Так що ж таке клімат?
Поняття «клімат» набагато складніше визначення погоди. Адже погоду можна увесь час безпосередньо бачити і відчувати, можна відразу описати словами або цифрами метеорологічних спостережень. Щоб скласти собі навіть саме приблизне уявлення про клімат місцевості, в ній потрібно прожити принаймні кілька років. Звичайно, не обов'язково їхати туди, можна взяти за багато років дані спостережень метеорологічної станції цієї місцевості. Однак такий матеріал - це багато і багато тисяч різних цифр. Як же розібратися в цьому достатку цифр, як знайти серед них ті, що відображають властивості клімату даної місцевості?
Це завдання непросте, і тому кліматологія (наука, що вивчає клімат) для характеристики його властивостей використовує численні різноманітні прийоми обробки метеорологічних спостережень.
Як би не були зручні середні величини, вони не відображають всіх властивостей клімату
Багато рідкісних і незвичайні відхилення від середніх умов - також важлива властивість клімату. Наприклад, в Японії, на Філіппінах, на півдні США рідкісні жорстокі урагани завдають величезні руйнування і забирають людські життя. Але це властивість клімату ніяк не можна визначити за середніми швидкостями вітру. Середні величини температури не відображають заморозки навесні і восени, випадки надзвичайної літньої спеки з посухою, незвичайні зимові морози. Тому, крім обчислення середніх величин метеорологічних елементів, серед даних спостережень за багато років кліматологи звертають увагу на найвищу і найнижчу температуру, саму пізню дату весняного заморозка і найбільш ранню дату осіннього і т. Д.
Все ж і цього недостатньо. Адже погода впливає на нас відразу всіма своїми елементами, а середні і крайні величини виводять для кожного з цих елементів окремо. Відомо, що однаковий мороз переноситься людиною досить по-різному при сильному вітрі і затишності. Однак за середніми і крайніх значень температури і швидкості вітру взимку ми не зможемо визначити, як часто в цій місцевості буває сильний мороз при сильному вітрі: адже найнижча температура і найсильніший вітер майже напевно спостерігалися в різний час.
Виявилося необхідним на додаток до інших методів використовувати і так званий «комплексний» метод. Вся шкала можливих на земній кулі значень температури від найжорстокіших морозів до самої задушливої спеки ділиться на проміжки, наприклад по 5 градусів. Кожен проміжок, або градація, отримує своє умовне позначення. Наприклад, градація від 2 ° до 7 ° позначається 5 °, від 7 ° до 12 ° - 10 ° і т. Д. Так само роблять з іншими елементами - швидкістю вітру, вологістю повітря тощо. Потім для кожного дня визначають, в який проміжок потрапляє спостерігалася температура, виписують умовне позначення цієї градації. Потім визначають умовні позначення для кожного з решти елементів. Після обробки матеріалів за все багаторічного періоду підраховують, скільки разів за ці роки спостерігався кожен з воз-мужніх комплексів, метеорологічних елементів.
Тепер має бути зрозуміло, чому вчені кліматом будь-якої місцевості називають властивий їй складний багаторічний режим погоди з усіма можливими коливаннями погодних умов.
Клімат відіграє величезну роль в житті людини
Вивчаючи особливості клімату, можна дізнатися, які сільськогосподарські рослини вигідно розводити в тій чи іншій місцевості, які методи застосовувати при їх вирощуванні, де краще будувати поселення, наскільки утеплювати житло, де готуватися до снігових заметів взимку і т. Д. Для передбачення погоди, боротьби з шкідливими властивостями клімату, потрібно знати не тільки властивості клімату, але і те, як вони формуються, чому клімат різних місцевостей відрізняються один від одного.
Стародавні греки думали, що клімат залежить тільки від нахилу падаючих на Землю сонячних променів. По-грецьки слово «клімат» означає нахил. Греки знали, що чим вище сонце над горизонтом, ніж крутіше сонячні промені падають на земну поверхню, тим повинно бути тепліше.
Плаваючи на північ, греки попадали в місця з більш холодним кліматом. Вони бачили, що сонце опівдні тут коштує нижче, ніж в той же час року в Греції. А в печені Єгипті воно, навпаки, піднімається вище. Тепер нам відомо, що атмосфера пропускає в середньому три чверті тепла сонячних променів до земної поверхні і тільки одну чверть затримує. Тому спочатку земна поверхня нагрівається сонячними променями, і тільки потім вже від неї починає нагріватися повітря. Цим визначається різниця в кліматі між вічно жаркими тропічними країнами, де сонце опівдні цілий рік піднімається високо, а двічі чи один раз на рік стоїть прямо над головою, і крижаними пустелями Арктики і Антарктики, де кілька місяців сонце взагалі не показується з-за обрію .
Відмінності клімату на одній і тій же географічній широті
випари тепла
Крім того, на випаровування води в морях, річках, озерах та на вологих ділянках суші затрачається дуже велика кількість сонячного тепла. За рахунок холодної дії випару в зрошуваному оазисі буває не так жарко, як у оточуючій пустелі.
Значить, дві місцевості можуть одержувати зовсім однакову кількість сонячного тепла, але по-різному його використовувати. Через це температура земної поверхні навіть на двох сусідніх ділянках може відрізнятися на багато градусів. Поверхня піску в пустелі літнім днем нагрівається до 80 °, а температура ґрунту і рослин у сусідньому оазисі виявляється на кілька десятків градусів холодніше.
Дотичний з ґрунтом, рослинний покрив або водною поверхнею повітря або нагрівається, або охолоджуєте в залежності від того, що тепліше - повітря чи земна поверхня. Так як саме земна поверхня в першу чергу одержує сонячне тепло, то вона в основному передає його повітрю. Самий нижній шар повітря швидко перемішується з лежачим над ним шаром, і таким шляхом тепло від землі усе вище поширюється в атмосферу.
Однак так буває далеко не завжди. Наприклад, вночі земна поверхня охолоджується швидше повітря, і він віддає їй своє тепло: потік тепла направляється вниз. А взимку над засніженими просторами материків в наших помірних широтах і над полярними льодами такий процес йде безперервно. Земна поверхня чи тут зовсім не одержує сонячного тепла, або отримує його занадто мало і тому безупинно відбирає тепло у повітря. Якби повітря було нерухоме, і не існувало вітру, то над сусідніми по-різному нагрітими ділянками земної поверхні спочивали б маси повітря з різними температурами. Їх кордону можна було б простежити до верхніх меж атмосфери. Але повітря безупинно рухається, і його течії прагнуть знищити ці відмінності.
Рух повітря на морем
Уявімо собі, що повітря рухається над морем з температурою води 10 °, і на своєму шляху проходить над теплим островом з температурою поверхні 20 °. Над морем температура повітря така ж, як води, але, як тільки потік переходить через берегову лінію і починає просуватися в глиб суші, температура його самого нижнього тонкого шару починає підвищуватися і наближається до температури суші. Але ось потік доходить до протилежного берега острова, вступає знову на море і починає прохолоджуватися - теж знизу вгору.
Якщо повітряний плин з моря переходить на покритий снігом материк і рухається над ним багато тисяч кілометрів, то воно охолоне на кілька кілометрів вгору. Якщо холодний або теплий ділянка простирається на сотні кілометрів, то його вплив на атмосферу можна буде простежити тільки на сотні метрів вгору, при менших розмірах - висота ще менше.
Три види клімату - великий, середній і малий
Великий клімат складається під впливом тільки географічної широти і найбільших ділянок земної поверхні - материків, океанів. Саме цей клімат зображують на світових кліматичних картах. Великий клімат змінюється плавно і поступово на великих відстанях, не менше тисяч або багатьох сотень кілометрів.
Особливості клімату окремих ділянок довжиною в кілька десятків кілометрів (велике озеро. Лісовий масив. Велике місто і т. Д.) Відносять до середнього (місцевому) клімату, а більш дрібних ділянок (пагорби, низини, болота, гаї і т. Д.) - до малого клімату. Без такого поділу не можна було б розібратися, які відмінності клімату головні, які - другорядні.
Іноді кажуть, що створення Московського моря на каналі імені Москви змінило клімат Москви. Це не вірно. Площа Московського моря для цього занадто мала.
Різний приплив сонячного тепла на різних широтах і неоднакове використання цього тепла земною поверхнею не можуть повністю пояснити нам всі особливості клімату, а то й враховувати значення характеру циркуляції атмосфери.
повітряні течії
Повітряні течії увесь час переносять тепло і холод з різних областей земної кулі, вологу з океанів на сушу, а це призводить до виникнення циклонів і антициклонів.
Хоча циркуляція атмосфери увесь час змінюється, і ми відчуваємо ці зміни в змінах погоди, все ж порівняння різних місцевостей показує деякі постійні місцеві властивості циркуляції. В одних місцях частіше дують північні вітри, в інших - південні. Циклони мають свої улюблені шляхи руху, антициклони - свої, хоча, звичайно, в будь-якому місці бувають будь-які вітри, і циклони усюди змінюються антициклонами. У циклонах випадають дощі і снігопади, а в антициклонах стоїть ясна погода.
Циркуляція атмосфери створює дуже важливе для всього живого на Землі явище - безперервний круговорот води в природі. Якби не було такого кругообігу води, то вся суша була б млявою.
