КЛАССИФИКАЦИЯ МАКРОКЛИМАТОВ

Факторы климатообразования, действуя в разнообразных сочетаниях, создают такое многообразие климатов, в котором невозможно разобраться без их классификации. Трудно найти два совершенно одинаковых климата, но, выявив основные черты сходства и различий, можно сгруппировать их по одному или по нескольким ведущим признакам.

Первые классификации климатов появились в 70-х годах XIX в. л имели описательный характер. Выделенные климатические провинции назывались по географическому названию мест их расположения (Капская, Калифорнийская и т. д.). Количество провинций в классификации, предложенной А. Зупаном, достигает 103.

Широкое применение во всех странах получила классификация климатов, созданная В. П. Кеппемом в период 1900—1936 гг. В основу классификации климатов Кеппен положил различия в температуре и увлажнении, считая главным не одинаковую среднюю годовую температуру, а наличие или отсутствие ясно выраженной смены времен года. Кеппен выделяет пять климатических поясов: А — жаркий, В — сухой, С — умеренно-теплый, Д — умеренно-холодный, Е — холодный.

Пояса В, С, Д и Е повторяются по одному в каждом полушарии.

Пояс А. Средняя температура самого холодного месяца не ниже +18°. Годовая сумма осадков не менее 75 см. Границы пояса: июльская изотерма +18° на севере и январская изотерма +18° на юге.

Пояс В. Границы определяются соотношениями средней годовой температуры (t) и годового количества осадков (г), при этом учитывается характер распределения осадков в течение года: 1) при преобладании зимних осадков г≤2t; 2) при преобладании летних осадков ≤г²(t+14); 3) при равномерном увлажнении r≤2 (t + 7).

Формулы соотношения t и г выведены Кеппеном эмпирически. ≥

В поясе В выделяются климат степей BS и климат пустынь BW. В пустынях предел засушливости в 2 раза меньше, чем в степях, и соотношение годового количества осадков и температуры соответственно изменяется: 1) г≤t, 2) r≤t+ 14, 3) г≤t+7.

Пояс С. Средняя температура самого холодного месяца ниже + 18°, но не ниже —3°. Может выпадать снег, но устойчивого покрова не образуется. Количество осадков-—менее предела засушливости (см. пояс В). Граница пояса со стороны экватора—изотерма +18° самого холодного месяца, со стороны полюса изотерма —3° самого холодного месяца.

Пояс Д. Средняя температура самого холодного месяца ниже—3°. Средняя температура самого теплого месяца не ниже +10°. Годовое количество осадков больше предела засушливости; образуется устойчивый снежный покров. Пояс ограничен со стороны экватора изотермой — 3° самого холодного месяца, со стороны полюса изотермой +10° самого теплого месяца.

Пояс Е. Средняя температура самого теплого месяца ниже +10°. Граница пояса — изотерма +10° самого теплого месяца — граница распространения леса. Климат холодного пояса делится на климат тундры (ЕТ) и климат мороза (EF). Граница между ними — изотерма 0° самого теплого месяца.

В поясах А, С, Д различаются климаты с сухой зимой (w), с сухим летом (s) и с равномерным увлажнением (f).

Кеппен выделил всего одиннадцать основных типов климата:

Af —влажных тропических лесов; Cf —умеренно-теплый, влажный;

Aw — саванн; Dw — забайкальский;

BS —степей; Df —холодных влажных зим;

BW—пустынь; ЕТ —тундры;

Cs —■ средиземноморский; EF —снегов.

Cw — китайский;

Буквенное обозначение — формулу климата — Кеппен считал главным и не придавал большого значения названиям. Буквы в климатической формуле ставят в порядке важности обозначаемых ими черт климата. Формула может состоять из трех букв, например: Cfa, Cfb, Cfc. Буква а показывает, что средняя температура самого теплого месяца выше 22°; b обозначает, что по крайней мере 4 месяца в году имеют среднюю температуру выше +10°; если количество месяцев со средней температурой +10° от одного до трех, то ставится буква с. Буквой d пользуются, когда нужно показать, что температура самого холодного месяца ниже —38°, например Dwd.

Классификация климатов, разработанная Кеппеном, отличается большой стройностью, четкостью и удобна для пользования. К недостаткам ее относят искусственное выделение предела засушливости (см. климат В) и употребление одних и тех же показателей для обозначения климатов гор и низменностей.

С классификацией Кеппена во многом сходна классификация, созданная Л. С. Бергом (1924), но последняя более географична: в ней учтена тесная взаимосвязь климата с рельефом, с почвенным и растительным .покровом.

Берг выделяет: климат низин, подразделяющийся на климат океанов и суши, и климат возвышенностей, подразделяющийся на климат нагорий и плато, климат горных стран и отдельных гор.

В климате низин (и океанов, и суши) по направлению от полюсов к экватору различаются 11 климатических поясов (зон), соответствующих 11 типам климата: климат тундры; тайги; лиственных лесов умеренной зоны; муссонов умеренной зоны; степей; пустынь внетропических; средиземноморский; лесов субтропических; пустынь тропических; саванн; влажных тропических лесов.

Учитывается, что над Океаном эти климаты выражены в более умеренной (смягченной влиянием Океана) форме.

На плато и в горах в общем повторяются те же типы климата, что и в низинах. Выше снеговой линии (выше нулевой изотермы самого теплого месяца) выделяется 12-й тип климата — климат вечного мороза.

Классификации климатов Кеппена и Берга основаны на внешних качествах и особенностях климатов и не вскрывают причин их образования.

КЛИМАТЫ ЗЕМЛИ (описание дается по Алисову)

Климаты экваториального пояса. Количество суммарной солнечной радиации—140—150 ккал/см2 в год. Радиационный баланс на материке— 80 ккал/см2 в год, на Океане—100—120 ккал/см2 в год. Преобладают пониженное давление, слабые, неустойчивые ветры, благоприятствующие развитию термической конвекции.

Испарение одинаково велико как над Океаном, так и над материком, покрытым густой растительностью. Абсолютная влажность воздуха более 30 г/м3 над сушей, относительная влажность — 70% даже в наиболее сухих местах. Среднемесячная температура воздуха колеблется от 24 до 28°. Количество осадков почти всюду превышает возможное испарение и достигает в среднем 2000 мм в год. Наибольшее количестве осадков приходится в общем на периоды равноденствия, но эта закономерность не везде выдерживается.

Континентальный и океанский типы экваториального климата различаются очень мало.

В высокогорном экваториальном климате температура несколько ниже, количество осадков меньше (в связи с уменьшением с высотой влагосодержания). На высоте 4500 м лежит граница пояса вечных снегов.

Климаты субэкваториальных поясов (поясов тропических муссонов). Этот климат слагается как бы из двух климатических режимов: в летнем полушарии экваториальный муссон направляется от экватора и приносит влагу; в зимнем полушарии муссон дует к экватору от тропиков, влажность воздуха при этом падает.

Континентальный субэкваториальный климат формируется на всех континентах. Граница экваториальных муссонов во внутренних частях континентов лежит в среднем около 18° с. ш. Особенно далеко от экватора граница заходит в Азии (Индостан, Индокитай).

Континентальный субэкваториальный климат характеризуется влажным летом, сухой зимой и засушливой жаркой весной. На равнинах по мере удаления от экватора количество осадков уменьшается. Годовой ход температуры имеет два минимума (зимой и летом) и два максимума (весной и осенью). Некоторое понижение температуры летом вызывается воздействием экваториального воздуха, который в это время холоднее тропического на несколько (до 5) градусов. Количество осадков редко превышает 2000 мм в год.

В горных районах температура с высотой понижается, но характер годового хода метеорологических элементов сохраняется. На склонах, принимающих на себя экваториальные муссоны, количество осадков очень резко увеличивается, достигая предельного количества (Черра-пунджа).

Океанский субэкваториальный климат наблюдается на всех океанах в северном полушарии, в южном — над Индийским и западными частями Тихого и Атлантического океанов. Граница его распространения лежит в среднем около 12° широты. Вблизи этой границы чаще возникают тропические циклоны.

Лето в океанском субэкваториальном климате более влажное и более (на 2—3°) теплое, чем зима. От континентальной разновидности этого климата он отличается большей влажностью воздуха и менее высокой температурой.

Климаты тропических поясов. Годовое количество суммарной радиации вследствие малой облачности в тропическом поясе больше, чем в экваториальном: на материке—180—200 ккал1см2 в год, на Океане — 160 ккал/см2 в год. Однако, в связи с тем что эффективное излучение тоже очень велико, радиационный баланс составляет всего 60 ккал/см2 в год на материке и 80—100 ккал/см2 в год на Океане.

В антициклонах над океанами и в барических депрессиях термического происхождения над материками формируется тропический воздух, отличающийся от воздуха на экваторе меньшей влажностью. Для континентального тропического воздуха это объясняется очень малым испарением, для морского — устойчивой стратификацией пассатов (пассатной инверсией), мешающей вертикальному обмену и переносу влаги в более высокие слои тропосферы.

Континентальный тропический климат очень сухой и жаркий, с большими суточными амплитудами колебания температуры воздуха (до 40°). Средняя годовая амплитуда температуры воздуха около 20°. Относительная влажность летом около 30%. Этот климат характерен для внутриматериковых пустынь тропического пояса.

С высотой температура воздуха падает, количество осадков возрастает. Снеговая линия располагается примерно на высоте 5300 м, в особо защищенных областях поднимаясь до 6000 м.

Океанский тропический климат сходен с экваториальным, так как суточные и годовые амплитуды колебания температуры над Океаном сравнительно невелики, отличается от экваториального меньшей облачностью и устойчивыми ветрами.

Тропический климат западных побережий континентов очень своеобразен. Он характеризуется сравнительно низкой температурой воздуха (18—20°) и малым количеством осадков (менее 100 мм в год) при большой влажности воздуха (80—90%). Это климат прибрежных пустынь (Западная Сахара, Намиб, Атакама, Калифорнийская).

На формирование климата западного побережья материков в тропическом поясе оказывают влияние холодные течения и приток воздуха в восточной части субтропического максимума (антициклона) со стороны умеренных широт, усиливающие инверсию, существующую в пассатах. В результате граница температурной инверсии располагается ниже границы конденсаций и конвекция не развивается, а следовательно, не образуются облака и не выпадают осадки. Годовой ход температуры такой же, как в океанском типе. Очень часты туманы, развиты бризы.

С высотой температура воздуха сначала несколько возрастает (так как влияние холодного течения уменьшается), затем понижается; количество осадков не увеличивается.

Тропический климат восточных побережий континентов отличается от климата западных побережий более высокой температурой и большим количеством осадков. Благодаря влиянию теплого течения и воздуха, приносимого в западной части антициклона от экватора, пассатная инверсия ослаблена и не препятствует конвекции.

В горах на наветренных склонах осадков больше, но с высотой их количество не возрастает, так как пассаты влажны только в нижнем слое. На подветренных склонах осадков мало.

Климаты субтропических поясов. Зимой радиационный режим и характер циркуляции складываются почти так же, как и в умеренном поясе, летом — так же, как и в тропическом поясе.

По сравнению с тропическим поясом годовое количество солнечной радиации уменьшается примерно на 20%, ее сезонные колебания делаются более заметными.

Летом над океанами хорошо выражены антициклоны, над материками — области пониженного давления. Зимой в субтропическом поясе преобладает циклоническая деятельность.

Континентальный субтропический климат. Лето жаркое, сухое. Средняя температура летних месяцев 30° и выше, максимальная более 50°. Зима относительно холодная, с осадками. Годовое количество осадков около 500 мм, а на наветренных склонах гор — в четыре-пять раз больше. Зимой выпадает снег, но устойчивый снежный покров не образуется. С высотой количество осадков увеличивается. Температура воздуха понижается, и выше 2000 м над уровнем моря зимой короткое время сохраняется снежный покров.

Океанский субтропический климат отличается от континентального субтропического более равномерным годовым ходом температуры воздуха. Средняя температура наиболее теплого месяца около 20°, наиболее холодного около 12°.

Субтропический климат западных побережий материков (средиземноморский) . Лето нежаркое, сухое. Зима относительно теплая, дождливая. Летом побережье попадает под влияние восточной периферии субтропического антициклона (см. климат западных побережий тропического пояса). Зимой здесь господствует циклоническая деятельность.

Субтропический климат восточных побережий имеет муссонный характер. Зима сравнительно с другими климатами этого пояса холодная и сухая, лето жаркое и влажное. Этот климат хорошо выражен только в северном полушарии, и особенно на восточном побережье Азии.

Климаты умеренных поясов. Радиационный баланс в среднем за год в два раза меньше, чем в тропическом поясе, что в значительной степени зависит от облачности. При этом летом он немногим отличается от радиацинного баланса тропического пояса, зимой же на материке радиационный баланс отрицательный. Развитие циклонической деятельности обеспечивает меридиональный перенос воздуха. Осадки связаны в основном с прохождением циклонов.

Континентальный умеренный климат — климат материков северного полушария. Лето теплое (может быть жарким), зима холодная с устойчивым снежным покровом.

Радиационный баланс в среднем за год 20—30 ккал/см2, в летние месяцы он мало отличается от тропического (6 ккал/см2 в мес), а в зимние составляет отрицательную величину (—1 ккал/см2 в мес).

Летом над материками происходит интенсивная трансформация воздушных масс, приходящих с океанов и с севера. Воздух нагревается, дополнительно увлажняется за счет влаги, испарившейся с поверхности материка. Зимой воздух охлаждается в антициклонах. Температура падает ниже — 30°. Осадков больше летом, но длительная трансформация воздуха может привести к засухе.

В горах летом значительно холоднее, чем на равнине, а зимой на равнине (в результате вхождения холодных масс воздуха) часто холод* нее, чем в горах. На склонах гор, особенно на западных, обращенных навстречу господствующим ветрам, осадков больше, чем на равнине.

Океанский умеренный климат. Радиационный баланс поверхности океанов в среднем за год в 1,5 раза больше, чем на материках. Теплые течения приносят в умеренные широты почти столько же тепла, сколько обеспечивает радиационный баланс. Около 2/3 тепла тратится на испарение, остальное идет на нагревание атмосферы (турбулентный теплообмен) зимой.

Зима над океанами значительно теплее, чем над материками, лето прохладнее. Весь год развита циклоническая деятельность.

Умеренный климат западных побережий материков формируется под воздействием западного переноса воздуха с Океана на материк; отличается от континентального меньшими годовыми колебаниями температуры. Осадки выпадают довольно равномерно во все сезоны.

Умеренный климат восточных побережий материков обусловлен перемещением воздуха летом с Океана на материк, зимой —с материка на Океан. Лето дождливое, зима сухая, холодная. Холодные течения понижают летнюю температуру воздуха, весной и в начале лета они способствуют образованию туманов.

Климаты субарктического и субантарктического поясов. Континентальный субарктический климат формируется только в северном полушарии. Радиационный баланс 10—12 ккал/см2 в год. Лето относительно теплое, короткое, зима суровая. Годовая амплитуда колебания температуры очень велика. Осадков мало (менее 200 мм в год). Летом преобладают ветры северных направлений. Приходящий с севера и трансформирующийся над материком воздух приближается по своим качествам к арктическому.

В горах зимой наблюдается мощная инверсия. Очень велики различия между летней и зимней температурами в понижениях рельефа, где обмен воздуха ослаблен.

Океанский субарктический и субантарктический климат не имеет резких различий между температурой зимы и лета. Годовая амплитуда температуры не больше 20°. Весь год развита циклоническая деятельность.

Климаты арктического и антарктического поясов. Радиационный баланс за год в среднем близок к нулю. Снежный покров не стаивает весь год. Большая отражательная способность снега приводит к тому, что даже летом радиационный баланс очень мал. Так, на ст. Пионерская (70э ю. ш.) при суммарной радиации в декабре 24 ккал/см2 в мес. радиационный баланс на поверхности снега меньше 2 ккал.

Преобладание антициклонической погоды способствует ПОСТОЯННОМУ охлаждению воздуха в центральных районах Арктики и Антарктики. Осадков мало. Однако осадки и конденсация влаги на холодной поверхности снега вместе превышают испарение.

Континентальный полярный климат хорошо выражен в южном полушарии. Характеризуется очень суровой зимой и холодным летом. Отрицательную среднюю температуру имеют все месяцы. Отмечена минимальная температура — 88,3°.

Океанский полярный климат — климат северных полярных областей, формирующийся над поверхностью Океана, покрытого льдом. В приходе тепла зимой заметную роль играет тепло океанских вод, проникающее через лед. С октября по апрель радиационный баланс отрицательный, с мая по сентябрь—-положительный.

Средняя температура января в центре Арктики {—40°) выше, чем на северо-востоке Азии. Летом в результате потери большого количества тепла на таяние снега и льда и на испарение температура около 0°. Погода летом преимущественно пасмурная. Осадков мало (около 100 мм в год).