации В. Кеппена по температурному режиму выделяют 6 классов климата:

А. Тропические – среднемесячные температуры больше 17° С в течение всего года.

Б. Субтропические – среднемесячные температуры больше 9° С в течение 8-12 месяцев.

В. Умеренные – среднемесячные температуры больше 9° С в течение 4-7 месяцев.

Г. Субарктические – среднемесячные температуры больше 9° С  в течение 1-3 месяцев.

Д. Полярные – среднемесячные температуры ни в одном   месяце не превышают 9° С.

Е. Сухие – испарение превышает осадки.

При классификации климата Л. С. Берг исходит из ландшафтно-географической зональности. Им предложено 12 типов климата:

1) вечного мороза;

2) тундр;

3) тайги;

4) лиственных лесов умеренной  зоны;

5) муссонный в умеренных широтах;

6) степей;

7) средиземноморский;

8) зоны субтропических лесов;

9) внутриматериковых пустынь;

10) тропических пустынь;

11) саванн;

12) влажных тропических лесов.

Характеристика климатических поясов

Экваториальный пояс. Экваториальные воздушные массы (ЭВ) весь год, зона низкого давления. Климатические области внутри пояса не выражены. Температуры весь год высокие, увлажнение избыточное, осадков много. Сезонные колебания среднемесячных температур, давления и осадков незначительные, ветры слабые. Погода: до полудня - жаркая солнечная, после полудня - обильные дожди.

Субэкваториальные пояса. Сезонная смена воздушных масс: летом - экваториальные (ЭВ), зимой - тропические (ТВ). Летом климатические и погодные условия такие же, как в экваториальном поясе, зимой - как в тропическом, в области пустынного климата (кТВ). Зима немного прохладнее, чем лето, но отличается сухостью.

 
Тропические пояса. Тропические воздушные массы весь год (ТВ), преобладание континентального тропического воздуха (кТВ). Давление высокое, температура высокая, но зимой немного ниже, чем летом. Значительная годовая и суточная амплитуда колебаний температур. Осадков почти нет, увлажнение ничтожное, нередки сильные жаркие сухие ветры и пыльные бури. Такой сухой жаркий климат называют аридным, а те части тропических поясов, в которых типичны такие климатические условия - областями тропического, пустынного климата. Погода ясная, солнечная, сухая.

 
На восточных побережьях материков, омываемых теплыми течениями, климатические условия иные, климатическая область - другая. Такие области называются областями влажного тропического климата. Здесь господствует морской тропический воздух (мТВ), много осадков, особенно летом, увлажнение избыточное. Типичны муссоны. Погода аналогична экваториальной.

 
Субтропические пояса. Сезонная смена воздушных масс: тропические (ТВ) летом, умеренные (УВ или ПВ) - зимой. Давление летом высокое, зимой - относительно низкое. Значительные сезонные различия температур и осадков, но температура положительна в течение почти всего года. Хотя возможны кратковременные ее понижения до отрицательных значений и даже выпадение снега. На равнинах он быстро тает, в горах может сохраняться в течение нескольких месяцев. Летом преобладают пассаты, зимой - западные ветры.

 
В пределах субтропических поясов выделяют четыре климатические области в соответствии с изменением свойств воздушных масс при движении от океанов в глубь материков.

 
Область средиземноморского климата - на западных и южных побережьях материков северного полушария. Летом господствуют континентальные тропические воздушные массы (кТВ), зимой - морские и континентальные умеренные воздушные массы (мУВ и кУВ). Сравнительно жаркое и сухое лето, мягкая и влажная зима. Область континентального субтропического климата - летом преобладает континентальный тропический воздух (кТВ), зимой - умеренно континентальный воздух (кУВ); жаркое и сухое лето, прохладная относительно влажная зима с неустойчивой фронтальной погодой. Увлажнение в целом недостаточное.

Область муссонного субтропического климата - на восточных побережьях материков. Летний муссон (мТВ) порождает жару и влажность, зимний муссон (кУВ) - сравнительную прохладную и относительную сухость. Увлажнение достаточное, общее количество осадков - около 1000 мм, выпадающих преимущественно зимой.

Область морского субтропического климата - на южных и восточных побережьях материков южного полушария. Зимой и летом преобладают морские воздушные массы, поэтому лето более прохладное, а зима более теплая, чем в других областях субтропического пояса. Увлажнение высокое и равномерное в течение года.

 
Умеренные пояса. В течение всего года господствуют умеренные воздушные массы (УВ), но возможны вторжения ТВ (особенно летом) и АВ (обычно зимой). Большие сезонные различия температуры: лето теплое, иногда жаркое, зима холодная, морозная, продолжительная. Атмосферное давление в течение года относительно низкое, интенсивная циклоническая и фронтальная деятельность, порождающая неустойчивость климатических и погодных условий, особенно зимой. Западные ветры в течение всего года, зимой часто дуют северо-восточные ветры, а летом иногда - пассаты. Зимой во многих районах пояса наблюдается продолжительный и устойчивый снеговой покров. В пределах умеренного пояса свойства воздушных масс изменяются с запада на восток, особенно в северном полушарии, поэтому в пределах умеренного пояса выделяют пять климатических областей:

Область морского умеренного климата - на западных побережьях материков, формируется под влиянием мУВ, образующегося над теплыми течениями и приносимого господствующими западными ветрами. Нежаркое лето, мягкая зима, осадков много, особенно зимой обильные снегопады. Осадки фронтальные и орографические, увлажнение избыточное, погода очень неустойчива. 
 
Область умеренно континентального климата - мУВ и кУВ сменяют друг друга, хотя последний преобладает, лето теплое, зима холодная, вторжения АВ вызывают значительные похолодания, ТВ - потепления климата. Среднее количество осадков, летом их выпадает больше, чем зимой. Преобладают осадки фронтальные и циклональные.

 
Область континентального климата - только в северном полушарии. В течение всего года - кУВ, нередки вторжения кАВ, в том числе летом. Лето на севере прохладное, на юге теплое, временами жаркое, зима морозная. Годовое количество осадков незначительное, летом их выпадает несколько больше. Низкие зимние температуры почвы и незначительное количество снега поддерживают существование вечной мерзлоты.

 
Область резко континентального климата - во внутренних районах Евразии и Северной Америки, полностью изолированных от морей и океанов и находящихся под воздействием центров высокого давления. Зимы очень морозные, лето - иногда жаркое, повсеместно - вечная мерзлота. Количество осадков незначительно, увлажнение недостаточное, слабые ветры. Антициклональный тип погоды.

 
Область муссонного климата - на восточных побережьях материков. Сезонная смена воздушных масс: летний муссон (мУВ) - теплый и влажный, зимний (кУВ) - очень холодный и сухой; влияние азиатского и канадского центров высокого атмосферного давления. Количество летних осадков в 10 - 20 раз больше, чем зимних; увлажнение избыточное.