Как характер подстилающей поверхности влияет на климат

Циркуляция атмосферы

Для климата важны перемещения воздушных масс как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Чем сильнее прогревается воздух, тем ниже его плотность, поэтому он поднимается вверх, образуя области низкого давления. Так как на полюсах температура воздуха ниже, то давление там выше, в результате чего воздушные массы в нижних слоях атмосферы движутся от полюсов к экватору. В верхних же слоях атмосферы наблюдается обратное движение воздуха, от экватора к полюсам.

Вращение Земли вокруг собственной оси создает силу Кориолиса, которая отклоняет потоки воздуха в нижних слоях атмосферы на запад, а в верхних – на восток. В результате комбинации этих движений образуются ветра, известные как пассаты (направленные на запад и к экватору) и обратные им антипассаты.

Солнечная радиация

Свет, падающий на поверхность планеты, играет важнейшую роль в климате местности. Чем больше излучения попадает на участок Земли, тем выше там средняя температура. Интенсивность радиации в первую очередь зависит от широты. Регионы, расположенные вблизи экватора, получают больше тепла, а полярные области испытывают дефицит солнечной энергии. Именно по этой причине они являются самыми холодными районами планеты.

Почему на полюса падает меньше света? Количество световой энергии, приходящейся на единицу площади, зависит от наклона этой площадки. Солнечные лучи падают на экватор под прямым углом, а на полюса под острым, из-за чего экваториальные области прогреваются лучше.

Большое значение играет и продолжительность светового дня в регионе. На полюсах в одни времена года наблюдаются полярные ночи, а в другие – полярные дни, когда свет падает на поверхность круглосуточно. На экваторе же таких колебаний длительности светового дня нет. В результате в полярных областях климат сильнее изменяется в зависимости от сезона, в то время как на экватора разница между зимними и летними температурами незначительна.

На количество поступающей солнечной энергии влияет и облачность в регионе. Облака из-за белого света отражают солнечный свет, понижая температуру местности.

Шероховатость — подстилающая поверхность

Шероховатость подстилающей поверхности оказывает наибольшее влияние на формирование профилей скорости ветра в приземном слое атмосферы.

Изменение коэффициентов местного cj и полного Су сопротивлений пластины в зависимости от Кех и ( L — длина пластины.

Она тем больше, чем больше шероховатость подстилающей поверхности и чем интенсивнее развита турбулентность, и поэтому увеличивается с усилением ветра и уменьшением термич.

TI) позволяет по измеренной скорости G и известной шероховатости подстилающей поверхности г0 определить также и турбулентное напряжение трения у поверхности Земли, которое является одной из важнейших характеристик турбулентности в приземном слое воздуха. Однако при малых z коэффициент турбулентной вязкости К приблизительно равен хм г, так что в первом уравнении (7.67) можно заменить множитель Ф единицей.

На течение воздуха в приземном слое существенное воздействие оказывают шероховатость подстилающей поверхности ( земли), а также рельеф местности и строения.

Этот внутренний пограничный слой подобен тому, который вызывается изменением шероховатости подстилающей поверхности.

В I зоне невозмущенного потока наблюдается логарифмический профиль скоростей, определяемый степенью шероховатости подстилающей поверхности. Вокруг здания граница невозмущенного потока принимается, исходя из условия: вектор скорости потока не более чем на 5 % отличается от вектора скорости на той же высоте в удалении от здания.

Значения 6 и а, рекомендуемые в (, ].

Из их рассмотрения напрашивается следующий прием для установления связи между скоростями ветра при различных условиях шероховатости подстилающей поверхности.

В городах, на лесных полянах скорости ветра уменьшаются по сравнению с окружающим районом, причем увеличение шероховатости подстилающей поверхности за счет лесов сказывается сильнее, чем влияние барических градиентов.

Наибольшие скорости ветра ( м / сек различной вероятности. Данные таблицы представляют собою расчетные характеристики больших скоростей ветра, которые можно наблюдать один раз в один год, 5, 10 и 20 лет.

Резкое уменьшение скоростей ветра по мере удаления от побережья в глубь территории объясняется значительной облесенностью Латвии, увеличивающей шероховатость подстилающей поверхности, и большим трением в приземном слое.

Средняя годовая скорость ветра в различных условиях местоположения.

Летом ( июнь, июль) в связи с наименьшей в году величиной барического градиента, а также с увеличением шероховатости подстилающей поверхности ( растительность) скорость ветра наименьшая в году. С июля по август скорость ветра ежемесячно колеблется в пределах 3 5 — 5 5 м / сек на побережье и 2 5 — 3 5 м / сек во внутренних районах.

Влияние города на трансформацию профиля ветра в соответствии с результатами анализа материалов наблюдений на высотных мачтах проявляется приближенно как эффект увеличения шероховатости подстилающей поверхности ZQ. Согласно Оке ( Оке, 1969), значение шероховатости ZQ составляет 1 2 м для Ливерпуля и 1 6 м для Токио.

Второстепенные климатические факторы

Кроме вышеописанных, существуют и другие факторы, которые оказывают существенное влияние на климат определенных регионов мира или планеты в целом.

Удаленность от океана

На климат региона большое влияние оказывает его удаленность от морей и океанов. Дело в том, что вода обладает огромной теплоемкостью, поэтому в летние месяцы она охлаждает прибрежные районы, а в зимние согревает их. Из-за этого эффекта на одной и той же широте могут фиксироваться разные температуры средние температуры января. Например, на северной широте 60° январская температура в Санкт-Петербурге равняется -8°С, а районе реки Лены она опускается до -40°С. Также в континентальных областях выпадает меньшее количество осадков. Вследствие этого выделяют морской и континентальный климат.

Близость океанов влияет и на направление ветров. В тропических областях наблюдается ветра, именуемые муссонами. Летом они дуют с океана на материк, так как воздух над океанами холоднее. В зимние же месяцы они меняют свое направление на противоположное.

Океанические течения

Течения в океанах также оказывают сильное влияние на климат. В качестве примера можно привести Гольфстрим, несущий теплые воды из Атлантики в Северный Ледовитый океан. Однако по мере проникновения в Арктику он теряет свою силу. Поэтому на арктическом побережье Баренцева моря климат мягче, чем, например, в море Лаптевых.

Подстилающая поверхность

На погоду влияет не только высота рельефа, но и характер подстилающей поверхности. Снег и лед отражают большую часть солнечного света, падающего на них, что вызывает дополнительное охлаждение ледников. Во многом из-за этого климат в Антарктиде значительно холоднее, чем на Северном полюсе планеты. Отражающая способность той или иной поверхности называется альбедо.

Человеческая деятельность

Наконец, в последние века на климат существенное влияние стал оказывать человек. Известно, что в крупных мегаполисах средняя температура воздуха несколько выше, чем в окружающих их сельских районах. Это связано с отоплением большого числа домов и активным использованием электроэнергии и транспорта. Также человек может осушать и орошать районы Земли, строить лесные защитные ограждения, распахивать территорию, вырубать леса, создавать огромные водохранилища. Вся эта деятельность ведет к изменению климата в отдельных регионах. В глобальном масштабе человечество выбрасывает в атмосферу огромное количество углекислого газа и других газов, которые создают парниковый эффект и вызывают глобальное потепление.

Влияние океанов на климат России

Важным значением для формирования климата на территории нашей страны является наличие различных форм рельефа, растительный покров, а также близость и отдалённость от водных объектов. Рассмотрим подробнее положение России относительно океанов. Страна имеет выход к трем из них – к Северному Ледовитому, Тихому и Атлантическому. Чем ближе к морю, тем климат более мягкий и влажный, чем дальше, тем он контрастнее и суше. В Умеренных широтах преобладают западные ветры, поэтому свыше половины территории страны испытывает на себе влияние Атлантического океана, несмотря на то, что находится он дальше, чем другие. Роль Тихого океана значительна лишь только для Дальнего Востока. Северный Ледовитый океан, граница с которым наиболее протяжённая, оказывает влияние не только на прибрежные северные территории. Из-за равнинного рельефа и открытости нашей страны к северу его влияние на себе испытывают и южные регионы. Огромные размеры России повлияли на то, что преобладающая её часть лежит на большом удалении от океанов. Характерная черта удалённых от всех океанов территории – это господство континентального климата с небольшим количеством осадков и резкими различиями температуры лета и зимы. Амплитуда достигает здесь 90C, континентальность возрастает здесь с запада на восток по мере отдаления от Атлантического океана.

Евгений Тутлаев

Очень нравится писать о путешествиях и туризме! Открыт и буду рад сотрудничеству с турфирмами, гидами, организаторами путешествий, авиаперевозчиками! Пишите!

Оцените автора