Формирование климата в России
В формировании климата России принимает участие целый ряд факторов.
Рисунок 1. Климатообразующие факторы России. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Анализ этих факторов помогает объяснить климатические особенности отдельных регионов страны и географическое распространение его элементов.
Среди всех климатообразующих факторов ведущая роль принадлежит радиационному и циркуляционному. Оба эти фактора зависят от:
- географического положения территории,
- рельефа местности,
- вида подстилающей поверхности.
Россия занимает широтное положение, а от этого зависит количество поступающей радиации и её распределение.
Основная часть страны расположена между 50 и 70 параллелью, это в основном умеренный и субарктический климатические пояса. Это значит, что количество радиации по сезонам года будет меняться. На островной части страны, например, на островах Северная Земля и Земля Франца-Иосифа суммарная радиация за год составляет около 60 ккал/ см2, в то время, как крайний юг страны получает около 120 ккал/см2.
От близости океанов зависит распределение облачности и величина радиации, а также поступление морского влажного воздуха.
Моря, омывающие Россию, расположены в основном на севере и востоке страны, а преобладающий западный перенос воздушных масс ограничивает влияние этих морей в пределах неширокой полосы побережья.
В летний период большая облачность на Дальнем Востоке снижает солнечную радиацию. Радиация в районе Сихотэ-Алиня равна суммарной радиации Кольского полуострова, Ямала и Таймыра.
В большой зависимости климат России находится от Азорского и Арктического максимумов, также свое влияние оказывают Исландский и Алеутский минимумы.
На территории России в зимний период формируется Азиатский максимум. Эти барические центры оказывают влияние на господствующие ветры и воздушные массы.
Влияние барических центров по сезонам года меняется.
Рельеф страны оказывает существенное влияние на климат.
Горы в России располагаются по восточной и южной окраине территории, что делает её открытой для проникновения воздушных масс с Северного Ледовитого океана и Северной Атлантики. Влияние Тихого океана и Центральной Азии ограничивается. Тем не менее, надо сказать, что азиатское влияние прослеживается значительно сильнее, по сравнению с влиянием Черного моря.
Для горных районов характерен свой особый горный климат, изменение которого происходит с высотой, а подветренные и наветренные склоны, межгорные котловины и горные хребты имеют свои климатические различия.
В пределах равнинных территорий климатические различия, хоть и не очень существенные, будут происходить на возвышенностях, низменностях, в речных долинах и в междуречьях.
Такой фактор, как подстилающая поверхность тоже влияет на особенности той или иной территории страны. Отражая солнечную энергию, подстилающая поверхность влияет на температурный режим. Например, темная и обнаженная почва тепла поглощает в три раза больше, чем светлая песчаная почва.
Снежный покров, особенно только что выпавший, отражает большое её количество. На испарение влаги затрачивается много тепла, что приводит к изменению температуры почвы и приземного слоя воздуха.
Радиационный режим на территории России
Свет и тепло, излучаемые Солнцем, получили название солнечной радиации.
Распределение её по поверхности связано с географической широтой, от которой зависит угол падения солнечных лучей. Северные территории страны получают солнечной радиации меньше, потому что угол наклона лучей небольшой.
К северу от Полярного круга, проходящего через Россию, зимой наступает полярная ночь и Солнце не показывается над горизонтом, а значит и солнечной радиации практические не поступает.
Достигшая поверхности земли солнечная радиация называется суммарной.
Рисунок 2. Суммарная солнечная радиация на территории России. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Разность между суммарной солнечной радиацией и её эффективным излучением называется радиационным балансом, который в зимнее время на территории страны отрицательный.
На территории России суммарная солнечная радиация меняется с севера на юг. Минимальное её количество получают полярные острова Варангер-фьорд на Кольском полуострове – около 60 ккал/см2, к югу солнечная радиация увеличивается и Таманский полуостров, например, на Дальнем Востоке получает в два раза больше – 120 ккал/см2.
Такой фактор как прозрачность атмосферы определяет приход солнечной радиации. Для севера страны в летний период характерна наибольшая прозрачность воздуха по сравнению с югом, где увеличивается влагосодержание и запыленность.
Большую роль играет и облачность. Западные районы Арктического бассейна и Дальний Восток характеризуются большой облачностью, поэтому прямая солнечная радиация задерживается облаками и поступает только 50% от теоретически возможной.
Восточно-Европейская равнина от возможного количества при ясном небе получает 60-70% радиации, а Забайкалье до 85%.
Снижение облачности происходит к югу от Полярного круга во все сезоны года и увеличение суммарной солнечной радиации происходит с запада на восток на 10-15%.
Что кается прямой солнечной радиации, то на севере она увеличивается на 35-45%, а на юге до 55%.
Подстилающая поверхность земли частично отражает поступающую солнечную радиацию. Величина отражательной способности называется альбедо.
Цвет подстилающей поверхности тоже имеет значение, так, например, альбедо снега меняется от 45% на юго-западе Восточно-Европейской равнины до 80% в Восточной Сибири. Альбедо зоны тундры составляет 10-13%, а лесов – 13-16%.
Альбедо – это расходная часть радиационного баланса, как и эффективное излучение. Они находятся в прямой зависимости от температуры подстилающей поверхности и в обратной зависимости от облачности.
Из-за облачности величина эффективного излучения уменьшается.
Радиационный баланс изменяется от 2,5 ккал/см2 в год на снежных и ледяных покровах северных островов до 50 ккал/см2 в год на территории Северного Кавказа.
Положительным в течение года радиационный баланс сохраняется только в субтропиках побережья Черного моря.
Тепловое излучение поверхности Земли
Та часть солнечной радиации, которая поглощается поверхностью земли за минусом эффективного излучения, преобразуется в тепловую энергию. Она расходуется на прогрев грунтов, на нагревание воздуха, на испарение. В период лета и весной тепловая энергия идет на таяние снега, льда, многолетней мерзлоты.
Тепловой баланс зависит от атмосферной циркуляции и свойств подстилающей поверхности.
Основными регуляторами теплового режима подстилающей поверхности являются турбулентный теплообмен с атмосферой и испарение.
Турбулентный теплообмен в зоне теплообмена непосредственно влияет на температуру воздуха. Испарение же зависит от поступления тепла с водяным паром, т.е. скрытая форма и только потом переходит в явную форму, но может быть перенесено на большое расстояние.
Весной, когда почва начинает оттаивать, значительную роль в почвогрунтах играет теплооборот.
На протаивание грунтов на территории Средней Сибири Северо-Востоке страны расходуется до 30% радиационного баланса.
Увлажнение территории влияет на соотношение количества тепла, которое переносится в атмосферу в явной и скрытой форме.
Так, например, севернее 52 параллели на испарение затрачивается тепла больше, чем турбулентный поток между атмосферой и поверхностью Земли.
Много тепла тратится на испарение в лесной полосе центральной части Русской равнины и на юге Дальнего Востока.
В зоне тайги и в лесостепной зоне Западной Сибири тепла расходуется до 80% от всего его количества. Таежная часть Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин в летний период тепла на испарение затрачивает от 16 до 18 ккал/см2, т.е. до 50% всех тепловых затрат.
Расходы здесь на турбулентный теплообмен составляют 4-6 ккал/см2 в месяц.
Несмотря на то, что в тундре увлажнение избыточное затраты тепла на турбулентный теплообмен больше и составляют 8-10 ккал/см2 в год – причина заключается в том, что сюда часто приходят арктические воздушные массы и практическое отсутствие растительности.
В степной и пустынной зоне большое количество тепла идет на нагревание воздуха – 65 и 80% соответственно.
