Что относится к климату. Климат общие сведения
Климат Земли обладает большим количеством закономерностей и формируется под действием множества факторов. При этом к нему справедливо относить самые разные явления в атмосфере. Климатическое состояние нашей планеты во многом определяет состояние природной среды и деятельности человека, особенно экономической.
Климатические условия Земли формируются тремя масштабными геофизическими процессами циклического типа:
- Теплооборот - обмен теплом между земной поверхностью и атмосферой.
- Влагооборот - интенсивность испарения воды в атмосферу и соотнесение её с уровнем выпавших осадков.
- Общая атмосферная циркуляция - совокупность воздушных течений над Землей. Состояние тропосферы определяется особенностями распределения воздушных масс, за что отвечают циклоны и антициклоны. Циркуляция атмосферы возникает из-за неодинакового распространения атмосферного давления, что обусловлено разделением планеты на сушу и водоемы, а также неравномерным доступом к ультрафиолету. Интенсивность солнечных лучей определяется не только географическими особенностями, но и близостью океана, частотой осадков.
Климат стоит отличать от погоды, которая представляет собой состояние окружающей среды в текущий момент. Однако характеристики погоды часто являются объектом изучения климатологии или даже важнейшими факторами в изменении климата Земли. В развитии земного климата, а также погодных условий особую роль играет уровень тепла. Также на климат влияют морские течения и особенности рельефа, в частности - близость горных массивов. Не меньшая роль принадлежит господствующим ветрам: теплым или холодным.
В изучении климата Земли тщательное внимание уделяется таким метеорологическим явлениям, как атмосферное давление, относительная влажность, параметры ветра, температурные показатели, осадки. Также стараются учитывать в составлении общей планетарной картины солнечную радиацию.
Климатообразующие факторы
- Астрономические факторы: яркость Солнца, соотношение Солнца и Земли, особенности орбит, плотность материи в космосе. Эти факторы влияют на уровень солнечной радиации нашей планеты, суточные изменения погоды, распространение тепла между полушариями.
- Географические факторы: вес и параметры Земли, сила тяжести, компоненты воздуха, масса атмосферы, течения в океане, характер земного рельефа, уровень моря и т.д. Данные особенности определяют уровень получаемого тепла в соответствии с погодным сезоном, континентом и полушарием земли.
Промышленная революция привела к включению в список климатообразующих факторов активной человеческой деятельности. Тем не менее, на все характеристики климата Земли в большей степени влияет энергия Солнца и угол падения ультрафиолетовых лучей.
Типы климата Земли
Существует множество классификаций климатических поясов планеты. Различные исследователи берут за основу разделения, как отдельные характеристики, так и общую циркуляцию атмосферы или географическую составляющую. Чаще всего основанием для выделения отдельного типа климата становится солярный климат - приток солнечного излучения. Также важна близость водоемов и соотношение суши с морем.
Самая простая классификация выделяет 4 базовых пояса в каждом земном полушарии:
- экваториальный;
- тропический;
- умеренный;
- полярный.
Между основными зонами существуют переходные участки. Они носят такие же названия, но с приставкой «суб». Первые два климата вместе с переходами можно назвать жаркими. В экваториальном при этом много осадков. Умеренный климат имеет более явные сезонные отличия, особенно в случае с температурой. Что касается холодного климатического пояса, то это самые суровые условия, вызванные отсутствием солнечного тепла и водяного пара.
Данное разделение учитывает атмосферную циркуляцию. По преобладанию воздушных масс проще же делить климат на океанический, материковый, а также климат восточных или западных берегов. Некоторые исследователи определяют континентальный, морской и муссонный климат дополнительно. Нередко в климатологии встречаются описания горного, аридного, нивального и гумидного климатов.
Озоновый слой
Под этим понятием подразумевают слой стратосферы с повышенным уровнем озона, который формируется из-за влияния солнечного света на молекулярный кислород. Благодаря поглощению ультрафиолета атмосферным озоном обеспечивается защита живого мира от сгорания и повсеместных раковых заболеваний. Без озонового слоя, появившегося 500 млн. лет назад, первые организмы не смогли бы выйти из воды.
Со второй половины XX века принято говорить о проблеме «озоновой дыры» - местном уменьшении концентрации озона в атмосфере. Основной фактор такого изменения имеет антропогенную природу. Озоновая дыра может привести к повышению смертности живых организмов.
Глобальные изменения климата Земли
(Повышение средней температуры воздуха за последнее столетие, начиная с 1900-х годов )
Масштабные трансформации климата некоторые ученые рассматривают как естественный процесс. Другие же считают, что это предвестие глобальной катастрофы. Под подобными изменениями подразумевают сильный прогрев воздушных масс, повышение уровня засушливости и смягчение зим. Также речь идет о частых ураганах, тайфунах, наводнениях и засухах. Причиной изменения климата является нестабильность Солнца, что ведет к магнитным бурям. Также играют свою роль изменения земной орбиты, очертаний океанов и материков, извержения вулканов. Парниковый эффект также часто связывают с губительной деятельностью человека, а именно: загрязнением атмосферы, уничтожением лесов, распахиванием суши, сжиганием топлива.
Глобальное потепление климата
(Изменение климата в сторону потепления за вторую половину XX века )
Повышение средней температуры Земли регистрируется со второй половины XX века. Ученые считают, что причиной этого является высокий уровень парниковых газов из-за человеческой активности. Последствием повышения глобальной температуры становится изменение осадков, рост пустынь, учащение экстремальных погодных явлений, вымирание некоторых биологических видов, повышение уровня моря. Хуже всего то, что в Арктике это приводит к уменьшению ледников. Всё вместе это способно радикально изменить среду обитания разных животных и растений, сдвинуть границы природных зон и вызвать серьезные проблемы с сельским хозяйством и иммунитетом человека.
Климат в пределах поверхности Земли изменяется зонально. Наиболее современная классификация, которая объясняет причины образования того или иного типа климата, разработана Б.П. Алисовым. В её основу положены типы воздушных масс и их перемещение.
Воздушные массы – это значительные объёмы воздуха с определёнными свойствами, главным из которых являются температура и влагосодержание. Свойства воздушных масс определяются свойствами поверхности, над которой они формируются. Воздушные массы формируют тропосферу подобно литосферным плитам, из которых состоит земная кора.
В зависимости от района формирования выделяется четыре основных типа воздушных масс: экваториальные, тропические, умеренные (полярные) и арктические (антарктические). Кроме района формирования имеет значение и характер поверхности (суша или море), над которой скапливается воздух. В соответствии с этим основные зональные типы воздушных масс подразделяются на морские и континентальные.
Арктические воздушные массы формируются в высоких широтах, над ледяной поверхностью полярных стран. Арктический воздух характеризуется низкими температурами и малым содержанием влаги.
Умеренные воздушные массы чётко распределяются на морские и континентальные. Континентальный умеренный воздух отличается низким содержанием влаги, высокими летними и низкими зимними температурами. Морской умеренный воздух формируется над океанами. Он прохладный летом, умеренно холодный зимой и постоянно влажный.
Континентальный тропический воздух образуется над тропическими пустынями. Он жаркий и сухой. Морской воздух отличается менее высокими температурами и значительно большей влажностью.
Экваториальный воздух, формируясь зоне при экваторе и над морем, и над сушей, имеет высокую температуру и влажность.
Воздушные массы постоянно перемещаются вслед за солнцем: в июне – к северу, в январе – к югу. В результате на поверхности земли образуются территории, где в течении года господствует один тип воздушных масс и где воздушные массы сменяют друг друга по сезонам года.
Главным признаком климатического пояса является господство тех или иных типов воздушных масс. подразделяются на основные (в течении года господствует один зональный тип воздушных масс) и переходные (воздушные массы сменяют друг друга по сезонам). Основные климатические пояса обозначаются в соответствии с названиями основных зональных типов воздушных масс. У переходных поясов к названию воздушных масс добавляется приставка «суб».
Основные климатические пояса: экваториальный, тропический, умеренный, арктический (антарктический); переходные: субэкваториальный, субтропический, субарктический.
Все климатические пояса кроме экваториального, парные, то есть имеются и в Северном и в Южном полушариях.
В экваториальном климатическом поясе круглый год господствуют экваториальные воздушные массы, преобладает низкое давление. В течение всего года влажно и жарко. Сезоны года не выражены.
Тропические воздушные массы (жаркие и сухие) круглый год господствуют в тропических поясах. Из-за нисходящего движения воздуха, преобладающего в течение года, выпадает очень мало осадков. Летние температуры здесь выше, чем в экваториальном поясе. Ветры – пассаты.
Для умеренных поясов характерно господство умеренных воздушных масс в течение всего года. Преобладает западный перенос воздуха. Температуры летом положительные, а зимой отрицательные. Вследствие преобладания пониженного давления выпадает много осадков, особенно на океанических побережьях. Зимой осадки выпадают в твёрдом виде (снег, град).
В арктическом (антарктическом) поясе круглый год господствуют холодные и сухие арктические воздушные массы. Характерно нисходящее движение воздуха, северо- и юго-восточные ветры, преобладание в течение года отрицательных температур, постоянный снежный покров.
В субэкваториальном поясе происходит сезонная смена воздушных масс, выражены сезоны года. Лето в связи с приходом экваториальных воздушных масс жаркое и влажное. Зимой господствуют тропические воздушные массы, поэтому тепло, но сухо.
В субтропическом поясе меняются умеренные (летом) и арктические (зимой) воздушные массы. Зима не только суровая, но и сухая. Лето значительно теплее зимы, с большим количеством осадков.
Внутри климатических поясов выделяются климатические области
с разным типами климатов – морским, континентальным, муссонным
. Морской тип климата
формируется под влиянием морских воздушных масс. Для него характерна малая амплитуда температуры воздуха по сезонам года, высокая облачность, относительно большое количество осадков. Континентальный тип климата
формируется вдали от океанского побережья. Он отличается значительной годовой амплитудой температур воздуха, небольшой суммой осадков, отчётливой выраженностью сезонов года. Муссонный тип климата
характеризуется сменой ветров по сезонам года. При этом ветер со сменой сезона меняет направление на противоположное, что сказывается на режиме осадков. Дождливое лето сменяется сухой зимой.
Наибольшее число климатических областей имеется в пределах умеренного и субтропического поясов Северного полушария.
Остались вопросы? Хотите знать больше о климате?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь .
Первый урок – бесплатно!
сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.
ВВЕДЕНИЕ
Вопрос об изменениях климата привлекал внимание многих
исследователей, работы которых были посвящены главным образом сбору и
изучению данных о климатических условиях различных эпох. Исследования
этого направления содержат обширные материалы о климатах прошлого.
Меньше результатов было получено при изучении причин изменений
климата, хотя эти причины уже давно интересовали специалистов, работающих в
данной области. Из-за отсутствия точной теории климата и недостатка,
необходимых для этой цели материалов специальных наблюдений при выяснении
причин изменений климата возникли большие трудности, не преодоленные до
последнего времени. Сейчас не существует общепринятого мнения о причинах
изменений и колебаний климата, как для современной эпохи, так и для
геологического прошлого.
Между тем вопрос о механизме изменений климата приобретает в
настоящее время большое практическое значение, которое он еще недавно не
имел. Установлено, что хозяйственная деятельность человека начала оказывать
влияние глобальные климатические условия, причем это влияние быстро
возрастает. Поэтому возникает необходимость в разработке методов прогноза
изменений климата для того, чтобы предотвратить опасное для человека
ухудшение природных условий.
Очевидно, что такие прогнозы нельзя обосновать только эмпирическими
материалами об изменениях климата в прошлом. Эти материалы могут быть
использованы для оценки климатических условий будущего путем экстраполяции
наблюдаемых сейчас изменений климата. Но этот метод прогноза пригоден лишь
для очень ограниченных интервалов времени из-за нестабильности факторов,
влияющих на климат.
Для разработки надежного метода прогноза климата будущего в
условиях возрастающего влияния хозяйственной деятельности человека на
атмосферные процессы необходимо использование физической теории изменений
климата. Между тем, имеющиеся численные модели метеорологического режима
являются приближенными и их обоснования содержат существенные ограничения.
Очевидно, что эмпирические материалы об изменениях климата имеют
очень большое значение, как для построения, так и для проверки приближенных
теорий изменений климата. Аналогичное положение имеет место в изучении
последствий воздействий на глобальный климат, осуществление которых, по-
видимому, возможно в ближайшем будущем.
Целью настоящей работы является анализ климатов прошлого,
современного и будущего, а также проблем регулирования климата.
Для выполнения поставленной цели нами сформулированы следующие
1. Изучить по литературным источникам климаты прошлых эпох;
2. Ознакомиться с методами изучения и оценки современного климата и климата
будущего;
3. Рассмотреть прогнозы и перспективы климата в будущем и проблемы его
регулирования.
Материалами для выполнения работы послужили монографии и другие
публикации современных отечественных и зарубежных ученых по данной
проблеме.
КЛИМАТЫ ПРОЛОГО
Четвертичный период
Характерной чертой последнего (четвертичного) геологического
периода была большая изменчивость климатических условий, в особенности в
умеренных и высоких широтах. Природные условия этого времени изучены
гораздо подробнее по сравнению с более ранними периодами, но, несмотря на
наличие многих выдающихся достижений в изучении плейстоцена, ряд важных
закономерностей природных процессов этого времени известен еще
недостаточно. К их числу относится, в частности, датировка эпох
похолоданий, с которыми связаны разрастания ледяных покровов на суше и
океанах. В связи с этим оказывается неясным вопрос об общей длительности
плейстоцена, характерной чертой которого было развитие крупных оледенений.
Существенное значение для разработки абсолютной хронологии
четвертичного периода имеют методы изотопного анализа, к числу которых
относятся радиоуглеродный и калиево-аргонный методы. Первый из указанных
методов дает более или менее надежные результаты только для последних 40-50
тыс. лет, то есть для заключительной фазы четвертичного периода. Второй
метод применим для гораздо более продолжительных интервалов времени. Однако
точности результатов его использования заметно меньше, чем радиоуглеродного
Плейстоцену предшествовал длительный процесс похолодания, особенно
заметный в умеренных и высоких широтах. Этот процесс ускорился в последнем
отделе третичного периода - плиоцене, когда, по-видимому, возникли первые
ледяные покровы в полярных зонах северного и южного полушарий.
Из палеографических данных следует, что время образования
оледенений в Антарктиде и Арктике составляет не менее нескольких млн. лет.
Площадь этих ледяных покровов вначале была сравнительно невелика, однако
постепенно возникла тенденция к их распространению в более низкие широты с
последующим отсутствием. Время начала систематических колебаний границ
ледяных покровов по ряду причин определить трудно. Обычно считают, что
перемещения границы льдов начались около 700 тыс. лет тому назад.
Наряду с этим к эпохе активного развития крупных оледенений часто
добавляют более длительный интервал времени – эоплейстоцен, в результате
чего длительность плейстоцена возрастает до 1,8 – 2 млн. лет.
Общее число оледенений, по-видимому, было довольно значительным,
поскольку установленные еще в прошлом веке главные ледниковые эпохи
оказались состоящими из ряда более теплых и холодных интервалов времени,
причем последние интервалы можно рассматривать как самостоятельные
ледниковые эпохи.
Масштабы оледенений различных ледниковых эпох значительно
отличались. При этом заслуживает внимания мнение ряда исследователей, что
эти масштабы имели тенденцию к возрастанию, то есть что оледенение в конце
плейстоцена были крупнее первых четвертичных оледенений.
Лучше всего изучено последнее оледенение, которое происходило
несколько десятков тыс. лет назад. В эту эпоху заметно возросла
засушливость климата.
Возможно, это объяснялось разным уменьшением испарения с поверхности
океанов из-за распространения морских льдов в более низкие широты. В
результате понижалась интенсивность влагооборота, и уменьшалось количество
осадков на суше, на которые влияло увеличение площади материков вследствие
изъятия воды из океанов, израсходованной при образовании материкового,
ледяного покрова. Не подлежит сомнению, что в эпоху последнего оледенения
произошло громадное расширение зоны вечной мерзлоты. Это оледенение
закончилось 10 – 15 тыс. лет тому назад, что обычно считают концом
плейстоцена и началом голоцена – эпохи, в течение которой на природные
условия начала оказывать влияние деятельность человека.
Причины изменений климата
Своеобразные климатические условия четвертичного
времени, по-видимому, возникли из-за содержания углекислого газа в
атмосфере и в результате процесса перемещения континентов и подъема их
уровня, что привело к частичной изоляции Северного полярного океана и
размещению антарктического материка в полярной зоне южного полушария.
Четвертичному периоду предшествовала обусловленная изменениями
поверхности Земли длительная эволюция климата в сторону усиления
термической зональности, что выражалось в снижении температуры воздуха
в умеренных и высоких широтах. В плиоцене на климатические условия
начало оказывать влияние уменьшения концентрации атмосферной
углекислоты, что привело к снижению средней глобальной температуры
воздуха на 2 – 3 градуса (в высоких широтах на 3 – 5). После чего
появились полярные, ледяные покровы, развитие которых привело к
снижению средней глобальной температуры.
По-видимому, по сравнению с изменениями астрономических факторов,
все другие причины оказывали меньшее влияние на колебания климата в
четвертичное время.
Дочетвертичное время
По мере отдаления от нашего времени количество сведений о
климатических условиях прошлого уменьшается, а трудности интерпритации
этих сведений возрастают. Наиболее надежную информацию о климатах
отдаленного прошлого мы имеем из данных о непрерывном существовании на
нашей планете живых организмов. Мало вероятно, чтобы они существовали вне
пределов узкого интервала температуры, от 0 до 50 градусов С, который в
наше время ограничивает активную жизнедеятельность большинства животных и
растений. На этом основании можно думать, что температура поверхности
Земли, нижнего слоя воздуха и верхнего слоя водоемов не выходила из
указанных пределов. Фактические колебания средней температуры поверхности
Земли за длительные интервалы времени были меньше указанного интервала
температур и не превосходили нескольких градусов за десятки млн. лет.
Из этого можно сделать вывод о трудности исследования изменений
термического режима Земли в прошлом по эмпирическим данным, так как
погрешности определения температуры, как методом анализа изотопного
состава, так и другими известными сейчас методами составляют обычно не
меньше нескольких градусов.
Другая трудность изучения климатов прошлого обусловлена неясностью
положения различных областей по отношению к полюсам в результате движения
континентов и возможностью перемещения полюсов.
Климатические условия мезозойской эры и третичного периода
характеризировались двумя основными закономерностями:
1. На протяжении этого времени средняя температура воздуха у земной
поверхности была значительно выше современной, в особенности в
высоких широтах. В соответствии с этим разность температур
воздуха между экватором и полюсами была гораздо меньше
современной;
2. В течение большей части рассматриваемого времени преобладала
тенденция к снижению температуры воздуха, в особенности в высоких
Эти закономерности объясняются изменением содержания
углекислого газа в атмосфере и изменением положения континентов. Более
высокая концентрация углекислого газа обеспечивала повышение средней
температуры воздуха примерно на 5 градусов по сравнению с современными
условиями. Низкий уровень континентов повышал интенсивность меридионального
теплообмена в океанах, что увеличивало температуру воздуха в умеренных и
высоких широтах.
Повышение уровня континентов уменьшало интенсивность
меридионального теплообмена в океанах и приводило к постоянному снижению
температуры в умеренных и высоких широтах.
При общей высокой устойчивости термического режима в
мезозойское и третичное время, обусловленной отсутствием полярных льдов, в
течение сравнительно редко коротких интервалов могли происходить резкие
понижения температуры воздуха и верхних слоев водоемов. Эти понижения были
обусловлены совпадением во времени ряда вулканических извержений взрывного
характера.
Современные изменения климата
Наиболее крупное изменение климата за время
инструментальных наблюдений началось в конце 19 века. Оно характеризовалось
постепенным повышением температуры воздуха на всех широтах северного
полушария во все сезоны года, причем наиболее сильное потепление
происходило в высоких широтах и в холодное время года. Потепление
ускорилось в 10-х годах 20 века и достигло максимума в 30-х годах, когда
средняя температура воздуха в северном полушарии повысилась приблизительно
на 0,6 градусов по сравнению с концом 19 века. В 40-х годах процесс
потепления сменился похолоданием, которое продолжается до настоящего
времени. Это похолодание было довольно медленным и пока еще не достигло
масштабов предшествующего ему потепления.
Хотя данные о современном изменении климата в южном
полушарии имеют менее определенный характер по сравнению с данными для
в южном полушарии также происходило потепление.
В северном полушарии повышение температуры воздуха
сопровождалось сохранением площади полярных льдов, отсутствием границы
вечной мерзлоты в более высокие широты, продвижением к северу границы леса
и тундры и другими изменениями природных условий.
Существенное значение имело отмечавшееся в эпоху
потепления изменение режима атмосферных осадков. Количество осадков в ряде
районов недостаточного увлажнения при потеплении климата уменьшилось, в
особенности в холодное время года. Это привело к уменьшению стока рек и
падению уровня некоторых замкнутых водоемов.
Особую известность получило произошедшее в 30-х годах
резкое снижение уровня Каспийского моря, обусловленное главным образом
уменьшением стока Волги. Наряду с этим в эпоху потепления во
внутриконтинентальных районах умеренных широт Европы, Азии и Северной
Америки возросла частота засух, охватывающих большие территории.
Потепление, достигшее максимума в 30-х годах, по-
видимому, определялось увеличением прозрачности стратосферы, повысившим
поток солнечной радиации, поступающей в тропосферу (метеорологическую
солнечную постоянную). Это привело к возрастанию средней планетарной
температуры воздуха у земной поверхности.
Изменения температуры воздуха на различных широтах и в
различные сезоны зависели от оптической толщины стратосферного аэрозоля и
от перемещения границы морских полярных льдов. Обусловленное потеплением
отступления морских арктических льдов привело к дополнительному, заметному
повышению температуры воздуха в холодное время года в высоких широтах
северного полушария.
Представляется вероятным, что изменения прозрачности
стратосферы, произошедшие в первой половине 20 века, были связаны с режимом
вулканической деятельности и, в частности, с изменением поступления в
стратосферу продуктов вулканических извержений, включая в особенности
сернистый газ. Хотя этот вывод основан на значительном материале
наблюдений, он однако, является менее очевидным по сравнению с приведенной
выше основной частью объяснения причин потепления.
Следует указать, что это объяснение относится только к
главным чертам изменения климата, которое произошло в первой половине 20
века. Наряду с общими закономерностями процесса изменения климата этот
процесс характеризовался многими особенностями, относящимися к колебаниям
климата за более короткие периоды времени и к колебаниям климата в
отдельных географических районах.
Но такие колебания климата были в значительной мере
обусловлены изменениями циркуляций атмосферы и гидросферы, которые имели в
некоторых случаях случайный характер, а в других случаях были следствием
автоколебальных процессов.
Есть основания думать, что в последние 20-30 лет
изменения климата начали в известной мере зависеть от деятельности
человека. Хотя потепление первой половины 20 века оказало определенное
влияние на хозяйственную деятельность человека и явилось наиболее крупным
изменением климата за эпоху инструментальных наблюдений, его масштабы были
незначительны по сравнению с теми изменениями климата, которые имели место
в течение голоцена, не говоря уже о плейстоцене, когда развивались крупные
оледенения.
Тем не менее, изучение потепления, произошедшего в
первой половине 20 века, имеет большое значение для выяснения механизма
изменений климата, освещенным массовыми данными надежных инструментальных
наблюдений.
В связи с этим всякая количественная теория
изменений климата должна быть, прежде всего, проверена по материалам,
относящимся к потеплению первой половины 20 века.
Климат будущего
Перспективы изменений климата
При изучении климатических условий будущего следует
сначала остановиться на тех изменениях, которые могут произойти вследствие
естественных причин. Эти изменения могут зависеть от следующих причин:
1. Вулканическая деятельность. Из изучения современных изменений
климата следует, что колебания вулканической активности могут
влиять на климатические условия для периодов времени, равных
годам и десятилетиям. Возможно, также влияние вулканизма на
изменения климата за периоды порядка столетий и за длительные
интервалы времени;
2. Астрономические факторы. Изменение положения поверхности
Земли по отношению к Солнцу создает изменения климата с
временными масштабами в десятки тысяч лет;
3. Состав атмосферного воздуха. В конце третичного и в
четвертичное время, определенное влияние на климат оказывало
внимание скорость этого убывания и соответствующие ему
изменения температуры воздуха, можно заключить, что влияние
естественных изменений содержания углекислоты на климат
существенно для интервалов времени более ста тысяч лет;
4. Строение земной поверхности. Изменение рельефа и связанные с
ними изменения положения берегов морей и океанов могут
заметно изменить климатические условия на больших
пространствах за периоды времени, не меньше сотен тысяч-
миллионов лет;
5. Солнечная постоянная. Оставляя в стороне вопрос о
существовании влияющих на климат короткопериодических
колебаний солнечной постоянной, следует принять во внимание
возможность медленных изменений солнечной радиации,
обусловленных эволюцией солнца. Также изменения могут
существенно влиять на климатические условия за периоды не
менее ста миллионов лет.
Наряду с изменениями, обусловленными внешними
факторами, климатические условия меняются в результате автоколебательных
процессов в системе атмосфера – океан - полярные льды. Также изменения
относятся к периодам времени порядка годов – десятилетий и, возможно, также
к периодам в сотни и даже тысячи лет. Указанные в этом перечне временные
масштабы действия различных факторов на изменения климата в основном
согласуются с аналогичными оценками Митчелла и других авторов. Сейчас
существует проблема предсказания изменений климата в результате
деятельности человека, которая существенно отличается от проблемы прогноза
погоды. Ведь для нее необходимо принять во внимание изменение во времени
показателей хозяйственной деятельности человека. В связи с этим задача
предсказания климата содержит два основных элемента – прогноз развития ряда
аспектов хозяйственной деятельности и расчет тех изменений климата, которые
соответствуют изменению соответствующих показателей деятельности человека.
Возможный экологический кризис
Современная деятельность человека, так же как и его
деятельность в прошлом, существенно изменила природную среду на большей
части нашей планеты, эти изменения до недавнего времени были только суммой
многих локальных воздействий на природные процессы. Они приобрели
планетарный характер не в результате изменения человеком природных
процессов глобального масштаба, а потому, что локальные воздействия
распространились на большие пространства. Иначе говоря, изменение фауны в
Европе и Азии не влияло на фауну Америки, регулирование стока американских
рек не изменило режима стока африканских рек и так далее. Только в самое
последнее время началось воздействие человека на глобальные природные
процессы, изменение которых может оказать влияние на природные условия всей
Принимая во внимание тенденции развития хозяйственной
деятельности человека в современную эпоху, недавно было высказано
предложение, что, дальнейшее развитие этой деятельности может привести к
значительному изменению окружающей среды, в результате которого произойдет
общий кризис экономики и резко сократится численность населения.
К числу крупных проблем относится вопрос о
возможности изменения под влиянием хозяйственной деятельности глобального
климата нашей планеты. Особое значение этого вопроса заключается в том, что
такое изменение может оказать существенное влияние на хозяйственную
деятельность человека раньше всех других глобальных экологических
нарушений.
При определенных условиях влияние хозяйственной
деятельности человека на климат может в сравнительно близком будущем
привести к потеплению, сравнимому с потеплением первой половины 20 века, а
затем намного превзойти это потепление. Таки образом, изменение климата,
возможно, является первым реальным признаком глобального экологического
кризиса, с которым столкнется человечество при стихийном развитии техники и
экономики.
Основной причиной этого кризиса на его первой стадии
будет пераспределение количества осадков, выпадающих в различных районах
земного шара, при их заметном уменьшении во многих районах неустойчивого
увлажнения. Поскольку в этих районах расположены важнейшие области
производства зерновых культур, изменение режима осадков может существенно
затруднить проблему повышения урожайности для обеспечения продовольствием
быстро растущего населения земного шара.
По этой причине вопрос о предотвращения нежелательных
изменений глобального климата является одной из существенных экологических
проблем современности.
Проблема регулирования климата
Для предотвращения неблагоприятных изменений климата,
возникающих под влиянием хозяйственной деятельности человека,
осуществляются различные мероприятия; наиболее широко ведется борьба с
загрязнением атмосферного воздуха. В результате применения во многих
развитых странах различных мер, включающих очистку воздуха, используемого
промышленными предприятиями, транспортными средствами, отопительными
загрязнения воздуха в ряде городов. Однако во многих районах загрязнение
воздуха усиливается, причем, имеется тенденция к росту глобального
загрязнения атмосферы. Это указывает на большие трудности предотвращения
роста количества антропогенного аэрозоля в атмосфере.
Еще труднее были бы задачи (которые пока еще не
ставились) предотвращения увеличения содержания углекислого газа в
атмосфере и роста тепла, выделяемого при преобразованиях энергии,
используемой человеком. Простых технических средств решения этих задач не
существует, кроме ограничений потребления топлива и потребления большинства
видов энергии, что ближайшие десятилетия несовместимо с дальнейшим
техническим прогрессом.
Таким образом, для сохранения существующих
климатических условий в близком будущем окажется необходимым применение
метода регулирования климата. Очевидно, что при наличии такого метода он
мог быть использован также для предотвращения неблагоприятных для народного
хозяйства естественных колебаний климата и в дальнейшем, соответствующем
интересам человечества.
Имеется ряд работ, в которых рассматривались
различные проекты воздействия на климат. Один из крупнейших проектов имеет
целью уничтожение арктических льдов для значительного повышения температуры
в высоких широтах. При обсуждении этого вопроса был выполнен ряд
исследований связи режима полярных льдов с общими климатическими условиями.
Влияние исчезновения полярных льдов на климат будет сложным и не во всех
отношениях благоприятным для деятельности человека. Далеко не все
последствия разрушения полярных льдов для климата и природных условий
различных территорий можно сейчас предсказать с достаточной точностью.
Поэтому, при наличии возможности уничтожить льды это мероприятие
осуществлять в ближайшем будущем нецелесообразно.
Из других путей воздействия на климатические условия
заслуживает внимание возможность изменения атмосферных движений большого
масштаба. Во многих случаях атмосферные движения неустойчивы, в связи с чем
возможны воздействия на них с затратой сравнительно небольшого количества
В других работах упоминаются некоторые методы
воздействия на микроклимат в связи с агрометеорологическими задачами. К их
числу относятся различные способы защиты растений от заморозков, затенение
растений с целью защиты их от перегрева и излишнего испарения влаги,
посадки лесных полос и другие.
В некоторых публикациях упоминаются другие проекты
воздействия на климат. К их числу относятся идеи воздействия на некоторые
морские течения путем строительства гигантских плотин. Но ни один проект
такого рода не имеет достаточного научного обоснования, возможное влияние
их осуществления на климат остается совершенно неясным.
Другие проекты включают предложения о создании
крупных водоемов. Оставляя в стороне вопрос о возможности осуществления
такого проекта, следует отметить, что связанные с ним изменения климата
изучены очень мало.
Можно думать, что некоторые из выше перечисленных
проектов воздействия на климат ограниченных территорий будут доступны для
техники близкого будущего, или целесообразность их осуществления будет
доказана.
Гораздо большие трудности на пути осуществления
воздействий на глобальный климат,то есть на климат всей планеты или ее
значительной части.
Из различных источников путей воздействия на климат,
по-видимому,наиболее доступен для современной техники метод, основанный на
увеличении концентрации аэрозоля в нижней стратосфере. Осуществление этого
воздействия на климат имеет целью предотвратить или ослабить изменения
климата, которые могут возникнуть через несколько десятилетий под влиянием
хозяйственной деятельности человека. Воздействия такого масштаба могут быть
необходимы в 21 веке, когда в результате значительного роста производства
энергии может существенно повысится температура нижних слоев атмосферы.
Уменьшение прозрачности стратосферы в таких условиях может предотвратить
нежелательные изменения климата.
Заключение
Из выше перечисленных материалов можно сделать
вывод,что в современную эпоху глобальный климат уже в некоторой мере
изменен в результате хозяйственной деятельности человека. Эти изменения
обусловлены главным образом увеличением массы аэрозоля и углекислого газа в
атмосфере.
Современные антропогенные изменения глобального климата сравнительно
невелики, что частично объясняется противоположным влиянием на температуру
воздуха роста концентрации аэрозоля и углекислого газа. Тем не менее эти
изменения имеют определенное практическое значение, в основном в связи с
влиянием режима осадков на сельскохозяйственное производство. При
сохранении современных темпов хозяйственного развития антропогенные
изменения могут быстро возрасти и достигнуть масштабов, превышающих
масштабы естественных колебаний климата, происходивших в течение последнего
столетия.
В дальнейшем при этих условиях изменения климата
будут усиливаться, причем в 21 веке они могут стать сравнимыми с
естественными колебаниями климата. Очевидно, что столь значительные
изменения климата могут оказать громадное влияние на природу нашей планеты
и многие стороны хозяйственной деятельности человека.
В связи с этим возникают задачи предсказания
антропогенных изменений климата, которые возникнут при различных вариантах
хозяйственного развития, и разработки методов регулирования климата,
которые должны предотвратить его изменения в нежелательном направлении.
Наличие этих задач существенно изменяет значение исследований изменений
климата и особенно изучения причин этих изменений. Если раньше такие
исследования имели в значительной мере познавательные цели, то сейчас
выясняется необходимость их выполнения для оптимального планирования
развития народного хозяйства.
Следует указать на международный аспект проблемы
антропогенных изменений климата, который приобретает особенно большое
значение при подготовке крупномасштабных воздействий на климат. Воздействие
на глобальный климат приведет к изменению климатических условий на
территорий многих стран, причем характер этих изменений в разных районах
будет различным. В связи с этим в работе Е. К. Федорова неоднократно
указывалось, что осуществление любого крупного проекта воздействия на
климат возможно только на основе международного сотрудничества.
Сейчас есть основания для поставки вопроса о
заключении международного соглашения, запрещающего осуществление
несогласованных воздействий на климат. Такие воздействия должны разрешаться
только на основе проектов, рассмотренных и одобренных ответственными
международными органами. Это соглашение должно охватывать как мероприятия
по направленному воздействию на климат, так и те виды хозяйственной
деятельности человека, которые могут привести к непреднамеренным
применениям глобальных климатических условий.
Литература
Будыко М.И. Изменения климата.- Ленинград: Гидрометеоиздат, 1974. - 279 с.
Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем.- Ленинград: Гидрометеоиздат, 1980.-
Лосев К.С. Климат: вчера, сегодня... и завтра?- Ленинград,
Гидрометеоиздат, 1985. 173 с.
Монин А.С., Шишков Ю.А. История климата.- Ленинград: Гидрометеоиздат,
На Земле определяет характер многих черт природы. Климатические условия сильно влияют также на жизнь, хозяйственную деятельность людей, их здоровье и даже биологические особенности. Вместе с тем климаты отдельных территорий не существуют обособленно. Они представляют собой части единого для всей планеты атмосферного процесса.
Классификация климатов
Климаты Земли, имеющие черты сходства, объединяют в определённые типы, которые сменяют друг друга по направлению от экватора к полюсам. В каждом полушарии выделяют по 7 климатических поясов, из которых 4 основных и 3 переходных. Такое разделение основано на размещении по земному шару воздушных масс с разными свойствами и особенностями движения воздуха в них.
В основных поясах весь год формируется одна воздушная масса. В экваториальном поясе - экваториальная, в тропическом - тропическая, в умеренном - воздух умеренных широт, в арктическом (антарктическом) - арктическая (антарктическая). В переходные пояса, находящиеся между основными, в разные сезоны года поочерёдно заходят из прилегающих основных поясов. Здесь по сезонам меняются условия: летом они такие же, как в соседнем более тёплом поясе, зимой - такие же, как в соседнем - более холодном. Вместе со сменой воздушных масс в переходных поясах меняются и погоды. Например, в субэкваториальном поясе летом преобладает жаркая и дождливая погода, а зимой - более прохладная и сухая.
Климат внутри поясов неоднороден. Поэтому пояса делят на климатические области. Над океанами, где образуются морские воздушные массы, расположены области океанических климатов, а над материками - континентальных. Во многих климатических поясах на западных и восточных побережьях материков формируются особые типы климата, отличающиеся как от континентальных, так и от океанических. Причина этого - взаимодействие морских и континентальных воздушных масс, а также наличие океанических течений.
К жарким относятся и . Эти территории постоянно получают значительное количество тепла из-за большого угла падения солнечных лучей.
В экваториальном поясе весь год господствует экваториальная воздушная масса. Нагреваемый воздух в условиях постоянно поднимается вверх, что приводит к образованию дождевых облаков. Здесь ежедневно выпадают ливневые осадки, часто с . Количество осадков 1000-3000 мм в год. Это больше, чем может испариться влаги. В экваториальном поясе один сезон года: всегда жарко и влажно.
В тропических поясах весь год господствует тропическая воздушная масса. В ней воздух опускается из верхних слоев тропосферы к земной поверхности. Опускаясь, он нагревается, и даже над океанами не образуется облаков. Преобладает ясная погода, при которой солнечные лучи сильно нагревают поверхность. Поэтому на суше средняя летом выше, чем в экваториальном поясе (до +35 ° С). Зимние температуры ниже летних вследствие уменьшения угла падения солнечных лучей. Из-за отсутствия облаков в течение всего года очень мало осадков, поэтому на суше распространены тропические пустыни. Это самые жаркие территории Земли, на которых отмечаются температурные рекорды. Исключение составляют восточные берега материков, которые омываются тёплыми течениями и находятся под действием пассатов, дующих с океанов. Поэтому здесь выпадает много осадков.
Территорию субэкваториальных (переходных) поясов летом занимает влажная экваториальная воздушная масса, а зимой — — сухая тропическая. Поэтому здесь жаркое и дождливое лето и сухая и тоже жаркая - из-за высокого стояния Солнца - зима.
Умеренные климатические пояса
Занимают около 1/4 поверхности Земли. Они имеют более резкие сезонные различия в температуре и осадках, чем жаркие пояса. Это связано со значительным уменьшением величины угла падения солнечных лучей и усложнением циркуляции. В них весь год находится воздух умеренных широт, но отмечаются частые вторжения арктического и тропического воздуха.
В Южном полушарии господствует океанический умеренный климат с нежарким летом (от +12 до +14 °С), мягкой зимой (от +4 до +6 °С) и обильными осадками (около 1000 мм в год). В Северном полушарии большие площади занимает материковый умеренный и . Его главная особенность - резко выраженные изменения температуры по сезонам года.
На западные берега материков круглый год поступает влажный воздух с океанов, приносимый западными умеренных широт, здесь выпадает много осадков (1000 мм в год). Лето прохладное (до + 16 °С) и влажное, а зима влажная и тёплая (от 0 до +5 °С). По направлению с запада на восток в глубь материков климат становится более континентальным: количество осадков уменьшается, летние температуры возрастают, а зимние понижаются.
На восточных берегах материков формируется муссонный климат: летние муссоны приносят с океанов обильные осадки, а с зимними, дующими с континентов на океаны, связана морозная и более сухая погода.
В субтропические переходные пояса зимой приходит воздух умеренных широт, а летом - тропический воздух. Для материкового субтропического климата характерно жаркое (до +30 °С) сухое лето и прохладная (от 0 до +5 °С) и несколько более влажная зима. Осадков за год выпадает меньше, чем может испариться, поэтому преобладают пустыни и . На побережьях материков много осадков, причём на западных берегах дождливо зимой благодаря западным ветрам с океанов, а на восточных - летом благодаря муссонам.
Холодные климатические пояса
В земная поверхность во время полярного дня получает мало солнечного тепла, а во время полярной ночи не нагревается совсем. Поэтому арктическая и антарктическая воздушные массы очень холодные и содержат мало . Антарктический материковый климат наиболее суровый: исключительно морозная зима и холодное лето с отрицательными температурами. Поэтому покрыта мощным ледником. В Северном полушарии похожий климат в , а над - морской арктический. Он теплее антарктического, так как океанские воды, даже покрытые льдами, дают дополнительное тепло.
В субарктическом и субантарктическом поясах зимой господствует арктическая (антарктическая) воздушная масса, а летом - воздух умеренных широт. Лето прохладное, короткое и влажное, зима длинная, суровая и малоснежная.
Представляем вашему вниманию видеоурок по теме «Климат». Вначале мы определим, что входит в понятие «климат». Рассмотрим примеры разнообразных погодных режимов для различных местностей. Также обсудим, какие существуют климатические характеристики и какую роль играет климат в жизни человека и планеты в целом.
Существует деление на пять типов климата, которые, в свою очередь, делятся на множество подтипов. Типы климата: тропический, субтропический, высокогорный, среднеширотный и высокоширотный . Тропический климат существует между 30 градусами северной и 30 градусами южной широты. Во влажных тропических лесах (рядом с экватором) весь год тепло и влажно. В тропической зоне различают: тропические саванны, где климат очень сухой для лесов, тропические степи (там еще суше), тропический влажно-континентальный и тропический пустынный климат.
Субтропический климат бывает, в основном, между 30 и 40 градусами северной и южной широты. Делится на средиземноморский климат, признаки которого - это жаркое, сухое лето и мягкая, влажная зима, и влажный субтропический климат с жарким летом и мягкой зимой, с обильным количеством осадков, которые благоприятно сказываются на произрастании лесов.
Среднеширотный климат характерен для зоны между 40 и 60 градусами северной и южной широты. Сюда входят прохладные степные и пустынные климаты, морской климат побережья Северной Америки и влажные континентальные, каждый из которых отличается разной растительностью и разным количеством осадков.
Высокоширотный климат типичен для зоны от 60 градусов северной и южной широты до полюсов. Здесь лютует холодная зима, а летом довольно прохладно. На этой территории находится район таежного климата (холодная зима); тундровый климат, на территории которого произрастают только травы, мхи и лишайники; и полярный климат, где имеются только огромные ледники.
Высокогорный климат свойственен для районов высоко в горах на всей территории Земли, включая и экватор.
Климат оказывает влияние на различные оболочки Земли, на человека, его образ жизни и его хозяйственную деятельность. Климат влияет на рельеф, почву, растительный и животный мир. Климатические условия учитывают при прокладке разного типа дорог, строительстве домов, водохранилищ, различных предприятий. Климат обязательно нужно учитывать при отдыхе, путешествиях.
Рис. 3. Природа жаркого влажного климата ()
Домашнее задание
Параграф 43.
1. Что такое климат?
Список литературы
Основная
1. Начальный курс географии: учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений / Т.П. Герасимова, Н.П. Неклюкова. - 10-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2010. - 176 с.
2. География. 6 кл.: атлас. - 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа; ДИК, 2011. - 32 с.
3. География. 6 кл.: атлас. - 4-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, ДИК, 2013. - 32 с.
4. География. 6 кл.: конт. карты: М.: ДИК, Дрофа, 2012. - 16 с.
Энциклопедии, словари, справочники и статистические сборники
1. География. Современная иллюстрированная энциклопедия / А.П. Горкин. - М.: Росмэн-Пресс, 2006. - 624 с.
Литература для подготовки к ГИА и ЕГЭ
1. География: Начальный курс: Тесты. Учеб. пособие для учащихся 6 кл. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2011. - 144 с.
2. Тесты. География. 6-10 кл.: Учебно-методическое пособие / А.А. Летягин. - М.: ООО «Агентство «КРПА «Олимп»: «Астрель», «АСТ», 2001. - 284 с.
1.Федеральный институт педагогических измерений ().
2. Русское географическое общество ().
3.Geografia.ru ().