Распределение осадков по земной поверхности

Распределение осадков на материках и наокеанах - результат взаимодействия звеньев системы «океан – атмосфера – материк». Решающую роль в распределении осадков по земной поверхности играют:

а) солнечная радиация и тепловые свойства воздушных и водных масс;

б) циркуляция атмосферы и гидросферы;

в) широтное положение, величина и конфигурация материков.

Так как величину испарения определяют напряжение солнеч­ной радиации и температура воздуха и воды, то количество осад­ков больше в жарких климатах и меньше в холод­ных. Действительно, почти половина всех дождей выпадает в поя­се между 20° с.ш. и 20° ю.ш.

На оба полярных пояса приходится только 4% влагооборота.

В экваториальном поясе среднее годо­вое количество осадков приближается к 2000 мм, в полярных странах оно меньше 200мм.

Роль динамики атмосферы в распределении осадков двоякая. Вертикальная ее составляющая - тепловая конвекция, фронталь­ное скольжение, орографическое поднятие - обеспечивает конден­сацию пара, а нисходящие токи в антициклонах или при опуска­нии воздуха по склонамее исключают. Горизонтальное перемещение воздушных масс перераспределяет влагу. Теплые и холодные океанские течения оказывают влияние и на испарение влаги, и на ее перенос.

В результате сочетания перечисленных процессов и гео­графических факторов, участ­вующих в формировании атмос­ферных осадков, распределены они по поверхности земного шара зонально-регионально.

Зональность проявляется в существовании чередующихся зон максимумов и минимумов выпадения осадков: экваториальный максимум сменяется минимумами тропиче­ских поясов обоих полушарий, за которыми идут максимумы умеренных широт и минимумы полярных стран.

Региональность состоит в том, что каждая зона в направ­лении с запада на восток рас­падается на участки - регионы с разным количеством осадков.

Экваториальная зона максимального количества осадков про­стирается приблизительно от 17° с.ш. до 20° ю.ш. В эту зону входят Амазония, территории северней и южней ее, Центральная Африка, область джунглей на южных склонах Гималаев, Зондский архи­пелаг, Новая Гвинея. Образование экваториального максимума дождей вызвано, во-первых, поступлением огромного количества парообразной влаги из тропических поясов, во-вторых, мощным подъемом воздуха, обусловленного выделением скрытой теплоты фазового перехода воды из пара в жидкость, и его адиабатическим охлаждением с высотой.

Наибольшее количество осадков выпадает на склонах гор, где поднимаются влажные воздушные массы пассатов: Кауаи на Гавайских островах - 11684 мм, Черрапунджа на склоне хребта Хассия в Гималаях - 11 633 мм, Дебунджа на склоне вулкана Камерун - 10 287 мм, Кибдо в Андах Колумбии – 8 992 км.

Тропические пояса, от 20 до 32° обоих полушарий, характеризуются господством сухого воздуха. Здесь располагаются два пояса пустынь. Сухость воздуха объясняется его адиабатическим нагреванием и иссушением в нисходящих токах антициклонов. У западных берегов, омываемых холодными течениями, темпера­турная стратификация неблагоприятна для образования осадков: у водной поверхности воздух холоднее, чем вверху и над сушей. Влага, испарившаяся с океанов в тропических широтах, перено­сятся к экватору.

В пустынях осадков выпадает меньше, чем 200 мм в год. Наименьшее в мире их количество - только 0,8 мм - наблюдается в Арике в пустыне Атакама; в Вади-Хальфе в Судане - 2,5 мм, в Адене - 43.9 мм, в Мулке в Австралии - 102,9 мм.

Восточные части материков - Флорида и район Рио-де-Жаней­ро, Юго-Восточная Азия, Юго-Восток Африки и Восточная Авст­ралия - орошаются дождями, приносимыми пассатами, дующими с океана. Здесь климат влажный тропический.

Начиная от 30° с.ш. и ю.ш. в субтропических и умеренных поясах количество осадков увеличивается и в средних широтах (от 40 до 60° с.ш. и ю.ш.) достигает второго максимума, хотя и значительно меньшего: в среднем 560 - 860 мм, в прибрежных гор­ных странах может достигать 3000 и даже 5000 мм в год.

Образование максимума осадков умеренных широт обусловле­но: а) западным переносом воздушных масс с океана в Евразию, Северо-Западную Америку и Южные Анды, б) циклонической дея­тельностью, в) подъемом воздуха на арктическом и умеренном фронтах и г) муссонной циркуляцией в Восточной Азии.

Умеренному поясу в соответствии с наибольшей площадью материков именно в этих широтах и особенностями атмосферной циркуляции свойственны наибольшие региональные различия в распределении влаги. Взаимодействие звеньев системы «океан - ат­мосфера – материк» таково, что и на материках и на океанах ярко выражены секторы с большим и малым количест­вом осадков.

В субтропических и северном умеренном поясах (в южном умеренном поясе площадь суши незначительна) выделяются три сектора: 1) западный с обильными осадками, 2) центральный с их минимумом и 3) восточный, в котором количество осадков снова уве­личивается.

Западные регионы - Западная Европа, Северо-Западная Аме­рика, западный склон Анд - первыми встречают морские воз­душные массы мУВ и серии циклонов, что обусловливает выпадение обильных осадков.На западных берегах Европы - в Пиренеях, Ирландии, Норвегии выпадает около 1000 мм, а в Скандинавских горах - даже 3000 мм осадков. На склонах Кордильер у Аляски, в Андах Южного Чили проходят изогиеты (линии равного количества осадков) в 2000 и 3000 мм. Наибольшее для умеренных широт количество осадков зарегист­рировано на западном склоне Кордильер в Канаде: в Гендерсон-Лейке 6655 мм.

Во внутриконтинентальных районах Евразии и Северной Амери­ки образуются зоны и регионы недостаточного и скудного увлаж­нения: степные с осадками от 500 мм на западе до 300 мм на восто­ке; полупустынные и пустынные. Самое сухое место в Европе - Астрахань с годовой суммой осадков 162,6 мм в год. В умеренных пу­стынях Азии и Северной Америки осадков выпадает хотя и несколько больше, чем в тропических пустынях, но тоже крайне мало - от 200 до 100 мм (в Турткуле 82 мм в год).

За полярными кругами находятся два высокоширотных мини­мума осадков. Их существование объясняется слабой солнечной радиацией, низкими температурами воздуха и малым возможным влагосодержанием холодного воздуха, ничтожным испарением, а также антициклональной циркуляцией воздуха. Здесь выпадает в среднем около 200 - 250 мм в год. Региональные различия не велики: западные побережья, омывае­мые теплыми водами, получают осадков больше (Кола 400 мм/год), восточные меньше (устье Лены только90мм/год). При низких температурах и малом испарении эта разница не существенна.

Снежный покров

В умеренных широтах зимой, а в полярных странах во все месяцы осадки выпадают преимущественно в виде снега и образуют снежный покров. В Арктике и Антарктике снег лежит круглый год, на севере Сибири - около 8 месяцев, в сред­ней полосе умеренного пояса - меньше полугода, а на широте 45° - около месяца. Южнее снежный покров - неустойчивый.Насевере Крыма и Средней Азии он лежит в среднем около 20 дней; на этих же широтах в Западной Европе его не бывает вообще.

Снег выпадает на северных берегах Средиземного моря (в Не­аполе 1, в Афинах 6 дней в году), исключительно редко в Атла­се, Алжирской Сахаре, Месопотамии, в Южном Китае, на остро­ве Кюсю. В Северной Америке снег выпадает примерно до линии Кали­форния - Флорида.

В южном полушарии наиболее северными пунктами, где слу­чается выпадение снега, являются г. Буэнос-Айрес, мыс Доброй Надежды, город Сидней, южный остров Новой Зеландии. Снежный покров в южном полушарии, за исключением Антарктиды, не об­разуется - в соответствующих широтах нет суши.

Снежный покров - результат и показатель климатических усло­вий средних и высоких широт, сам оказывает огромное влияние на климат: отражая большую долю солнечных лучей, содействует выхолаживанию земной поверхности.

С другой стороны, он смягчает губительное действие очень низких температур на почву и предохраняет ее от глубокого про­мерзания, а сельскохозяйственные культуры - от вымерзания.

Большую роль играет снежный покров в гидрологическом ре­жиме умеренных широт. В холодное время осадки накапливаются, а весной талые снеговые воды частично стекают, частично попол­няют грунтовые воды.

Годовой режим осадков

В природе отчетливо выступают следующие типы сезонного распределения осадков:

Атмосферное увлажнение

На земной поверхности постоянно происходят два противоположно направленных процесса – орошение местности осадками и иссушение ее испарением. Оба эти процесса сливаются в единый и противоречивый процесс атмосферного увлажнения, под которым понимается соотношение количества осадков и испаряемости.

Существует более двадцати способов выражения атмосферного увлажнения. Показатели называются индексами и коэффициентами или сухости или атмосферного увлажнения. Наиболее известны следую­щие:

1.Гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова:

Еt - сумма температур за то же время; она близка к показателю испаряемости.

2.Радиационный индекс сухостиМ.И.Будыко:

Ri = R / LE – отношение радиационного баланса к сумме тепла, необходимого для испарения осадков за год.

В диапазоне радиационного индекса сухости от 0,35 до1,1 располагаются гумидные зоны (тудровая зона и лесные зоны разных широт); от 1,1 до 2,2 – семигумидные зоны (лесостепная, саванновая, степная); от 2,2 до 3,4 – полупустыни; свыше 3,4 – пустыни.

3.Коэффициент увлажнения Г.Н.Высоцкого – Н.Н.Иванова:

К = R / Ep,

где R - сумма осадков (в мм) за месяц,

Ep – месячная испаряемость.

Лучше всего ее выразить в процентах (٪). Например, в тундре осадков выпадает 300 мм, а испаряемость только 200 мм. Следовательно, осадки превосходят испаряемость в 1,5 раза; атмосферное увлажнение равно 150 %, или К = 1,5.

Увлажнение бывает избыточным, больше 100%, или К >1,0, когда осадков выпадает больше, чем может их испариться; достаточным, при котором сумма осадков и испаряемость приблизительно равны (около 100%), или K = 1,0; недостаточным, меньше 100 %, или К < 1,0, если испаряемость превосходит количество осадков; в последней градации полезно выделить ничтожное увлажнение, в котором осадки составляют ничтожную (13% и меньше, или = 0,13) долю испаряемости.

В зоне тундр, лесов умеренных широт и экваториальных лесов увлажнение избыточное (от 100 до 150 %).

В лесостепи и саваннах оно нормальное – немного больше или меньше 100 %, обычно от 99 до 60 %.

От лесостепи в сторону пустынь умеренных широт и от саванн к тропическим пустыням увлажнение падает; оно всюду недостаточное: в степях 60 %, в сухих степях от 60 до 30 %, в полупустынях меньше 30 % и в пустынях от 13 до 10 %.

По степени влажности зоны бывают гумидными - влажными с избыточным увлажнением и аридными – сухими с недостаточным увлажнением. Степень аридности и гумидности бывает различной и выражается соотношением осадков и испаряемости.

Засухи

В зонах лесостепей и степей, где увлажнение 100% и несколько меньше, даже незначительное уменьшение осадков приводит к засухам. Между тем изменчивость месячных сумм осад­ков здесь колеблется около 50—70%, а местами достигает и 90%.

Засуха — длительный, иногда до 60—70 дней, весенний или летний период без дождей или с осадками ниже нормы и с высо­кой температурой. В результате иссякают запасы почвенной вла­ги, урожай снижается или вовсе гибнет.

Различают атмосферную и почвенную засухи. Первая характе­ризуется недостатком осадков, низкой влажностью и высокой температурой воздуха. Вторая выражается в иссушении почвы, приводящем к гибели растений. Почвенная засуха может быть короче атмосферной за счет весенних запасов влаги в почве или поступлении ее из грунта.

Засухи бывают в годы особенно интенсивной циркуляции атмо­сферы, когда на Большой континентальной оси Воейкова антициклоны устойчивы и обширны, опускающийся воздух нагревается и иссушается.

КРАТКИЙ ОБЗОР КЛИМАТОВ ЗЕМЛИ

Погода и климат

Основные атмосферные процессы - нагревание и охлаждение воздуха, циркуляция атмосферы и влагооборот, а также оптические, звуковые и электрические явления в атмосфере образуют погоду.

Погодой называется ход процессов в атмосфере в данное время.Она характеризуется следующими метеорологическими элементами: солнечная радиация (продолжительность солнечного сияния), температура воздуха и поверхности почвы, влажность, давление, ветер, облачность, осадки, снежный покров, горизонтальная видимость и другие атмосферные явления (иней, изморозь, гололедица; гроза, полярное сияние, радуга, круги и венцы около Солнца и Луны.

Если метеорологические элементы характеризовать только на срок наблюдений, то погоду можно определить как состояние атмосферы в данное время. Однако первое определение погоды как хода процессов лучше, ибо в атмосфере происходят непрерывные изменения, приводящие к смене одной погоды другой. Многолетний режим погоды, называемый климатом, определенными климатическими показателями. Так как по характеру погоды один год отличается от другого, то надежными оказываются только те климатические показатели, которые выводятся за длительный (не менее 50) ряд лет.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: