Климатообразующие факторы - определение и особенности формирования

Общая характеристика

Определение климатообразующих факторов предусматривает разные предпосылки влияния на климатические условия планеты. Среди них выделяют внешние и внутренние причины.

Понятия и структура

Особенный режим погодных условий, характерный для конкретной местности, называется климатом. Это закономерная смена всех типов погоды. Климатические условия влияют на живую и неживую природу планеты. От них зависит состояние водных ресурсов, почвы, флоры и фауны. Отдельные отрасли экономики, например, аграрный сектор, находятся в прямой зависимости от факторов климата. Устоявшиеся условия погоды формируются на фоне взаимодействия различных предпосылок. Факторы воздействия:

1. Внешние (светимость Солнца, расположение земной орбиты, наклон ее оси, размер и масса планеты, гравитация и магнитное поле, внутреннее тепло).
2. Внутренние (состав атмосферы, распределение суши и водных ресурсов, рельеф местности, течение океана).

Географическая широта местности обусловливает угол падения лучей Солнца, но получение теплой энергии зависит от близкого расположения океана. Чем дальше он, тем меньше климат подвержен выпадению осадков. Облачность в таких местах невысокая, зима прохладная, лето теплое. Перечисленные характеристики свойственны континентальной зоне. Над водной гладью формируется морской климат с плавным переходом температуры воздуха, незначительными колебаниями температурного режима, большой облачностью, равномерным и достаточным количеством выпадаемых осадков.

Также влияние оказывают водные ресурсы — течения. Теплые согревают воздух в тех местах, где они протекают. По Североатлантической зоне течение создает положительные условия для произрастания лесов на юге.

Значительная роль отводится рельефу. Чем выше подъем, тем больше снижается температура воздушных масс на 5—6 градусов, поэтому на высокогорье Памира среднегодовая температура составляет 1 °C, хотя оно располагается севернее тропиков.

Горы Кавказа сдерживают влажные морские ветры. На их склонах, устремленных к воде, выпадает значительное количество дождей и снега по сравнению с подветренными местностями. Горы закрывают доступ холодным северным ветрам.

По территории Восточноевропейской равнины на протяжении года доминируют западные ветры, приходящие с Атлантики, поэтому зима здесь мягче.

Климатические характеристики — это статистические выводы из многолетних наблюдений за погодными условиями: давлением атмосферы, скоростью и направлением ветровых потоков, температурными особенностями и влажностью воздуха, облачностью и дождями, продолжительностью солнечной радиации, дальности видимости, высоты и состояния снежного покрова.

Внутренние и внешние причины

Существуют основные климатообразующие факторы, определяющие климат в любой точке планеты. К ним относятся:

• солнечное излучение, радиация;
• циркуляция газовой оболочки планеты;
• рельеф местности.

Специалисты знают, какие климатообразующие факторы играют ведущую роль в формировании погодных условий каждой страны. Состав атмосферы влияет на географию климата, это подтверждено научными объяснениями. Например, увеличение количества пыли приводит к повышению мутности атмосферы. Чем она больше, тем меньше поступление солнечного света.

Воздушные массы перемещают облака и тучи, что позволяет определять осадки. Перераспределяются давление, температура и влажность воздуха.

Другим фактором является рельеф местности. Горные хребты и подъемы плит имеют особый температурный режим и осадки в зависимости от расположения.

Горная поверхность по характеру свойств и положению отражает большое количество солнечной энергии, формирует затененные горные районы.

Различными физическими параметрами обладают водные ресурсы и суша. Вода дольше по времени нагревается и остывает, поэтому рядом с морем действует влажный климат.

Массивные вершины, расположенные далеко от равнины на тысячи метров, тепловой энергии получают малое количество и зачастую покрыты льдами и снежным покровом.

На пути движения воздушных масс и фронтов горы являются механическими препятствиями, они представляют собой границы климатических зон, изменяют характер газовой оболочки Земли или исключают возможность обмена воздухом.

На планете имеются районы с большими и незначительными осадками. Сухая погода центральных азиатских стран объясняется расположением мощных гор.

Геофизические и астрономические предпосылки

Источником освещения и теплого воздуха для всего живого на Земле является Солнце. В этом небесном светиле нуждается все на планете. Кроме фотонов оно излучает жесткую радиацию, состоящую из протонов гелия.

Радиоактивные вещества Солнца являются фактором, определяющим поступление энергии на участки поверхности. Количество тепла определяется географической широтой. От объема теплой энергии зависят все жизненные процессы, а также давление, облачность, осадки, циркуляция атмосферы. Направление лучей к поверхности планеты может зависеть от широты местности, времени года.

Днем во время вспышек выделяется радиация. В атмосфере Солнца происходит взрыв, часть веществ выделяется в космос, образуя гелиевые лучи. Эти заряженные частицы через 20 минут после видимости достигают земной поверхности. Кислород блокирует первичное космическое излучение, вызывая каскадный ядерный ливень, затихающий с уменьшением высоты.

Следующим фактором, определяющим направление и динамику воздушных масс, является циркуляция. Кислород обменивается между широтами, происходит его перераспределение от поверхности в верхние части атмосферы и наоборот.

Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца по установленной траектории, похожей на эллипс. Изменение расположения радиуса круга влияет на климатические условия. Наклон оси Земли к плоскости орбиты вызывает смену сезонов года. Если бы ось планеты была перпендикулярной и не имела угла наклона, то смены времен года не было бы.

Когда угол наклона увеличивается свыше 24,5 градусов, возникает смещение природных зон. Параметры Земли влияют на скорость вращения планеты, силу тяжести. Постепенно планета теряет эту особенность из-за снижения массы.

Гравитация и магнитное поле влияют на циркуляцию атмосферы, благодаря им распределяется сила тяжести. Скорость вращения зависит от магнитного поля, поэтому оно учитывается при изучении погодных условий.

Внутреннее тепло планеты возникает благодаря вулканам, гейзерам. Это внешнее проявление внутренних процессов. Извергаясь, вулкан выбрасывает большое количество пыли, вещества попадают в атмосферное пространство, изменяя его состав и прозрачность.

Индонезийский вулкан извергся в 1815 году, результатом этого явления природы стало снижение температуры ниже обычной на один градус. Лето было похоже на дождливую осень, а последствия извержения наблюдались три года.

Понятие климат может относиться к прочим небесным телам, имеющим атмосферу (планетам, их спутникам и астероидам).

Методика исследований

Для формирования научно обоснованных и доказанных выводов об особенностях климатических зон необходимы длительные исследования и наблюдения за погодой. В умеренных широтах метеорологи пользуются графическими тестами за 25—50 лет, в тропиках проводятся менее продолжительные исследования. Объекты изучения:

• атмосферное давление;
• скорость и направление ветра;
• температурный режим;
• влажность воздуха;
• облачность;
• осадки.

Ученые изучают продолжительность радиационной активности Солнца, длительность периода, дальность видимости, температуру верхних слоев почвогрунта и воды в водоемах, испарение влаги с поверхности, высоту и состояние покрова, прочие атмосферные явления. Изученные показатели компонуются в таблицы, графики, схемы, диаграммы и прочие способы исследования.

Специфические отрасли климатологии применяют особенные расчеты. В аграрной сфере используют суммы температур процесса вегетации. Наглядно характеризуют комплексные показатели, назначаемые по нескольким элементам: коэффициенты (континентальности, суши, влаги), факторы, индексы.

Считаются нормами усредненные данные, собранные за десятки лет, касающиеся метеорологических элементов и их всеобъемлющих показателей (за год, сезон, месяц, сутки), а также суммы и периоды дублирования. Для оценок будущих изменений климата используют модели общей циркуляции воздушных масс.

Типы режима погоды

Классификация климатических зон планеты осуществляется по характеристикам климата по В. Кеппену. Также она основывается на особенностях общей циркуляции атмосферы или по характеру ландшафтов по Л. Бергу. Климатолог Б. П. Алисов выделяет восемь климатических поясов:

1. Арктический.
2. Антарктический.
3. Субарктический.
4. Умеренный.
5. Субтропический.
6. Тропический.
7. Субэкваториальный.
8. Экваториальный.

Климатические условия определяют приток солнечного излучения в верхнюю часть атмосферы. Влияние могут оказывать близость моря, циркуляция атмосферы и высота над уровнем моря.

Климатообразующие факторы России были предложены в советское время Алисовым Он выделил по 4 пояса на каждое полушарие планеты: экваториальный, тропический, умеренный и полярный. В северном полушарии Земли присутствует арктический, в южном — антарктический.

Между основными зонами расположены переходные пояса — субэкваториальный, субтропический, субполярный. Каждый из них характеризуется определенными условиями — широтами, разнообразием ландшафтов, пасмурной или солнечной погодой. В субтропиках, например, может преобладать умеренный климат. От разных факторов зависит погода на планете.

Действие человека серьезно влияет на климатические условия. К увеличению температуры воздуха приводят поступления тепла за счет сжигания топлива, загрязнение продуктами индустрии, металлургии и углекислого газа, изменяющее поглощение естественной энергии Солнца. Общемировой характер носят следующие факторы:

• пахота почвы приводит к быстрому испарению воды, загрязнению воздуха пыльными частицами;
• вырубка леса снижает количество чистого кислорода в городах.

За счет сжигания топлива в атмосфере увеличивается количество углекислого газа. Опасность для экологии представляют выбросы промышленных отходов, металлургических отложений (с содержанием метана, фтора, хлоруглеводородов, азотной и озоновой закиси). Все это усугубляет парниковый эффект.

Осушение, орошение и создание защитных лесных насаждений делают климат этих районов благоприятным для человека. Усиление парникового эффекта из-за постоянно увеличивающегося содержания углекислоты в атмосфере на фоне сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов является причиной глобального потепления.

Утилизация в окружающую среду отравляет и загрязняет ее, создавая затемнение. Климат влияет на образование природных структур, формируются речные системы, почвенно-растительный покров и фауна.