Особенности формирования климата Земли

Определение климата

Климат оказывает значительное влияние на все компоненты природы: водные ресурсы, почву, растительный и животный мир. От него во многом зависит и экономика, особенно сельское хозяйство.

Формирование климата определяется взаимодействием нескольких факторов:

• количеством поступающей солнечной радиации;
• циркуляцией воздушных масс;
• особенностями подстилающей поверхности.

Все климатообразующие факторы тесно связаны с географическим положением территории, главным образом с её широтой.

Большую роль в климате играют морские течения: теплые потоки повышают температуру воздуха и увлажняют атмосферу в районах, где они проходят.

Тёплое Северо-Атлантическое течение настолько смягчает климат юга Скандинавского полуострова, что там возможны условия для выращивания тропической растительности. В то же время Гренландия, лежащая почти на тех же широтах, но вне влияния этого тёплого потока, большую часть года остаётся покрытой мощным ледяным щитом. Этот контраст наглядно показывает, как океанические течения способны радикально менять климат при одинаковой широте.

Рельеф играет важную роль в формировании климата Земли. При подъеме на каждый километр температура воздуха постепенно снижается. Так, например, на высокогорных склонах Памира среднегодовая температура фиксируется около –1 °C, хотя эта территория расположена немного севернее тропиков.

Горы оказывают заметное влияние на климат планеты. Они способны задерживать влажные морские воздушные массы, из-за чего на наветренных склонах выпадает значительно больше осадков, чем на подветренных. При этом горные хребты становятся естественным барьером и для холодных потоков воздуха, идущих с севера.

Климатические характеристики Земли определяются на основе многолетних наблюдений и исследований, которые позволяют выявить устойчивые закономерности погоды. При этом учитываются такие элементы метеорологических данных, как:

• атмосферное давление;
• направление ветра;
• температура и влажность воздуха;
• облачность и количество осадков.

Средние многолетние показатели этих параметров, их повторяемость и сезонность образуют так называемые климатические нормы. Они отражают усреднённые значения по дням, месяцам и годам и служат основой для выявления отклонений и изменений климата.

Климатические карты с нанесёнными данными по температуре, давлению и влажности применяются для более точного понимания и наглядного отображения распределения климатических условий на планете.

В зависимости от температурных условий, направлений господствующих ветров и особенностей воздушных масс на Земле выделяют следующие климатические пояса:

• два тропических;
• экваториальный;
• два умеренных;
• арктический;
• антарктический.

Между основными поясами располагаются переходные зоны: субтропическая, субэкваториальная, субарктическая и субантарктическая. Здесь климат отличается выраженной сезонной изменчивостью, так как воздушные массы меняются в зависимости от времени года. Летом территория субэкваториального пояса получает характеристики экваториального климата, а зимой — умеренного. Это объясняется трансформацией атмосферного давления, происходящей на планете в течение года.

Учёные также подразделяют климатические пояса на более детальные климатические области. Например, в Африке в пределах тропического пояса можно выделить как сухие, так и влажные зоны, а в Евразии субтропический пояс формируется под влиянием континентального и муссонного климата.

Разнообразие климата Земли

Система классификации климатов позволяет дать целостное и точное описание всех климатических типов, а также их распределения по регионам. Для понимания необходимо подробно рассмотреть особенности формирования климатических поясов на обширных территориях планеты.

Арктический и антарктический климат 

Арктический и антарктический климат характерен для Гренландии и Антарктиды. Средняя месячная температура здесь всегда ниже 0 °C. В зимние месяцы эти регионы полностью лишены солнечного света, иногда наблюдаются лишь полярные сияния и короткие сумерки. Даже летом солнечные лучи падают под очень низким углом, что препятствует прогреву поверхности.

Значительная часть солнечного излучения отражается льдом, что усиливает холод. Внутренние районы Антарктиды отличаются ещё более низкими температурами по сравнению с Арктикой, так как материк возвышается над уровнем моря. Северный Ледовитый океан смягчает климат прибрежных зон, однако наличие массивных ледяных полей сохраняет суровые условия. Иногда тающий дрейфующий лёд вызывает образование ледяного тумана и мелкого снега.

Субарктический климат 

Субарктический климат характерен для северных частей материков. Здесь зимой господствует сухой арктический воздух, формирующийся в зонах высокого давления. Особенно это заметно на востоке Канады, куда холодные массы приходят из Арктики.

Континентальный субарктический климат 

Континентальный субарктический климат отличается рекордной годовой амплитудой температур — от −60 °C до −65 °C. Зимой воздух здесь может охлаждаться до −28 °C, а в отдельных котловинах и низинах температура падает до −50 °C. В Якутии зафиксирован мировой минимум — минус 71 °C.

Субарктический пояс

Лето в субарктических районах короткое, но довольно тёплое: средняя температура июля достигает около +18 °C. За этот период выпадает более половины годовой нормы осадков — от 200 до 300 мм.

Умеренный климатический пояс

Здесь выражены морские черты климата: преобладание влажных воздушных масс, значительная облачность и регулярное влияние океанов. Такой климат характерен для Атлантического побережья Европы и для районов Тихоокеанского залива.
Зима в умеренном поясе мягче на западе материков благодаря тёплым морским течениям, тогда как в глубине континентов климат становится более суровым. Средняя температура зимних месяцев варьируется от +1 до +7 °C с севера на юг. Наиболее ярко умеренно-континентальные условия проявлены в Сибири, на севере Монголии и в Забайкалье.

Главная особенность — большой годовой диапазон колебаний температур, который может достигать 50–60 °C. Зимой нередко происходит промерзание почвы из-за отрицательного радиационного баланса.

Континентальный субтропический климат

Эта разновидность климата определяется сменой тропических и умеренных воздушных масс. Средняя температура зимы здесь местами опускается ниже нуля, но на северо-востоке показатель держится около +5 °C. Летом воздух прогревается до +25…+30 °C, при этом дневные максимумы могут достигать +40…+45 °C.

Наибольшая континентальность климата характерна для северных районов Китая и Монголии, где зимой формируется центр Азиатского антициклона. Для субтропического пояса в целом типично прохладное лето, относительно холодная зима и небольшое количество осадков.

Факторы, влияющие на климат Земли

Климатическая система нашей планеты включает пять основных компонентов:

• атмосфера;
• гидросфера;
• криосфера;
• литосфера (включая почвенный слой);
• биосфера.

От чего зависит формирование климата?

Все эти элементы находятся в постоянном взаимодействии, образуя единую систему. Их тесная взаимосвязь определяет климатические процессы и формирует особенности природных условий на Земле.

За время своего существования Земля неоднократно подвергалась климатическим процессам и серьёзным изменениям.

От чего зависит формирование климатических поясов? Среди ключевых факторов, оказывающих прямое влияние на климат, выделяются:

• тектонические процессы, которые меняют рельеф планеты;
• колебания солнечной активности в разные геологические эпохи;
• изменения прозрачности атмосферы, вызванные изменением её состава.

Подобные явления приводили к масштабным преобразованиям климата на протяжении миллионов лет. Например, около 400 млн лет назад активное горообразование способствовало установлению умеренного климата и появлению высших растений, а также большинства современных наземных животных.

Кроме того, важную роль играют астрономические факторы — изменения орбиты Земли, наклона её оси и эксцентриситета. Эти процессы вызывают долговременные климатические колебания с циклами в десятки тысяч лет.

Около 18 тысяч лет назад на Земле произошло резкое потепление, вследствие чего уровень воды во всех океанах стал стремительно подниматься. Спустя примерно 7 тысяч лет, около 11 тысяч лет назад, этот процесс достиг максимума. Позднее, примерно 4 тысячи лет назад, наблюдалось очередное похолодание, сопровождавшееся ростом горных ледников и понижением уровня мирового океана. Многие учёные считают, что человечество до сих пор живёт в условиях ледниковой эпохи.

За последние 100 лет среднегодовая температура увеличилась более чем на 1,1 °C. На территории Сибири вечная мерзлота сдвинулась к северу примерно на 50 км. Подобные кратковременные изменения учёные рассматривают как естественную часть климатического режима планеты, не оказывающую серьёзного воздействия на жизнедеятельность живых организмов.