Климаты Земли

1. Введение

Кли­ма­то­ло­гия (от «кли­мат» и «логия») – наука, изу­ча­ю­щая во­про­сы кли­ма­то­об­ра­зо­ва­ния, опи­са­ния и клас­си­фи­ка­ции кли­ма­тов зем­но­го шара, ан­тро­по­ген­ные вли­я­ния на кли­мат.

Ме­тео­ро­ло́гия (от греч. metéōros, ат­мо­сфер­ные и небес­ные яв­ле­ния) – наука о стро­е­нии и свой­ствах зем­ной ат­мо­сфе­ры и со­вер­ша­ю­щих­ся в ней фи­зи­че­ских про­цес­сах.  Зна­чи­тель­ная часть ме­тео­ро­ло­гов за­ни­ма­ет­ся мо­де­ли­ро­ва­ни­ем про­гно­за по­го­ды, кли­ма­та, ис­сле­до­ва­ни­ем ат­мо­сфе­ры.

2. Климатические пояса Земли

В Рос­сии и на тер­ри­то­рии быв­ше­го СССР ис­поль­зо­ва­лась клас­си­фи­ка­ция типов кли­ма­та, со­здан­ная в 1956 году из­вест­ным со­вет­ским кли­ма­то­ло­гом Б. П. Али­со­вым . Эта клас­си­фи­ка­ция учи­ты­ва­ет осо­бен­но­сти цир­ку­ля­ции ат­мо­сфе­ры. Со­глас­но этой клас­си­фи­ка­ции, вы­де­ля­ет­ся по че­ты­ре ос­нов­ных кли­ма­ти­че­ских пояса на каж­дое по­лу­ша­рие Земли: эк­ва­то­ри­аль­ный, тро­пи­че­ский, уме­рен­ный и по­ляр­ный (в се­вер­ном по­лу­ша­рии – арк­ти­че­ский, в южном по­лу­ша­рии – ан­тарк­ти­че­ский). Между ос­нов­ны­ми зо­на­ми на­хо­дят­ся пе­ре­ход­ные пояса — суб­эк­ва­то­ри­аль­ный пояс, суб­тро­пи­че­ский, суб­по­ляр­ный (суб­арк­ти­че­ский и суб­ан­тарк­ти­че­ский). В этих кли­ма­ти­че­ских по­я­сах, в со­от­вет­ствии с пре­об­ла­да­ю­щей цир­ку­ля­ци­ей воз­душ­ных масс, можно вы­де­лить че­ты­ре типа кли­ма­та: ма­те­ри­ко­вый, оке­а­ни­че­ский, кли­мат за­пад­ных и кли­мат во­сточ­ных бе­ре­гов (см. Рис. 1).

Рис. 1. Кли­ма­ти­че­ские пояса

Как видно из ана­ли­за карты, на­зва­ния по­я­сов со­от­вет­ству­ют их гео­гра­фи­че­ско­му по­ло­же­нию, по­это­му легко за­пом­нить их на­зва­ние.

Ос­нов­ные кли­ма­ти­че­ские пояса со­от­вет­ству­ют рас­про­стра­не­нию че­ты­рех типов воз­душ­ных масс (см. Табл. 1). 

Табл. 1. Типы воз­душ­ных масс

Эк­ва­то­ри­аль­ный пояс

Этот вид по­сто­ян­но­го пояса на­хо­дит­ся в об­ла­сти эк­ва­то­ра. Его при­ня­то счи­тать един­ствен­ным по­я­сом, ко­то­рый разо­рван на несколь­ко ча­стей. На про­тя­же­нии года он на­хо­дит­ся под вли­я­ни­ем одной воз­душ­ной массы, ко­то­рая тоже на­зы­ва­ет­ся эк­ва­то­ри­аль­ной.

Ос­нов­ные ха­рак­те­ри­сти­ки пояса: жара (тем­пе­ра­ту­ра от 20°С), боль­шое ко­ли­че­ство осад­ков – до 7000 мм в год, по­вы­шен­ная влаж­ность. При­род­ной зоной этого пояса яв­ля­ют­ся влаж­ные леса, в ко­то­рых оби­та­ет мно­же­ство ядо­ви­тых жи­вот­ных и рас­те­ний.

К эк­ва­то­ри­аль­но­му поясу от­но­сят Ама­зон­скую низ­мен­ность, ко­то­рая на­хо­дит­ся в Южной Аме­ри­ке, Боль­шие Зондские ост­ро­ва и эк­ва­то­ри­аль­ную Аф­ри­ку (см. Рис. 2).

Рис. 2

Тро­пи­че­ский и суб­тро­пи­че­ский пояса

Тро­пи­че­ский вид кли­ма­ти­че­ско­го пояса ха­рак­те­рен для тро­пи­че­ских широт. В тро­пи­ках по­го­да будет за­ви­сеть от вы­со­ты солн­ца над го­ри­зон­том. Для тро­пи­че­ско­го пояса ха­рак­тер­ны рез­кие пе­ре­па­ды тем­пе­ра­ту­ры – от хо­ло­да до жары. В тро­пи­че­ских по­я­сах гос­под­ству­ет тро­пи­че­ский пояс, вы­со­кое дав­ле­ние, нис­хо­дя­щее дви­же­ние воз­ду­ха. Летом воз­дух очень го­ря­чий. Зимой воз­дух про­хлад­нее. Тро­пи­че­ские воз­душ­ные массы сухие. Дожди – ред­кое яв­ле­ние на рав­ни­нах суши. Их мало и над оке­а­ном.

По этой при­чине его при­род­ная зона пред­став­ле­на в виде по­лу­пу­стынь и пу­стынь, рас­ти­тель­ный и жи­вот­ный мир ко­то­рых очень ску­ден (см. Рис. 3). Тро­пи­че­ский пояс ха­рак­те­рен для Мек­си­ки, Се­вер­ной Аф­ри­ки, Ка­риб­ских ост­ро­вов, для южной части Бра­зи­лии и Цен­траль­ной Ав­стра­лии.

Суб­тро­пи­че­ский пояс рас­по­ло­жен между уме­рен­ным и тро­пи­че­ским по­я­са­ми. Раз­де­ля­ют южный и се­вер­ный суб­тро­пи­че­ские пояса. Летом здесь царит тро­пи­че­ская жара, для ко­то­рой ха­рак­тер­на су­хость, а зимой гос­под­ству­ет уме­рен­ная хо­лод­ная воз­душ­ная масса.

Суб­тро­пи­че­ский пояс рас­по­ло­жил­ся на тер­ри­то­рии Се­вер­ной Аме­ри­ки (США), он ха­рак­те­рен для юга Япо­нии, Се­вер­ной Аф­ри­ки и Ве­ли­кой Ки­тай­ской рав­ни­ны. А в южном по­лу­ша­рии суб­тро­пи­че­ский пояс за­ни­ма­ют север Новой Зе­лан­дии, юг Ав­стра­лии и юг Аф­ри­ки.

Рис. 3. Са­ха­ра

Уме­рен­ный пояс

Глав­ной ха­рак­те­ри­сти­кой этого пояса яв­ля­ет­ся то, что тем­пе­ра­ту­ра одной воз­душ­ной массы ме­ня­ет­ся по се­зо­нам: четко можно вы­де­лить хо­лод­ную зиму, жар­кое лето, весну и осень. Для уме­рен­но­го пояса ха­рак­тер­ны от­ри­ца­тель­ные тем­пе­ра­ту­ры. В уме­рен­ных по­я­сах пре­об­ла­да­ют уме­рен­ный воз­дух и за­пад­ные ветры. Здесь зна­чи­тель­но хо­лод­нее, чем в тро­пи­ках. Осад­ков вы­па­да­ет много, но рас­пре­де­ле­ны они нерав­но­мер­но

Уме­рен­ный пояс рас­по­ло­жил­ся на зна­чи­тель­ной тер­ри­то­рии Ев­ро­пы, се­ве­ра США, Ка­на­ды, Рос­сии, Ве­ли­ко­бри­та­нии. Он тя­нет­ся до Даль­не­го Во­сто­ка и се­вер­ной части Япо­нии.

Арк­ти­че­ский и ан­тарк­ти­че­ский кли­ма­ти­че­ские пояса

В арк­ти­че­ском и ан­тарк­ти­че­ском по­я­сах в те­че­ние года пре­об­ла­да­ет арк­ти­че­ский воз­дух. Снеж­ная и ле­дя­ная по­верх­но­сти хо­ро­шо от­ра­жа­ют сол­неч­ные лучи, ко­то­рые здесь па­да­ют под углом, близ­ким к 180°.  По­это­му тем­пе­ра­ту­ра и влаж­ность воз­ду­ха здесь очень низ­кие, лишь кое-где в лет­ние ме­ся­цы стол­бик тер­мо­мет­ра под­ни­ма­ет­ся до +5°С. В Ан­тарк­ти­ке­тем­пе­ра­ту­ры зимой (в ав­гу­сте) ино­гда до­сти­га­ют -71°С, а в самые теп­лые ме­ся­цы под­ни­ма­ют­ся лишь до -20°С. Осад­ков на по­лю­сах вы­па­да­ет мало.

Рис. 4

Это ин­те­рес­но

Пло­щадь арк­ти­че­ских льдов со­кра­ти­лась более чем на 2 млн км .

Рис. 5

Спут­ни­ко­вые дан­ные по­ка­зы­ва­ют, что с 1990-х годов из-за из­ме­не­ния кли­ма­та пло­щадь арк­ти­че­ских льдов со­кра­ти­лась более чем на 2 мил­ли­о­на квад­рат­ных ки­ло­мет­ров. Со­глас­но дан­ным, в 2007 году льдов оста­лось мень­ше, чем ко­гда-ли­бо за всю ис­то­рию че­ло­ве­че­ства – в сен­тяб­ре пло­щадь льдов со­став­ля­ла 4,3 млн км. Преды­ду­щий ре­корд был за­фик­си­ро­ван в 2005 г., когда льдом была по­кры­та пло­щадь в 5,5 млн км. В целом, с 1990-х годов пло­щадь арк­ти­че­ских льдов со­кра­ти­лась с 8 до 5,5-6 млн км.

Уче­ные од­но­знач­но свя­зы­ва­ют это с ан­тро­по­ген­ным уси­ле­ни­ем пар­ни­ко­во­го эф­фек­та, вы­зван­ным вы­бро­са­ми пар­ни­ко­вых газов при сжи­га­нии угля, нефти и газа, а также от вы­руб­ки лесов. Быст­ро тают льды Грен­лан­дии, огром­ные участ­ки ко­то­рых от­ла­мы­ва­ют­ся и спол­за­ют в океан. По сло­вам Ро­бер­та Ко­рел­ла, пред­се­да­те­ля аме­ри­кан­ско­го Со­ве­та по кли­ма­ту Арк­ти­ки при Цен­тре Хейн­ца в Ва­шинг­тоне, «толь­ко один из грен­ланд­ских раз­ру­ша­ю­щих­ся лед­ни­ков дает столь­ко прес­ной воды, сколь­ко за год вы­пи­ва­ет весь Лон­дон». По его сло­вам, вы­во­ды Меж­пра­ви­тель­ствен­ной груп­пы экс­пер­тов по из­ме­не­нию кли­ма­та (МГЭИК) очень «осто­рож­ны» – в дей­стви­тель­но­сти все идет еще быст­рее, и в XXI веке уро­вень оке­а­на может под­нять­ся на 2 метра.