Климат Северных материков

Климатические условия на территории Северных материков отличаются высокой контрастностью. В их пределах есть регионы с исключительно суровым климатом (Гренландия, север Аляски, Чукотки, Таймыра) и весьма жаркие районы (Аравия, Индостан, Малакка, юг Мексиканского нагорья). Есть территории, получающие огромное количество осадков (северо-западные склоны Кордильер, южные — Гималаев и массива Шиллонг), и экстремально сухие (центр Аравии, котловины Центральной Азии, п-в Калифорния). Особенно характерны для Северных материков температурные контрасты не только в пространстве, но и во времени. Годовые амплитуды даже среднемесячных температур в отдельных районах достигают нескольких десятков градусов (в областях резко континентального климата — до 60-65°С). В этом отношении климатические характеристики Северных материков весьма существенно отличаются от Южных, где различия температурных показателей, как правило, сглажены.

Климатообразующие факторы

Приход солнечной радиации на поверхность Северных материков неравномерен. Географическое положение их таково, что годовая суммарная радиация в северных приполярных и южных тропических широтах различается в несколько раз (менее 60 ккал/см2 на Арктических о-вах и более 220 ккал/см2 в Аравии).

Особенно хорошо эти различия проявляются зимой: за Полярным кругом территории совсем не получают солнечного тепла или приход его ничтожен, а в низких широтах месячная сумма радиации достигает 14 ккал/см2. Летом эта разница сглаживается: месячные значения сумм радиации почти одинаковы на Аляске и в Калифорнии, на Таймыре и на Украине: северные широты получают меньше тепла за единицу времени, но продолжительность солнечного сияния там намного больше. Однако тепловой баланс в пределах северных районов намного ниже, чем в южных, за счет большого расхода тепла, главным образом, на отражение (альбедо снежной поверхности), на таяние снега и льда, оттаивание промерзших грунтов и испарение.

Определенное влияние на климаты оказывает барьерная роль гор.

Субмеридионально вытянутые горные хребты в умеренных широтах Северных материков способствуют трансформации воздуха, перемещающегося с океанов на сушу. Кордильеры и Скандинавские горы существенно меняют характер воздействия западного переноса на климаты территорий, находящихся восточнее этих горных систем.

Переваливая через горные хребты, атлантический воздух в Европе и тихоокеанский в Северной Америке прогреваются и иссушаются, трансформируются из морского в континентальный. Претерпевают изменения и циклоны, которые перемещаются с запада на восток. Подобную же барьерную роль играют горные системы восточных окраин материков в отношении летних муссонных потоков. Поэтому Морские климаты западных и муссонные восточных окраин Северных материков имеют ограниченное распространение. Они наблюдаются вдали от океанов лишь там, где отсутствуют горные барьеры субмеридионального простирания (например на Среднеевропейской равнине).

Различия климатических условий западных и восточных склонов гор проявляются практически в пределах всех гор умеренного и субтропического поясов на территории Евразии и Северной Америки, даже далеко отстоящих от океанов (например Урал, Памир и др.).

Субширотный горный пояс Евразии — Альпийско-Гималайский — расположен ближе к южным побережьям. Горные системы этого пояса играют барьерную роль для экваториальных муссонов на юге и юго-востоке и для меридионального переноса воздушных масс на остальной территории. Меридиональный перенос затрудняется и горными системами Центральной Азии и юга Сибири, вытянутыми также субширотно.

На севере Евразии и Северной Америки расположены обширные равнины, открытые для влияния воздушных масс из Арктики (равнинная Фенноскандия, Печорская низменность, Восточно-Европейская равнина, Западносибирская низменность, Лаврентийская равнина, низменность Маккензи).

Вторжения арктического воздуха («волны холода») играют климатообразующую роль и зимой, и летом, так как участвуют в формировании температурного режима и образуют фронтальные зоны при встрече с воздушными массами иного происхождения и с иными свойствами, с чем не в последнюю очередь связана неустойчивость погодных условий на равнинах Северных материков, особенно Северной Америки.

Климатическое районирование

В результате действия и взаимодействия всех климатообразующих факторов на территории Северных материков формируются климаты практически всех известных типов, но наибольшие площади находятся в умеренном, субарктическом и субтропическом климатических поясах.

Арктический пояс

Климаты арктического пояса преобладают на самых северных побережьях Северной Америки и Сибири, а также на материковых островах Северного Ледовитого океана (на Канадском Арктическом архипелаге, о. Врангеля, Гренландии, Шпицбергене, Новой и Северной Земле, Новосибирских о-вах и др.). Они характеризуются господством арктических воздушных масс в течение всего года. Зимой радиационный баланс резко отрицательный, так как приход радиации либо совсем отсутствует, либо очень мал, а расходная часть возрастает за счет альбедо снега. Летом большое количество тепла расходуется на таяние снега и льда, оттаивание грунтов, а также на испарение образовавшейся воды. Поэтому низкие температуры характерны для всех сезонов.

Особый тип климата, аналог которого наблюдается лишь в Антарктиде, формируется над ледниковым щитом Гренландии. Это суровый климат с холодным летом.

В центральных частях острова средние температуры июля отрицательные (до —12°С). Средне январские температуры опускаются ниже —40°С. Такие условия связаны с наличием ледникового покрова, со значительной высотой щита (60% территории лежит выше 2000 м, 90% — выше 1000 м), с формирующимся над островом постоянным центром высокого давления — Гренландским максимумом.

С высотой температуры падают. Лед и снег обладают высоким альбедо, антициклональный режим способствует увеличению эффективного излучения, что снижает радиационный баланс.

Условия, более всего соответствующие морскому типу климата: небольшие для данного пояса годовые амплитуды температур, повышенное количество осадков с зимним максимумом их выпадения, складываются на островах западного сектора Арктики, в Гренландском и Баренцевом морях, где идет свободный обмен водными и воздушными массами между Атлантикой и Северным Ледовитым океаном.

Наиболее ярко проявляются эти черты на Шпицбергене — единственном крупном участке суши в этой части Арктики. Район Шпицбергена постоянно захватывают циклоны, так как циклогенез в Исландском минимуме продолжается весь год. Средне январские температуры на юге архипелага —12—13°С, и даже на севере (80° с. ш.) они не ниже —20°С.

При этом могут быть и сорокоградусные морозы в результате вторжения арктического воздуха. Общее количество осадков — 30-350 мм в год, что для арктического климата много. Максимум приходится на зимнее время, когда особенно активен циклогенез в Северной Атлантике.

Арктический климат с чертами континентальности распространен на самом севере полуостровов азиатского и американского побережий (Аляски, Лабрадора, Чукотки, Таймыра) и на островах Канадского Арктического архипелага и морей Российской Арктики. Здесь холодное лето и холодная сухая зима.

В зимний сезон при резко отрицательном радиационном балансе идет вынос воздуха с материков по северным перифериям Азиатского (Сибирского) и канадского барических максимумов. Господствуют антициклональные погоды, усиливающие выхолаживание. Часты туманы. Летом, когда у побережий образуются зоны взаимодействия воздуха, формирующегося в приполюсном антициклоне над Северным Ледовитым океаном, и более теплого континентального (арктические фронты), здесь выпадает небольшое количество осадков, главным образом фронтальных.

Таким образом, общие черты арктических климатов — господство холодного воздуха, поступающего, главным образом, с Северного Ледовитого океана и из Гренландии, очень холодное короткое лето и долгая суровая малоснежная зима с ветрами и метелями. Даже летом осадки обычно выпадают в виде снега.

Полярная ночь с северными сияниями, низкая слоистая облачность и туманы, полярный день, когда солнце, низко стоящее над горизонтом, не заходит и просвечивает сквозь дымку и слоистые облака, длинные периоды белых ночей и сумеречного освещения даже в полуденные часы — все это характерные черты территорий с арктическим климатом.

Климатические условия арктического пояса играют большую роль в формировании природы этих районов. Низкие температуры способствуют развитию процессов физического выветривания, образованию криогенных форм рельефа, мешают произрастанию древесной растительности. Особое значение имеет распространение многолетней мерзлоты.

Субарктический пояс

Климаты субарктического пояса занимают на Северных материках большие площади. Особенно широк пояс в Северной Америке и на востоке Евразии. Его границы спускаются до широты 50° с. ш. в восточной части Североамериканского континента и проходят несколько южнее 60° с. ш. на западе Аляски и северо-востоке России. Наиболее северное положение пояс занимает в Северо-Западной Европе. Здесь его южная граница поднимается до 70° с. ш., т. е. заходит за полярный круг. Близко к полярному кругу она подходит в Сибири.

В Европе сказывается влияние теплой Атлантики, а в Сибири — очень холодные зимы резко континентального климата.

В пределах субарктического климатического пояса происходит смена господствующих воздушных масс по сезонам.

В летнее время сюда устремляется северо-восточный воздушный поток из Арктики. Над сушей воздух прогревается и приобретает свойства воздушной массы умеренных широт. Зимой в эти широты поступает воздух от Азиатского и Канадского максимумов. Он холодный и сухой, но изначально все же отличается от арктического, так как формируется в более низких широтах, где больше приход солнечной радиации, длиннее дни. Однако попадая в более высокие широты, воздух выхолаживается и приобретает свойства арктического. Можно утверждать, что в формировании климатов субарктического пояса огромную роль играет процесс трансформации воздушных масс под влиянием радиационных условий, складывающихся на территории пояса. В Северной Америке зимой в основном сохраняется приток арктического воздуха с северо-востока, особенно от Гренландского максимума. В субарктическом поясе выделяются две климатические области: морского и континентального климатов.

Морской субарктический климат лучше всего выражен на севере Скандинавии и Кольского п-ва, на юге Гренландии, на атлантическом побережье п-ва Лабрадор, несколько хуже на западной окраине Аляски. Его особенности определяются преобладанием циклональных процессов в Алеутском минимуме зимой и в Исландском — в течение всего года. Небольшие для этих широт амплитуды температур объясняются сравнительно теплыми зимами. Морской воздух поступает с океанов, обогреваемых теплыми Североатлантическим и Северотихоокеанским течениями. В теплых секторах циклонов приходят воздушные массы из более низких широт, оттекающие от Азорского и Гавайского максимумов к областям низкого давления.

Средние температуры января могут быть лишь немного ниже 0°С, хотя в течение зимы бывают сильные морозы при вторжении арктического воздуха в холодных секторах циклонов. Осадков большое количество — 400-900 мм в год, а на горных склонах и более. Максимум осадков приходится на зимнее время, когда возрастает активность циклогенеза.

Атлантические побережья Гренландии и Лабрадора холоднее, чем другие районы с морским субарктическим климатом, за счет влияния воздушных масс, поступающих сюда с Гренландского ледникового щита. Южная граница пояса отступает здесь до широты Москвы и южнее (в пункте, лежащем на параллели 55°27′, среднеянварская температура —20°С, а средне июльская — +11,1°С). Воздух северо-восточного направления, имеющий низкие температуры и летом, и зимой, проходит над холодными течениями и долго сохраняет свои свойства.

Относительно холодные зимы характерны для западного побережья Аляски. Типично морской климат здесь не формируется, так как Берингово море замерзает на длительный период. Некоторое увеличение количества зимних осадков по сравнению с континентальными областями связано с проникновением сюда тихоокеанских циклонов. При прохождении фронтов наступает ветреная дождливая погода, характерная для областей морского климата, однако максимум осадков здесь приходится на летнее время. Лето холодное, так как много тепла затрачивается на таяние льдов в Беринговом море. Типичный морской субарктический климат наблюдается лишь на островах, например на о-вах Прибылова, где минимальные среднемесячные температуры (—4,4°С) приходятся на февраль, а максимальные (8,9°С) на август, и максимум осадков бывает в сентябреноябре.

Область континентального субарктического климата занимает материковую часть пояса в Евразии и Северной Америке, восток п-ва Лабрадор, внутренние районы Аляски, Чукотку.

В наибольшей степени черты континентальности проявляются в котловинах Сибири, северо-востока России и Аляски.

Здесь зимой крайне низкие температуры из-за выхолаживания воздуха в условиях отрицательного радиационного баланса, высокого давления, орографической инверсии в котловинах. Летом воздух значительно прогревается. Циклоны арктического фронта, расположенного у северного побережья Сибири, проникают на материки, и с ними, в основном, связан летний максимум осадков. Однако количество их невелико, так как роль теплой массы играет довольно сухой континентальный воздух, а зафронтальные осадки также скудны, поскольку выпадают из холодного арктического воздуха. К тому же он быстро прогревается над сушей и удаляется от насыщения.

Таким образом, субарктические климаты характеризуются сменой и трансформацией воздушных масс по сезонам, прохладным летом, в течение которого идут процессы оттаивания верхнего слоя грунтов. На это затрачивается большое количество тепла, поэтому при значительных суммах прихода радиации и остаточной радиации температуры воздуха здесь невысоки. Зима здесь напоминает арктическую: отрицательный радиационный баланс, низкие температуры; короткие дни, солнце не поднимается высоко над горизонтом, а на севере пояса бывают периоды полярной ночи. Однако летом здесь значительно теплее, чем в Арктике, воздушные массы имеют свойства умеренных. Циклональный режим преобладает в области морского климата зимой, а континентального — летом.

Особенности климата субарктического пояса оказывают существенное влияние на процессы, протекающие в природных комплексах на его территории. Так например, холодные зимы континентальных областей способствуют сохранению многолетней мерзлоты.

Умеренный пояс

Климаты умеренного пояса занимают на Северных материках наибольшие площади и весьма разнообразны. Свойства воздушных масс умеренных широт, круглый год преобладающих в пределах пояса, различны, так как существенно различаются условия их формирования в разных частях обширного пояса и в разные сезоны.

Главная особенность климатов пояса — преобладание циклонального циркуляционного режима. Циклоны, формирующиеся во фронтальных зонах над океанами, перемещаются с запада на восток и захватывают значительные площади в пределах Северных материков даже зимой, когда проникновению циклонов в центральные части континентов препятствуют барические максимумы.

Для всего пояса характерна сезонная смена условий радиации и барического поля. Распределение суши и океана, орографическая структура, высота поверхности над уровнем моря, играют здесь более важную роль, чем в других климатических поясах.

В умеренном поясе выделяют четыре климатические области.

Морской климат формируется на западных побережьях Северной Америки и Евразии и на прибрежных островах.

Зимой эти районы находятся под влиянием циклонов. Циклоны, образующиеся на арктических фронтах в Алеутской и Исландской депрессиях, несут очень холодный воздух Арктики и относительно теплый с Атлантики и с Тихого океана, из которого выпадают обильные фронтальные осадки. Фронты возникают и между воздушными массами умеренных широт, поступающими в районы депрессий из различных мест, на побережьях — между морскими и континентальными массами, обладающими разными свойствами. С прохождением этих фронтов тоже связаны длительные периоды дождей или снегопадов.

Летом морской воздух с Атлантики продолжает поступать в циклонах на материк. Однако он играет роль холодной массы, особенно когда встречается с континентальным воздухом Европы. Над прибрежными районами из этих воздушных масс выпадают зафронтальные внутримассовые дожди, но при дальнейшем продвижении на восток атлантический воздух быстро прогревается над нагретой сушей и удаляется от насыщения. Несмотря на это, черты морского климата обнаруживаются не только на самом побережье Европы, но и довольно далеко от океана. Этот тип климата отличается прохладным летом и мягкой зимой, большим количеством осадков в течение всего года с зимним максимумом, облачными, туманными, ветреными погодами.

В Северной Америке область морского умеренного климата с похожими свойствами занимает узкую прибрежную полосу у подножия Кордильер и по их наветренным склонам.

Здесь особенно много осадков: свыше 2000-3000 мм, а местами и 4000 мм с четко выраженным зимним максимумом. Этот район называют «мокрым углом Северной Америки». Однако, переваливая через хребты, воздух трансформируется. В межгорных долинах и на внутренних плато и плоскогорьях осадков мало. Черты морского климата проявляются здесь в том, что сохраняются зимний максимум осадков и относительно небольшие годовые амплитуды температур.

Западный перенос умеренных широт способствует перемещению циклонов и выносу морского воздуха в глубь континентов, особенно в зимний период. В Средней Европе этому помогает наличие равнинного «коридора».

Воздушные массы беспрепятственно проходят над равнинами, долго сохраняя черты, присущие морскому воздуху. Теплый атлантический воздух движется над холодным и не подвергается выхолаживанию от земли. При подъеме по фронтальной поверхности в нем происходит конденсация водяного пара и высвобождается скрытая теплота парообразования, поэтому остывает он медленно.

Восточная граница области морского климата в Европе имеет весьма нечеткий характер, тип климата меняется постепенно с понижением зимних температур, уменьшением количества осадков и переходом их максимума с зимы на лето. Климаты Средней и Восточной Европы называют переходными от морских к континентальным или умеренно континентальными. В их пределах проявляется влияние воздушных масс с Атлантики, с приходом которых связаны оттепели зимой и периоды дождливой прохладной погоды летом. Однако за счет снижения температуры зимних месяцев годовые амплитуды в центре Восточно-Европейской равнины возрастают до 30-40°С. Восточная граница этой климатической области, как и западная, весьма расплывчата, переход к типично континентальному климату происходит постепенно.

Континентальный климат Сибири и Центральной Азии часто называют резко континентальным. Он отличается очень холодной зимой с небольшим количеством осадков.

Маломощный снежный покров не защищает грунт от глубокого промерзания. Это способствует сохранению многолетней мерзлоты даже в тех районах, где достаточно теплое и длинное лето, например на юге Сибири и в Северной Монголии. Амплитуды среднемесячных температур превышают 40-50°С, в основном за счет снижения зимних значений. Так, в Улан-Баторе, расположенном примерно на градус южнее Парижа, средняя температура июля такая же (17-18°С), а января на 25° ниже (в Улан-Баторе —23°С, в Париже +2°С). В котловинах Средней Сибири амплитуды среднемесячной температуры могут достигать 60-70°С. Зимой в центральных районах области, где устанавливается антициклональный режим, преобладают внутримассовые процессы, характерные для областей высокого давления: оседание воздуха, образование слоя инверсии сжатия, растекание воздуха в приземных слоях. Облака не возникают, прозрачность атмосферы способствует усилению эффективного излучения и выхолаживанию поверхности и приземного воздуха. Господствует ясная безветренная морозная погода. По окраинам, а в переходные сезоны и по всей территории усиливается меридиональный перенос и дуют сильные ветры. Для переходных сезонов характерны резкие смены погоды, связанные с вторжением воздуха то из северных, то из южных районов. Весной, когда усиливается инсоляция, но сохраняется режим отрицательных температур, снег испаряется и промерзшая земля звенит под ногами.

Летом над нагретым континентом давление пониженное. Сюда проникают воздушные массы с соседних территорий. Могут формироваться фронтальные зоны, но большого количества осадков не бывает, так как местный воздух довольно сухой, а приходящие морские массы умеренных широт быстро прогреваются над сушей и удаляются от насыщения. Процесс его иссушения усиливается фоновым эффектом, когда воздух спускается в котловины. Осадки в летнее время связаны, главным образом, с циклонами арктического фронта, формирующегося на севере Сибири. Они носят, как правило, внутримассовый (зафронтальный) характер, так как выпадают в результате развития конвекции после прохождения холодного фронта.

В центральных районах Северной Америки складываются похожие условия радиации и циркуляции. Но климаты здесь несколько отличаются от аналогичных типов, распространенных в Евразии, из-за различий в строении подстилающей поверхности. При разрушении Североамериканского максимума над Центральными равнинами нередко устанавливается циклональный режим с обильными снегопадами.

Среднемесячные температуры зимы выше, чем на тех же широтах в области континентального климата Евразии, за счет нередких вхождений воздуха с Мексиканского залива и с теплого Атлантического океана. С этим же связаны неустойчивость погодных условий, частые снегопады, чередование оттепелей и похолоданий, характерные для континентального умеренного климата Северной Америки.

Муссонный тип климата формируется на восточном побережье Евразии в пределах умеренного пояса. Зимний муссон представляет собой воздушный поток по восточной периферии Азиатского максимума. Он идет с выхоложенного материка и перемещается из высоких широт на юг. Воздух холодный, устойчиво стратифицированный. С его господством связано преобладание ясной сухой погоды с низкими температурами.

Средне январские значения температур на широте Рима и Барселоны достигают —20-22°С. Летом эта область находится под влиянием летнего муссона, который образует фронтальную зону при встрече с местными континентальными воздушными массами. Выпадают осадки либо циклонического происхождения, либо орографические на наветренных склонах гор (Джугджура, Сихотэ-Алиня, Большого Хингана и др.). Летние дожди связаны с циклонами полярного фронта, дающие примерно 70% годового количества осадков. Влияние тихоокеанского муссона ограничено, так как фронтальная зона образуется у побережья и циклоны уходят в океан. Эта область занимает территории к востоку от Большого Хингана, хребтов Алданского нагорья, Джугджура.

На востоке Северной Америки циркуляция аналогична муссонной, но муссонный тип климата с сухой холодной зимой здесь практически не формируется, так как активная циклональная деятельность, продолжающаяся в течение всего года над Атлантикой и над сушей, вызывает выпадение большого количества осадков и летом, и зимой. В зимний сезон их количество даже возрастает за счет того, что Исландский минимум лучше выражен в это время года. Вторжение морского воздуха в теплых секторах циклонов повышает зимние температуры.

Климатические условия на юго-востоке умеренного пояса Северной Америки напоминают морской климат Западной Европы с относительно мягкой сырой ветреной зимой и прохладным летом. Однако и летние, и зимние температуры здесь ниже, чем на тех же широтах на побережье Западной Европы: в западной (тыловой) части циклонов сюда приходит воздух с северной составляющей, и продвигается он над холодными водами Лабрадорского течения. Лето в этих районах холодное для умеренных широт: 15-16°С на 40-х широтах. У побережья часто возникают туманы из-за разности температур воздушных масс, которые формируются над холодными и над теплыми водами.

Таким образом, для умеренного пояса в пределах Северных материков характерны смена радиационных и барических условий по сезонам, большая роль западного переноса воздуха, муссонных потоков, циклональных процессов и циркуляции воздуха в континентальных зимних антициклонах. В пределах пояса прослеживается большое разнообразие типов климата, так как господствующие здесь воздушные массы умеренных широт формируются в неодинаковых условиях и имеют весьма различные свойства в разных частях пояса и в разное время года. Неустойчивость погодных условий, связанная с тем, что преобладает циклональный режим погод хотя бы в один из сезонов, — тоже характерная черта климатов умеренного пояса. Здесь наблюдаются самые большие амплитуды среднемесячных температур из известных на Земле.

Существенные различия климатов разных областей умеренного пояса определяют изменения природных условий с запада на восток. Особенно это сказывается на структуре природной зональности. Например, области морских климатов западных районов и муссонных — восточных заняты лесами, а в континентальных областях южнее тайги появляются безлесные зоны. В результате природные зоны умеренного пояса в Северной Америке и Восточной Азии имеют субмеридиональное простирание.

Субтропический пояс

Он занимает на территории Северных материков заметное место и в Северной Америке мало уступает по площади умеренному. В Евразии климаты этого пояса хорошо выражены на побережьях Средиземного и Черного морей, Атлантического и Тихого океанов. В континентальном секторе черты субтропического климата проявляются в пределах Переднеазиатских нагорий. По признакам динамики воздушных масс в состав субтропического пояса включают некоторые районы Центральной Азии (Таримскую впадину, Южную Монголию, плато Ордос и др.). Но по условиям зимних месяцев с отрицательными температурами относить эти районы (кроме самых юго-восточных) к субтропикам, по-видимому, неправильно, так как все процессы протекают здесь так же, как в континентальной области умеренного пояса.

Субтропический пояс характеризуется сменой по сезонам господствующих воздушных масс. Летом в условиях повышенной радиации здесь формируется тропический воздух, зимой — воздух умеренных широт.

Климат западных берегов в пределах субтропического пояса носит название средиземноморского. Он формируется в Средиземноморье Европы и Азии и на западном побережье Северной Америки. Черты этого типа климата наиболее ярко проявляются на берегах Средиземного моря и объясняются влиянием этого моря.

Зимой над теплой акваторией образуется барическая депрессия — зона сходимости воздушных масс и циклогенеза. Это средиземноморская ветвь полярного фронта. Здесь взаимодействуют воздушные массы, приходящие из Сахары, Европы, с Северной Атлантики, и местные морские. С теплым сектором циклонов бывает связано установление сухой теплой погоды. При прохождении холодного фронта температура резко падает, иногда до отрицательных значений. Господство западного переноса воздушных масс, циклональный режим, неустойчивость погодных условий и относительно высокие среднемесячные температуры характеризуют этот тип климата в зимнее время как морской.

Летом над Средиземным морем устанавливается антициклональный режим, так как морской бассейн, даже такой теплый, все же холоднее прогретой суши. Оседание воздуха формирует устойчивую стратификацию атмосферы. Образуется слой инверсии, препятствующий развитию конвекции. Дожди в летнее время выпадают, в основном, на западных склонах гор Европейского Средиземноморья, так как они оказываются наветренными. Летний сезон в области средиземноморского климата похож на лето в континентальных тропиках: преобладает ясная сухая жаркая погода, среднемесячные температуры 24-27°С.

Средиземноморский тип климата с сухим летом и дождливой зимой формируется на тихоокеанском побережье Северной Америки. Некоторые черты этого климата наблюдаются и на внутренних плато и плоскогорьях в пределах субтропического пояса, но механизм образования такого климата здесь несколько отличается от Евроазиатской области.

В зимнее время здесь господствуют циклоны полярного фронта, образование которых связано с Алеутским барическим минимумом. В них преобладает влажный морской воздух умеренных широт, приходящий и с северной части Тихого океана, и с юга от Гавайского максимума. На побережье выпадают обильные осадки, как правило, в виде дождей. На наветренных склонах гор накапливается снег. В отличие от Евроазиатского Средиземноморья резких смен температур обычно не наблюдается, хотя иногда в тылу циклонов бывают кратковременные вторжения холодного воздуха с непродолжительными заморозками. От влияния континентальных воздушных масс территория защищена горами, переваливая через которые, воздух адиабатически нагревается. Количество осадков убывает на юг по мере усиления влияния в зимнее время Гавайского максимума. Режим их выпадения становится неустойчивым: при усилении циклональной деятельности на полярном фронте бывают дождливые зимы, при разрастании Гавайского максимума — наоборот, очень засушливые. Летом Алеутский минимум рассасывается, полярный фронт исчезает, устанавливается режим высокого давления с перемещением воздушных масс по восточной периферии антициклона с северной составляющей. Холодное Калифорнийское течение не способствует их быстрому прогреву. Климатологи отмечают, что нигде на Земле нет таких низких температур на соответствующих широтах, как у Калифорнийского побережья. Здесь возникает мощная инверсия. Воздух устойчиво стратифицирован, конвекция не развивается. Под слоем инверсии скапливается влага, и при понижении температуры (например, ночью) образуются туманы. Без дождевым летом туман служит единственным источником влаги. Уменьшая инсоляцию, туманы способствуют снижению летних температур. Разница в нагреве суши и холодного океана вызывает образование бризов. Прохладный дневной бриз также понижает температуры. Максимум среднемесячных температур приходится на конец лета — осень, когда Гавайский максимум смещается к югу и ослабевают потоки воздуха и нагон холодных вод течения. Таким образом, лето здесь сухое, но в отличие от Евроазиатского Средиземноморья холодное для субтропического пояса (температуры июля — 14-16°С). Условия меняются в горах, межгорных долинах и на внутренних плато и плоскогорьях. Циркуляционные процессы в этих районах практически те же, но благодаря барьерной роли гор зимние осадки обильны лишь на наветренных склонах. Внутригорные равнины, особенно обширные территории Большого Бассейна и севера плато Колорадо, получают мало осадков и летом, и зимой, хотя зимний максимум сохраняется почти везде. Даже в расположенной совсем близко к берегам Тихого океана Большой Калифорнийской долине значительно суше, чем на побережье, особенно в ее южной части. Еще ярче черты континентальности проявляются на внутренних плато и плоскогорьях, климат которых нельзя считать типично средиземноморским. Скорее это континентальный тип субтропического климата, аналогичный климатам Переднеазиатских нагорий.

Внутриматериковые регионы Евразии в пределах субтропического пояса носят достаточно яркие черты континентальности: большие амплитуды среднемесячных температур, летний максимум скудных осадков, связанный, в основном, с процессами, протекающими на Монгольской ветви полярного фронта. Климат этих областей вообще можно назвать субтропическим лишь с известной долей допущения, так как температуры зимних месяцев здесь слишком низкие для субтропиков. Зимой здесь господствует антициклональный режим, как и во всей Центральной Азии. Аномально низкие температуры зимних месяцев связаны и с тем, что область имеет довольно большие высоты над уровнем моря (выше 500 м, а местами и выше 1000 м) и котловинный рельеф.

В западной части Переднеазиатских нагорий формируется климат, переходный от средиземноморского к континентальному, причем черты континентальности нарастают к востоку. Наиболее ярко они проявляются на Иранском нагорье.

Климат здесь по режиму выпадения осадков близок к средиземноморскому. Зимние осадки связаны с приходом циклонов Иранской ветви полярного фронта, однако их проникновение в центральные части нагорий затруднено. Над внутренними районами нагорий, окруженными горными цепями и представляющими собой обширные котловины, зимой формируются местные антициклоны. Циклоны, которые иногда все же проникают сюда, переваливая через горы, размываются, что не способствует выпадению осадков. Зимние температуры ниже, чем в Средиземноморье. Это зависит также и от сравнительно высокого гипсометрического уровня рельефа Переднеазиатских нагорий. Иранская ветвь полярного фронта между тропическим воздухом Аравии и Индийского океана и воздушными массами умеренных широт, формирующимися над самими нагорьями, расположена зимой у их южных окраин. По мере прогревания территории фронт смещается к северу. Осадки, которые связаны с фронтальными процессами, захватывают весной все более северные районы. Весенний максимум осадков характерен для этого региона вплоть до среднеазиатских субтропиков. Чем севернее, тем максимум дождей наступает позже. Лето сухое, как и в Средиземноморье, и в Центральноазиатском районе с его континентальным климатом.        

В субтропической области муссонного климата Восточной Азии проявляются те же закономерности, что и в умеренной.

Зимний муссон способствует снижению среднемесячных температур. Они здесь ненамного выше, чем на тех же широтах в области континентального климата. В Кашгаре и Пекине средне январские температуры различаются всего на 1° (—6°С и —5°С соответственно). Как мы видим, значения для субтропических широт низкие. В северной части области зимой осадков так же мало, как и в умеренном муссонном климате, и выпадают они иногда в виде снега. Южнее годовой ход осадков становится более равномерным, хотя выражен отчетливый максимум, связанный с летним муссоном. Летние осадки обычно зафронтальные и имеют ливневый характер.

На восточном побережье Северной Америки характерные черты муссонного климата выражены очень слабо, хотя муссонная циркуляция здесь проявляется.

Летний муссон с Атлантического океана вызывает те же процессы, что тихоокеанский в Восточной Азии. Некоторое действие оказывает и зимний муссон: с затоком холодного воздуха по восточной периферии Североамериканского максимума связано значительное понижение температур в субтропиках США. Нередко здесь бывают снегопады при отрицательных температурах. Однако средне январские значения температур существенно выше, чем в муссонных субтропиках Азии на тех же широтах. Чарльстон находится севернее, чем Шанхай, но средняя температура января здесь на 7° выше. Такие условия создаются в результате того, что Североамериканский максимум выражен гораздо слабее, чем Азиатский и чаще разрушается.

Особые условия складываются в юго-восточной части равнин США. Сюда и летом, и зимой заходит теплый и влажный воздух с Мексиканского залива, который зимой взаимодействует с более холодным воздухом, приходящим с севера, а летом — с более теплым местным воздухом. Образуются фронтальные зоны, формируются циклоны, выпадают обильные осадки в течение всего года.

Таким образом, субтропические климаты Северных материков отличаются сменой воздушных масс по сезонам из-за большой разницы в приходе солнечной радиации и сезонного смещения глобальных циркуляционных потоков. Для внутриконтинентальных областей и восточной окраины Евразии характерны низкие значения зимних температур, для областей средиземноморского климата и восточных и южных субтропических окраин Северной Америки — сравнительно высокие. Весенне-зимние осадки преобладают в западных частях пояса и во внутригорных районах, весенне-летние — в центральных районах и на восточных окраинах.

В различных областях субтропического пояса складываются свои специфические условия формирования других природных компонентов. Например, в средиземноморской области формируются ксерофитные растительные сообщества (лето сухое), а в муссонной могут расти широколиственные леса.

Тропический пояс

Этот пояс занимает на Северных материках сравнительно небольшое место. В его пределах находится почти весь Аравийский п-в, часть Месопотамии, самые южные районы Китая, а в Северной Америке — п-в Калифорния, Мексиканское нагорье, большая часть Центральноамериканского Перешейка и юг Флориды. В Евразии в тропических широтах расположена довольно широкая полоса суши, но значительные площади в ее пределах заняты высокими горами и нагорьями, где климаты носят особый характер. На Мексиканском нагорье тропический климат формируется главным образом на внутренних плато — Месах и по побережьям. По схеме климатического районирования юг Китая относят чаще к субэкваториальному поясу на основании особенностей циркуляции атмосферы, но по характеру термических условий и режиму выпадения осадков климат там скорее тропический восточных берегов материков.

Континентальный тип климата формируется на Аравийском п-ве и в Месопотамии.

Зимой над этими районами смыкается динамический пояс высокого давления. Господствуют антициклональный режим, ясная сухая погода с высокими дневными и сравнительно низкими ночными температурами. Летом здесь формируются депрессии. Осадки бывают чаще зимой, когда сюда изредка проникают циклоны Средиземноморской или Иранской ветвей полярного фронта. Общее их количество мало: местами оно не достигает 100 мм. На побережьях Красного и Аравийского морей и Персидского залива резко возрастает влажность воздуха, но только в нижних слоях.

В Северной Америке чертами континентального тропического климата обладают Мексиканское нагорье и Центральная Америка. Летом эти районы находятся под воздействием Гавайского и Азорского максимумов. Воздушные потоки переваливают окраинные горы и взаимодействуют, образуя фронтальную зону, вследствие чего идут дожди, главным образом зафронтальные ливневые. Годовое их количество во внутренних частях нагорья невелико, но все же намного больше, чем в континентальных тропиках Евразии, и достигает 400-800 мм.

На побережьях и на склонах гор складывается другая обстановка. От Азорского максимума в течение всего года поступает пассатный поток на восточные склоны хребтов, обрамляющих Мексиканское нагорье. Орографические осадки орошают эти склоны. Особенно обильные осадки дают неустойчиво стратифицированные воздушные массы с Мексиканского залива. Они проникают и во внутренние районы, поскольку материк здесь узкий. В летнее время поток более мощный и влажный, поэтому здесь максимум осадков в теплое время года.

По восточной периферии Гавайского антициклона поступает воздух из более высоких широт с температурной инверсией. Воздушные массы существенно трансформируются, что обеспечивает сравнительно высокие температуры, но малое количество осадков, и высокие значения относительной влажности делают этот климат сходным с типами климатов западных берегов материков тропического пояса на других континентах.

Таким образом, в тропическом поясе Северных материков преобладают континентальные аридные области, и лишь на наветренных склонах гор количество осадков возрастает. Более влажный климат присущ районам, находящимся под непосредственным влиянием океанических пассатов (Флорида, острова Вест-Индии, восточная часть Центральноамериканского Перешейка, юго-восток Китая), но площади их невелики.

В районах континентального климата и на западных берегах преобладают пустынные и полупустынные ландшафты, а по восточным побережьям, особенно на склонах гор, могут расти вечнозеленые листопадные тропические леса.

В приэкваториальных широтах расположены самые узкие части Северных материков. В Евразии это п-ва Индостан с прилегающей Индо-Гангской низменностью, Индокитай, Малакка, и о-ва Индонезийского архипелага, которые традиционно рассматриваются как особый регион континента. На полуостровах формируется субэкваториальный климат, на архипелаге — экваториальный. В Северной Америке условия для образования субэкваториального климата существуют лишь на самом юге Центральноамериканского региона, в наиболее узкой части Перешейка.

Климатические особенности Индостана и Индокитая, Индо-Гангской низменности и Гималаев определяет циркуляция экваториальных муссонов.

Летний муссон дает обильные осадки на всех наветренных склонах. Особенно много дождей выпадает летом на склонах Гималаев и массива Шиллонг.

Здесь находится самое дождливое место Земли — известный пункт Черапунджи, где среднее многолетнее количество осадков — около 10 000 мм, а в отдельные годы достигает 20 000 мм, причем более 90% выпадает в среднем с апреля по сентябрь. Не только здесь, но и на всех южных склонах Восточных Гималаев количество осадков огромно — не менее 8000-9000 мм. Влажнонеустойчивый летний муссон орошает также наветренные склоны Западных Гатов, хребтов Индокитая. Внутренние районы плоскогорья Декан более сухие. Меньше осадков получают и Западные Гималаи, куда проникает поток континентального воздуха из Аравии, направляющийся к Южно-Азиатскому минимуму. На Индо-Гангской низменности условия увлажнения распределяются неравномерно. На востоке, где муссон поступает с Индийского океана, воздух влажнонеустойчив и дает конвективные осадки и на равнинах. Летом здесь идут обильные дожди. Годовое их количество — 2000-3000 мм. В бассейн Инда воздух приходит и с запада, как и в Западные Гималаи, и по северной и восточной периферии Южно-Азиатской депрессии, пройдя над Индо-Гангской низменностью. Муссон здесь имеет малую вертикальную мощность. Он быстро прогревается над равнинами и почти не дает осадков. В бассейне нижнего Инда годовое их количество — 150-400 мм, причем выпадают они только летом. В зимний сезон на всей территории области господствует муссон преимущественно северо-восточного направления. На западе региона воздушные массы относительно теплые. Даже если сюда попадает воздух из антициклональных образований, господствующих зимой над холодным Тибетом, он спускается на равнины с шестикилометровой стены Гималаев, адиабатически разогревается и приходит на Индо-Гангскую низменность как горячий сухой поток. В восточной части области в поток зимнего муссона вовлекается воздух восточной периферии Азиатского максимума, который поступает с севера. Температуры зимних месяцев здесь значительно ниже. На 22° с. ш. среднеянварская температура — +14°С, в Ханое (на 20° с. ш.) бывают кратковременные понижения до 5-7°С (рис. 40).

Условия субэкваториального климата в Северной Америке характерны лишь для небольшой территории на западных побережьях Мексики (южнее тропика) и Центральноамериканского Перешейка. Летом здесь господствует юго-западный муссон. Осадки выпадают из экваториальной воздушной массы. Их образование связано с влажно-неустойчивой стратификацией этой массы. Осадки, как правило, ливневые, часто с грозами и сильными порывами ветра, они сходны с дождями экваториального пояса. Дождливый сезон длится в среднем пять месяцев, и за это время выпадает около 90% годовой суммы осадков. Зимой территория попадает под влияние восточной периферии Гавайского максимума. Условия антициклональные, погода ясная и сухая, развиваются бризы. Конвекции, которая довольно активна, так как температуры высокие, мешает слой инверсии.

Главный природообразующий фактор в пределах субэкваториального климата — резкое различие условий увлажнения по сезонам. Это оказывает влияние на формирование всех особенностей природы.

На самом юге п-ва Малакка и на обширных островных архипелагах у юго-восточных берегов Евразии круглый год господствуют экваториальные воздушные массы. Они формируются летом из юго-восточного, зимой — из северо-восточного пассата. Мощная конвекция, разрушающая слой инверсии пассатов, развивается над островами и окружающими их, как правило, неглубокими теплыми морями. Усиливает конвекцию активное испарение с прогретой морской поверхности, которое способствует влажно-неустойчивой стратификации воздуха. Здесь в течение всего года формируется область пониженного давления как часть экваториальной депрессии. Осадки выпадают из конвективных облаков обычно после полудня в виде кратковременных очень интенсивных ливней. Увеличение количества осадков связано либо с усилением прогревания (так называемые зенитальные дожди), либо со сменой направления воздушных потоков: на склонах северо-восточной экспозиции дожди сильнее зимой, юго-восточной — летом. На годовое количество осадков влияют экспозиция склонов и высота рельефа островов.

Экваториальный тип климата характеризуется высокими температурами в течение всего года с очень маленькими амплитудами как среднемесячных, так и суточных их значений, большим количеством осадков, выпадающих равномерно во все сезоны, постоянно высокой влажностью воздуха, как абсолютной, так и относительной. Такие условия формируют особенности всех природных компонентов в этой области: переувлажненность грунтов, ежедневные послеполуденные ливни, преобладание густой лесной растительности и др.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.