Климат и погода Земли (стр. 1 из 4)
Погода – состояние атмосферы в данном месте Земли в определенный момент или интервал времени.
Это состояние определяется динамикой атмосферы, физико-химическими процессами в ней и ее взаимодействием с поверхностью Земли и с космическим пространством, а также с процессами, определяемыми собственной внутренней энергетикой атмосферы и поверхности Земли. Совокупность погод в данном месте принято называть климатом.
Климат. По-гречески, климат – означает наклон. В климатологии имеется в виду наклон земной поверхности к солнечным лучам. Климат – одна из основных географических характеристик той или иной местности, он определяет многолетний статистический режим погоды этого места.
Основные особенности климата зависят от поступления энергии солнечного излучения, циркуляции воздушных масс в атмосфере и характера подстилающей поверхности данного места.
Кроме того, климат отдельного региона определяется географической широтой и высотой места над уровнем моря, удаленностью его от морских побережий, особенностями орографии (рельефа) и растительного покрова, наличием ледников и снеговых покровов, степенью загрязненности атмосферы.
Вращение Земли вокруг своей оси, наклоненной к плоскости экватора на 23,26°, и обращение Земли вокруг Солнца приводят к суточным и годичным вариациям погоды, а также к определенным широтным (зональным) закономерностям климата на Земле.
Климат
КЛИМАТ — многолетний режим погоды, типичный для данного района Земли, как бы средняя погода за много лет. Термин «климат» был введен в научный оборот 2200 лет назад древнегреческим астрономом Гиппархом и означает по-гречески «наклон» («klimatos»).
Ученый имел в виду наклон земной поверхности к солнечным лучам, различие которого от экватора к полюсу уже тогда считалось главной причиной различий погоды в низких и высоких широтах.
Позднее климатом назвали среднее состояние атмосферы в определенном районе Земли, которое характеризуется чертами, практически неизменными на протяжении одного поколения, то есть порядка 30-40 лет. К таким чертам относятся амплитуда колебания температур, атмосферное давление, атмосферная циркуляция.
Различают макроклимат и микроклимат:
Макроклимат (греч makros — большой) — климат крупнейших территорий, это климат Земли в целом, климатических поясов, а также крупных регионов суши и акваторий океанов или морей. В макроклимате определяется уровень солнечной радиации и закономерности атмосферной циркуляции;
Микроклимат (греч. mikros — маленький) — часть местного климата.
Микроклимат в основном зависит от рельефа, лесных насаждений, различий в увлажнении почвогрунтов, весенне-осенних заморозков, сроков таяния снега и льда на водоемах.
Учет микроклимата имеет существенное значение для размещения сельскохозяйственных культур, для строительства городов, прокладки дорог, для любой хозяйственной деятельности человека, а также для его здоровья.
Описание климата составляется по наблюдениям о погоде за много лет. Оно включает средние многолетние показатели температуры и количество осадков по месяцам, сведения о ветрах, облачности, повторяемости различных типов погоды.
Но описание климата будет неполным, если в нем не даны отклонения от средних показателей.
Обычно в описание включают сведения о самых высоких и самых низких температурах, о самом большом и малом количестве осадков за все время наблюдений.
Климат Земли изменяется не только в пространстве, но и во времени. Огромное количество фактов по данной проблеме дает палеоклиматология — наука о древних климатах. Исследования показали, что геологическое прошлое Земли — чередование эпох морей и эпох суши. Это чередование связано с медленными колебаниями земной коры, во время которых площадь океана то сокращалась, то увеличивалась.
В эпоху увеличения площади Мирового океана солнечные лучи поглощаются водой и нагревают Землю, от которой нагревается и атмосфера. Общее потепление неизбежно вызовет распространение теплолюбивых растений и животных. Распространение теплого климата «вечной весны» в эпоху моря объясняется также и повышением концентрации СО2, что вызывает явление парникового эффекта.
Благодаря ему усиливается потепление.
При наступлении эпохи суши картина меняется. Это связано с тем, что суша, в отличие от воды, больше отражает солнечные лучи, а значит, слабее нагревается. Это приводит к меньшему прогреву атмосферы, и неизбежно климат станет холоднее.
Многие ученые считают космос одной из важных причин колебания климата Земли. Приводятся, например, достаточно веские доказательства солнечно-земных связей. С увеличением активности Солнца связаны изменения солнечной радиации, возрастает повторяемость циклонов. Уменьшение солнечной активности может привести к засухам.
Солнце, погода и климат. Приток солнечного света и тепла, приходящих на вращающуюся Землю, приводит к суточному изменению температуры почти на всех широтах, кроме полярных шапок, где ночи и дни могут длиться вплоть до полугода.
Суточные и годичные изменения освещенности Земли солнечными лучами приводят к сложной периодической изменчивости нагрева в различных районах Земли. Результатом неодинакового нагрева в разных участках суши, океана и атмосферы является возникновение мощных струйных течений в океанах, а также к ветры, циклоны и ураганы в тропосфере.
Эти перемещения вещества сглаживают перепады температуры, при этом они оказывают сильное влияние на погоду в каждой точке Земли и, тем самым, формируют климат на всей планете. Можно ожидать, что устоявшийся в течение тысячелетий тепловой режим на Земле должен обеспечить очень точную повторяемость погодных явлений в каждом заданном регионе.
Однако во многих других местах, при сохранении общих закономерностей, за многие годы часто наблюдаются заметные отклонения от среднего. Все эти аномалии хотя бы частично, могут быть связаны с солнечной активностью.
На фоне сравнительно устойчивого климата погода постоянно меняется, в основном, за счет циркуляции атмосферы.
Наиболее устойчива погода в тропических странах и наиболее изменчива в средних широтах и околополярных областях, в частности, на севере Атлантического и Тихого океанов, где часто возникают и развиваются циклоны.
Методы прогноза погоды на сутки опираются на построение ежедневных приземных и высотных синоптических карт погоды, к анализу которых применяются общие физические закономерности атмосферных процессов. При прогнозировании на 3–5 суток и более применяются различные статистические приемы.
Основные типы климата. Классификация климатов дает упорядоченную систему для характеристики типов климата, их районирования и картографирования. Типы климата, преобладающие на обширных территориях, называются макроклиматами.
Макроклиматический район должен иметь более или менее однородные климатические условия, отличающие его от других районов, хотя и представляющие собой лишь обобщенную характеристику (поскольку не существует двух мест с идентичным климатом), больше отвечающую реалиям, чем выделение климатических районов только на основе принадлежности к определенному широтно-географическому поясу.
Климат ледниковых покровов господствует в Гренландии и Антарктиде, где средние месячные температуры ниже 0° C. В темное зимнее время года эти регионы совершенно не получают солнечной радиации, хотя там бывают сумерки и полярные сияния.
Даже летом солнечные лучи падают на земную поверхность под небольшим углом, что снижает эффективность прогрева. Большая часть приходящей солнечной радиации отражается льдом. Как летом, так и зимой в возвышенных районах Антарктического ледникового покрова преобладают низкие температуры.
Климат внутренних районов Антарктиды гораздо холоднее климата Арктики, поскольку южный материк отличается большими размерами и высотами, а Северный Ледовитый океан смягчает климат, несмотря на широкое распространение паковых льдов. Летом во время коротких потеплений дрейфующий лед иногда тает.
Осадки на ледниковых покровах выпадают в виде снега или мелких частичек ледяного тумана. Внутренние районы ежегодно получают всего 50–125 мм осадков, но на побережье может выпадать и более 500 мм. Иногда циклоны приносят в эти районы облачность и снег.
Снегопады часто сопровождаются сильными ветрами, которые переносят значительные массы снега, сдувая его со скал. Сильные стоковые ветры с метелями дуют с холодного ледникового щита, вынося снег на побережья.
Субполярный климат проявляется в тундровых районах на северных окраинах Северной Америки и Евразии, а также на Антарктическом п-ове и прилегающих к нему островах. В восточной Канаде и Сибири южная граница этого климатического пояса проходит значительно южнее Полярного круга из-за сильно выраженного влияния обширных массивов суши.
Это приводит к затяжным и крайне холодным зимам. Лето короткое и прохладное со средними месячными температурами, редко превышающими +10° С. До некоторой степени длинные дни компенсируют непродолжительность лета, однако на большей части территории получаемого тепла недостаточно для полного оттаивания грунтов.
Постоянно мерзлый грунт, называемый многолетней мерзлотой, сдерживает рост растений и фильтрацию талых вод в грунт. Поэтому летом плоские участки оказываются заболоченными. На побережье зимние температуры несколько выше, а летние – несколько ниже, чем во внутренних районах материка.
Летом, когда влажный воздух находится над холодной водой или морским льдом, на арктических побережьях часто возникают туманы.
Годовая сумма осадков обычно не превышает 380 мм. Большая их часть выпадает в виде дождя или снега летом, при прохождении циклонов. На побережье основная масса осадков может быть принесена зимними циклонами, но низкие температуры и ясная погода холодного сезона, характерные для большей части областей с субполярным климатом, неблагоприятны для значительного снегонакопления.
Климат и погода Земли
Благодаря постоянным наблюдениям за атмосферой и атмосферными явлениями, анализу данных и моделированию, люди могут предсказывать погоду. Основываются такие предсказания лишь на полученной информации, а потому являются весьма точными.
Однако, прогноз погоды не всегда оказывается верным. Так происходит, потому что природа порой бывает непредсказуемой. И малейшие изменения в ней могут повлиять на ход многих вещей.
Свойства погоды
Погода – это набор неких значений метеорологии (физика атмосферы) в конкретном месте и в конкретное время (то есть, текущее состояние). Выделяют такие значения, как температура, атмосферное давление, скорость и направление ветра, влажность воздуха, атмосферные явления (дождь, снег, туман и т.д.). Но существует и множество других характеристик, не столь значительных, но тоже важных.
Погода не является постоянной величиной. Она всегда изменяется. Смена времён года – наиболее яркий пример. В разные сезоны погода отличается кардинально. Смена дня и ночи – это тоже изменения в погоде.
Такие изменения носят периодический характер и легко предсказываются. А есть и такие, которые предсказать невероятно сложно. Когда погода изменяется буквально за несколько минут, из-за какого-нибудь явления. Называются такие изменения непериодическими.
Основные виды климата
Климат – это установленный десятилетиями режим погоды. В отличие от изменчивой погоды, климат является чем-то более надёжным и предсказуемым. Разумеется, со временем он также меняется, но происходит это отнюдь не быстро.
К примеру, уже очень давно слышны разговоры о глобальном потеплении, но особых изменений многие люди даже не замечают. Это из-за того, что изменения происходят довольно медленно. И даже если средняя температура неуклонно увеличивается год от года, почувствовать такие перемены очень сложно. И тем не менее, они есть, о чём свидетельствует таяние ледников на нашей планете.
Автор фото – Arian Zwegers, ссылка на оригинал (фото было изменено).
Различают три вида:
Макроклимат.
Это климат в огромных масштабах. Например, для всей планеты. Ну или могут выделять климат материка, страны.
Мезоклимат.
Совокупность многолетних погодных характеристик для некого места или небольшого района, в котором погодные условия равномерные (лес, равнина или город, к примеру).
Микроклимат.
Климат небольшого участка (поляны в лесу, для примера).
Изучением климата занимается наука климатология. И дело это совсем не простое. Необходимо на протяжение десятилетий собирать всю информацию о погоде в каждом уголке Земли, изучать её, анализировать и делать соответствующие выводы.
Погода и климат
Погода — это атмосферные условия, которые наблюдаются в определённом месте Земли в течение короткого промежутка времени. Например, в одном месте может идти дождь, в другом — снег, где-то бушует сильный ветер, а где-то тихо и светит солнышко.
А климат — это состояние погоды за много лет. Поэтому слова «холодная погода» означают, что холодно только сегодня или на этой неделе, а вот «холодный климат» — это морозная и долгая зима и холодное лето в течение многих десятилетий и даже столетий.
Смена погоды
Погода зависит от перемещения воздушных масс, от Солнца и воды. Когда воздух движется со стороны моря и охлаждается по дороге, то содержащаяся в нём вода может выпасть в виде дождя. Если воздушные массы охлаждаются до минусовой температуры, то пар замерзает и на землю падает снег.
Воздух с континента не насыщен влагой и нас ожидает сухая погода без осадков. При встрече воздушных масс разной температуры образуется атмосферный фронт. Когда тёплый воздух резко поднимается вверх, то охлаждается, и тогда начинается сильный дождь.
Если же тёплый воздух поднимается медленно, температура в нём меняется плавно, и дождик будет длительным, но мелким (моросящим).
На климат оказывают влияние горы и море.
Погода на Земле возникает в самом нижнем атмосферном слое — тропосфере. Именно там воздух, прогретый солнечными лучами, сперва поднимается вверх, затем охлаждается и вновь опускается вниз. Подобное перемещение воздушных масс создает области высокого и низкого давления, а так же ветры.
Самый жаркий климат в районах возле экватора. Здесь энергия солнечных лучей сконцентрирована больше, чем в областях к северу или югу от экватора, где они, благодаря округлой форме Земли, распределяются по большей площади.
В Индонезии — тропический климат с достаточно ровной температурой на протяжении всего года.
Климат на поверхности Земли меняется по мере удаления от экватора — чем дальше, тем холоднее.
Ученые выделяют пять основных климатических поясов — экваториальный (расположенный вблизи экватора, наиболее жаркий и влажный), тропический (находится с двух сторон от экваториального, тоже жаркий, в некоторых районах с засушливыми сезонами), субтропический (характеризуется мягкой зимой и жарким летом), умеренный (холодная зима и теплое лето), полярный (долгая холодная зима и короткое прохладное лето). Кроме удалённости от экватора, на климат сильно влияет близость океана. Тёплые океанические течения способны изменить суровый климат и сделать его более мягким в прибрежных районах. В областях, расположенных близко от океана, выпадает больше осадков, а территории в центральных частях материков обычно характеризуются засушливым климатом и большими перепадами дневных и ночных температур.
Антарктида — южный полярный материк.
Есть ли особый городской климат? Да, в городах климат часто бывает теплее, чем в окружающей их местности. Бетонные здания в течение дня поглощают солнечное тепло, а ночью отдают его, нагревая, таким образом, городской воздух.
Климат и погода
Погода и климат взаимосвязаны, но стоит определить разницу между ними.
Погода — это состояние атмосферы над определенной местностью в определенный момент времени. В одном и том же городе погода может меняться каждые несколько часов: утром появляется туман, к обеду начинается гроза, а уже к вечеру небо очищается от облаков.
Климат — многолетний, повторяющийся режим погоды, характерный для определенной местности. Климат влияет на рельеф местности, водоемы, растительный и животный мир.
Основные элементы погоды — атмосферные осадки (дождь, снег, туман), ветер, температура и влажность воздуха, облачность.
Атмосферные осадки — это вода в жидкой или твердой форме, выпадающая на поверхность земли.
Они измеряются с помощью прибора, который называется дождемер. Это металлический цилиндр, площадь сечения которого — 500 см2. Осадки измеряются в миллиметрах — это глубина слоя воды, который появился в дождемере после выпадения осадков.
Температура воздуха определяется с помощью термометра — прибора, состоящего из температурной шкалы и цилиндра, частично заполненного определенным веществом (обычно спиртом или ртутью).
Действие термометра основано на расширении вещества при нагревании и сжатии — при охлаждении. Одной из разновидностей термометра является всем известный градусник, в котором цилиндр заполнен ртутью.
Термометр, измеряющий температуру воздуха, должен находиться в тени, чтобы солнечные лучи его не нагревали.
Измерение температуры проводится на метеорологических станциях несколько раз в день, после чего выводят среднесуточную, среднемесячную или среднегодовую температуры.
Среднесуточная температура представляет собой среднее арифметическое температур, замеряемых через равные промежутки времени в течение суток.
Среднемесячная температура — среднее арифметическое всех среднесуточных температур в течение месяца, а среднегодовая — среднее арифметическое всех среднесуточных температур в течение года.
В одной местности средние температуры каждого месяца и года остаются приблизительно постоянными, так как любые сильные температурные колебания нивелируются при усреднении.
В настоящее время существует тенденция к постепенному повышению средних температур, данное явление называется глобальным потеплением. Повышение средней температуры на несколько десятых градуса незаметно для человека, но оказывает значительное влияние на климат, так как вместе с температурой меняется и давление, влажность воздуха, меняются и ветры.
Влажность воздуха показывает, насколько он насыщен водными парами. Измеряют абсолютную и относительную влажность. Абсолютная влажность — это количество водяных паров, находящихся в 1 кубическом метре воздуха, измеряется в граммах.
Когда говорят о погоде, чаще используют относительную влажность воздуха, которая показывает процентное отношение количества водяных паров в воздухе к тому количеству, которое находится в воздухе при насыщении.
Насыщение — это определенный предел, до которого водяные пары находятся в воздухе, не конденсируясь. Относительная влажность не может быть более 100%.
Предел насыщения разный в разных районах земного шара. Поэтому для сравнения влажности в разных местностях лучше использовать абсолютный показатель влажности, а для характеристики погоды в определенной местности — относительный показатель.
Облачность обычно оценивается с помощью следующих выражений: облачно — все небо покрыто облаками, переменная облачность — есть большое количество отдельных облаков, ясно — количество облаков незначительно либо они отсутствуют.
Атмосферное давление — очень важная характеристика погоды. Атмосферный воздух имеет свой вес, и на каждую точку земной поверхности, на каждый предмет и живое существо, находящееся на ней, давит столб воздуха. Атмосферное давление принято измерять в миллиметрах ртутного столба.
Чтобы такое измерение стало понятным, поясним, что оно означает. На каждый квадратный сантиметр поверхности воздух давит с той же силой, что и столбик ртути высотой 760 мм. Таким образом, давление воздуха сопоставляют с давлением столбика ртути. Цифра, меньшая, чем 760 означает пониженное давление.
Колебания температуры
В любой местности температура непостоянна. Ночью из-за недостатка солнечной энергии температура снижается. В связи с этим принято выделять среднюю дневную и ночную температуры. Также температура колеблется в течение года Зимой среднесуточная температура ниже, постепенно возрастает весной и постепенно снижается осенью, летом — самая высокая среднесуточная температура.
2.5 Атмосфера. Состав, строение, циркуляция. Распределение тепла и влаги на Земле. Погода и климат
Видеоурок 1: Атмосфера, её строение
Видеоурок 2: Атмосфера строение, значение, изучение
Лекция: Атмосфера. Состав, строение, циркуляция. Распределение тепла и влаги на Земле. Погода и климат
Атмосфера
Атмосферу можно назвать всепроникающей оболочкой. Её газообразное состояние позволяет заполнить микроскопические отверстия в почве, вода растворена в воде, животные, растения и человек не могут существовать без воздуха.
Условная мощность оболочки 1500 км. Верхние её границы растворяются в космосе и четко не обозначены. Давление атмосферы на уровне моря при 0 ° С равно 760 мм. рт. ст.
Газовая оболочка на 78% состоит их азота, 21% – кислород, 1% других газов (озон, гелий, водяной пар, углекислый газ). Плотность воздушной оболочки изменяется с поднятием в высоту: чем выше, тем воздух разреженнее.
Вот почему у альпинистов может быть кислородное голодание. У самой поверхности земли наибольшая плотность.
Состав, строение, циркуляция
В оболочке выделяют слои:
Тропосфера, толщиной 8-20 км. Причем у полюсов толщина тропосферы меньше, чем на экваторе. В этом небольшом слое сконцентрировано около 80% всей массы воздуха. Тропосфера имеет свойство нагреваться от поверхности земли, поэтому у самой земли её температура выше.
С поднятием вверх на 1 км. температура воздушной оболочки уменьшается на 6°С. В тропосфере происходит активное передвижение воздушных масс в вертикальном и горизонтальном направлении. Именно эта оболочка является «фабрикой» погоды.
В ней формируются циклоны и антициклоны, дуют западные и восточные ветры. В ней сосредоточены все водяные пары, которые конденсируются и проливаются дожем или снегом. Этот слой атмосферы содержит примеси: дым, пепел, пыль, копоть, все, чем мы дышим.
Пограничный со стратосферой слой называется тропопауза. Здесь снижение температуры заканчивается.
Примерные границы стратосферы 11-55 км. До 25 км. Происходят незначительные изменения температуры, а выше она начинается подниматься от -56°С до 0°С на высоте 40 км. Ещё километров 15 температура не меняется, этот слой назвали стратопаузой. Стратосфера в своем составе содержит озон (О3), защитный барьер для Земли.
Благодаря наличию озонового слоя на поверхность земли не проникают губительные лучи ультрафиолета. Последнее время антропогенная деятельность привела к разрушению этого слоя и образованию «озоновых дыр». Ученые утверждают, что причиной возникновения «дыр», является повышенная концентрация свободных радикалов и фреона.
Под влиянием солнечных излучений происходит разрушение молекул газов, этот процесс сопровождается свечением (северное сияние).
От 50-55 км. начинается следующий слой – мезосфера, которая поднимается до80-90 км. В этом слое температура понижается, на высоте 80 км равна -90°С.
В тропосфере температура опять поднимается до нескольких сот градусов. Термосфера простирается вверх до 800 км.
Верхние границы экзосферы не определяются, так как газ рассеивается и частично уходит в космическое пространство.
Тепло и влага
Распределение солнечного тепла на планете зависит от широты места. Экватор и тропики получают большее количество солнечной энергии, так как угол падения солнечных лучей около 90°. Чем ближе к полюсам, угол падения лучей уменьшается, соответственно количество тепла тоже уменьшается.
Солнечные лучи, проходя через воздушную оболочку, не нагревают её. Лишь попадая на землю, солнечное тепло поглощается поверхностью земли, а потом от подстилающей поверхности нагревается воздух.
Тоже происходит и в океане, за исключением того, что вода нагревается медленнее, чем земля, и медленнее остывает. Поэтому близость морей и океанов оказывает влияние на формирование климата.
Летом морской воздух приносит нам прохладу и осадки, зимой потепление, так как поверхность океана еще не растратила свое тепло, накопленное за лето, а земная поверхность быстро остыла. Морские воздушные массы формируются над поверхностью воды, следовательно, они насыщены водяными парами.
Двигаясь над сушей, воздушные массы теряют влагу, принося осадки. Континентальные воздушные массы, формируются над поверхностью земли, как правило, они сухие. Наличие континентальных воздушных масс летом приносит жаркую погоду, зимой – ясную морозную.
Погода и климат
Погода – состояние тропосферы в данном месте за определенный промежуток времени.
Климат – многолетний режим погоды, характерный для данной местности.
Погода может меняться в течение суток. Климат – характеристика более постоянная. Каждой физико-географической области характерен определенный тип климата. Климат формируется в результате взаимодействия и взаимовлияния нескольких факторов: широта места, господствующие воздушные массы, рельеф подстилающей поверхности, наличие подводных течений, наличие или отсутствие водных объектов.
На земной поверхности существуют пояса низкого и высокого атмосферного давления. Экваториальный и умеренный пояса низкого давления, на полюсах и в тропиках давление высокое. Воздушные массы перемещаются из области высокого давления в область низкого.
Но так как наша Земля вращается, эти направления отклоняются, в северном полушарии вправо, в южном – влево. Из тропического пояса на экватор дуют пассаты, из тропического пояса в умеренный дуют западные ветры, из полюсов в умеренный пояс дуют полярные восточные ветры. Но в каждом поясе участки суши чередуются с акваториями.
В зависимости от того, над суше или над океаном сформировалась воздушная масса, она может принести проливные дожди или ясную солнечную поверхность. На количество влаги в воздушных массах влияет рельеф подстилающей поверхности. Над равнинными территориями насыщенные влагой воздушные массы проходят без препятствий.
Но если на пути встречаются горы, тяжелый влажный воздух не может переместиться через горы, и вынужден терять часть, а то и всю влагу на склоне гор. Восточное побережье Африки имеет гористую поверхность (Драконовы горы).
Воздушные массы, формирующиеся над Индийским океаном, насыщены влагой, но всю воду теряют на побережье, вглубь материка приходит жаркий сухой ветер. Вот почему большая часть южной Африки занята пустынями.
Океанические течения оказывают влияние на особенности климата. Теплое Северо-Атлантическое течение, омывает берега Европы, принося с собой тепло.
На формирование климата оказывают влияния акватории. Как правило, близость водных объектов смягчает климат, делая его более влажным и теплым.
Климатические пояса Земли по Б. П. Алисову
Классификация климата по Кёппену
| Предыдущий урок | Следующий урок |
Погода и климат Земли, изменение и влияние климата
Климат, это многолетний режим погоды характерный для данной местности. Еще ученые Древней Греции считали, что разный климат определяется разным углом наклона солнечных лучей к земной поверхности. Само слово «климат» в переводе с греческого «наклон».
К современному пониманию климата ученые пришли сравнительно недавно.
Для количественной характеристики климата обычно пользуются средними и крайними значениями отдельных метеорологических элементов в данной местности за много лет (температуры, ветра, осадков и т.п.) и анализом их повторяемости.
В отличии от погоды, которая непрерывно и быстро изменяется, для климата характерна определенная стабильность, его изменение происходит достаточно медленно.
Тот или иной климат создается под влиянием тех или иных климатосоздающих факторов, из которых основными являются: солнечная радиация, свойства подстилающей поверхности и атмосферная циркуляция. Характер всех этих факторов зависит от географических особенностей данной местности (широты, высоты над уровнем моря, рельефа, почв, растительности, водного, снежного, ледяного покровов).
Между климатосоздающими факторами происходит постоянное взаимодействие, и они во многом предопределяют друг друга. Например, тепловой режим отдельных районов в значительной степени определяется циркуляцией воздуха, а воздух, в свою очередь, регулирует тепловой режим.
Изучением климата занимается наука климатология. Климат Земли очень разнообразен и возникла необходимость его классифицировать и группировать в определенные основные типы.
С середины прошлого столетия при характеристике климата отдельных регионов широко используется информация про микроклимат.
Микроклимат – это местные особенности климата, которые формируются главным образом вследствие неоднородности подстилающей поверхности.
Знание закономерностей формирования микроклимата отдельных регионов дает возможность активно влиять на некоторые климатосоздающие факторы и вследствие изменения микроклимата вызывают определенные изменения климата.
Климат изменяется не только в пространстве, но и во времени. Доказано, что в прошлом климат, например, в отдельных современных теплых зонах был более холодным. Причины таких изменений еще окончательно не известны.
Несомненное влияние на климат прошедших столетий имело соотношение площади суши и океана, направления теплых и холодных течений, колебания интенсивности солнечной радиации, изменение циркуляции атмосферы, изменение поверхности Земли под влиянием тектонических процессов и другие.
Изменения климата за последние два тысячелетия не были масштабными, хотя резкие колебания погоды в отдельные годы и даже десятилетия были значительными.
Биология для студентов – конспекты к госэкзаменам, экзаменам и зачетам для студентов биологов
Здравствуйте читатели моего проекта “Биология для студентов”! Подготовка к экзаменам, зачетам и госэкзаменам, а также рефераты и презентации занимают много времени, если готовится по учебникам. Есть три способа подготовки к экзамену: по учебнику, по лекциям и поиск в интернете.
Готовиться по учебнику очень долго. Что касается лекций, не у всех есть хорошие лекции, так как не все преподаватели их нормально читают, и кроме того не все успевают их записывать. И остается третий вариант искать ответы на вопросы в интернете.
Не для кого не секрет, что в настоящее время большинство студентов предпочитают именно этот вариант.
За пять лет учебы на факультете биотехнологии и биологии подготовка к сессии у меня занимала много времени. В Рунете не так много биологических сайтов. Конспекты по экономике, истории, социологии, политологии, математике найти очень просто. А ответы на вопросы по ботанике, зоологии, генетики, биофизике, биохимии гораздо сложнее.
Наверное, потому что биология не самая распространенная специальность. К тому же биологические предметы не являются общеобразовательными в отличие, например, от экономики и истории, которые изучаются практически на любых специальностях.
В Рунете я не нашел ни одного сайта на которым был бы представлен необходимый контент для подготовки к экзаменам, зачетам и госэкзаменам по биологическим дисциплинам. И я решил создать его.
Данный проект еще очень молод (доменное имя я зарегистрировал в конце октября 2015 года) и к тому же у меня не так много времени на его развитие. Поэтому он развивается не очень быстро.
В настоящее время здесь представлены конспекты не по всем предметам (я регулярно добавляю новые материалы на сайт) и в скором времени вы увидите не только гораздо больше конспектов и рефератов, но также и другие интересные материалы. Я буду улучшать и развивать этот проект.
Если у вас есть какие-то предложения как можно улучшить данный сайт, напишите мне, оставив сообщение в контактную форму.
Также я хотел бы вас попросить рассказать об этом сайте своим однокурсникам, друзьям и знакомым, которые являются студентами биологических специальностей. Это поможет развитию данного проекта.
Помимо конспектов к экзаменов на нашем сайте вы можете скачать рефераты, презентации, курсовики и даже дипломные работы по биологическим предметам совершенно бесплатно. Однако пока наша база не большая.
В перспективе мы регулярно ее пополняем и планируем сделать большую базу рефератов, презентаций, курсовых и дипломных работ по всем биологическим предметам.
Вы можете помочь нам ускорить данный процесс прислав свои рефераты на наш email адрес: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. или в нашу группу вконтакте.
Если вы не найдете на данном сайте реферата, который вам нужен вы можете его заказать.
Погода и климат
Можно сказать, что погода в июле 1952 г. в Москве была сухой, но нельзя сказать, что климат был сухой. Если ознакомиться с материалами об июльской погоде в Москве за много лет, то можно убедиться, что как раз «нормальный» июль не сухой, а дождливый.
Погода может резко измениться в течение нескольких часов, а климат сравнительно незначительно изменяется и лишь на протяжении десятков лет.
Однако на земном шаре есть такие места, где погода и климат практически совпадают. По обе стороны от экватора расположен пояс жаркого климата. Круглый год здесь утром ярко сияет солнце, к полудню сгущаются облака, и вскоре начинается сильнейший ливень. Постепенно дождь ослабевает, а к вечеру небо проясняется. Затем наступает тихая, влажная и душная ночь.
Схема показывает зависимость нагревания земной поверхности от высоты солнца над горизонтом. Когда солнце занимает положение выше, то на площадку падает больше лучей. Если солнце опускается к горизонту, то на туже площадку попадает значительно меньше лучей.
В северной части Атлантического океана расположены Фарерские о-ва. Это базальтовые скалы, возвышающиеся над морем отвесными стенами высотой до 600 м. Здесь огромные «птичьи базары», или «птичьи города». Миллионы птиц прилетают сюда класть яйца и выводить птенцов.
Лето на островах мало отличается от зимы. С декабря по март термометр показывает почти постоянную температуру +3°, +4°. Затяжные дожди идут ежедневно, изредка лишь выпадает снег, но тотчас же тает. Средняя температура самого теплого месяца — июля — едва достигает + 10°.
Острова постоянно окутаны густыми туманами. Круглый год дует юго-западный ветер. Он так силен, что мешает расти деревьям: только одна тощая верба стелется по скалам. Склоны долин и берега фиордов зарастают густой травой. Жители островов выращивают только овощи и ячмень.
Здесь, можно сказать, вечная осень.
И в других частях земного шара встречаются места, где погода отличается таким же постоянством. В Мексике есть районы, где царит вечная весна: температура круглый год от 16 до 20° тепла.
Однако для большей части земного шара понятия погоды и климата различны.
Климат — это многолетний режим погоды, наблюдающийся в данной местности.
Климат определяется метеорологическими условиями — температурой, влажностью, облачностью, силой и направлением ветра и т. д.— за длительный отрезок времени.
О климате можно составить представление, если из всего разнообразия погод, наблюдавшихся за много лет, выделить наиболее типичные, характерные, а потом вычислить, сколько раз повторялись различные типы погод по сезонам года.
О климате дают представление средние и крайние показатели метеорологических элементов — данные о температуре, влажности, облачности и т. д. — за длительный отрезок времени.
Наибольшее значение для характеристики климата имеет температура воздуха. Для того чтобы наиболее наглядно представить распределение температуры, на климатической карте соединяют одинаковые показатели температуры плавными линиями — изотермами (см. стр. 160-161).
От чего зависит климат
Поверхность Земли неравномерно нагревается Солнцем, что связано с ее шарообразной формой и вращением вокруг Солнца.
Об этом знали еще древнегреческие ученые. Однако они полагали, что климат определяется только географической широтой места, от которой зависит высота Солнца над горизонтом.
Само слово «климат» означает по-гречески «наклонение». Греческие ученые подразумевали под этим словом угол падения солнечных лучей к плоской поверхности данного места.
Там, где угол этот бывает равен 90°, т. е. солнечные лучи падают отвесно, находится зона самого теплого климата на Земле: это область между тропиками. Наиболее холодные места расположены за полярными кругами Северного и Южного полушарий, где угол падения солнечных лучей зимой бывает равен нулю, т. е. солнце здесь не поднимается над горизонтом.
Если бы на Земле не было ни морей, ни гор, а поверхность ее была бы гладкой и однообразной, как поверхность резинового мяча, то климат любой страны зависел бы только от широты места.
Зависимость климата от широты бесспорна, но объяснить причины климатических различий на Земле лишь одной широтой никак нельзя. Ярким примером этого могут служить замерзающий Одесский порт на юге и незамерзающий Мурманский на севере.
В жаркие дни солнце так накаляет песок, что по нему нельзя ходить босиком. Но оно не в силах нагреть даже маленькую лужу настолько, чтобы вода в ней обжигала ноги. Зато ночью вода в луже всегда бывает теплее, чем песок вокруг нее. Это происходит потому, что вода и нагревается и остывает медленнее, чем земля.
Явление это имеет огромное значение для климата. Море, как хорошая печь, долго хранящая жар, зимой отдает воздуху накопленное за лето тепло и обогревает сушу. Близость моря сглаживает разницу между зимней и летней температурами.
Даже холодные морские бассейны, такие, как Северный Ледовитый океан, зимой обогревают берега.
Из-за неравномерного нагревания суши и океана рождаются ветры муссоны. Лотом над сильно нагретой сушей поднимаются струи теплого воздуха. На освободившееся место с моря устремляются потоки более холодного и влажного воздуха. Морской ветер обвевает прохладой прибрежные земли.
Зимой суша холоднее моря, т. е. давление атмосферы над сушей больше, и воздух стекает с материка в океан, образуя зимний муссон. Муссоны иногда так сильно влияют на климат, что он от них получает даже свое название. Таков муссонный климат, с дождливым летом и сухой зимой, в Индии. Большое влияние на климат Земли оказывают северо-восточные и юго-восточные пассаты (см. стр. 122).
На климат сильно влияют теплые и холодные морские течения.
Теплое Северо-Атлантическое течение, являющееся продолжением Гольфстрима, проникает далеко на север, образуя мощную циклоническую область. Она возбуждает над Европой теплые юго-юго-западные ветры, а над Гренландией — холодные северо-северо-восточные ветры. Чем мощнее Гольфстрим (а мощность его меняется от года к году), тем теплее в Европе и холоднее в Гренландии.
К числу стран, получающих много тепла от Северо-Атлантического течения, относится Норвегия. Ее фиорды свободны от льда всю зиму. В городах, подобных Гаммерфесту, имеется пышная растительность на широте свыше 70°.
Без теплого течения весь Скандинавский п-ов был бы покрыт льдом.
Своими лесами и полями в этой области земного шара шведы и особенно норвежцы обязаны теплому течению, между тем как расположенный на тех же широтах Лабрадор, омываемый холодным Лабрадорским течением, лежит в зоне тундр.
Вдали от океанов лето знойное, а зима суровая. Дождей выпадает сравнительно мало, и небо подолгу остается ясным. Такой климат называют материковым, или континентальным.
Не меньше, чем море, влияют на климат горы. Всего лишь в 400 км на восток от Калифорнийского залива лежит суровая пустыня, отделенная высокими горами от Тихого океана. Морской ветер приносит облака, но они не переваливают через горы, а изливаются дождем на склонах, обращенных к океану. Поэтому по одну сторону гор здесь климат морской, а по другую — континентальный.
Влияет на климат и высота над уровнем моря, поэтому горы имеют свой собственный, горный климат. У подошв гор климат будет примерно такой же, какой свойствен их равнинным окрестностям; с высотой будут меняться температура, влажность, количество осадков, сила ветра.
Различия в климате ярко проявляются в растительном покрове от пустынь до тундр и вечных снегов.
Жителю гор, чтобы попасть в другой климат, достаточно пройти расстояние к 3-4 км вверх или вниз, тогда как жителю равнины для этого придется ехать двое-трое суток по железной дороге или лететь несколько часов на самолете.
Влияет на климат поверхность, на которую надают солнечные лучи: песок, камень, растительность, вода, снег. Они неодинаково поглощают и сохраняют солнечное тепло.
Таким образом, мы видим, что климат зависит от очень многих условий, без знания которых невозможно объяснить все разнообразие климатов, которые встречаются на Земле.
Климат и погода : Геология
В повседневной жизни мы довольно часто путаем погоду с климатом. Нередко, прослушав сводку погоды или узнав об очередном экстремальном погодном явлении, знаток погоды безапелляционно вдруг скажет: — Вот сегодня стоят необычайно холодные весенние дни. Но в прошлом году в это время было значительно теплее. — А вот два-три года назад,— добавит собеседник,— было совсем жарко.
И сразу же после этого диалога об изменчивости погоды следует категоричный вывод о том, как сильно меняется климат, т. е. совершенно неправильно трактуются два совершенно разных понятия.
К метеорологическим величинам относятся температура и влажность воздуха, атмосферное давление, скорость и направление ветра, дальность видимости, характер облачности и количество облаков. Все эти величины могут быть выражены в тех или иных единицах измерения.
К метеорологическим явлениям относятся туман, гололед, метель, снегопад, пыльные и песчаные бури, грозы, шквалы, смерчи, ураганы, циклоны и антициклопы, т. е. такие атмосферные явления, которые не имеют точного количественного выражения.
Все они определяются такими качественными понятиями, как, например, «слабый», «умеренный», «сильный», «очень сильный». Таким образом, говоря о погоде, мы понимаем погоду сегодняшнего дня или какой-то его части, погоду месяца или сезона года, погоду прошлого или будущего года.
И следовательно, 22 столетия назад античные ученые хорошо себе представляли, что от наклона солнечных лучей зависели физико-географические условия на земной поверхности. Гиппарх и его последователи считали, что Греция располагается в благоприятном климате, севернее лежит умеренная зона, а еще дальше располагаются ледяные пустыни.
К югу от Греции лежат жаркие пустыни, а в Южном полушарии климатическая зональность вновь повторяется. Представления Гиппарха о том, что природные или климатические условия зависят от наклона солнечных лучей и высоты Солнца над горизонтом, господствовали вплоть до начала XIX в.
В течение последующих 150— 180 лет понятие «климат» многократно трансформировалось и каждый раз в него вкладывался новый смысл.
Климат — это усредненное физическое состояние атмосферы, которое устойчиво наблюдается за период времени в несколько десятилетий.
Климат как бы складывается из серии погод за несколько десятилетий, и естественно, при усреднении многие отклонения от нормального хода погодных условий не принимаются во внимание.
В настоящее время понятию «климат» придана строгая физико-математическая направленность. Современное определение климата в этом смысле принадлежит члену-корреспонденту АН СССР А. С. Монину.
«Климат — это статистический ансамбль состояний, который проходит сложная система взаимодействия атмосферы, гидросферы и земной коры». Но даже в этом определении не нашли своего места такие важные компоненты климатической системы, как биосфера и криосфера (ледяная сфера).
Основные черты климата зависят не столько от местных ландшафтных условий или возмущений атмосферы, сколько от крупных процессов планетарного масштаба: от облучения земной поверхности солнечными лучами, тепло- и влагообмена атмосферы с поверхностью материков и океанов, циркуляцией атмосферы и вод Мирового океана, действием биосферы, особенностями многолетнего снежного покрова и ледников.
При всем многообразии климатических условий на Земле, вызванных неравномерностью распределения солнечного тепла на поверхности вследствие шарообразности нашей планеты и вращения ее вокруг своей оси, их удается определенным образом объединить.
В настоящее время на Земле выделяется 13 широтных климатических (географических) поясов, расположенных более или менее симметрично относительно друг друга. На Земле имеются один экваториальный и по два субэкваториальных, тропических, субтропических, умеренных, субполярных и полярных (арктический и антарктический) климатических пояса.
Каждый из них неоднороден, и это зависит от его положения в приокеаническом или континентальном районах. Первые, как правило, увлажнены сильнее.
На основании увлажненности выделяются сектора равномерного влажного, переменно-влажного и засушливого климата. У многих, вероятно, вызовет недоумение сложность понятия «климат».
На первый взгляд цифровые характеристики, которыми пользуются климатологи, вполне определенные и относятся к атмосферным явлениям.
Это значения средних годовых, средних летних, средних зимних температур приземной части воздуха, средние годовые количества атмосферных осадков, величины солнечной радиации, рассчитанные и усредненные за несколько десятилетий.
Но в таком случае причем здесь остальные компоненты климатической системы? Как оказалось, все компоненты этой сложнейшей системы прямо или косвенно влияют на формирование климата и вызывают его изменения на обширных пространствах. Центральным компонентом климатической системы является атмосфера.
Состав газов, наличие облачности и нахождение в ней различных примесей, которые называются аэрозольными частицами (пепел, пыль, водяной пар и т. д.), определяют особенности прохождения солнечной радиации сквозь атмосферу и препятствуют уходу теплового излучения Земли в космическое пространство.
Атмосфера очень подвижна.
Возникающие в ней процессы оказывают сильнейшее влияние на погоду, а изменения ее газового состава, толщины облачности и наличие в ней тех или иных аэрозольных частиц воздействуют как на погоду, так и на климат.
Гидросфера — второй важнейший компонент климатической системы. Атмосфера и Мировой океан очень тесно связаны друг с другом. Они взаимно передают тепло и движение и таким образом влияют на погодные и климатические условия.
Зарождающиеся в центральных частях океанов погоды сравнительно быстро распространяются на континенты. В отличие от атмосферы и поверхности суши Мировой океан обладает огромной теплоемкостью.
Он медленно нагревается и постепенно отдает тепло, поэтому его можно считать своеобразным тепловым аккумулятором Земли. Поверхность суши непрерывно находится под действием солнечных лучей.
В зависимости от подстилающей поверхности они или нагревают ее, или отражаются обратно в атмосферу. Наибольшей отражательной способностью, или альбедо, обладает поверхность, покрытая льдом или снегом, а наименьшей — пространства, занятые растительностью, особенно лесами.
На тепловой и водный режимы суши воздействуют процессы выветривания и эрозии, растительность, пустыни, горы, возвышенности, озера и эпиконтинентальные моря.
Биосфера — это одна из самых крупных оболочек Земли, в которой происходит непрерывное взаимодействие живого и неживого вещества.
Биосфера — это весь органический мир Земли и среда его существования. Биосфера — это мир бактерий и мир растений, мир животных и мир человека. Процессы, которые действуют в биосфере, приводят к образованию таких газов, как кислород, азот, углекислый газ. Все они рано или поздно вливаются в атмосферу и оказывают влияние на климат.
В последние годы появилось мнение, что на теплообмен Мирового Океана может влиять его перемешивание за счет движения живых организмов.
Особенности климата обусловлены целым рядом факторов, которые называются климатообразующими. К ним относятся солнечная радиация, циркуляция атмосферы и характер земной поверхности.
Важнейшей из перечисленных является солнечная радиация. Солнечные лучи, прежде чем попасть на Землю, проходят сквозь толщу атмосферы.
В верхней части атмосферы на поверхность, перпендикулярную солнечным лучам, приходится определенное количество тепла. Оно составляет около 2 кал. в минуту на каждый квадратный сантиметр.
Предполагается, что в течение длительного времени поток тепла оставался почти постоянным.
Проходя сквозь атмосферу, часть солнечных лучей поглощается и рассеивается атмосферой, а часть отражается. Только 45 % солнечной радиации достигает земной поверхности. Суммарная солнечная радиация, достигающая Земли, в количественном выражении только за одни сутки равна энергии, которую человечество получило в результате сжигания всех видов топлива за 1 тыс. лет.
Количество и характер распределения солнечной радиации на земной поверхности находятся в тесной зависимости от облачности и прозрачности атмосферы.
На величину рассеянной радиации влияют высота Солнца над горизонтом, прозрачность атмосферы, содержание в ней водяных паров, пыли, общего количества углекислого газа и т. д.
Максимальное количество рассеянной радиации попадает в полярные области, а годовая величина суммарной радиации распределяется следующим образом.
В полярных районах она составляет 60—70 ккал/см2, а в тропических — 220—230 ккал/см2. Чем ниже Солнце над горизонтом, тем меньше тепла поступает на данный участок местности. Большое значение в распределении солнечного тепла имеют облачность и прозрачность атмосферы.
В пасмурный летний день обычно холоднее, чем в ясный, так как дневная облачность препятствует нагреванию, и наоборот, в ясную ночь холоднее, чем в облачную, поскольку облачность препятствует сильному охлаждению поверхности. В распределении теплового режима важную роль играет химический состав атмосферы.
На высоте более 15—17 км двухатомные молекулы кислорода под действием солнечной радиации, особенно из-за ультрафиолетового излучения, ионизируются и распадаются на одноатомные. Часть из них соединяется с двухатомными молекулами кислорода.
Образуется озон. Озон почти полностью поглощает ультрафиолетовые лучи, тем самым предохраняет весь органический мир Земли от пагубного воздействия жесткого излучения. Значительное воздействие на климат Земли оказывает циркуляция водных и воздушных масс. Теплый воздух в экваториальных широтах поднимается вверх и направляется к полюсам, но, охлаждаясь, опускается вблизи субтропических.
Вторично нагретый воздух вновь поднимается вверх, достигает приполярных широт, где охлаждается и в приземной части перемещается к экватору. В умеренных широтах у земной поверхности возникают юго-западные и западные ветры и здесь преобладает циклоническая и антициклоническая деятельность воздушных масс.
Циклоны возникают в районах встречи прохладных арктических (антарктических) масс с воздушными течениями умеренных широт. Диаметр циклонов достигает нескольких тысяч километров, а высота — более 10 км.
В Северном полушарии циклоны направлены против часовой стрелки, а антициклоны перемещаются по часовой стрелке. В природе подвижные циклоны чередуются с областями высокого давления, т. е. антициклонами. После прохождения циклона пасмурная погода сменяется ясной.
Ввиду неравномерного нагревания континентов и поверхности океанов в течение года происходит муссонная циркуляция воздуха. Летом ветер дует с океана на сушу, а зимой — с суши в сторону океана.
Назад, к оглавлению: