double arrow

Радиационный режим

Климатообразующие факторы

Изменение климата Беларуси

Агроклиматическое районирование

Опасные явления погоды

Режим увлажнения

Давление воздуха и ветер

Температурный режим

Радиационный режим

Климатообразующие факторы

Климат Беларуси

Вопросы:

Климатообразующие факторы – физические механизмы, определяющие воздействие на климатическую систему, а также основные взаимодействия между звеньями климатической системы. Их можно разделить на две группы. К первой относятся внешние климатообразующие факторы. Вторую составляют внутренние, характеризующие свойства самой климатической системы.

Внешние факторы также можно разделить на две группы. К первой относятся астрономические – светимость Солнца, положение орбиты Земли в Солнечной системе и характеристики орбитального движения Земли, наклон ее оси к плоскости орбиты и скорость вращения вокруг оси. Эти факторы определяют распределение солнечной энергии, поступающей на верхнюю границу атмосферы Земли, гравитационное воздействие Солнца и других планет Солнечной системы, а также Луны. Вторую группу внешних климатообразующих факторов составляют геофизические. Это в первую очередь, размер и масса Земли, ее гравитационное и магнитное поля, а также внутреннее тепло.

К числу внутренних климатообразующих факторов относят состав атмосферы (постоянные ее компоненты и переменные термодинамические активные примеси), ее массу, массу и состав океана, особенности распределения суши и океана, рельеф поверхности суши, структуру деятельного слоя суши и океана.

Динамика климатической системы определяется совокупностью взаимно связанных внешних и внутренних факторов. Даже при постоянном количестве поступающей на границу атмосферы солнечной радиации изменения географических климатообразующих факторов (перераспределение суши и моря, изменение географических широт и др.) приводили к изменению циркуляции атмосферы и климата.

Наиболее существенными факторами антропогенного воздействия на климат, являются:

– изменение газового состава атмосферы вследствие выбросов в нее продуктов сжигания органического топлива – радиационно-активных малых газовых компонентов, таких как углекислый газ, окислы азота, фреоны, метан, озон и другие;

– изменение аэрозольного состава атмосферы вследствие поступления в нее сажи, продуктов сгорания в виде соединений серы, других частиц, в результате воздействия на почву и т.п.;

– поступление в атмосферу либо в воды суши и океана непосредственно тепловой энергии – тепловых выбросов (тепловое загрязнение атмосферы и гидросферы);

– изменение структуры (альбедо и свойств шероховатости) подстилающей поверхности.

При этом, изменение газового и аэрозольного состава атмосферы за счет антропогенной деятельности и изменения свойств подстилающей поверхности в результате мелиорации значительной части территории республики следует рассматривать как важные климатообразующие факторы.

Однако, основной климатообразующий фактор – приток радиации от Солнца, испытывает вариации также за счет изменения светимости солнечного диска. Величина вариации за последние столетия составляет несколько десятых долей процента.

Климат Беларуси, как и любой другой территории, формируется в результате сложного взаимодействия солнечной радиации, подстилающей поверхности и циркуляции атмосферы. Поступление солнечной радиации определяется положением территории Беларуси и зависит от высоты солнца над горизонтом в различные сезоны года, а также от продолжительности дня и облачности.

Разность в высоте стояния солнца на территории Беларуси летом и зимой составляет около 47о, а в продолжительности дня – свыше 10 часов. На севере Беларуси самый длинный день в 2,5 раза длиннее наиболее короткого, на юге - в 2,1 раза. Разница в про­должительности дня между ее северной и южной частями, как ле­том, так и зимой примерно 1 час. Летом на севере Белоруссии день, длиннее, чем на юге, но солнце стоит ниже; это несколько умень­шает различия в климатических условиях между южными и север­ными районами, особенно в температурном режиме. Зимой же, когда и продолжительность дня, и высота стояния солнца над гори­зонтом на юге больше, чем на севере, юг оказывается в более вы­годных условиях, чем север, что также выражается частично в хо­де температуры воздуха.

Время нахождения солнца над горизонтом (возможная продолжительность солнечного сияния) по территории республики ≈ одинаково и составляет 4495±10 часов в год (немного больше эта величина на севере, где больше дополнительное время, обусловленное рефракцией). Установлен нижний порог интенсивности прямой радиации на перпендикулярную поверхность, начиная с которого, начинается солнечное сияние. По решению ВМО он равен 0,12 кВт/м2. Различия в действительной продолжительности солнечного сияния практически полностью определяется режимом облачности. Средняя годовая продолжительность солнечного сияния в республике увеличивается с севера, северо-запада - 1750 часов, на юг, юго-восток - 1870 часов.

Средняя полуденная естественная освещенность увеличивается от декабря к июню от 8 клк до 60 клк. (1люкс = кд∙ср/м2. Кандела – излучение частотой 540∙10 12 Гц. Стерадиан – телесный угол, вырезающий на сфере, описанной вокруг вершины угла, поверхность, площадь которой равна квадрату радиуса сферы. Полная сфера образует телесный угол, равный 4π ср). Прозрачность атмосферы уменьшается с юго-востока на северо-запад ≈ на 1% на 1о широты (в районах больших массивов осушенных торфяников летом увеличивается запыленность + оказывают влияние города). Среднемесячная интегральная прозрачность атмосферы Р2 увеличивается от летних месяцев к зимним от 0,70 до 0,78.

Годовые суммы суммарной радиации меняются от 4100 Мдж/м2 на юге республики до 3500 Мдж/м2 на севере и в районе г.Вилейки. Общий приход радиации на юге примерно на 16% больше, чем на севере. В среднем на каждые 100 км продвижения к югу приход радиации увеличивается на 100 Мдж/м2.

В годовой сумме суммарной радиации более половины (55%) составляет рассеянная радиация. По территории республики ее годовые суммы меняются в пределах 10%, от 2100 Мдж/м2 на юге, до 1900 Мдж/м2 на севере. Прямая радиация наиболее чувствительна к облачности, в пасмурную погоду она уменьшается до 0, а рассеянная может оставаться достаточно большой. Облака верхнего и среднего яруса существенно уменьшая прямую радиацию, рассеянную увеличивают.

Суммы прямой радиации на горизонтальную поверхность близки на крайнем северо-западе в г.Верхнедвинске, на юго-востоке в Василевичах и в центре республики в Минске – 1720-1750 Мдж/м2. На западе, в Гродно, и на востоке, в Могилеве эти значения равны 1750-1770 Мдж/м2. Минимальные годовые суммы суммарной радиации в р-не Вилейки - 1530 Мдж/м2, наибольшие - на крайнем юге, в районе Брагина (2005 Мдж/м2).

Для суммарной, рассеянной, прямой радиации, приходящейся на горизонтальную поверхность, их месячные суммы имеют плавный годовой ход, соответствующий годовому ходу высоты солнца и продолжительности светлого времени с минимумом в декабре и максимумом в июне. На три летних месяца приходится >50% всей годовой суммы прямой радиации, ≈ 45% рассеянной и суммарной. На три зимних месяца поступает не более 4% прямой радиации, около 7% суммарной, 9% рассеянной.

Годовые суммы радиационного баланса по территории республики изменяются в пределах 1500 до 1800 Мдж/м2. Общая тенденция: увеличение от северо-востока к юго-западу. Однако ландшафтные особенности, режим облачности и другие местные условия приводят к существенным отступлениям от этой общей тенденции. В частности, сравнительно малой суммой (1500 Мдж/м2) выделяются районы Вилейки, Славгорода. Суммы баланса около наибольших значений характерны не только для района Бреста, но и Новогрудка. Т.о. годовые суммы радиационного баланса деятельной поверхности земли довольно велики. Но среднегодовая температура поверхности за продолжительный период остается постоянной. Это объясняется тем, что радиационный баланс хотя и ведущая, но только одна часть теплового баланса деятельной поверхности (+ испарение, + конденсация, + теплообмен с почвенными горизонтами, + конвективный и турбулентный обмен теплом с воздухом). В среднем многолетнем тепловой баланс деятельной поверхности равен нулю.

Заметно меняется радиационный режим в зависимости от экс­позиции склонов и их крутизны: южные склоны в сравнении с се­верными и горизонтальной поверхностью освещаются солнцем бо­лее интенсивно и на протяжении более длительного времени, поэ­тому радиационный баланс здесь больше. При этом в наиболее выгодном положении оказываются пологие склоны любой ориенти­ровки, нежели крутые.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: