Перед вивченням масштабів і різновидів клімату потрібно розібратися, що впливає на його формування. Існують різні класи кліматотвірних чинників, які прямо впливають на погодні умови в країні та Світі.
Головними показниками є середньорічні температури, а також річна кількість опадів. Однієї причини не буває.
Загальна характеристика
Серед них виділяють зовнішні та внутрішні причини.
Поняття і структура
Особливий режим погодних умов, характерний для конкретної місцевості, називається кліматом. Це закономірна зміна всіх типів погоди. Кліматичні умови впливають на живу і неживу природу планети. Від них залежить стан:
- водних ресурсів;
- ґрунту;
- флори і фауни.
Окремі галузі економіки, наприклад, аграрний сектор, знаходяться в прямій залежності від факторів клімату. Усталені умови погоди формуються на тлі взаємодії різних передумов. Фактори впливу:
- Зовнішні (світність Сонця, розташування земної орбіти, нахил її осі, розмір і маса планети, гравітація і магнітне поле, внутрішнє тепло).
- Внутрішні (склад атмосфери, розподіл суші та водних ресурсів, рельєф місцевості, течія океану).
Географічна широта місцевості обумовлює кут падіння променів сонця, але отримання теплої енергії залежить від близького розташування океану. Чим далі він, тим менше клімат схильний до випадання опадів. Хмарність в таких місцях невисока, зима прохолодна, літо тепле.
Перераховані характеристики властиві континентальній зоні. Над водною гладдю формується морський клімат з:
- плавним переходом температури повітря;
- незначними коливаннями температурного режиму;
- великою хмарністю;
- рівномірною і достатньою кількістю опадів.
Також вплив роблять водні ресурси – течії. Теплі течії зігрівають повітря в тих місцях, де вони протікають.
Значна роль відводиться рельєфу. Чим вище підйом, тим більше знижується температура повітряних мас на 5-6 градусів, тому на високогір’ї Паміру середньорічна температура становить 1 °C, хоча вона розташовується північніше тропіків.
Гори Кавказу стримують вологі морські вітри. На їх схилах, спрямованих до води, випадає значна кількість дощів і снігу в порівнянні з підвітряними місцевостями. Гори закривають доступ холодним північним вітрам.
Кліматичні характеристики – це статистичні висновки з багаторічних спостережень за погодними умовами:
- тиском атмосфери;
- швидкістю і напрямком вітрових потоків;
- температурними особливостями та вологістю повітря;
- хмарністю і дощами;
- тривалістю сонячної радіації;
- дальності видимості;
- висоти та стану снігового покриву.
Внутрішні і зовнішні причини
Існують основні кліматотвірні чинники, що визначають клімат в будь-якій точці планети. До них відносяться:
- сонячне випромінювання, радіація;
- циркуляція газової оболонки планети;
- рельєф місцевості.
Фахівці знають, які кліматотвірні чинники відіграють провідну роль у формуванні погодних умов кожної країни. Склад атмосфери впливає на географію клімату, це підтверджено науковими поясненнями. Наприклад, збільшення кількості пилу призводить до підвищення каламутності атмосфери. Чим вона більше, тим менше надходження сонячного світла.
Повітряні маси переміщують хмари, що дозволяє визначати опади. Перерозподіляються тиск, температура і вологість повітря.
Іншим фактором є рельєф місцевості. Гірські хребти та підйоми плит мають особливий температурний режим і опади в залежності від розташування.
Гірська поверхня за характером властивостей і положенням відображає велику кількість сонячної енергії, формує затінені гірські райони.
Масивні вершини, розташовані далеко від рівнини на тисячі метрів, отримують малу кількість теплової енергії й часто покриті льодами та сніговим покривом.
На шляху руху повітряних мас і фронтів гори є механічними перешкодами, вони являють собою межі кліматичних зон, змінюють характер газової оболонки Землі або виключають можливість обміну повітрям.
На планеті є райони з великими і незначними опадами. Суха погода центральних азіатських країн пояснюється розташуванням потужних гір.
Геофізичні та астрономічні передумови
Джерелом освітлення і теплого повітря для всього живого на Землі є Сонце. Цього небесного світила потребує все на планеті. Крім фотонів воно випромінює жорстку радіацію, що складається з протонів гелію.
Радіоактивні речовини Сонця є фактором, що визначає надходження енергії на ділянки поверхні. Кількість тепла визначається географічною широтою. Від обсягу теплої енергії залежать всі життєві процеси, а також:
- тиск;
- хмарність;
- опади;
- циркуляція атмосфери.
Напрямок променів до поверхні планети може залежати від:
- широти місцевості;
- пори року.
Вдень під час спалахів виділяється радіація. В атмосфері Сонця відбувається вибух, частина речовин виділяється в космос, утворюючи Гелієві промені. Ці заряджені частинки через 20 хвилин після видимості досягають земної поверхні. Кисень блокує первинне космічне випромінювання, викликаючи каскадну ядерну зливу, що затихає зі зменшенням висоти.
Кисень обмінюється між широтами, відбувається його перерозподіл від поверхні в верхні частини атмосфери і навпаки.
Земля та інші планети обертаються навколо Сонця за встановленою траєкторією, схожою на еліпс. Зміна розташування радіуса кола впливає на кліматичні умови. Нахил осі Землі до площини орбіти викликає зміну сезонів року.
Коли кут нахилу збільшується понад 24,5 градуси, виникає зміщення природних зон. Параметри Землі впливають на швидкість обертання планети, силу тяжіння. Поступово планета втрачає цю особливість через зниження маси.
Гравітація і магнітне поле впливають на циркуляцію атмосфери, завдяки їм розподіляється сила тяжіння. Швидкість обертання залежить від магнітного поля, тому воно враховується при вивченні погодних умов.
Внутрішнє тепло планети виникає завдяки вулканам, гейзерам. Це зовнішній прояв внутрішніх процесів. Вивергаючись, вулкан викидає велику кількість пилу, речовини потрапляють в атмосферний простір, змінюючи його склад і прозорість.
Результатом виверження індонезійського вулкана в 1815 році стало зниження температури нижче звичайної на один градус. Літо було схоже на дощову осінь, а наслідки виверження спостерігалися три роки.
Поняття клімат може відноситися до інших небесних тіл, що мають атмосферу (планет, їх супутників і астероїдів).
Методика досліджень
Для формування науково обґрунтованих і доведених висновків про особливості кліматичних зон необхідні тривалі дослідження і спостереження за погодою. У помірних широтах метеорологи користуються графічними тестами за 25-50 років, в тропіках проводяться менш тривалі дослідження. Об’єкти вивчення:
- атмосферний тиск;
- швидкість і напрямок вітру;
- температурний режим;
- вологість повітря;
- хмарність;
- опади.
Вчені вивчають тривалість радіаційної активності сонця, тривалість періоду, дальність видимості, температуру верхніх шарів ґрунту і води у водоймах, випаровування вологи з поверхні, висоту і стан покриву, інші атмосферні явища. Вивчені показники компонуються в таблиці, графіки, схеми, діаграми та інші способи дослідження.
В аграрній сфері використовують суми температур процесу вегетації. Наочно характеризують комплексні показники, що призначаються за кількома елементами:
- коефіцієнти (континентальності, суші, вологи);
- фактори;
- індекси.
Вважаються нормами усереднені дані, зібрані за десятки років, що стосуються метеорологічних елементів і їх всеосяжних показників (за рік, сезон, місяць, добу), а також суми та періоди дублювання. Для оцінок майбутніх змін клімату використовують моделі загальної циркуляції повітряних мас.
Типи режиму погоди
Класифікація кліматичних зон планети здійснюється за характеристиками клімату по В. Кеппену. Також вона ґрунтується на особливостях загальної циркуляції атмосфери або за характером ландшафтів по Л. Бергу. Кліматолог Б. П. Алісов виділяє вісім кліматичних поясів:
- Арктичний.
- Антарктичний.
- Субарктичний.
- Помірний.
- Субтропічний.
- Тропічний.
- Субекваторіальний.
- Екваторіальний.
Кліматичні умови визначають приплив сонячного випромінювання у верхню частину атмосфери. Вплив можуть надавати близькість моря, циркуляція атмосфери і висота над рівнем моря.
Дія людини серйозно впливає на кліматичні умови. До збільшення температури повітря призводять надходження тепла за рахунок спалювання палива, забруднення продуктами індустрії, металургії та вуглекислого газу, що змінює поглинання природної енергії Сонця. Загальносвітовий характер носять такі фактори:
- оранка грунту призводить до швидкого випаровування води, забруднення повітря пиловими частинками;
- вирубка лісу знижує кількість чистого кисню в містах.
За рахунок спалювання палива в атмосфері збільшується кількість вуглекислого газу. Небезпеку для екології становлять викиди промислових відходів, металургійних відкладень (з вмістом метану, фтору, хлорвуглеводородов, азотної і озонової закису). Все це посилює парниковий ефект.
Посилення парникового ефекту через постійно збільшується вміст вуглекислоти в атмосфері на тлі спалювання викопного палива і вирубки лісів є причиною глобального потепління.
Утилізація в навколишнє середовище отруює і забруднює її, створюючи затемнення. Клімат впливає на утворення природних структур, формуються річкові системи, грунтово-рослинний покрив і фауна.
