что такое климатообразующие факторы
Климатообразующие факторы
Что такое климатообразующие факторы
Климат — многолетний режим погоды, характерный для определенной местности. На Земле он очень отличается по широте — от жаркого и засушливого на экваторе, до ледяных шапок полюсов. Формируется под воздействием определенных факторов, о них и пойдет речь в этой статье.
Это факторы, под влиянием которых формируется климат в локальной местности. Они бывают основными, второстепенными, внешними и внутренними.
Основные климатообразующие факторы
Солнечная радиация.
Один из основных поставщиков тепловой энергии. Количество поглощенного тепла зависит от географической широты, которая определяет угол падения солнечных лучей к верхнему слою атмосферы. На экваторе лучи падают под прямым углом, поэтому этот регион получает наибольшее количество тепла. По мере удаления от экватора угол становится острее и потоки солнечной энергии «проскальзывают» мимо, на полюсах поглощение вообще минимальное. Также от солнечной радиации зависят атмосферная циркуляция, давление и осадки.
Циркуляция атмосферы.
Этот фактор определяет перемещение воздушных масс во всех направлениях — горизонтальном и вертикальном. Воздух движется из холодных областей высокого давления к зонам низкого — более теплым. Обеспечивает обмен воздуха между широтами и его циркуляцию от поверхности к верхнему слою атмосферы и обратно. Движение воздушных масс способствует распределению влажности по климатическим поясам, перемещению облаков и выпадению осадков. Так, в экваториальной зоне выпадает много дождей из-за высокого испарения и приноса влажного воздуха из тропиков и субтропиков.
Циркуляция атмосферы в зонах, прилегающих к экватору создает сезонность. Муссоны, дующие со стороны моря, приносят дождевые облака и наступает сезон дождей. Когда ветер меняет направление и дует с жаркого, засушливого берега, приходит засуха. Из-за преобладания западных ветров, в восточных областях выпадает достаточно осадков, тогда как западные более сухие. Климат в них становится пустынным, жарким и засушливым.
Атмосферная циркуляция постоянно меняется из-за неравномерного теплового распределения, смены сезонов и образования циклонов и антициклонов. Основное направление перемещения — восточное. Но при этом циклоны движутся к полюсам, а антициклоны наоборот.
Рельеф.
Очень сильно влияет на воздействие первых факторов. Высокие горы имеют особый режим влажности и температуры и как зеркала отражают огромное количество энергии солнца обратно в атмосферу. Отражающая способность зависит от крутизны склонов и высоты вершин. Также они могут препятствовать движению атмосферных фронтов и задерживать осадки, из-за этого в горной и прилегающей к ней местности могут наблюдаться частые грозы с ливнями, снегопады и град, а за ней — постоянные засухи. Поэтому горы часто являются границами климатических зон. Так, Центральная Азия имеет засушливый климат во многом благодаря высоким горным цепям на ее окраинах. На Урале по этой же причине нередки сильнейшие ливни и длительные задержки циклонов, а в Крыму и горном Алтае периодически случаются наводнения.
В этой местности расположены высотные климатические пояса, меняющиеся с изменением высоты. Чем выше, тем ниже атмосферное давление, количество кислорода в воздухе, величина выпадения осадков с набором высоты начинает возрастать, а затем наоборот — уменьшается. Ближе к вершинам становится холоднее, так как склоны отражают солнечные лучи и они часто покрыты ледниками.
Распределение суши и моря.
Этот фактор оказывает существенное влияние на погоду, так как поверхность суши и моря обладают различной способностью к теплообмену. Континентальный и морской воздух существенно отличаются. При движении вглубь материка морские ветры ощутимо меняют свои свойства — становятся суше и холоднее. В прибрежных районах температура воздуха выше, но за счет повышенной влажности холод или жаркая погода могут ощущаться сильнее и переноситься хуже.
Также большая поверхность воды способствует активному испарению и формированию дождевых облаков и большого количества осадков, из-за разницы температур у воды и суши нередки туманы и сезонные ураганные ветра.
Течения.
По похожему принципу действует наличие крупных пресных водоемов.
Внешние климатообразующие факторы
К внешним факторам относятся энергетические влияния на атмосферу Земли. Это в первую очередь астрономические факторы: светимость Солнца, наклон земной оси, ее скорость вращения, орбита и ее положение в солнечной системе, гравитация Луны. Вторая группа — геофизические: размер и масса планеты, ее гравитация и наличие магнитного поля, вулканическая деятельность.
Внутренние климатообразующие факторы
К ним относятся состав и масса атмосферы, положение материков, рельеф, структура деятельного слоя суши.
К внутренним факторам относится и антропогенное влияние:
Астрономические факторы
Относятся к долгопериодическим. Одним из них является светимость солнца. Она определяет количество выделенной энергии за определенную единицу времени. Данная характеристика применяется для всех звезд и чем она выше — там больше тепла поступает к поверхности планеты. Благодаря многолетним исследованиям, была выявлена солнечная постоянная — мощность излучения, проходящего через перпендикулярную площадку, лежащую за пределами атмосферы. Ученые выяснили, что за 5 млрд лет светимость звезды выросла на 25% и продолжает увеличиваться.
Другим важным моментом является орбита Земли, а точнее — ее эллиптическая форма. Благодаря этому происходит изменение расстояния до Солнца и угла падения солнечных лучей, что дает смену времен года.
Вращение планеты и угол наклона земной оси влияют на образование муссонов, движение и циркуляцию атмосферы и те же сезонные изменения в климатической системе. Если бы ось была перпендикулярной Солнцу, то смены времен года не было.
На климат влияет и спутник земли — Луна. По соотношению к размерам планеты она является одним из самых крупных спутников в Солнечной системе. Ее гравитация ощутимо меняет погоду, вызывает приливы и отливы. Известно, что после полнолуния и новолуния резко возрастает активность атмосферных фронтов и появляется большое количество гроз с ливнями, особенно первые 2-3 дня после указанных фаз. Но этот период может зависеть от географической широты. Меньше всего осадков выпадает перед полнолуние и новолунием. Ученые связывают это с тем, что полная Луна отражает большее количество солнечного излучения. Благодаря этому увеличивается испарение океанов и пресных водоемов, влажность воздуха повышается, а атмосферное давление наоборот — понижается. Но этот фактор оказался очень зависимым от солнечной активности. Так, в годы высокой активности влияние Луны составляет порядка 65%, а в период снижения не более 14%. Кроме этого она вызывает небольшие колебания орбиты, что в свою очередь влияет на инсоляцию и поглощение солнечной радиации.
Геофизические факторы
Способность планеты удерживать газовую оболочку и определять ее состав зависит от ее гравитационного поля. Чем больше масса и размер, тем легче удержать атмосферу. Если бы Земля имела больший размер и массу, ее атмосфера была бы тоньше и плотнее.
Кроме массы, на гравитацию влияет угловая скорость вращения планеты. В результате образуются центробежные силы, которые немного уменьшают ее. Кроме этого, угловая скорость оказывает воздействие на циркуляцию воздушных масс и океанических течений. Это происходит за счет отклоняющей силы, которая перенаправляет воздушные и водные потоки, в результате основная циркуляция идет с запада на восток. Из-за неравномерного нагрева экватора и полюсов происходит расширение и утолщение атмосферного слоя в области низких широт. Под влиянием этого фактора возникает изменение давление и движение воздуха направляется от экватора к полюсам.
Ученые установили, что в прошлом Земля вращалась быстрее и поэтому различные климатические зоны были выражены гораздо четче. Присутствие воды и обширных океанов на земле делают контраст между широтами еще менее выраженным. Например, на Марсе зональность проявляется более резко, так там нет водоемов. Это говорит о зависимости погоды от подстилающей поверхности.
На климат, возможно, влияет и магнитное поле планеты. Его роль пока до конца не ясна, но ученые имеют гипотезу на этот счет. Считается, что во время повышенной активности солнца, солнечный ветер активнее просачивается в область геомагнитный полюсов. Там корпускулы за счет кинетической энергии разогревают верхний слой атмосферы и усиливают ее циркуляцию. Нагреву атмосферы могут способствовать возникающее в зоне полярных сияний вихревое электричество. Верхний слой атмосферы в районе магнитного полюса нагревается еще сильнее, что ведет к его подъему и оттоку воздушных масс к Исландской депрессии.
Кроме вышеперечисленных факторов, у Земли еще имеется внутреннее тепло. В первую очередь, оно проявляется вулканической деятельностью. Вулканы выбрасывают в атмосферу большое количество горячих газов и пепла. Они могут способствовать потеплению, но при очень интенсивных извержениях наоборот — препятствовать инсоляции поверхности и вызывать снижение температуры. По последним исследованиям, средневековые холодные зимы были вызваны мощными извержениями в Африке. Это привело к загрязнению атмосферы аэрозолями, которые поглощали солнечные лучи. Наступило глобальное похолодание в Северном полушарии, называемое малым ледниковым периодом XIV-XIX веков. Ученые не исключают повторения подобного события, когда лето становится дождливым и прохладным, а зима суровой.
Вулканы, кроме выбросов, образуют геотермальные источники. Они никогда не замерзают и создают более теплую и влажную погоду в данной местности. Существенный вклад в тепловое равновесие Земли приносят геотермальные источники, расположенные на дне океана, их называют «черные курильщики». Вода из них идет под огромным давлением, насчитывающим сотни атмосфер, имеет черный цвет из-за специфического состава, а температура может достигать 400ºС. Смешиваясь с холодной океанической водой, эта черная жидкость начинает охлаждаться и содержащиеся в ней минеральные вещества растворяются или выпадают на дно в виде осадка. По последним данным, они выделяют около 20% всего геотермального тепла.
Климатообразующие факторы
Климат планеты не является постоянным, он меняется в течение времени. Иногда погода одного сезона текущего года может резко отличаться от погоды предыдущего года. Кроме того, в течение десятков, а тем более сотен и тысяч лет климатическая ситуация значительно меняется. На это влияют различные факторы. Их можно классифицировать следующим образом:
Среди этого количества климатообразующих факторов, ученые выделяют три основных, влияющих на климатические изменения. Это рельеф, радиация Солнца и циркуляция масс воздуха. Именно эти параметры влияют на формирование климата той или иной точки планеты.
Количество солнечной радиации
От количества солнечной радиации, которая поступает на поверхность земли, зависит тепло, температура атмосферы и верхнего слоя литосферы. В разных частях планеты тепло распределяется неравномерно, в зависимости от географической широты. Чем ближе к экватору, тем жарче, а к полюсам холоднее. На поступление радиации Солнца влияют такие климатические показатели, как циркуляция атмосферы, осадки, облачность и давление. От радиации Солнца зависит протекание всех жизненных циклов планеты.
Циркуляция воздушных масс
Перемещение воздушных масс над земной поверхностью обеспечивает климатические изменения. Они бывают континентальные и океанические, в зависимости от того, над какой частью планеты образовались. Во время циркуляции атмосферы перемещаются облака, влияющие на такие погодные показатели:
Рельеф
Основные формы рельефа – это горы и равнины, что значительно влияет на климат. Температурный режим, давление и скорость ветра в горах будет резко отличаться от показателей равнинной поверхности. При этом состояние погоды отличается в предгорьях, на хребтах, склонах. Вершины гор покрыты ледниками и снегом. На различные формы рельефа попадает разное количество солнечной радиации, а горы препятствуют движению воздушных масс.
Таким образом, на климат влияют различные факторы, среди которых важнейшее место имеет солнечная радиация, рельеф и воздушные массы. Все эти факторы взаимодействуют между собой и формируют как погоду в конкретной точке земного шара, так и влияют на климатические изменения Земли в целом.
Общая характеристика
Определение климатообразующих факторов предусматривает разные предпосылки влияния на климатические условия планеты. Среди них выделяют внешние и внутренние причины.
Понятия и структура
Особенный режим погодных условий, характерный для конкретной местности, называется климатом. Это закономерная смена всех типов погоды. Климатические условия влияют на живую и неживую природу планеты. От них зависит состояние водных ресурсов, почвы, флоры и фауны. Отдельные отрасли экономики, например, аграрный сектор, находятся в прямой зависимости от факторов климата. Устоявшиеся условия погоды формируются на фоне взаимодействия различных предпосылок. Факторы воздействия:
Географическая широта местности обусловливает угол падения лучей Солнца, но получение теплой энергии зависит от близкого расположения океана. Чем дальше он, тем меньше климат подвержен выпадению осадков. Облачность в таких местах невысокая, зима прохладная, лето теплое. Перечисленные характеристики свойственны континентальной зоне. Над водной гладью формируется морской климат с плавным переходом температуры воздуха, незначительными колебаниями температурного режима, большой облачностью, равномерным и достаточным количеством выпадаемых осадков.
Также влияние оказывают водные ресурсы — течения. Теплые согревают воздух в тех местах, где они протекают. По Североатлантической зоне течение создает положительные условия для произрастания лесов на юге.
Значительная роль отводится рельефу. Чем выше подъем, тем больше снижается температура воздушных масс на 5—6 градусов, поэтому на высокогорье Памира среднегодовая температура составляет 1 °C, хотя оно располагается севернее тропиков.
Горы Кавказа сдерживают влажные морские ветры. На их склонах, устремленных к воде, выпадает значительное количество дождей и снега по сравнению с подветренными местностями. Горы закрывают доступ холодным северным ветрам.
По территории Восточноевропейской равнины на протяжении года доминируют западные ветры, приходящие с Атлантики, поэтому зима здесь мягче.
Климатические характеристики — это статистические выводы из многолетних наблюдений за погодными условиями: давлением атмосферы, скоростью и направлением ветровых потоков, температурными особенностями и влажностью воздуха, облачностью и дождями, продолжительностью солнечной радиации, дальности видимости, высоты и состояния снежного покрова.
Внутренние и внешние причины
Существуют основные климатообразующие факторы, определяющие климат в любой точке планеты. К ним относятся:
Специалисты знают, какие климатообразующие факторы играют ведущую роль в формировании погодных условий каждой страны. Состав атмосферы влияет на географию климата, это подтверждено научными объяснениями. Например, увеличение количества пыли приводит к повышению мутности атмосферы. Чем она больше, тем меньше поступление солнечного света.
Воздушные массы перемещают облака и тучи, что позволяет определять осадки. Перераспределяются давление, температура и влажность воздуха.
Другим фактором является рельеф местности. Горные хребты и подъемы плит имеют особый температурный режим и осадки в зависимости от расположения.
Горная поверхность по характеру свойств и положению отражает большое количество солнечной энергии, формирует затененные горные районы.
Различными физическими параметрами обладают водные ресурсы и суша. Вода дольше по времени нагревается и остывает, поэтому рядом с морем действует влажный климат.
Массивные вершины, расположенные далеко от равнины на тысячи метров, тепловой энергии получают малое количество и зачастую покрыты льдами и снежным покровом.
На пути движения воздушных масс и фронтов горы являются механическими препятствиями, они представляют собой границы климатических зон, изменяют характер газовой оболочки Земли или исключают возможность обмена воздухом.
На планете имеются районы с большими и незначительными осадками. Сухая погода центральных азиатских стран объясняется расположением мощных гор.
Геофизические и астрономические предпосылки
Источником освещения и теплого воздуха для всего живого на Земле является Солнце. В этом небесном светиле нуждается все на планете. Кроме фотонов оно излучает жесткую радиацию, состоящую из протонов гелия.
Радиоактивные вещества Солнца являются фактором, определяющим поступление энергии на участки поверхности. Количество тепла определяется географической широтой. От объема теплой энергии зависят все жизненные процессы, а также давление, облачность, осадки, циркуляция атмосферы. Направление лучей к поверхности планеты может зависеть от широты местности, времени года.
Следующим фактором, определяющим направление и динамику воздушных масс, является циркуляция. Кислород обменивается между широтами, происходит его перераспределение от поверхности в верхние части атмосферы и наоборот.
Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца по установленной траектории, похожей на эллипс. Изменение расположения радиуса круга влияет на климатические условия. Наклон оси Земли к плоскости орбиты вызывает смену сезонов года. Если бы ось планеты была перпендикулярной и не имела угла наклона, то смены времен года не было бы.
Когда угол наклона увеличивается свыше 24,5 градусов, возникает смещение природных зон. Параметры Земли влияют на скорость вращения планеты, силу тяжести. Постепенно планета теряет эту особенность из-за снижения массы.
Гравитация и магнитное поле влияют на циркуляцию атмосферы, благодаря им распределяется сила тяжести. Скорость вращения зависит от магнитного поля, поэтому оно учитывается при изучении погодных условий.
Внутреннее тепло планеты возникает благодаря вулканам, гейзерам. Это внешнее проявление внутренних процессов. Извергаясь, вулкан выбрасывает большое количество пыли, вещества попадают в атмосферное пространство, изменяя его состав и прозрачность.
Индонезийский вулкан извергся в 1815 году, результатом этого явления природы стало снижение температуры ниже обычной на один градус. Лето было похоже на дождливую осень, а последствия извержения наблюдались три года.
Понятие климат может относиться к прочим небесным телам, имеющим атмосферу (планетам, их спутникам и астероидам).
Методика исследований
Для формирования научно обоснованных и доказанных выводов об особенностях климатических зон необходимы длительные исследования и наблюдения за погодой. В умеренных широтах метеорологи пользуются графическими тестами за 25—50 лет, в тропиках проводятся менее продолжительные исследования. Объекты изучения:
Ученые изучают продолжительность радиационной активности Солнца, длительность периода, дальность видимости, температуру верхних слоев почвогрунта и воды в водоемах, испарение влаги с поверхности, высоту и состояние покрова, прочие атмосферные явления. Изученные показатели компонуются в таблицы, графики, схемы, диаграммы и прочие способы исследования.
Специфические отрасли климатологии применяют особенные расчеты. В аграрной сфере используют суммы температур процесса вегетации. Наглядно характеризуют комплексные показатели, назначаемые по нескольким элементам: коэффициенты (континентальности, суши, влаги), факторы, индексы.
Считаются нормами усредненные данные, собранные за десятки лет, касающиеся метеорологических элементов и их всеобъемлющих показателей (за год, сезон, месяц, сутки), а также суммы и периоды дублирования. Для оценок будущих изменений климата используют модели общей циркуляции воздушных масс.
Типы режима погоды
Классификация климатических зон планеты осуществляется по характеристикам климата по В. Кеппену. Также она основывается на особенностях общей циркуляции атмосферы или по характеру ландшафтов по Л. Бергу. Климатолог Б. П. Алисов выделяет восемь климатических поясов:
Климатические условия определяют приток солнечного излучения в верхнюю часть атмосферы. Влияние могут оказывать близость моря, циркуляция атмосферы и высота над уровнем моря.
Климатообразующие факторы России были предложены в советское время Алисовым Он выделил по 4 пояса на каждое полушарие планеты: экваториальный, тропический, умеренный и полярный. В северном полушарии Земли присутствует арктический, в южном — антарктический.
Между основными зонами расположены переходные пояса — субэкваториальный, субтропический, субполярный. Каждый из них характеризуется определенными условиями — широтами, разнообразием ландшафтов, пасмурной или солнечной погодой. В субтропиках, например, может преобладать умеренный климат. От разных факторов зависит погода на планете.
Действие человека серьезно влияет на климатические условия. К увеличению температуры воздуха приводят поступления тепла за счет сжигания топлива, загрязнение продуктами индустрии, металлургии и углекислого газа, изменяющее поглощение естественной энергии Солнца. Общемировой характер носят следующие факторы:
За счет сжигания топлива в атмосфере увеличивается количество углекислого газа. Опасность для экологии представляют выбросы промышленных отходов, металлургических отложений (с содержанием метана, фтора, хлоруглеводородов, азотной и озоновой закиси). Все это усугубляет парниковый эффект.
Осушение, орошение и создание защитных лесных насаждений делают климат этих районов благоприятным для человека. Усиление парникового эффекта из-за постоянно увеличивающегося содержания углекислоты в атмосфере на фоне сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов является причиной глобального потепления.
Утилизация в окружающую среду отравляет и загрязняет ее, создавая затемнение. Климат влияет на образование природных структур, формируются речные системы, почвенно-растительный покров и фауна.
Климатообразующие факторы
Всего получено оценок: 1094.
Всего получено оценок: 1094.
Определение основных климатообразующих факторов будет невозможно без знания о том, что такое климат, а это часто повторяющиеся особенности погоды в определенной местности, которые не меняются на протяжении длительного периода времени.
Введение
Не бывает одной причины. Данный тезис подтверждает и наличие не одного, а нескольких факторов, влияющих на формирование и эволюцию климата на Земле. Один или даже два фактора сформировали бы климатические пояса, которые имели бы чёткие границы и совпадали бы с параллелями.
В реальности же получается совсем иная картина: климатические пояса на Земле выражены не столь идеально. Объясняется это тем, что климат на определенном участке суши, к примеру, в Евразии, сформировался благодаря совокупности всех климатообразующих факторов: астрономических, географических и влиянию человека на природу.
Астрономические или планетные факторы
К астрономическим или планетным факторам относятся:
Уровень солнечной радиации влияет на передачу солнечного тепла через космическое пространство. Вращение Земли обуславливает образование пассатов и муссонов, а также различных циклонов, которые, в свою очередь, влияют на температуру воздуха, режим осадков и их распределения по всей территории земного шара. Формирование различных климатических поясов в зависимости от географической широты стало возможным благодаря шарообразной форме нашей планеты.
Географические факторы
К географическим климатообразующим факторам относятся:
На формирование климата на определенном участке влияет распределение суши и моря. Например, температура воздуха, влажность, степень континентальности климата напрямую зависят от удаленности суши от берегов океана. Для полного описания климата очень важно знать и какой рельеф в данной местности. Горы, направление горных хребтов являются серьёзным барьером для вторжения воздушных масс. Степная зона, наоборот, способствует проникновению континентальных или океанических воздушных масс.
Немаловажную роль в формировании климата играют и течения в океанах и морях. К примеру, теплые течения содействуют повышению температуры и увеличению осадков. Холодные же, напротив, влияют на понижение температурного режима и сокращение осадков. Что касается подстилающей поверхности, под которой понимаются компоненты земной поверхности, взаимодействующие с атмосферой, то её характер напрямую влияет на формирование климата.
Рис.2. Географические климатообразующие факторы
Влияние человека
Влияние человека на природу и климат – это, можно сказать, современный климатообразующий фактор. Он стал возможен благодаря развитию человеческого общества, и не всегда его влияние со знаком «плюс». К примеру, в больших городах наблюдается повышение температуры воздуха, а запыленность вызывает туманы, смоги, которые препятствуют проникновению солнечных лучей и увеличивают осадки. Кроме того, загрязнение атмосферы привело к появлению так называемых кислотных дождей, которые «заражают» почву и водоёмы.
Рис.3. Влияние хозяйственной деятельности человека на климат планеты
Разрушение озонового слоя – ещё один бич современности, порожденный научно-техническим прогрессом. Чрезмерное использование фреона, который можно найти в различных аэрозолях и холодильных установках, несёт огромную опасность для планеты – избыток ультрафиолетового излучения.
Что мы узнали?
Климат нашей родной планеты напрямую зависит от совокупности всех факторов, которые, в свою очередь, имеют влияние на общее количество солнечной радиации на Земле, а также её распределения по полушариям, континентам и сезонам. Итак, ещё раз перечислим все климатообразующие факторы: астрономические, географические и влияние человека. Данная статья способствует закреплению изученного материала по географии, и поможет к подготовке домашнего задания к уроку в 7 классе.