Климат территории СНГ

План.

1. Климатообразующие факторы и их анализ.

2. Закономерности в распределении основных элементов климата.

3. Климатическое районирование.

1. Климатообразующие факторы – то различные условия и причины, обуславливающие формирование климата любой территории. Для различных территорий их набор и сочетание различно.

Для территории СНГ основными климатообразующими факторами являются:

1. Географическое положение (Радиационный режим).

2. Компактность территории и ее большая протяженность с севера на юг и с запада на восток.

3. Циркуляционные условия.

4. Подстилающая поверхность.

5. Деятельность человека.

Один из элементов географического положения – широта места, которая прямым образом влияет на поступление солнечной радиации.

Солнечная радиация – главный источник энергии всех процессов, протекающих в географической оболочке, а следовательно и в формировании климата, поэтому это один из важнейших факторов. Он формирует радиационный режим.

Радиационный режим характеризуется годовым ходом и географическим распределением радиационного баланса, составляющими которого являются: прямая и рассеянная солнечная радиации (суммарная), отраженная радиация (определяется через альбедо), эффективное излучение.

Радиационный режим на территории СНГ обусловлен положением ее в основном в умеренном и субарктическом поясах, что определяет его значительный различия.

Главной составляющей частью радиационного баланса является суммарная солнечная радиация (она наиболее изучена). В географическом распределении обнаруживается четко закономерное увеличение суммарной солнечной радиации при движении с севера на юг. Наименьшая за год суммарная радиация приходится на западный сектор Арктики (60 ккал/см²), наибольшая на юг Средней Азии (160 ккал/см²).

Высокая величина суммарной солнечной радиации присуща Средней Азии, югу Европейской части, дальнему Востоку. В первых двух случаях суммарная радиация высока за счет прямой, в третьем – за счет рассеянной (повышенная облачность). Наибольшее количество осадков солнечной суммарной радиации поступает на всю территорию в мае-июле, в связи с наибольшей высотой солнца над горизонтом, большой продолжительностью дня. Зимой наблюдается быстрое убывание.

Существенные изменения в широтное распределение суммарной солнечной радиации вносит облачность (уменьшает приход). В связи с этим Средняя Азия за год недополучает по сравнению с возможным облучением около 15% радиации. Районами наибольшего отклонения суммарной радиации от возможной являются запад и северо-запад ЕТС, а также Дальний Восток, где облачность круглый год или летом.

Дальний Восток – 50% солнечной радиации от возможной (летом). ЕТС – 60-70% от возможной (на западе), 30% в среднем.

Поступающая суммарная радиация частично отражается в зависимости от свойств самой поверхности (отраженная радиация). Это расходная часть радиационного баланса.

Зимой большая часть нашей территории, за исключением юго-западного районов ЕТС и Средней Азии, покрыта устойчивым снежным покровом. Альбедо снежного покрова составляет 45-70%. В переходные сезоны, в связи с неравномерным сходом снега, увеличиваются различия в отраженной радиации. Но наиболее важна отражательная способность летом, в период максимального поступления солнечной радиации.

Наибольшее в Арктике – 60-70%.

В зоне тундры альбедо 10-13%; хвойные леса – 12-13%; смешанные 12-14%; лиственные – 14-16%; лесостепи, степи – 20-23%.

Другой расходной частью радиационного баланса являются эффективное изучение. Это составляющая, изучена еще недостаточна.

Разница между длинноволновой радиацией излучаемой Землей и отраженной нижней поверхностью области.

В среднем в годовом ходе эффективного излучения минимум приходится на зиму, максимум на лето.

Наблюдается убывание эффективности излучения с возрастанием широты – от 60 ккал/см²на юге Средней Азии до 25-30 ккал/см² на полярном круге.

В полярном бассейне (90-70 с.ш.) годовые суммы эффективного излучения составляют около 20 ккал/см². Результатом всех потоков приходящей и уходящей радиации является радиационный баланс. Он мало изменяется от года к году (важная черта). Радиационный баланс в СНГ в среднем за год повсюду положительный, за исключением районов Арктики с постоянным снежным и ледяным покровом. Зимой он почти всюду отрицательный за исключением южных территорий. На территории годовые величины изменяются от 2-2,5 в центре Арктики до 50-60 ккал/см² в субтропических районах.

В азиатской части годовые суммы радиационного баланса за год меньше, чем ЕТС на тех же широтах (большая продолжительность залегания снежного покрова).

Тепло, получаемое от радиации и переносимое с соседних территорий расходуется?

По Будыко М.И. затраты тепла на испарение в тундрах и лесах составляют около 70-80%, остальные 30-20% расходуется на нагревание воздуха и почвы, в пустынях только 15020% тепла затрачивается на испарение, 80% идет на нагревание воздуха и почвы.

2. Немаловажную роль играет большая протяженность территории с севера на юг (более чем на 50⁰). Это определяет разнообразие типов климата и их закономерную смену в этом же направлении. Выделяя 4 климатических пояса (по преобладанию типу воздушных масс). В каждом поясе выделяют климатические области по особенностям циркуляции атмосферы и величине инсоляции.

Компактность, массивность, значительные размеры суши и большая протяженность с запада на восток обуславливает континентальность климата. По десятибалльной шкале континентальности. Континентальность некоторых областей колеблется в пределах 4-10 баллов. По Борисову А.А. и Иванову Н.Н. области наибольшей континентальности находятся на Туранской низменности и северо-востоке Сибири.

Выделяются следующие сектора: умеренно-континентальный, переходный, резко-континентальный, муссонный.

На формирование климата большое влияние оказывают циркуляционные условия. Они обусловлены положением территории относительно морей и океанов, существованием областей высокого и низкого давления, их смещением, усилением и ослаблением в разное время года.

Центры действия атмосферы для СНГ: Азорский, Арктический (max); Исландский и Алеутский (min), зимой – Сибирский (max).

Положение и степень выраженности центров действия атмосферы меняются по сезонам года, в связи с этим меняются по сезонам года, в связи с этим меняются и направления господствующих ветров. Циркуляционный фактор на территории СНГ усиливается зимой.

Зима. Сильное охлаждение материка Евразия. Формируется Сибирский антициклон с центром в Сев. Монголии и максимальным давлением (1037 Мба). От центра отходят два отрога: западный и северо-восточный. Западная ось проходит через Западную Сибирь, северную половину равнин средней Азии и Казахстана, по южной трети Русской равнины (Уральск – Саратов – Харьков - Кишинев).

Северо-восточный отрог распространяется от Байкала до Чукотки. В области влияния этого антициклона находится и Дальний Восток. Воздух из центра и отрогов растекается в окраинные области. Гребень полосы повышенного давления назван осью Воейкого («большая ось материка»). Ось Воейкого играет важную климатообразующую роль. Она – важнейший ветрораздел на материке: к северу от нее ветры западные и юго-западные (влажные и относительно теплые); к югу – восточные и северо-восточные.

В центральных районах Арктики преобладает антициклон (исключая периферийные районы Баренцева, Карского и Чукотского морей).

Система зимних антициклонов динамически устойчива. Сильное радиационное выхолаживание способствует образованию в нижних приземных слоях холодного плотного воздуха, над ними менее холодный (t ⁰ инверсии).

Возникает состояние устойчивого равновесия. К районам интенсивных зимних циклонов относится Русская равнина, по южной периферии циклонов. Сюда притекает теплый атлантический юго-западный воздух. Зима неустойчивая, влажная и относительно теплая. Юго-западные и западные ветры преобладают.

Полярный фронт проходит на юге Западной Европы, и циклоны идут от него увлажняют среднюю часть Русской равнины.

Циклоническая деятельность характерна для Баренцева, Карского и Чукотского морей (циклоны по ложбинам). В западной Арктики циклоны сильнее, чем в восточной.

Южный Крым получает циклоны от субтропического фронта.

На Средней Азии – относительно холодная и устойчивая зима (приток холодного воздуха с оси Воейкова). Преобладают антициклональные погоды.

На юге Средней Азии – циклоническая погода (Иранская ветвь Полярного фронта). Взаимодействие УВ Европейской части и Сибири тропическим воздухом приводит к резким изменением погодных условий зимой. Летом возникает система воздушных течений, обратная зимней. Азиатский максимум исчез, и на его месте наблюдается глубокий минимум.

В Сибири в это время из Арктики на материк обычны вторжения арктического воздуха (АВм). Уже в тайге он трансформируется в континентальный. На Дальнем востоке – тихоокеанская муссонная циркуляция.

Северо-Западная и Центральная часть ЕТС попадают под влияние Исландского минимума (тайга - лесостепь). Сюда поступает атлантический воздух, а с северо-востока – арктический. Здесь развивается циклоническая погода.

В субтропических широтах Тихого и Атлантического океанах расположены центры высокого давления (Северотихоокеанский и Азорский максимум). Отрог Азорского максимума заходит на южную часть Русской равнины и иногда прослеживается почти до Байкала. Ось Воейкова в менее активном состоянии продолжает сохраняться и в это время года, но всое ветрораздельное значение она теряет.

В степях Русской равнины, Казахстана и на равнинах Средней Азии формируется антициклональная погода. Возникают засухи и суховеи.

Направление господствующих летних ветров: в Сибири – северные и северо-восточные; на Русской равнине западные и северо-западные; на Дальнем востоке – южные и юго-восточные муссоны.

Весной и осенью перемещение воздуха более сложное, характеризующееся частыми возвратами холода и тепла.

Из местных ветров, накладывающих свой отпечаток на фоне общей циркуляции, следует отметить: бора – Новороссийск. Новая Земля; фены, бризы – Черное море, Мурманск, Балтика; афганец – Средняя Азия.

Ветрами узкоместного значения являются – Новороссийская Бора, сарма (сильный ветер) на Байкале (новоземельская бора).

Воздушные массы.

Характер погоды и основные черты климата определяет воздушная масса, господствующая над территорией.

Над территорией СНГ господствуют три воздушные массы: арктическая (АВ), умеренная (УВ), тропическая (ТВ).

Наибольшая повторяемость характеризуется для УВ, который представлен двумя разновидностями УВк и УВм.

УВк – формируются над материком, высокие температуры летом и низкие зимой, сухой.

УВм – в «чистом» виде почти не встречается, приходит из Северной Атлантики, влажный, более прохладный летом и более теплый зимой в сравнении с УВк. Он также летом на Дальнем Востоке, на западе (Балтийское море).

АВк – над ледяными просторами Арктики. АВм – с северо-запада, над незамерзающими частями океана. Низкие температуры, высокая влажность и прозрачность. Он влияет на всю северную часть, но наибольшее его влияние на Восточную Сибирь (западный перенос ослабевает). Прорыв на юг приводит к заморозкам в летние периоды. Двигаясь на юг, АВ трансформируется температура его повышается. Он причина частых засух на юге Западной Сибири и севере Казахстана, на русской равнине засухи усугубляются антициклонами.

ТВ – только в теплую половину года.

ТВм – со Средиземного и Черного морей (на юго-западе СНГ, тепло, влага).

ТВк – частично заходит с юга ……

Формируется над Средней Азией, Казахстаном, Северным Кавказом, югом Русской равнины. Характеризуется высокой температурой, низкой влажностью, большой прозрачностью. Летом доходит до лесостепной зоны.

Атмосферные фронты.

В полосе, разделяющей качественно-различные воздушные массы – фронты. Они характеризуются усилением ветров, неустойчивостью температуры, давления, влаги.

Два фронта:

арктический – (АВ от УВ) мигрирует в арктическом и субарктическом поясах;

полярный – (УВ - ТВ) – юг умеренного, север субтропиков.

Контрасты воздушных масс резче всего выражены в западной части (атлантический воздух с арктическим на севере, а на юге с перегретым тропическим).

Поэтому здесь циклоническая деятельность активнее, чем на востоке.

4. Особенно заметно влияние на климат рельефа, снежного покрова, растительности и почв.

Рельеф – влияние весьма разнообразно. Большую часть территории занимают равнины. Они способствуют усилению континентальности климата. Летом черты континентальности особенно сильно выражены на равнинах Средней Азии, зимой – в Центральной Якутии.

В горах континентальность ослабевает, усиливается влияние свободной атмосферы: лето прохладнее, зима мягче, круглый год снег на больших высотах. Зимой почти во всех горах- температурная инверсия.

Большой Кавказ – большая высота и почти широтное протяжение (ограждают Закавказье от холодных ветров), обуславливают мягкую зиму.

Горы Дальнего Востока – препятствуют проникновению вглубь тихоокеанского муссона.

Горы юга Сибири и Средней Азии – затрудняет обмен воздухом между тропиками и умеренным поясом.

Урал – не препятствует продвижению АВ и мало препятствует продвижению атлантического воздуха.

Очень велико влияние гор на осадки: замедляет движение циклонов, усиливая выпадение осадков на наветренных склонах, слабевая на подветренных. Так как циклоны движутся преимущественно с запада на восток, сильнее увлажняются западные склоны. В долинах и котловинах – засушливо.

На северо-востоке – климат замкнутых котловинах.

Снежный покров – непосредственно влияет на холодный и косвенно на теплый периоды года.

Снег почти на всей территории.

За счет высокого альбедо зимой (80-90%) – дополнительное выхолаживание приземных слоев, усиливается суровость зимы. Мощность снежного покрова играет решающую роль для растений.

Количество дней со снежным покровом возрастает на северо-востоке Сибири, это способствует устойчивой антициклональной погоде.

Большая затрата тепла на таяние снега удлиняет весенний период и переход к летнему. В пределах СНГ влияние этого процесса наибольшее.

Растительность.

Растительность, испаряя влагу, повсюду способствует формированию более умеренной температуры воздуха. Наиболее заметно это в лесной зоне, наименее – в пустынях и тундре.

лес тормозит передвижение нижних слоев воздуха, рассекает его на отдельные потоки, создает местные циркуляции. Вопрос о влиянии облесенности на атмосферные осадки не совсем выяснен. Доказывается возможность увеличения осадков под влиянием леса.

Растительный покров меняет газовый состав атмосферы (этот процесс почти прекращается зимой).

Почвы.

Меняется состав атмосферы (поглощают О₂, выделяют СО₂).

Заболоченные почвы (в результате усиленного испарения влаги) повышают содержание влаги в воздухе, выделяют метан, сероводород, поглощают много тепла. Аналогично болота и озера.

Создаются местные типы климата (микроклимат).

Хозяйственная деятельность человека.

Изменяя подстилающую поверхность, человек влияет на климат (влияние городов, водохранилищ, осушения болот, орошения, вырубка лесов).

Создается местный климат.

На Русской равнине влияние человека больше чем в Сибири.

Городской тип – температура выше на 2-4⁰С, увеличивается продолжительность безморозного периода, больше атмосферных осадков (10-15%), изменяется газовый состав, уменьшается интенсивность солнечной радиации (на 15-30%).

Хозяйственная деятельность привела в СНГ к увеличению испарения (вырубка леса), увеличилась скорость ветра, перераспределение снежного покрова.

(Самостоятельно выучить характеристику типов климата.)

Характеристика основных метеэлементов.

Давление. В январе максимальное давление (1033 мб) сосредоточено южнее Байкала, отсюда по всем направлениям давление убывает, достигая минимума на северо-западе и севере Русской равнины (1009 мб).

В июле – наибольшее давление (1015 мб) наблюдается на оси Воейкова (юго-запад Русской равнины). Отсюда к востоку и юго-востоку давление падает, достигая на юге Туркмении (1000 мб).

Температура. ЗИМА. В ЕТС изотермы января направлены с северо-запада на юго-восток (вторжение Атлантического воздуха). Температура в Петербурге и Астрахани – одинакова. В западной Сибири – широтное простирание. В восточной Сибири – изотермы замкнуты (радиационное выхолаживание). На юге Русской равнины, Казахстане и Средней Азии – широтное простирание. На Дальнем Востоке – вдоль береговой линии.

СНГ зимой лежит в области отрицательных температур. Самый холодный месяц – январь, на морях – февраль.

Самые низкие температуры января на северо-востоке Сибири Верхоянск, Оймякон (-50⁰С; -70⁰С). По всем направлениям от этих мест температура повышается. Январские температуры около 0⁰С приходятся на Закавказье, юг Крыма, юг Средней Азии. Самое теплое место Термез (+2⁰С).

ЛЕТО. Самый теплый месяц июль, на морях – август. Изотермы – имеют широтное направление, они делают небольшой изгиб в северном направлении (так как океаны более прохладны).

Наиболее холодные места – арктические острова (температура около 0⁰С).

Тундра 10-12⁰С; лесная зона 13-18⁰С; лесостепь 19-21⁰С; степь 21-24⁰С; пустыни 32⁰С.

Абсолютный максимум в Туркмении 48⁰С. Число дней с температурами более 15⁰С возрастает от 10-15 в тундрах до 180-200 на юге Средней Азии.

Летние температуры имеют решающее значение для вегетации растений и почвообразования. Поэтому границы географических зон в ряде случаев примерно совпадают с июльскими изотермами. (+ 10⁰С - южная граница тундры, +20⁰С).

Испарение и испаряемость.

Для правильного представления об условиях влагообеспеченности растений, о подвижности воды в почвах, режиме грунтовых вод необходимо принимать во внимание не только осадки, но и испарение (испаряемость).

Испаряемость – мерило потребности в воде культурных и дикорастущих фитоцинозов.

Испаряемость – потенциально возможное испарение с данной местности.

Годовая испаряемость на равнинах колеблется от 150-200 мм в тундрах до 1500 мм в пустынях Средней Азии.

В тайге – 450-500 мм; смешанные леса – 600-700 мм; степи – 800-900 мм.

Кроме испаряемости надо знать фактическое испарение. При достаточном увлажнении эти величины сближаются.

На территории СНГ испарение колеблется от 100 до 600 мм в год. Наибольшее оно во влажных субтропиках, наименьшее в пустынях и тундрах. На равнинах максимальное испарение 500-600 мм – леса (особенно северо-запад). К востоку, северу и югу испарение уменьшается.

В тайге 350-450 мм; в степях 300-400 мм; в тундрах 200 мм; в пустынях 150-200 мм.

Критерием условий увлажнения является коэффициент увлажнения (отношение испаряемости к осадкам).

По Иванову различным зонам соответствуют различные градации коэффициента.

На Русской равнине в тайге, смешанные леса (север), осадков больше испаряемости К больше 1; юг смешанные леса, север лесостепи К приблизительно равен 1; степи, полупустыни и пустыни К меньше 1.

К наиболее увлажненным относятся северные и западные районы и Дальний Восток, Западное Закавказье.

Сухими являются – Средняя Азия, Поволжье, Якутия, Армения, Азербайджан, Прикаспий.

По обеспеченности влагой территорию СНГ можно разделить на 3 части: избыточно увлажненную (50% площади – арктические пустыни, тундра, тайга, северные районы смешанных лесов, высокогорья); неустойчивого увлажнения (20% площади – смешанные леса, лесостепи); недостаточное увлажнения (30% - степи, полупустыни, пустыни).

Безморозный период.

Большое влияние на все физико-географические процессы оказывает безморозный период. В СНГ он варьирует от 45 дней на Таймыре до 300 дней в Крыму и Закавказье. Восточная Сибирь – 60-70 дней (усиливается континентальность); Западная Сибирь – 75-120 дней; Русская равнина – 90-180 дней.

Годовой ход осадков и их распределение.

В годовом режиме распределения атмосферных осадков различают несколько типов:

Континентальный – максимальный в теплый период года, минимум зимой. Это наиболее распространенный тип. Он занимает всю внутреннюю территорию Европейской и Азиатской частей (до берегов Охотского моря).

С севера на юг зональная тенденция – перемещение максимума с конца лета на весну:

В тундре и тайге – август; смешанные леса, лесостепи – июль; степи – июнь; полупустыни – май; пустыни – март, апрель.

Муссонный тип – максимум август – сентябрь, минимум – зима (летний муссон) – Дальний Восток.

Морской тип – равномерное увлажнение (Петербург, Батуми, Ленкорань).

Средиземноморский тип – максимум зимой, минимум летом (южный берег Крыма, частично Черноморское побережье (от Новороссийска до Сухуми)), юг Армении.

Континентальный тип благоприятен для растительности, так как максимум осадков совпадает с максимальной потребностью растений в воде.

Географическое распределение осадков по территории СНГ неравномерно и колеблется в значительных пределах.

На равнинах больше всего осадков выпадает в лесных и лесостепных провинциях Русской равнины (600-800 мм). На западе 700-800 мм – циклоническая деятельность.

К северу и югу – уменьшается до 500 мм в тундре, до 400-350 мм в степях.

К востоку от Русской равнины количество осадков убывает: в тайге Западной Сибири – 500-600 мм, Средняя Сибирь и горы Северо-Востока – 400-4600 мм, на северо-востоке Якутии 300 мм и менее (сухой арктический воздух, большая удаленность, антициклон) – недостаток строго не ощущается из-за низкой испаряемости и многолетней мерзлоты.

Малое количество осадков в районе Верхоянска и Оймякона (особенности местного климата – с низкими температурами воздуха зимой, инверсией температур, удаленность).

На Дальнем Востоке хорошо увлажнен Приморский край, Камчатка, Корякское и Колымо-Охотское нагорье – летний муссон 1000-1200 мм.

Меньше осадков в Байкальской горной стране (400-600 мм) – удаленность, большая часть года антициклон. Приподнятость ослабляет недостаток влаги, за исключением Восточного Забайкалья.

Самое большое количество осадков в СНГ выпадает во влажных субтропиках 2-2,5 тыс. мм. Минимум осадков выпадает на равнинах Средней Азии (менее 150 мм), а на юге Туркмении (менее 100 мм).

Сюда притекает сильно трансформированный воздух (арктический, тропический, умеренный). Недостаток влаги в почве чувствуется уже весной.

Горы активизируют атмосферные фронты и увеличивают количество осадков.

С запада на восток в горах наблюдается общее уменьшение осадков:

На Кавказе – 2000-3000 мм; Алтай – 1500 мм; Саяны – 1000-1200 мм.

Снежный покров.

Зимой почти повсеместно осадки выпадают в твердом виде и на большей части территории идет накопление твердых осадков, образуется снежный покров. Накопление идет с сентября по март, с апреля снег быстро стаивает, исчезая повсюду в мае (кроме Арктики и высокогорных районов).

На большей части территории снег составляет 25-30% годовой суммы осадков (Центр – 28%; север – 30-35%; юг – 11-12%).

Мощность снежного покрова колеблется в значительных пределах.

На равнинах – более 30 см (меньше она в западных районах русской равнины, юг Приморья и Забайкалье – мало осадков).

Меньше всего снежный покров (менее 5-10 см) на Туранской низменности, Закавказье, Крым.

Наибольший снежный покров – на Камчатке (100-110 см), бассейн Енисея, Таза, Пура, Сев. Предуралье (80 см).

Продолжительность залегания снежного покрова колеблется в значительных пределах. Самое позднее установление снежного покрова (1 января) – южный берег Крыма, Западное Закавыказье, Туран, п-ов Мангышлак, Каракумы.

Крайний Север Европейской части (зона тундр) характеризуется изолиниями длительного снежного покрова в 200-240 дней, в Азиатской 240-250 дней.

Лесная зона – 80-200 дней (Европейская часть), 160-120 дней (Азия). Степи и пустыни 20-120 дней.

Наименьшая продолжительность – юг Крыма, Кавказ (20 дней), Туранская равнина.

Таяние снега питает реки и озера, пополняет запасы влаги в почвах, сохраняет почву от промерзания, стабилизирует развитие многолетней мерзлоты.

В полупустынях пополнение в мегировом слое – 50-70 мм; в степях – 100-120 мм; лесостепях – 130-150 мм; в тайге 50-70 мм.

(Абсолютная и относительная влажность в учебнике. Районирование и характеристику поясов - самостоятельно).