Кліматоутворюючі фактори та їх класифікація
© indicator.ru
Клімат Землі в цілому і її окремих регіонів формується під впливом ряду астрономічних і географічних чинників, що впливають на сумарну кількість сонячної радіації, яку одержує планета, а також її розподіл за сезонами, півкулями і континентами. З початком промислової революції людська діяльність стає також климатоутворюючим фактором, адже вона прямим чином впливає на нього.
Нижче представлена схема, яка відображає основну суть фізичних механізмів, завдяки яким формується кліматична система нашої планети.
Також читайте
Як видно, всі кліматоутворюючі фактори прийнято класифікувати на дві основні групи: зовнішні і внутрішні. Зовнішні кліматоутворюючі фактори в свою чергу поділяються ще на астрономічні та геофізичні. Опишемо коротко всі блоки, вказані в схемі.
Розглянемо спершу астрономічні фактори.
Світимість Сонця показує кількість енергії, що виділяється в одиницю часу. Чим більше виділяється енергії, тим вище світимість. Ця характеристика застосовується для всіх зірок. Зрозуміло, що чим більше світимість Сонця, тим більше тепла приходить на нашу планету. Чисельним показником світимості виступає сонячна стала. Зараз вона дорівнює приблизно 1361 Вт/м2. Протягом року варіації сталої можуть складати близько 7%, але в цілому це стабільний показник із року в рік. Тим не менш, за останні 4,5 млрд. років світимість Сонця збільшилася на 25% і продовжує підвищуватися.
Положення орбіти Землі. Земля, як і інші планети Сонячної системи, обертається навколо Сонця. Це обертання відбувається по траєкторії, яка має вигляд еліпсу. Якби орбіта була розташована інакше, то це позначилося б на кліматі. Так, на Венері, орбіта якої розташована набагато ближче до Сонця, температура на поверхні складає близько 460 °С. Не найсприятливіша температура для життя, чи не правда? Радіус орбіти Марса навпаки перевищує земну. До неї надходить менше сонячної енергії і як наслідок – на планеті набагато холодніше, ніж на Землі. Середня температура на поверхні Марса оцінюється близько -63 °С (для порівняння, на нашій планеті вона становить +15 °С).
Нахил осі Землі до площини орбіти. Завдяки тому, що земна вісь має нахил близько 23,4°, у нас відбувається зміна пір року. Якби вісь обертання планети була перпендикулярною, то були б відсутні пори року. У тому разі, якби нахил був досить великий (наприклад, 45°), то сталося б сильне зміщення природних зон. На величезних територіях було б дуже жарке літо і холодна зима без сонячного світла.
Тепер коротко опишемо основні геофізичні фактори.
Розмір і маса Землі. Ці параметри чинять прямий вплив на багато інших характеристик планети, в тому числі на швидкість обертання і на силу тяжіння. Сила тяжіння впливає на здатність утримувати атмосферу (і, отже, на клімат). Тут потрібно внести невелике уточнення. Справа в тому, що наша планета повільно втрачає цю здатність, оскільки її маса поступово зменшується. Відтік маси в космічний простір перевищує приплив маси на планету. Швидкість обертання планети впливає на тривалість дня, а значить, і на розподіл тепла.
Гравітаційне і магнітне поле. Поля впливають на циркуляцію атмосфери. Зокрема, гравітаційне поле характеризується розподілом сили тяжіння. Існує теорія, згідно з якою швидкість обертання планети залежить частково від магнітного поля. Тому воно також враховується при вивченні формування клімату у різних геофізичних моделях.
Внутрішнє тепло Землі. Основний потік тепла на Землю надходить від Сонця. Але не варто забувати і про ендогенне (внутрішнє) джерело тепла самої планети. Вулканізм та гейзери – зовнішній прояв процесів, що відбуваються всередині. За останніми даними температура в ядрі Землі становить близько 6000 °С, а у нижній мантії близько 2000 – 3000 °С. В результаті тектонічної діяльності, це внутрішнє тепло поступово виходить назовні. При виверженні вулкану також відбувається величезний викид пилу і газів, непорівнянний з викидами людської діяльності. Вулканічні речовини потрапляють в атмосферу, змінюючи її склад і прозорість.
Внутрішні кліматоутворюючу фактори пов'язані безпосередньо з підстильною поверхнею і її взаємозв'язком з атмосферою.
Склад атмосфери. Газовий склад атмосфери та різні домішки в ній також впливають на формування клімату. Найбільш прості приклади: збільшення частинок пилу веде до підвищення каламутності. Чим вище мутність атмосфери, тим менше приплив сонячних променів (сонячної радіації) на земну поверхню. При зростанні концентрації таких газів, як метан і вуглекислий, на планеті парниковий ефект посилюється і тому подібне.
Рельєф суші. Для простоти розуміння наведемо наступний приклад: чим вище ви піднімаєтеся у гору, тим нижче температура повітря. В горах Кавказу на висоті близько 3 км все літо лежить сніг. Всім відома за рекордною спекою Долина Смерті у штаті Каліфорнія (США) розташовується на 86 метрів нижче рівня моря. Цей фактор відіграє велику роль при денному прогріву повітря (зазвичай у низинах і балках прогрів йде більш активно і досягаються більш високі температури).
Розподіл суходолу і океану. Вода і суша мають різні фізичні властивості. Вода більш повільно нагрівається і остигає. Саме тому поблизу морів діє морський клімат, який характеризується порівняно маленькими добовими і сезонними амплітудами температури повітря (м'які зими і відносно прохолодне літо). Близькість до моря призводить до того, що випадає більше опадів. Наприклад, узбережжя Індії, Норвегія, Філіппіни і т. д.
Океанічні течії. Однак, не у всіх випадках близькість до моря гарантує підвищену кількість опадів в береговій зоні. Так, в Південній Америці, незважаючи на близькість до океану, сформувалася найбільш посушлива пустеля світу - Атакама. Причиною для її виникнення послугувала Перуанська холодна течія, яка перешкоджає формуванню опадів. У тих районах, де протікають теплі течії, опадів зазвичай багато.
Таким чином, розділ про кліматоутворюючі факторів є досить об'ємним і охоплює різні елементи як самої планети, так і її місце в Сонячній системі. Ми вказали тільки основні кліматоутворюючі фактори. До числа інших чинників віднести можна географічну широту, рослинність, сніговий покрив, орографію (розташування хребтів, гір). Слід розрізняти фактори: рельєф і орографію. Це не зовсім одне і теж. Важлива не тільки висота місцевості. Розташування гір в одному напрямку і в іншому також можуть сильно вплинути на клімат.
Підготував Ігор Кібальчич, кандидат географічних наук, синоптик.
