ПОГОДА І КЛІМАТ ЗЕМЛІ
Погода
Клімат
Сонце, погода і клімат
Основні типи клімату
Погода– стан атмосфери в даному місці Землі у визначений момент або інтервал часу. Цей стан визначається динамікою атмосфери, фізико-хімічними процесами в ній і її взаємодією з поверхнею Землі і з космічним простором, а також із процесами, обумовленими власною внутрішньою енергетикою атмосфери і поверхні Землі. Сукупність погод у даному місці прийнято називати кліматом.
Клімат. По-грецьки, клімат – означає нахил. У кліматології мається на увазі нахил земної поверхні до сонячних променів. Клімат – одна з основних географічних характеристик тієї або іншої місцевості, він визначає багаторічний статистичний режим погоди цього місця. Основні особливості клімату залежать від надходження енергії сонячного випромінювання, циркуляції повітряних мас в атмосфері і характеру поверхні, що підстилає, даного місця. Крім того, клімат окремого регіону визначається географічною широтою і висотою місця над рівнем моря, віддаленістю його від морських узбереж, особливостями орографії (рельєфу) і рослинного покриву, наявністю льодовиків і снігових покривів, ступенем забруднення атмосфери. Обертання Землі навколо своєї осі, нахиленої до площини екватора на 23,26°, і обертання Землі навколо Сонця приводять до добових і річних варіацій погоди, а також до визначених широтних(зональних) закономірностей клімату на Землі.
Сонце, погода і клімат. Приплив сонячного світла і тепла, що приходять на обертову Землю, приводить до добової зміни температури майже на всіх широтах, крім полярних шапок, де ночі і дні можуть тривати аж до напівроку. Добові і річні зміни освітленості Землі сонячними променями приводять до складної періодичної мінливості нагрівання в різних районах Землі. Результатом неоднакового нагрівання в різних ділянках суші, океану й атмосфери є виникнення могутніх струминних плинів в океанах, а також до вітрів, циклонів й ураганів в тропосфері. Ці переміщення речовини згладжують перепади температури, при цьому вони впливають на погоду в кожній точці Землі і, тим самим, формують клімат на всій планеті. Можна чекати, що устояний протягом тисяч років тепловий режим на Землі повинний забезпечити дуже точну повторюваність погодних явищ у кожнім заданому регіоні. Однак у багатьох інших місцях, при збереженні загальних закономірностей, за багато років часто спостерігаються помітні відхилення від середнього. Усі ці аномалії хоча б частково, можуть бути зв'язані із сонячною активністю. На тлі порівняно стійкого клімату погода постійно міняється, в основному, за рахунок циркуляції атмосфери. Найбільш стійка погода в тропічних країнах і найбільш мінлива в середніх широтах і нвколополярних областях, зокрема, на півночі Атлантичного і Тихого океанів, де часто виникають і розвиваються циклони. Методи прогнозу погоди на добу спираються на побудову щоденних приземних і висотних синоптичних карт погоди, до аналізу яких застосовуються загальні фізичні закономірності атмосферних процесів. При прогнозуванні на 3–5 доби і більш застосовуються різні статистичні прийоми (див. МЕТЕОРОЛОГІЧНІ ЯВИЩА).

Основні типи клімату. Класифікація кліматов дає упорядковану систему для характеристики типів клімату, їхнього районування і картографування. Типи клімату, що переважають на великих територіях, називаються макрокліматами. Макрокліматичний район повинний мати більш-менш однорідні кліматичні умови, що відрізняють його від інших районів, хоча і являють собою лише узагальнену характеристику (оскільки не існує двох місць з ідентичним кліматом), що більше відповідає реаліям, чим виділення кліматичних районів тільки на основі приналежності до визначеного широтно-географічного пояса.

Клімат льодовикових покривів панує в Гренландії й Антарктиді, де середні місячні температури нижче 0° C. У темний зимовий час року ці регіони зовсім не одержують сонячної радіації, хоча там бувають сутінки і полярні сяйва. Навіть улітку сонячні промені падають на земну поверхню під невеликим кутом, що знижує ефективність прогріву. Велика частина сонячної радіації відбиває льодом. Як улітку, так і узимку в високогірних районах Антарктичного льодовикового покриву переважають низькі температури. Клімат внутрішніх районів Антарктиди набагато холодніше клімату Арктики, оскільки південний материк відрізняється великими розмірами і висотами, а Північний Льодовитий океан зм'якшує клімат, незважаючи на широке поширення пакових льодів. Улітку під час коротких потеплень дрейфуючий лід іноді тане. Опади на льодовикових покривах випадають у виді снігу або дрібних часточок крижаного тумана. Внутрішні райони щорічно одержують всего 50–125 мм опадів, але на узбережжя може випадати і більш 500 мм. Іноді циклони приносять у ці райони хмарність і сніг. Снігопади часто супроводжуються сильними вітрами, що переносять значні маси снігу, сдувая його зі скель. Сильні стокові вітри з заметілями дують з холодного льодовикового щита, виносячи сніг на узбережжя.

Субполярний клімат виявляється в тундрових районах на північних окраїнах Північної Америки і Євразії, а також на Антарктиді і прилягаючих до неї островах. У східній Канаді і Сибіру південна границя цього кліматичного пояса проходить значно південніше Полярного кола через сильно виражений вплив великих масивів суші. Це приводить до затяжних і вкрай холодних зим. Літо є коротким і прохолодне із середніми місячними температурами, що рідко перевищують +10° С. До деякої міри довгі дні компенсують нетривалість літа, однак на більшій частині території одержуваного тепла недостатньо для повного відтавання ґрунтів. Постійно мерзлий ґрунт, називаний багаторічною мерзлотою, стримує ріст рослин і фільтрацію талих вод у ґрунт. Тому влітку плоскі ділянки виявляються заболоченими. На узбережжя зимові температури трохи вище, а літні – трохи нижче, ніж у внутрішніх районах материка. Улітку, коли вологе повітря знаходиться над холодною водою або морським льодом, на арктичних узбережжях часто виникають тумани. Річна сума опадів звичайно не перевищує 380 мм. Велика їхня частина випадає у виді дощу або снігу влітку, при проходженні циклонів. На узбережжя основна маса опадів може бути принесена зимовими циклонами, але низькі температури і ясна погода холодного сезону, характерні для більшої частини областей із субполярним кліматом, несприятливі для значного снігонакопичення.

Субарктичний клімат відомий також за назвою «клімат тайги» (по переважному типу рослинності – хвойним лісам). Цей кліматичний пояс охоплює помірні широти Північної півкулі – північні області Північної Америки і Євразії, розташовані безпосередньо до півдня від субполярного кліматичного пояса. Тут виявляються різкі сезонні кліматичні розходження через положення цього кліматичного пояса в досить високих широтах у внутрішніх частинах материків. Зими затяжні і вкрай холодні, і чим північніше, тим дні коротше. Літо є коротким і прохолодне з довгими днями. Узимку період з негативним температурами дуже тривалий, а влітку температура часом може перевищувати +32° С. На більшій частині розглянутого кліматичного пояса випадає менш 500 мм опадів у рік, причому їхня кількість максимальна на навітряних узбережжях і мінімально у внутрішній частині Сибіру. Снігу узимку випадає дуже мало, снігопади сполучені з рідкими циклонами. Літо звичайне більш вологе, причому дощі йдуть, в основному, при проходженні атмосферних фронтів. На узбережжях часто бувають тумани і суцільна хмарність. Узимку в сильні морози над сніжним покривом висять крижані тумани.

Вологий континентальний клімат з коротким літом характерний для великої смуги помірних широт Північної півкулі. У Північній Америці вона простирається від прерій на півдні центральної Канади до узбережжя Атлантичного океану, а в Євразії охоплює велику частину Східної Європи і деякі райони Середнього Сибіру. Такий же тип клімату спостерігається на японському о.Хоккайдо і на півдні Далекого Сходу. Основні кліматичні особливості цих районів визначаються переважним західним переносом і частим проходженням атмосферних фронтів. У суворі зими середні температури повітря можуть знижуватися до –18° С. Літо коротке і прохолодне, безморозний період менш 150 днів. Річна амплітуда температур не настільки велика, як в умовах субарктичного клімату. У цьому кліматичному поясі постійну погрозу для сільського господарства представляють весняні заморозки. У приморських провінціях Канади, у Новій Англії і на о.Хоккайдо зими тепліше, ніж у внутріконтинентальних районах, тому що східні вітри часом приносять більш тепле океанічне повітря. Річна кількість опадів коливається від менш 500 мм у внутрішніх частинах материків до більш 1000 мм на узбережжях. На більшій частині району опади випадають переважно влітку, часто при грозових зливах. Зимові опади, в основному у виді снігу, зв'язані з проходженням фронтів у циклонах. Заметілі часто спостерігаються в тилу холодного фронту.

Вологий континентальний клімат з довгим літом. Температури повітря і тривалість літнього сезону збільшуються до півдня в районах вологого континентального клімату. Такий тип клімату виявляється в помірному широтному поясі Північної Америки від східної частини Великих Рівнин до атлантичного узбережжя, а в південно-східній Європі – у низов'ях Дунаю. Подібні кліматичні умови й у північно-східному Китаї і центральній Японії. Тут також переважає західний перенос. Середня температура найбільш теплого місяця +22° С (але температури можуть перевищувати +38° С), літні ночі теплі. Зими не такі холодні, як в областях вологого континентального клімату з коротким літом, але температура іноді опускається нижче 0° С. Річна амплітуда температур звичайно складає 28° С. Найчастіше в умовах вологого континентального клімату з довгим літом випадає від 500 до 1100 мм опадів у рік. Найбільша кількість опадів приносять літні грозові зливи під час вегетаційного сезону. Узимку дощі і снігопади, в основному, сполучені з проходженням циклонів і зв'язаних з ними фронтів.

Морський клімат помірних широт властивий західним узбережжям материків, насамперед, північно-західної Європи, центральної частини тихоокеанського узбережжя Північної Америки, півдню Чилі, південному сходу Австралії і Нової Зеландії. На хід температури повітря зм'якшуючий вплив роблять переважні західні вітри, що дують з океанів. Зими м'які із середніми температурами найбільш холодного місяця вище 0° С, але, коли узбереж досягають потоки арктичного повітря, бувають і морози. Літо в цілому досить тепле; при вторгненнях континентального повітря вдень температура може на короткий час підвищуватися до +38° С. Цей тип клімату з невеликою річною амплітудою температур є найбільш помірним серед климатов помірних широт. У районах помірного морського клімату середня річна сума опадів коливається від 500 до 2500 мм. Найбільш зволожені навітряні схили прибережних гір. Циклони, що рухаються з океанів, приносять багато опадів на західні материкові окраїни. Узимку, як правило, тримається хмарна погода зі слабкими дощами і рідкими короткочасними снігопадами. На узбережжях звичайні тумани, особливо влітку і восени.

Вологий субтропічний клімат характерний для східних узбереж материків до півночі і півдня від тропіків. Основні області поширення – південний схід США, деякі південно-східні райони Європи, північ Індії і Мянми, східний Китай і південна Японія, північно-східна Аргентина, Уругвай і південь Бразилії, узбережжя провінції Натал у ПАР і східне узбережжя Австралії. Літо у вологих субтропіках тривале і спека, з такими ж температурами, як і в тропіках. Середня температура самого теплого місяця перевищує +27° С, а максимальна – +38° С. Зими м'які, із середніми місячними температурами вище 0° С. В вологих субтропіках середні річні суми опадів коливаються від 750 до 2000 мм, розподіл опадів по сезонах досить рівномірне. Узимку дощі і рідкі снігопади приносяться головним чином циклонами. Влітку опади випадають в основному у виді грозових злив, зв'язаних з могутніми затоками теплого і вологого океанічного повітря, характерними для мусонної циркуляції східної Азії. Урагани (або тайфуни) виявляються наприкінці літа і восени, особливо в Північній півкулі.

Субтропічний клімат із сухим літом типовий для західних узбереж материків до півночі і півдня від тропіків. У Південній Європі і Північній Африці такі кліматичні умови характерні для узбереж Середземн моря, що послужило приводом називати цей клімат також средиземноморским. Такий же клімат у південній Каліфорнії, центральних районах Чилі, на крайньому півдні Африки й у ряді районів на півдні Австралії. В усіх цих районах жарке літо і м'яка зима. Як і у вологих субтропіках, узимку зрідка бувають морози. В внутрішніх районах улітку температури значно вище, ніж на узбережжях, і часто такі ж, як у тропічних пустелях. У цілому переважає ясна погода. Улітку на узбережжях, біля яких проходять океанічні течії, нерідко бувають тумани. Максимум опадів зв'язаний із проходженням циклонів узимку, коли переважні західні повітряні потоки зміщаються в напрямку до екватора. Вплив антициклонів і спадні потоки повітря під океанами обумовлюють сухість літнього сезону. Середня річна кількість опадів в умовах субтропічного клімату коливається від 380 до 900 мм і досягає максимальних величин на узбережжях і схилах гір. Улітку звичайно опадів не вистачає для нормального росту дерев, і тому там розвивається специфічний тип вічнозеленої чагарникової рослинності, відомий під назвами маквис, чапарраль, малі, маккия і финбош.

Семіарідний клімат помірних широт (синонім – степовий клімат) характерний переважно для внутріматерикових районів, вилучених від океанів (джерел вологи) і звичайно розташованих у дощовій тіні високих гір. Основні райони із семиарідним кліматом – межгірні улоговини і Великі Рівнини Північної Америки і степу центральної Євразії. Жарке літо і холодна зима обумовлені внутріматериковим положенням у помірних широтах. Принаймні один зимовий місяць має середню температуру нижче 0° С, а середня температура самого теплого літнього місяця перевищує +21° С. Температурний режим і тривалість безморозного періоду істотно змінюються в залежності від широти. Термін «семіарідний» застосовується для характеристики цього клімату, тому що він менш сухий, чим власне арідний (сухий) клімат. Середня річна сума опадів звичайно менш 500 мм, але більш 250 мм. Оскільки для розвитку степової рослинності в умовах більш високих температур необхідно більша кількість опадів, широтно-географічне і висотне положення місцевості визначають кліматичні зміни. Для семіарідного клімату немає загальних закономірностей розподілу опадів протягом року. Наприклад, у районах, що граничать із субтропіками із сухим літом, відзначається максимум опадів узимку, у той час як у районах, суміжних з областями вологого континентального клімату, дощі випадають, в основному, улітку. Циклони помірних широт приносять велику частину зимових опадів, що часто випадають у виді снігу і можуть супроводжуватися сильними вітрами. Літні грози нерідко бувають із градом. Кількість опадів сильно змінюється від року до року.

Арідний клімат помірних широт властивий, головним чином, центрально-азіатським пустелям, а на заході США – лише невеликим ділянкам у межгірних улоговинах. Температури такі ж, як у районах із семіарідним кліматом, однак опадів тут недостатньо для існування зімкнутого природного рослинного покриву і середні річні суми звичайно не перевищують 250 мм. Як і в семіарідних кліматичних умовах, кількість опадів, що визначає арідность, залежить від термічного режиму.

Семіарідний клімат низьких широт в основному типовий для окраїн тропічних пустель (наприклад, Сахари і пустель центральної Австралії), де спадні потоки повітря в субтропічних зонах високого тиску виключають випадання опадів. Від семіарідного клімату помірних широт розглянутий клімат відрізняється дуже спекотним літом і теплою зимою. Середні місячні температури вище 0° С, хоча узимку іноді трапляються заморозки, особливо в районах, найбільш віддалених від екватора і розташованих на великих висотах. Кількість опадів, необхідна для існування суцільної природної трав'янистої рослинності, тут вище, ніж у помірних широтах. У приекваторіальній смузі дощі йдуть в основному влітку, тоді як на зовнішніх (північних і південних) окраїнах пустель максимум опадів приходиться на зиму. Опади здебільшого випадають у виді грозових злив, а узимку дощі приносяться циклонами.

далі