Климатообразующие факторы — определение и особенности формирования

Астрономические или планетные факторы

К астрономическим или планетным факторам относятся:

• уровень солнечной радиации;
• циркуляция воздушных масс;
• влагооброт;
• вращение Земли вокруг Солнца и своей оси.

Уровень солнечной радиации влияет на передачу солнечного тепла через  космическое пространство. Вращение Земли обуславливает образование пассатов и муссонов, а также различных циклонов, которые, в свою очередь, влияют на температуру воздуха, режим осадков и их распределения по всей территории земного шара. Формирование различных климатических поясов в зависимости от географической широты стало возможным благодаря шарообразной форме нашей планеты.

Движение Земли вокруг Солнца также очень важный фактор: меняется наклонное положение оси вращения планеты, а вместе с ним и сезонные изменения погодных условий.

рис. 1. Астрономические климатообразующие факторы

Климатическое оружие

Выясняя, что такое климатообразующие факторы, мы основное внимание уделили природным процессам и явлениям. Требуется объяснить такие факты, как повышение среднегодовых температур воздуха и неравномерное выпадение осадков в последние десятилетия. Это естественная закономерность или результат антропогенного изменения климата?

Это естественная закономерность или результат антропогенного изменения климата?

Однозначный ответ на этот вопрос трудно дать. Не стихают споры о том, применяется ли климатическое оружие, создано оно или только разрабатывается. Особенно активно вопрос обсуждался во время экстремальной жары в России летом 2010 года. Температура в центральной части страны была на 10 °C выше средней для региона. Год был самым жарким с конца XIX века. Возникли массовые лесные пожары, наблюдался всплеск смертности среди населения.

Климатическое оружие — это способы контроля над погодой в военных целях. Неприятелю причиняется ущерб в результате природных аномалий (засух, наводнений). Над созданием климатического оружия ученые США и СССР начали работать в середине минувшего столетия. Подобные действия противоречат Конвенции ООН, запрещающей военное использования средств воздействия на природную среду. Правительство США отрицает искусственное влияние на атмосферу с целью причинения ущерба другим государствам, населению и окружающей среде.

Влияние подстилающей поверхности

В России есть достаточно много территорий, климат которых отличается от соседних. Причиной таких климатических отклонений служит рельеф, наличие водных поверхностей и других особенностей подстилающей поверхности.

Рельеф – важный фактор формирования климата России. На севере и западе страны отсутствуют горы, именно поэтому воздух с Атлантического и Северного Ледовитого океанов свободно проникает во внутриконтинентальные районы (см. рис. 4).

Рис. 4. Влияние рельефа на проникновение воздушных масс с Атлантического и Северного Ледовитого океанов

На Дальнем Востоке хребты горных сооружений протягиваются параллельно побережью, препятствуя проникновению вглубь континента воздушных масс с Тихого океана, поэтому его воздействие ограничено узкой относительно небольшой территорией (см. рис. 5).

Рис. 5. Влияние Тихого океана

Большое влияние на климат оказывает и абсолютная высота местности. В горах формируется особый горный климат, который изменяется с высотой, при этом сильно расчлененный рельеф горных стран приводит к большой мозаичности климатических условий. В горах северо-восточной и южной Сибири много межгорных котловин, куда зимой стекает и застаивается холодный воздух. Более легкий теплый воздух при этом вытесняется и поднимается вверх, поэтому с подъемом от поверхности в тропосферу температура не понижается, а наоборот увеличивается, что препятствует выпадению осадков (см. рис. 6).

Рис. 6. Выхолаживание воздуха в межгорных котловинах

Зимы в котловинах не только очень холодные, но и малоснежные. В крупном межгорном понижении на северо-востоке России в поселке Оймякон находится полюс холода северного полушария земли. Летом в котловинах значительно теплее, чем на окружающих горных склонах, но осадков тоже мало (см. рис. 7).

Рис. 7. Оймякон – полюс холода северного полушария

Влияние рельефа на климат заметно и на равнинах. Возвышенности и низменности, речные долины и междуречья отличаются по температуре, количеству осадков, режиму ветров, однако эти различия менее контрастны, чем в горах. Когда горы расположены на пути влажных воздушных масс, на их наветренных склонах резко возрастает количество осадков. В горах расположены наиболее влажные районы нашей страны, даже на невысоком Урале на западных склонах, осадков почти в два раза больше, чем на окружающих равнинах.

Влияние океанов на климат России

Важным значением для формирования климата на территории нашей страны является наличие различных форм рельефа, растительный покров, а также близость и отдалённость от водных объектов. Рассмотрим подробнее положение России относительно океанов. Страна имеет выход к трем из них – к Северному Ледовитому, Тихому и Атлантическому. Чем ближе к морю, тем климат более мягкий и влажный, чем дальше, тем он контрастнее и суше. В Умеренных широтах преобладают западные ветры, поэтому свыше половины территории страны испытывает на себе влияние Атлантического океана, несмотря на то, что находится он дальше, чем другие. Роль Тихого океана значительна лишь только для Дальнего Востока. Северный Ледовитый океан, граница с которым наиболее протяжённая, оказывает влияние не только на прибрежные северные территории. Из-за равнинного рельефа и открытости нашей страны к северу его влияние на себе испытывают и южные регионы. Огромные размеры России повлияли на то, что преобладающая её часть лежит на большом удалении от океанов. Характерная черта удалённых от всех океанов территории – это господство континентального климата с небольшим количеством осадков и резкими различиями температуры лета и зимы. Амплитуда достигает здесь 90ºC, континентальность возрастает здесь с запада на восток по мере отдаления от Атлантического океана.

Климатообразующие факторы и климат

Географическая широта — архиважный фактор, так как определяет количество солнечного тепла, поступающего на территорию. Именно им обусловлены и холодный климат Арктики и жара экваториальной Африки. Высота над уровнем моря — тоже фактор, без учета которого определить климат практически невозможно. Нельзя объяснить природно-климатическое разнообразие такой крошечной страны, как Непал, когда в одно время и на очень малой территории можно увидеть и цветущую весну и зиму со снегами. Причина в том, что с высотой температура падает, в среднем на 6 градусов по Цельсию на каждую 1000 метров повышения.

В Крыму я не могла не обратить внимание, сколь отличается климат и природа по разные стороны Крымских гор, где с одной стороны преобладают массы, формирующиеся над Черным морем, а с другой — сухие материковые. Господство определенных воздушных масс определяет такой тип климата, как муссонный. Для него характерна сезонная смена приходящих воздушных масс — с материка или с моря, сухих или влажных

Формируется климат с обильными сезонными осадками

Для него характерна сезонная смена приходящих воздушных масс — с материка или с моря, сухих или влажных. Формируется климат с обильными сезонными осадками.

Течения также ощутимо влияют на климат. Холодное Перуанское течение у берегов Южной Америки формирует холодные воздушные массы, которые не насыщаются влагой. Они сформировали прибрежную пустыню Атакама.

Влияние человека

Влияние человека на природу и климат – это, можно сказать, современный климатообразующий фактор. Он стал возможен благодаря развитию человеческого общества, и не всегда его влияние со знаком «плюс». К примеру, в больших городах наблюдается повышение температуры воздуха, а запыленность вызывает туманы, смоги, которые препятствуют проникновению солнечных лучей и увеличивают осадки. Кроме того, загрязнение атмосферы привело к появлению так называемых кислотных дождей, которые «заражают» почву и водоёмы.

Рис.3. Влияние хозяйственной деятельности человека на климат планеты

Разрушение озонового слоя – ещё один бич современности, порожденный научно-техническим прогрессом. Чрезмерное использование фреона, который можно найти в различных аэрозолях и холодильных установках, несёт огромную опасность для планеты – избыток ультрафиолетового излучения.

Что мы узнали?

Климат нашей родной планеты напрямую зависит от совокупности всех факторов, которые, в свою очередь, имеют влияние на общее количество солнечной радиации на Земле, а также её распределения по полушариям, континентам и сезонам. Итак, ещё раз перечислим все климатообразующие факторы: астрономические, географические и влияние человека. Данная статья способствует закреплению изученного материала по географии, и поможет к подготовке домашнего задания к уроку в 7 классе.

1. /7

   Вопрос 1 из 7

Размеры материка

Представим самый идеальный вариант для проникновения морского воздуха в глубь материка: теплый океан у берегов, постоянный ветер гонит морской воздух на материк, и никаких гор на берегу. И что? Опыт показывает, что влияние океана на климат материка будет ослабевать по мере удаления от берега. И скорость движения воздуха уменьшается, и количество воды в нем сокращается. Так что, чем больше материк, тем больший путь пройдет морской воздух в глубь суши, и тем менее заметно влияние океана. Об этом явлении говорят так: по мере удаления от побережья нарастает контпинентальность климата. То есть климат становится более сухим и резким.

И вот теперь настала пора выполнить давнее обещание. В чем же разница между арктическим климатом и антарктическим? Антарктический климат более континентальный по сравнению с арктическим. Он более сухой и еще более холодный. Поэтому-то самое холодное место нашей планеты находится не в Арктике, а в Антарктиде.

Проверим знания

1. Перечислите основные климатообразующие факторы. 2. Как возникают орографические осадки? 3. Чем континентальный климат отличается от морского?

А теперь более сложные вопросы

1. Почему именно широтное положение местности является главным климатообразующим фактором? 2. В каком направлении проще пересечь Атлантический океан на паруснике по параллели 20 С.Ш. (с запада на восток или с востока на запад)? 3. Вам предстоит путешествие на парусной лодке от берегов Африки в Индию. В какое время года лучше отправиться в путь? Почему? 4. На каком материке особенно сильно проявляется рост континентальности климата? Почему? 5. Зная действие основных климато образующих факторов, попытайтесь описать климат Австралии.

Поработаем с картой

В зоне действия каких постоянных ветров находится территория Кении, Индии, Канады, Мадагаскара?

Какие опасности таит в себе климат

Отправляясь к морю, я обязательно выбираю степную или пустынную местность, тогда и климат будет более сухой и комфортный для меня. Курорты окруженные большим количеством зелени либо плотной цепочкой гор из-за отсутствия ветра имеют высокую влажность.

Путешествие в горы — это отлично. Влажность с высотой понижается, дышится легче, но не стоит забывать про давление, а также про теплую одежду!

Самые большие трудности из-за климата, на мой взгляд, переживают жители стран, где бывает очень мало осадков, например в пустынной Африке или Центральной Азии, окруженной горами. Им сложно вести хозяйство и просто выдерживать сильную жару.

Геофизические факторы

Способность планеты удерживать газовую оболочку и определять ее состав зависит от ее гравитационного поля. Чем больше масса и размер, тем легче удержать атмосферу. Если бы Земля имела больший размер и массу, ее атмосфера была бы тоньше и плотнее.

Кроме массы, на гравитацию влияет угловая скорость вращения планеты. В результате образуются центробежные силы, которые немного уменьшают ее. Кроме этого, угловая скорость оказывает воздействие на циркуляцию воздушных масс и океанических течений. Это происходит за счет отклоняющей силы, которая перенаправляет воздушные и водные потоки, в результате основная циркуляция идет с запада на восток. Из-за неравномерного нагрева экватора и полюсов происходит расширение и утолщение атмосферного слоя в области низких широт. Под влиянием этого фактора возникает изменение давление и движение воздуха направляется от экватора к полюсам.

Ученые установили, что в прошлом Земля вращалась быстрее и поэтому различные климатические зоны были выражены гораздо четче. Присутствие воды и обширных океанов на земле делают контраст между широтами еще менее выраженным. Например, на Марсе зональность проявляется более резко, так там нет водоемов. Это говорит о зависимости погоды от подстилающей поверхности.

На климат, возможно, влияет и магнитное поле планеты. Его роль пока до конца не ясна, но ученые имеют гипотезу на этот счет. Считается, что во время повышенной активности солнца, солнечный ветер активнее просачивается в область геомагнитный полюсов. Там корпускулы за счет кинетической энергии разогревают верхний слой атмосферы и усиливают ее циркуляцию. Нагреву атмосферы могут способствовать возникающее в зоне полярных сияний вихревое электричество. Верхний слой атмосферы в районе магнитного полюса нагревается еще сильнее, что ведет к его подъему и оттоку воздушных масс к Исландской депрессии.

Кроме вышеперечисленных факторов, у Земли еще имеется внутреннее тепло. В первую очередь, оно проявляется вулканической деятельностью. Вулканы выбрасывают в атмосферу большое количество горячих газов и пепла. Они могут способствовать потеплению, но при очень интенсивных извержениях наоборот — препятствовать инсоляции поверхности и вызывать снижение температуры. По последним исследованиям, средневековые холодные зимы были вызваны мощными извержениями в Африке. Это привело к загрязнению атмосферы аэрозолями, которые поглощали солнечные лучи. Наступило глобальное похолодание в Северном полушарии, называемое малым ледниковым периодом XIV-XIX веков. Ученые не исключают повторения подобного события, когда лето становится дождливым и прохладным, а зима суровой.

Вулканы, кроме выбросов, образуют геотермальные источники. Они никогда не замерзают и создают более теплую и влажную погоду в данной местности. Существенный вклад в тепловое равновесие Земли приносят геотермальные источники, расположенные на дне океана, их называют «черные курильщики». Вода из них идет под огромным давлением, насчитывающим сотни атмосфер, имеет черный цвет из-за специфического состава, а температура может достигать 400ºС. Смешиваясь с холодной океанической водой, эта черная жидкость начинает охлаждаться и содержащиеся в ней минеральные вещества растворяются или выпадают на дно в виде осадка. По последним данным, они выделяют около 20% всего геотермального тепла.

Причины, воздействующие на климат

Вопрос формирования климата довольно сложный. Для его понимания необходимо знать ряд закономерностей, которыми изобилует наука. Прежде следует определиться, что называют климатообразующими факторами. Если говорить просто — это причины, от которых зависит климат определённой территории. Основные климатообразующие факторы:

• географическая широта;
• циркуляция атмосферы;
• близость или удалённость от океанов;
• высота над уровнем моря;
• течения у побережий материков;
• рельеф;
• подстилающая поверхность.

Географическая широта

Это расстояние от экватора до нужной точки в градусах. Широта отсчитывается от нулевой параллели — экватора. Она бывает северной, если территория лежит в северном полушарии. Если в южном, тогда широта южная.

Поверхность по ту и другую сторону от экватора круглый год получает много солнечного тепла и света. Лучи падают почти отвесно, угол их падения близок к 90 градусам. При движении к северу и югу увеличивается широта, уменьшается угол падения солнечных лучей, поэтому меньше поступает тепла на земную поверхность.

Циркуляция атмосферы

Этот фактор нужно понимать как постоянное перемещение воздушных масс. Тепло, которое поступает от Солнца, прогревает земную поверхность. Воздух нагревается от подстилающей поверхности неравномерно. Даже на одной широте он может иметь разную температуру. В результате возникает разность в давлении, массы воздуха приходят в движение, возникает ветер.

Близость или удалённость от океанов

Этот фактор можно назвать как протяжённость с севера на юг и с запада на восток. Территории, расположенные на побережьях океанов и морей, всегда характеризуются иными климатическими особенностями, чем расположенные внутри материка.

Западные окраины континенты имеют морской тип климата. Участки суши получают больше осадков, зимы более мягкие, летние сезоны прохладные. Суша восточных окраин характеризуется муссонным климатом. Это значит, что большое количество осадков выпадает в тёплый период. Температуры зависят от широты места.

Внутренние районы, удалённые от океанов, характеризуются незначительным количеством осадков в течение года, высокими летними и низкими зимними температурами. В качестве примера можно указать юг Сибири в России.

Абсолютная высота места

Это ещё одна причина, которая влияет на климат. Кабардино-Балкария, расположенная в горной местности на юге европейской территории, характеризуется совершенно разнообразными условиями. В предгорьях климат влажный континентальный. С подъёмом в горные районы температуры становятся ниже. Климат сменяется на субальпийский, выше — на альпийский.

Течения у побережий материков

Водные массы, как и воздушные, всё время находятся в движении. Если вода двигается постоянно, возникают течения. Они могут быть холодными и тёплыми. У берегов Европы проходит тёплое Северо-Атлантическое течение. Над ним формируется тёплый влажный воздух, который западными ветрами перемещается на материк. Благодаря этому в Европе мягкая зима и тёплое лето. Осадки выпадают весь год.

У юго-западного побережья Африки в тропических широтах проходит холодное Сенегальское течение. Казалось бы, территория должна получать много осадков. Однако на побережье раскинулась пустыня Намиб. Над холодным течением формируется холодный воздух. Он содержит мало влаги и не даёт осадков.

Влияние рельефа

Под рельефом понимают совокупность неровностей земной поверхности. Он оказывает очень сильное влияние на климат. Если на пути движения воздушных масс будет преграда в виде гор, тогда воздух станет подниматься, чтобы преодолеть ее. В результате он охладится, так как удалится с земной поверхности. Холодный воздух не сможет удержать всю влагу, которая содержалась в более тёплом воздухе. Ее мелкие капельки будут сливаться, укрупняться и выпадать в виде осадков. По этой причине наветренные склоны гор всегда получают больше осадков

Горные цепи могут задерживать воздушные массы или, наоборот, не препятствовать их проникновению вглубь территории.

Подстилающая поверхность

То, что находится на поверхности земли, называют подстилающей поверхностью. Она влияет на формирование климата. Разная поверхность, даже находящаяся на одной широте, с неодинаковой интенсивностью поглощает тепло.

Так, лёд и снег более чем на 80% отражают солнечные лучи. Из-за этого в Антарктиде и Арктике всегда холодно, хоть над территориями наблюдается длинный полярный день. В это время Солнце не заходит за горизонт длительное время, поступает большое количество тепла. Поверхность из снега и льда отражает тепло, и температуры остаются низкими.

Второстепенные климатические факторы

Кроме вышеописанных, существуют и другие факторы, которые оказывают существенное влияние на климат определенных регионов мира или планеты в целом.

Удаленность от океана

На климат региона большое влияние оказывает его удаленность от морей и океанов. Дело в том, что вода обладает огромной теплоемкостью, поэтому в летние месяцы она охлаждает прибрежные районы, а в зимние согревает их. Из-за этого эффекта на одной и той же широте могут фиксироваться разные температуры средние температуры января. Например, на северной широте 60° январская температура в Санкт-Петербурге равняется -8°С, а районе реки Лены она опускается до -40°С. Также в континентальных областях выпадает меньшее количество осадков. Вследствие этого выделяют морской и континентальный климат.

Близость океанов влияет и на направление ветров. В тропических областях наблюдается ветра, именуемые муссонами. Летом они дуют с океана на материк, так как воздух над океанами холоднее. В зимние же месяцы они меняют свое направление на противоположное.

Океанические течения

Течения в океанах также оказывают сильное влияние на климат. В качестве примера можно привести Гольфстрим, несущий теплые воды из Атлантики в Северный Ледовитый океан. Однако по мере проникновения в Арктику он теряет свою силу. Поэтому на арктическом побережье Баренцева моря климат мягче, чем, например, в море Лаптевых.

Подстилающая поверхность

На погоду влияет не только высота рельефа, но и характер подстилающей поверхности. Снег и лед отражают большую часть солнечного света, падающего на них, что вызывает дополнительное охлаждение ледников. Во многом из-за этого климат в Антарктиде значительно холоднее, чем на Северном полюсе планеты. Отражающая способность той или иной поверхности называется альбедо.

Человеческая деятельность

Наконец, в последние века на климат существенное влияние стал оказывать человек. Известно, что в крупных мегаполисах средняя температура воздуха несколько выше, чем в окружающих их сельских районах. Это связано с отоплением большого числа домов и активным использованием электроэнергии и транспорта. Также человек может осушать и орошать районы Земли, строить лесные защитные ограждения, распахивать территорию, вырубать леса, создавать огромные водохранилища. Вся эта деятельность ведет к изменению климата в отдельных регионах. В глобальном масштабе человечество выбрасывает в атмосферу огромное количество углекислого газа и других газов, которые создают парниковый эффект и вызывают глобальное потепление.

Мне нравитсяНе нравится

Солнечная радиация

Свет, падающий на поверхность планеты, играет важнейшую роль в климате местности. Чем больше излучения попадает на участок Земли, тем выше там средняя температура. Интенсивность радиации в первую очередь зависит от широты. Регионы, расположенные вблизи экватора, получают больше тепла, а полярные области испытывают дефицит солнечной энергии. Именно по этой причине они являются самыми холодными районами планеты.

Почему на полюса падает меньше света? Количество световой энергии, приходящейся на единицу площади, зависит от наклона этой площадки. Солнечные лучи падают на экватор под прямым углом, а на полюса под острым, из-за чего экваториальные области прогреваются лучше.

Большое значение играет и продолжительность светового дня в регионе. На полюсах в одни времена года наблюдаются полярные ночи, а в другие – полярные дни, когда свет падает на поверхность круглосуточно. На экваторе же таких колебаний длительности светового дня нет. В результате в полярных областях климат сильнее изменяется в зависимости от сезона, в то время как на экватора разница между зимними и летними температурами незначительна.

На количество поступающей солнечной энергии влияет и облачность в регионе. Облака из-за белого света отражают солнечный свет, понижая температуру местности.

Главные составляющие

Слово «климат» имеет древнегреческое происхождение. Тогда под этим понятием подразумевался только наклон земной поверхности, определяющий количество поступающего тепла. Сейчас изменение солнечной радиации является наиболее важным климатическим фактором. Из-за эллиптической орбиты Земли количество поступающей энергии в течение года незначительно колеблется, достигая максимума к 3 января, когда планета находится на минимальном расстоянии от светила.

Около 31% этого ресурса не используется, поскольку рассеивается в космическое пространство. Оставшегося количества вполне достаточно для движения атмосферы, океанических течений и поддержания биосферной активности. Прогревание поверхности суши и воды зависит от следующих условий:

1. Географическая широта определяет угол, под которым солнечные лучи падают на поверхность, а также длину светового дня.
2. Прозрачность атмосферы зависит от количества облаков, содержания частиц пыли, песка и других взвесей. Первые имеют высокую отражательную способность, последние — низкую.
3. Абсорбирующая способность подстилающей поверхности. Например, заснеженные просторы отражают от 50 до 80% солнечных лучей, а пустыни поглощают выше среднего.

Циркуляция атмосферы

Движение воздушных масс в процессе атмосферной циркуляции происходит из-за разницы температур на полюсах и экваторе. Изменение угла наклона Земли по отношению к Солнцу в течение года приводит к сильной инсоляции в северном полушарии с марта по сентябрь и в южном с октября по март.

Таким образом, различное давление и температура вызывают движение воздушных масс между полюсами и экватором. В результате вращения планеты они отклоняются вправо в Северном полушарии и влево в Южном. Основные эффекты такого перемещения:

• непрерывная транспортировка влаги от экватора к северу и к южным тропикам;
• перемещение горячего воздуха и влажности от тропиков до умеренных зон;
• движение тёплого воздуха из умеренных в холодные широты.

Рельеф местности

Различные формы рельефа имеют огромное значение в формировании погодных условий. Например, температура падает с увеличением высоты над уровнем моря, поэтому для горных областей характерны климатические изменения не в широтном, а в высотном направлении. Падение температуры отчасти обусловлено тем, что атмосферное давление снижается с высотой. По этой причине молекулы воздуха находятся дальше друг от друга, а значит, менее способны поглощать и удерживать тепло.

От высоты зависит и скорость ветра, которая вблизи поверхности замедляется из-за трения. Наветренные склоны испытывают более сильные нагрузки, чем близлежащие низменные районы и подветренные участки. Рельеф оказывает существенное влияние на количество осадков:

• воздушная масса поднимается над горным хребтом;
• в результате охлаждения внутри неё конденсируется влага;
• формируются облака и идёт дождь.

Такие осадки выпадают в основном на наветренных склонах, поэтому климат с разных сторон горных хребтов, как правило, имеет отличия. Например, на территории России расположены Крымские горы, которые непосредственно влияют на климат региона:

• у подножья южных склонов Главной гряды — субтропический с количеством осадков выше 1 тыс. мм;
• в горах — горный с высотной поясностью;
• к северу от Внешней гряды — степной.

Любой регион планеты, несмотря на общие закономерности, обладает уникальным природным разнообразием благодаря своему расположению. Основные климатообразующие факторы можно отобразить на схеме: