Классификация климатов

Климаты Земли весьма многообразны. По­этому их классифицируют, т. е. выделяют раз­ные типы, и на их основе осуществляют кли­матическое районирование. Климат, как и все метеорологические элементы, зонален. По­этому во всех классификациях климатов зем­ного шара учитывается их зональный признак.

За рубежом широким распространением

пользуется классификация климатов В. Кеппена (табл. 3). В ней по температур­ному режиму выделены четыре типа поясов (А, С, О, Е) в порядке убывания температу­ры от экватора к полюсам, а внутри их типы климата — либо по режиму осадков (А, С, О), либо по температуре теплого месяца (Е). Пояс В выделен по условиям увлажнения.

Схема климатов (по В. Кеппену)(упрощенно)

Таблица 3

7—5612.Любушкина

Продолжение

В России используется классификация климатов Б. П. Алисова — она более ло­гична и основана на физических процессах в атмосфере, и прежде всего на распределении по земному шару воздушных масс,

Б. П. Алисов выделяет в северном и юж­ном полушариях по семь климатических по­ясов (всего 13) (рис. 70). Главный признак пояса — господство тех или иных типов воз­душных масс, свойства которых являются не­посредственным результатом совместного дей­ствия радиационных, циркуляционных и иных факторов. В основных поясах формирование климата весь год происходит под преоблада-

Рис. 70. Схематическая карта климатических поясов

Земли

ющим воздействием воздушных масс одного типа. Их семь: экваториальный пояс — ЭВ, два тропических — ТВ, два умеренных — ПВ и два полярных (арктический и антарктичес­кий) — АВ. Располагающиеся между ними пе­реходные пояса характеризуются сезонной сменой преобладающих воздушных масс. Это два субэкваториальных пояса, в которых лет­ний ЭВ сменяется зимой на ТВ, два субтро­пических (ТВ сменяется ПВ), субарктический и субантарктический (ПВ сменяется АВ). Гра­ницы поясов проведены по средним летнему и зимнему положениям главных климатичес­ких фронтов.

Климатические пояса — самые крупные зональные подразделения земной поверхности

по климатическим условиям. Внутри них вы­делены климатические области (две или че­тыре) с разными типами климатов. Мате­риковый и океанический типы климата есть во всех поясах, так как они обусловлены преж­де всего свойствами земной поверхности — суши или океана. Типы климата западных и восточных побережий материков (в тропи­ческих, субтропических, умеренных поясах) связаны с неодинаковыми условиями циркуля­ции атмосферы и с морскими течениями.

Экваториальный пояс¹. Материковый и океанический типы экваториального кли­мата. Эти типы климата весьма схожи из-за господства однородного экваториального воз­духа. Температуры во всем поясе весь год вы­сокие (+24...+28 °С), влажность воздуха боль­шая. Осадков много — около 2000 мм. Зна­чительное количество осадков обусловлено не только большой абсолютной и относительной влажностью воздуха, но и его влажно-неус­тойчивой стратификацией. Вертикальной неус­тойчивости способствует тот факт, что влаж-ноадиабатические градиенты в нем меньше вертикальных температурных градиентов. Се­зонные колебания среднемесячных температур на суше (3—4°) и осадков незначительные. Два небольших максимума температур и осад­ков (они результат термической конвекции) на­ступают после дней равноденствий, незначи­тельное снижение температур и уменьшение осадков происходят после дней солнцестояний. Суточные колебания температуры на суше до­стигают 10 — 15°С. Это зона низкого давле­ния, восходящих токов воздуха, слабых вет­ров. В узкой приэкваториальной полосе пре­обладают слабые западные ветры. Над сушей, которая быстро прогревается, конвекция раз­вивается днем, образуются мощные кучево-дождевые облака, после полудня идут обиль­ные дожди, обычно сопровождаемые грозами (так называемые зенитальные дожди). Над морем ливни и грозы бывают в ночное вре­мя. В этом главное отличие океанического климата от материкового, кроме того в нем совсем малая суточная и годовая амплитуда температур (2— 3°С); увлажнение избыточное. В условиях экваториального климата на суше произрастают влажные вечнозеленые леса.

Субэкваториальные пояса. Им свойст­венна сезонная смена воздушных масс: лет­ний муссон приносит ЭВ, зимний муссон (пас­сат) — ТВ.

Материковый муссонный климат. На су­ше летом жарко (26—27 °С) и влажно, как

¹ Радиационные условия Земли — суммарная радиа­ция и радиационный баланс, их зональное распределение и сезонные изменения, а также причины этого были по­дробно рассмотрены в главе 6.

на экваторе, выпадает около 1500 мм осад­ков, количество которых снижается по мере удаления от экватора до 250—300 мм. В этом же направлении увеличивается продолжитель­ность сухого зимнего сезона от 2 — 3 месяцев до полугода. Зимой температура около + 18...+20 °С, влажность кТВ низкая, осадков нет. Весной температура воздуха быстро повышается и достигает максимума до 30 °С и более в конце сухого сезона, например в Индии — в мае до 34 — 35 °С. Это объясня­ется комплексом причин: близким к зениталь-ному положением Солнца и безоблачным не­бом, что обусловливает обилие солнечной ра­диации, а также незначительными затратами тепла на испарение, так как после сухой зи­мы запасы воды в почвогрунтах малы. Поэто­му избыток тепла расходуется на нагревание воздуха. В результате здесь выделяется три термических сезона: очень жаркая весна, жар­кий летне-осенний период и теплая зима. Та­кой климат с влажным летом и сухой зимой называется муссонным. Увлажнение — близ­кое к нормальному и немного меньше едини­цы. Произрастают переменно-влажные редко­стойные листопадные леса и саванны (от вы­сокотравных до ксерофитных кустарниковых и опустыненных).

Климаты побережий материков в субэква­ториальных поясах мало отличаются от мате­рикового муссонного.

На западных побережьях материков из-за приморского положения и холодных те­чений температуры во все сезоны на 2—3 °С меньше, чем внутри материков. Количество и режим осадков такие же.

Климат восточных побережий матери­ков отличается от материкового тем, что зи­мой с океана притекает мТВ (пассат) из тро­пических поясов высокого давления, но он ус­тойчиво стратифицирован. Поэтому на низких побережьях осадков почти нет, и лишь на го­ристых берегах на склонах восточной экспо­зиции выпадают незначительные осадки, ко­личество которых с высотой гор уменьшает­ся. Примером может служить климат восточного побережья Бразилии. Условия увлажнения и природно-растительные зоны в це­лом схожи с внутриматериковыми районами.

Океанический климат характеризуется более ровными температурами (25—22 °С), влажным летом, сухой зимой. Годовое коли­чество осадков около 1500 мм. Здесь часто в конце лета — начале осени происходит воз­никновение тропических циклонов с ветрами ураганной силы и ливнями.

Тропические пояса. Материковый тро­пический климат. Он развит на большей ча­сти материков. Там весь год господствует кТВ. Температура летом +30...+35°С, зимой око-

7*

ло +20 °С. Суточная амплитуда температуры воздуха 30—40 °С, а на песчаной поверхно­сти достигает 80 °С. Годовая амплитуда тем­пературы воздуха — 10—15°С, что меньше суточной. Осадков почти нет. Отсутствие осад­ков зимой связано с опусканием, адиабатиче­ским нагреванием и иссушением воздуха в по­ясе повышенного давления. Летом осадков нет из-за низкой относительной влажности возду­ха и высокого положения уровня конденсации. Лишь близ границ с субтропическими пояса­ми зимой слабо развита циклоническая дея­тельность и выпадает 100 — 200 мм осадков. У границ с субэкваториальными поясами та­кое же количество осадков выпадает летом из-за проникновения иногда сюда летнего эква­ториального муссона. Увлажнение ничтожное. Такой климат называют аридным и даже экс­трааридным. Здесь располагаются величай­шие тропические пустыни мира: Сахара, пус­тыни Аравии (Руб-эль-Хали, Большой и Ма­лый Нефуд), Австралии (Большая Песчаная, Большая пустыня Виктория, Симпсон), полу­пустыня Калахари (в Африке).

Своеобразен климат на западных побе­режьях материков, где весь год преоблада­ет мТВ. Он перемещается по восточным пе­рифериям субтропических океанических мак­симумов со стороны более холодных умеренных широт в сторону экватора над холодными те­чениями. В связи с этим температуры обыч­но невысокие — около +20 °С летом и +15°С зимой. При движении к низким широтам воз­дух прогревается и удаляется от насыщения. Не способствуют образованию облаков и оке­анические барические максимумы со слоем ин­версии на небольшой высоте из-за эффекта широты — около 1000 м. Инверсию усили­вают холодные течения и подъем холодных вод в прибрежной зоне апвеллинга, из-за чего воз­дух у поверхности океана оказывается холод­нее, чем в верхних слоях. Инверсия препят­ствует развитию конвекции. Однако в мТВ, приносимом сильным дневным бризом на по­бережье, содержится много водяного пара. Это повышает относительную влажность воздуха здесь до 83—85% и приводит к образованию на побережьях росы и тумана в ночные часы. Увлажнение ничтожное, поэтому здесь прости­раются береговые пустыни. Для обозначения климата прибрежных пустынь, омываемых хо­лодными течениями, применяют термин «кли­мат гаруа» (исп. gаrиа — плотный морося­щий туман).

На восточных побережьях материков, вдоль которых протекают теплые течения и над которыми воздух получает много влаги, климат иной: высокие температуры — +25...+28°С летом, около +20 °С зимой, до­вольно много осадков — до 1000 мм, особен-

но летом. Увлажнение избыточное. В услови­ях влажного климата тропического пояса произрастают вечнозеленые тропические леса.

Океанический климат тропического по­яса формируется в областях высокого давле­ния со слоем инверсии и устойчивыми ветра­ми. Наблюдается пространственная неоднород­ность климатических условий, проявляющаяся в режиме всех элементов. На востоке океа­нов над холодными течениями температуры воздуха +20...+ 15°С, осадков мало; на запа­де океанов из-за теплых течений температу­ры повышаются до +25...+20°С, осадков ста­новится 500—1000 мм. Характерны тропиче­ские ураганы.

Перечисленные климатические пояса лежат в основном в границах жаркого теплового по­яса, ограниченного годовыми изотермами +20 °С. В этих поясах температурные разли­чия весьма незначительны, поэтому основными признаками сезонных изменений в природе яв­ляются количество и режим осадков. Разви­тие растительности лимитирует здесь не тем­пература, а осадки, и не просто их годовое количество, а продолжительность сухих и влажных периодов. Простирание природно-растительных зон различное: то широтное, то меридиональное, оно также подчинено зако­номерностям условий увлажнения.

Субтропические пояса. Климат форми­руется под влиянием сезонной смены воздуш­ных масс: ТВ — летом, который формирует­ся в самом поясе под влиянием большой ин­соляции, и ПВ — зимой, приходящий из умеренных широт.

Материковый субтропический кли­мат — аридный, с жарким (около +30 °С) сухим летом и прохладной (0... + 5°С), отно­сительно влажной (200 — 250 мм) зимой, с не­устойчивой фронтальной погодой. Увлажнение недостаточное, поэтому преобладают природ­ные зоны пустынь, полупустынь, сухих степей. В Евразии этот климат развит в центре кон­тинента, вдали от океанов, особенно в котло­винах. В Северной Америке он сформировал­ся на плато Колорадо и на юге нагорья Боль­шой бассейн в результате их орографической изоляции от морского влияния.

Климат западных побережий материков называется средиземноморским, так как он наиболее типичен для побережья Средиземно­го моря (Южная Европа, Передняя Азия, Северная Африка), хотя территории с таким климатом есть и на других континентах. Для него характерны сравнительно жаркое (более +20 °С) сухое лето с антициклональным ре­жимом погоды, мягкая (около +10°С) влаж­ная (500—700 мм) зима с фронтальными осадками и неустойчивой погодой. Раститель­ность — сухолюбивые вечнозеленые жестко-

листные леса и кустарники. В настоящее вре­мя преобладают виноградники, плантации ци­трусовых и других субтропических культур.

Климат восточных побережий матери­ков — муссонный, лучше всего он выражен в Евразии. Летом преобладает устойчивый мус­сон с океана (мТВ), жарко (+25 °С), влажно. В конце лета — начале осени часты тайфу­ны с моря с порывистым ветром и обильны­ми осадками. Зима сравнительно прохладная (в среднем 0... + 5°С, но местами ниже 0°С) и относительно сухая, так как муссон с суши из сезонных барических максимумов, в част­ности из Азиатского, приносит кПВ. Но близ побережий и на островах и зимой выпадают фронтальные осадки. Общее количество осад­ков около 1000 мм. Увлажнение достаточное. Растительность — переменно-влажные листо­падные широколиственные и смешанные ле­са. Высока степень сельскохозяйственного освоения.

Океанический климат по режиму осадков напоминает средиземноморский — лето отно­сительно сухое, зима влажная с фронтальны­ми осадками. Температура летом около 20°С, зимой —15 °С.

Субтропический пояс в целом характери­зуется преимущественно положительными (по многолетним данным) температурами в тече­ние всего года. Однако зимой здесь возмож­ны кратковременные понижения температуры до отрицательных значений и даже выпадение снега, особенно в муссонном климате. На рав­нинах он быстро тает, в горах может сохра­няться до нескольких месяцев. Исключением является крупнейшее и высочайшее (4 — 5 км) нагорье мира Тибет, расположенное в этом поясе. Для него характерна особая разновид­ность резко континентального климата: про­хладное лето, суровая зима, незначительные осадки. На нагорье развиты высокогорные пустыни.

Умеренные пояса. В этих поясах в тече­ние года господствует ПВ, но возможны втор­жения как ТВ (особенно летом), так и АВ (ле­том и зимой). В этих поясах своеобразен ра­диационный баланс: летом он положительный благодаря довольно большой высоте Солнца и значительной продолжительности дня, зимой отрицательный из-за малой высоты Солнца, короткого светового дня, большой отражатель­ной способности снега. Характерная особен­ность поясов — интенсивная циклоническая деятельность на фронтах как между ТВ и ПВ, ПВ и АВ, так и между мПВ и кПВ. С ней связана неустойчивость погодных условий, осо­бенно зимой.

Материковый климат — умеренно кон­тинентальный и резко континентальный; выражен лишь в северном полушарии — в

Евразии и Северной Америке. Господствует кПВ, с запада нередки вторжения мПВ. В среднем температура самого теплого летнего месяца июля изменяется от + 12°С на севере до +25...+28°С на юге, самого холодного — января — от —5 °С на западе до — 25...—30 °С в центре материков, а в Якутии даже ниже —40°С. Низкая зимняя температура почвы и воздуха и незначительное количество снега в Восточной Сибири поддерживает существова­ние многолетней мерзлоты. Годовое количест­во осадков уменьшается с запада на восток от 700 — 600 мм до 300 мм и даже до 200 — 100 мм в Средней и Центральной Азии. В Се­верной Америке осадки убывают с востока на запад. Летом осадков выпадает больше, чем зимой, причем разница эта существеннее в центре материков, особенно в Восточной Си­бири, за счет весьма сухой антициклональной зимы. Преобладают осадки фронтального про­исхождения: летом они выпадают из местного кПВ, зимой — из приходящего более тепло­го мПВ. Летом выпадают еще и конвектив­ные, а перед горами (например, перед Тянь-Шанем, Алтаем) — орографические осадки. Вследствие большой протяженности пояса с севера на юг в нем нередко выделяют север­ную бореальную часть с прохладным летом и относительно суровой зимой (совпадает с тай­гой) и южную суббореальную часть с теплым летом и относительно мягкой зимой. По сте­пени континентальности климата, выражаю­щейся прежде всего годовой амплитудой температуры, выделяют его разновидности: от умеренно континентального до резко конти­нентального. Увлажнение изменяется от избы­точного на севере до резко недостаточного на юге. Поэтому здесь богатый спектр природно-растительных зон: тайга, смешанные и широ­колиственные леса, лесостепи, степи, полупу­стыни, пустыни.

Климат западных побережий материков формируется под влиянием мПВ, образующе­гося над теплыми течениями и приносимого господствующими западными ветрами. Поэто­му его называют морским климатом. Для не­го характерны нежаркое лето ( + 10°С на се­вере, + 17°С на юге), мягкая зима с темпе­ратурами от 0 до +5°С. Зимой на севере нередки понижения температуры до отрица­тельных значений, снегопады. Осадков мно­го — 800—1000 мм, перед горами до 1500 мм (юго-запад Скандинавии) и даже 3000 мм (за­падные склоны Кордильер и Анд). Преоблада­ющие осадки — фронтальные и орографиче­ские. Увлажнение избыточное. Произрастают хвойные и широколиственные леса.

Климат восточных побережий Азии — муссонный. Здесь наблюдается сезонная смена воздушных масс: летом теплый и влаж-

ный мПВ, зимой очень холодный и сухой кПВ из Азиатского максимума. Соответственно температура около +2(3 °С летом и —10... —20 °С зимой. Количество летних осадков в 10—20 раз больше зимних, а общее их ко­личество варьирует от 500 до 1000 мм в за­висимости от орографии: осадков больше на восточных склонах гор. Увлажнение избыточ­ное, произрастают смешанные и хвойные ле­са. Подобный климат лучше всего выражен в Приморском крае России и Северо-Восточном Китае. В Северной Америке циркуляция воз­душных масс муссонная, но климат равномер­но влажный.

Океанический климат выражен на се­вере Атлантики и Тихого океана и в юж­ном полушарии. Летом температуры около + 12... + 15°С, зимой +5...+8°С. Осадки вы­падают в течение всего года, их годовое ко­личество составляет около 1000 мм. В юж­ном полушарии в умеренном поясе почти без­раздельно господствует океанический климат с нежарким летом, мягкой зимой, обильными фронтальными осадками, западными ветрами, неустойчивой погодой («ревущие» сороковые широты). Температуры здесь ниже, чем в се­верном полушарии.

Субарктический и субантарктический пояса. Им свойственна сезонная смена воз­душных масс: летом здесь распространен ПВ, зимой — АВ.

Континентальный, в том числе резко континентальный, климат наблюдается лишь в северном полушарии на севере Евразии и Северной Америки. Циркуляция воздуха мус­сонная. Летом с Северного Ледовитого океа­на приходит АВ, который в условиях поляр­ного дня трансформируется в кПВ. Зимой из барических Азиатского и Канадского максиму­мов южные ветры приносят очень холодный кПВ, который в условиях полярной ночи еще более охлаждается и приобретает свойства кАВ. Лето короткое, прохладное, с темпера­турами менее + 10...+ 12°С и сырое. Зима су­ровая (—40...—50 °С), продолжительная, мало­снежная. В этом поясе — в Якутии в меж­горной котловине — расположен полюс холода северного полушария — пос. Оймякон, где

была зафиксирована зимняя температура —71 °С. Для пояса характерны большие годо­вые амплитуды температуры — до 60—70 °С. Осадков — 200—100 мм, фронтальные — на арктическом (антарктическом) фронте. Широ­ко распространены многолетняя мерзлота, из­быточное увлажнение, большая заболочен­ность. Из зон типичны тундра и лесотундра.

Морской (океанический) климат встре­чается на севере Европы, в прибрежных мо­рях Северного Ледовитого океана (Баренце­во, Гренландское моря), вокруг Антарктиды. Характерны прохладное лето ( + 3... + 5 °С), пла­вучие морские и материковые льды, относи­тельно мягкая ( —10...—15°С) зима. Осадки — до 500 мм, постоянны туманы. По побережь­ям северных материков и на островах прости­рается тундра. В южном полушарии на остро­вах вокруг Антарктиды — луга со скудной тра­вянистой растительностью.

Арктический и антарктический пояса. В них преобладает континентальный кли­мат: в Антарктиде, в Гренландии, на остро­вах Канадского архипелага. Весь год здесь от­рицательные температуры. В Антарктиде на внутриконтинентальной станции «Восток» на высоте более 3 км зарегистрирован абсолют­ный минимум температуры —89,2 °С. Осадки — менее 100 мм. Типичны ледяные пустыни. Оке­анический климат наблюдается в основном в Арктике. Температуры здесь отрицательные, но во время полярного дня могут достигать +2°С. Осадки — 100—150 мм, но при про­никновении туда циклонов их становится боль­ше. Для островов характерна тундра с разре­женным мохово-лишайниковым покровом.

Климат играет огромную роль в природе Земли. От него зависит увлажнение террито­рии. Он определяет характер растительности, животного мира, почвенного покрова, режим рек, озер, морей, ледников, образование не­которых горных пород, влияет на формирова­ние рельефа. Климат необходимо учитывать в хозяйственной деятельности людей, особенно в сельском хозяйстве, а также в строительст­ве, в промышленности, на транспорте. Кли­мат и погода имеют большое значение для здо­ровья и деятельности людей.