Климатические пояса и типы климатов на территории России

В направлении с севера на юг наша страна располагается в арктическом, субарктическом и умеренном климатических поясах. Но существенные изменения климата наблюдаются и в пределах каждого пояса: как при движении с запада на восток (климатические области), так и при движении с севера на юг (зональные типы климата). Так, например, выделяются пять подтипов умеренного климатического пояса: умеренно-континентальный, континентальный, резко-континентальный, муссонный и климат восточных побережий. Для каждого из типов климатов характерен свой температурный режим, режим осадков, преобладающие типы погоды по сезонам года.

Арктический климатический пояс (климат арктических пустынь и тундры)

Он характерен для побережья Северного Ледовитого океана России и для островов, расположенных в океане. Круглый год в пределах этого климата господствуют арктические воздушные массы. Зимой температура опускается до -40-50°С, а летом бывает не выше 4°С.

Значительная часть солнечной радиации отражается поверхностью снега. С прохождением циклонов здесь связаны облачность, ослабление морозов и сильные снегопады. Количество осадков-до 300мм, однако, увлажнение избыточное из-за низкой испаряемости.

Субарктический пояс (климат тундры и лесотундры)

Этот тип климата характерен для территории, расположенной за полярным кругом, а в восточных районах простирается почти до 60° с.ш. Летом из умеренных широт сюда приходят влажные воздушные массы, поэтому лето здесь прохладное (от +5°С на севере до +14°С на юге), но возможны и заморозки. Зимой на погоду в этом климате влияют арктические воздушные массы, поэтому зимы здесь долгие и суровость их нарастает с запада на восток (температура может достигать -50°С). В связи с прохождением циклонов арктического атмосферного фронта для этого климата характерна большая облачность и сильные ветры. Годовая сумма осадков составляет до 600 мм, максимум их приходится на лето. Коэффициент увлажнения здесь больше единицы, так как низкие температуры способствуют малому испарению, что ведет к заболачиванию территорий.

Климат умеренного пояса

Так как этот климат характерен для большой территории России, то внутри него наблюдаются различия в температуре и увлажнении разных участков, связанные с распространением разных воздушных масс. В умеренном климатическом поясе различают пять типов, сменяющие друг друга с запада на восток.

Умеренно континентальный климат

Он характерен для Европейской части России. Здесь велико влияние Атлантики, откуда круглый год приходят влажные морские воздушные массы, относительно теплые зимой и прохладные летом. Лето здесь теплое (до +24°С), зима мягкая (от -4°С до -20°С), с частыми оттепелями. Осадков выпадает 600-800 мм, причем наибольшее количество осадков приходится на западные районы. Смена увлажнения от избыточного до недостаточного в области господства умеренно континентального климата способствует формированию на Европейской части России смены природных зон от таежной до степной.

Континентальный климат

Он характерен для Западной Сибири и районов Прикаспия. Возникновение континентального климата связано с тем, что морские воздушные массы, двигаясь с Атлантики на восток, трансформируются и приближаются по своим свойствам к континентальным. Для территории континентального климата характерна усиленная меридиональная циркуляция, при которой континентальный теплый тропический воздух проникает на север, а холодный арктический — далеко на юг. Лето здесь жаркое на юге и достаточно теплое на севере (+15-25°С), а зима холодная (-15-25°С).

Среднегодовое количество осадков колеблется от 300 мм (на юге) до 600 мм (на севере). Смена увлажнения от избыточного (на севере) до недостаточного (на юге) в области господства континентального климата способствует формированию здесь смены природных зон от тайги до пустынь.

Резко континентальный климат

Он формируется на юге Сибири и в горах Южной Сибири. В пределах этого типа весь год господствуют континентальные сухие воздушные массы умеренных широт. Лето здесь солнечное и теплое (+16-20°С), зима очень суровая (-25-45°С). Годовое количество осадков — около 500 мм. В пределах данного типа климата находится таежная зона. На погоду зимой данного типа климата сильно влияет Азиатский максимум.

Муссонный климат

Он типичен для районов Дальнего Востока и характеризуется сменой муссонов по сезонам, что оказывает влияние на количество и режим выпадения осадков. Зимой здесь господствуют воздушные массы, поступающие из Азиатского максимума (муссоны дуют с континента на океан), поэтому зима здесь ясная и холодная (-20-27°С). Летом ветры с Тихого океана приносят теплую и дождливую погоду, поэтому лето здесь обычно прохладное (+10-20°С) и облачное. Для лета Дальнего Востока характерна и активная циклоническая деятельность. Осадки выпадают преимущественно летом (до 800 мм) в виде ливней.

Климат восточных побережий характерен для полуострова Камчатка и северных побережий Охотского моря. Он очень похож на муссонный, но более холодный.

На узкой полосе черноморского побережья от Новороссийска до Сочи властвует субтропический климат. Кавказские горы не пропускают сюда холодный воздух со стороны Русской равнины. Это единственная территория, где температуры самого холодного месяца положительные. Лето здесь хотя и не слишком жаркое, но продолжительное. Постоянно с моря приходит влажный воздух. Годовая сумма осадков превышает 1000 мм при относительно равномерном выпадении в течение всего года.

Климат оказывает большое влияние на формирование многих важнейших отраслей хозяйственной деятельности и условия жизни людей (так, например, большая часть территории Сибири и Дальнего Востока не обжита и не освоена из-за природно-климатических условий).

В пределах России природная зональность, проявляющаяся в различиях почвенного покрова, растительности и животного мира выражена также очень хорошо. Границы зон в основном вытянуты вдоль параллелей, отклонения сравнительно невелики. На обширной территории страны последовательно с севера на юг представлены следующие природные зоны: арктическая пустыня, тундра, лесотундра, лесная, лесостепная, степная, зона полупустынь и пустынь.

В горных районах отчетливо выражена высотная поясность.

Типы климата Земли (кратко) | География. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Раздел:

Климатология, метеорология

Климат нашей планеты чрезвычайно разно­образный и подразделяется на несколько основных типов: арктический и антарктический, субарктический и субантарктический, умеренные, субтропические, тропические, субэкваториальные, экваториальные (рис. 11). Тип климата зависит, прежде всего, от количества солнечного излуче­ния, а также от господствующей на определенной территории воздуш­ной массы. Главными показателями типа климата являются средние температуры самого теплого и самого холодного месяцев года, годо­вая амплитуда колебания температуры, годовое количество осадков и режим их выпадения.

Чтобы выяснить закономерности расположения климатических поясов, нужно воспользоваться тематической картой «Климатичес­кие пояса и области Земли».

• В каждом климатическом поясе, кроме экваториального, арктического и антарктического, господствуют различные типы климата.
• Тип климата зависит от того, в каких широтах находится терри­тория, а также от ее местоположения на материке — в центре ма­терика или на его окраине. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Рис. 11. Климатические пояса Земли и движение воздушных масс

На этой странице материал по темам:

• Краткое сообщение о климатических рекордов планеты

• Какие типы климата на земле коротко

• Физическая география климатология

• Различные типы климата земли ?

• Какие типы климата занимают наибольшие пространство

Вопросы по этому материалу:

• Назовите наиболее распространенные типы климата на Земле.

  

• На каком материке континентальные типы климата занимают наибольшее пространство.

Какие есть климаты. Климат Земли. Климатообразующие факторы на Земле. Что такое климат

Климатические условия могут меняться и преобразовываться, но в общих чертах они остаются прежними, делая некоторые регионы привлекательными для туризма, а другие — тяжелыми для выживания. Разбираться в существующих видах стоит для лучшего понимания географических особенностей планеты и ответственного отношения к экологии — некоторые пояса человечество может утратить в ходе глобального потепления и других катастрофических процессов.

Что такое климат?

Под этим определением понимают установившийся погодный режим, отличающий ту или иную местность. Он отражается в комплексе всех наблюдаемых на территории изменений. Типы климата влияют на природу, определяют состояние водных объектов и почв, приводят к появлению конкретных растений и животных, воздействуют на развитие отраслей экономики и сельского хозяйства. Формирование происходит в результате воздействия солнечной радиации и ветров в сочетании с разновидностью поверхности. Все эти факторы напрямую зависят от географической широты, которая определяет угол падения лучей, а значит, и объемы получения тепла.

Что влияет на климат?

Определять, какой будет погода, могут разные условия (помимо географической широты). Например, сильное воздействие оказывает близость к океану. Чем дальше территория находится от больших вод, тем меньше получает осадков, и тем они неравномернее. Ближе к океану амплитуда колебаний небольшая, и все типы климата в таких землях куда мягче континентальных. Не менее значимы морские течения. Например, они согревают побережье Скандинавского полуострова, что способствует произрастанию там лесов. При этом Гренландия, у которой похожее расположение, весь год покрыта льдами. Сильно воздействует на формирование климата и рельеф. Чем выше местность, тем ниже температура, поэтому в горах может быть холодно, даже если они находятся в тропиках. Кроме того, хребты могут задерживать отчего на наветренных склонах выпадает много осадков, а дальше на континенте их заметно меньше. Наконец, стоит отметить воздействие ветров, которые тоже могут серьезно преображать типы климата. Муссоны, ураганы и тайфуны переносят влажность и заметно влияют на погоду.

Все существующие типы

Перед изучением каждого типа в отдельности стоит разобраться с общей классификацией. Какими могут быть основные типы климата? Проще всего разобраться на примере конкретной страны. Российская Федерация занимает большую площадь, и на территории страны погода бывает самая разная. Изучить все поможет таблица. Типы климатов и места, где они преобладают, распределены в ней соответственно друг другу.

Континентальный климат

Такая погода царит в регионах, расположенных дальше за зоной морского климата. Каковы её особенности? Континентальный тип климата отличается солнечной погодой с антициклонами и внушительной амплитудой как годовой, так суточной температур. Здесь лето быстро сменяет зиму. Континентальный тип климата может быть дополнительно разделен на умеренный, резкий и обычный. Самым лучшим примером можно назвать центральную часть территории России.

Муссонный климат

Этот тип погоды отличается резким различием зимних и летних температур. В теплое время года погода формируется под действием ветров, дующих на сушу с моря. Поэтому летом муссонный тип климата напоминает морской, с обильными дождями, высокой облачностью, влажным воздухом и сильным ветром. Зимой направление воздушных масс меняется. Муссонный тип климата начинает напоминать континентальный — с ясной и морозной погодой и минимальным количеством осадков на протяжении всего сезона. Такие варианты природных условий характерны для нескольких стран Азии — встречаются в Японии, на Дальнем Востоке и на севере Индии.

Классификация климатов дает упорядоченную систему для характеристики типов климата, их районирования и картографирования. Типы климата, преобладающие на обширных территориях, называются макроклиматами.

Макроклиматический район должен иметь более или менее однородные климатические условия, отличающие его от других районов, хотя и представляющие собой лишь обобщенную характеристику (поскольку не существует двух мест с идентичным климатом), больше отвечающую реалиям, чем выделение климатических районов только на основе принадлежности к определенному широтно-географическому поясу.

Территории, уступающие по размерам макроклиматическим районам, тоже имеют климатические особенности, заслуживающие специального изучения и классификации. Мезоклиматы (от греч. meso – средний) – это климаты территорий размером в несколько квадратных километров, например, широких речных долин, межгорных впадин, котловин больших озер или городов. По площади распространения и характеру различий мезоклиматы являются промежуточными между макроклиматами и микроклиматами. Последние характеризуют климатические условия на небольших участках земной поверхности. Микроклиматические наблюдения проводятся, например, на улицах городов или на пробных площадках, заложенных в пределах однородного растительного сообщества.

Климат ледниковых покровов господствует в Гренландии и Антарктиде, где средние месячные температуры ниже 0 °C. В темное зимнее время года эти регионы совершенно не получают солнечной радиации, хотя там бывают сумерки и полярные сияния. Даже летом солнечные лучи падают на земную поверхность под небольшим углом, что снижает эффективность прогрева. Большая часть приходящей солнечной радиации отражается льдом. Как летом, так и зимой в возвышенных районах Антарктического ледникового покрова преобладают низкие температуры. Климат внутренних районов Антарктиды гораздо холоднее климата Арктики, поскольку южный материк отличается большими размерами и высотами, а Северный Ледовитый океан смягчает климат, несмотря на широкое распространение паковых льдов. Летом во время коротких потеплений дрейфующий лед иногда тает.

Осадки на ледниковых покровах выпадают в виде снега или мелких частичек ледяного тумана. Внутренние районы ежегодно получают всего 50–125 мм осадков, но на побережье может выпадать и более 500 мм. Иногда циклоны приносят в эти районы облачность и снег. Снегопады часто сопровождаются сильными ветрами, которые переносят значительные массы снега, сдувая его со скал. Сильные стоковые ветры с метелями дуют с холодного ледникового щита, вынося снег на побережья.

Субполярный климат проявляется в тундровых районах на северных окраинах Северной Америки и Евразии, а также на Антарктическом п-ове и прилегающих к нему островах. В восточной Канаде и Сибири южная граница этого климатического пояса проходит значительно южнее Полярного круга из-за сильно выраженного влияния обширных массивов суши. Это приводит к затяжным и крайне холодным зимам. Лето короткое и прохладное со средними месячными температурами, редко превышающими +10°C. До некоторой степени длинные дни компенсируют непродолжительность лета, однако на большей части территории получаемого тепла недостаточно для полного оттаивания грунтов. Постоянно мерзлый грунт, называемый многолетней мерзлотой, сдерживает рост растений и фильтрацию талых вод в грунт. Поэтому летом плоские участки оказываются заболоченными. На побережье зимние температуры несколько выше, а летние – несколько ниже, чем во внутренних районах материка. Летом, когда влажный воздух находится над холодной водой или морским льдом, на арктических побережьях часто возникают туманы.

Годовая сумма осадков обычно не превышает 380 мм. Большая их часть выпадает в виде дождя или снега летом, при прохождении циклонов. На побережье основная масса осадков может быть принесена зимними циклонами. Но низкие температуры и ясная погода холодного сезона, характерные для большей части областей с субполярным климатом, неблагоприятны для значительного снегонакопления.

Субарктический климат известен также под названием «климат тайги» (по преобладающему типу растительности – хвойным лесам). Этот климатический пояс охватывает умеренные широты Северного полушария – северные области Северной Америки и Евразии, расположенные непосредственно к югу от субполярного климатического пояса. Здесь проявляются резкие сезонные климатические различия из-за положения этого климатического пояса в достаточно высоких широтах во внутренних частях материков. Зимы затяжные и крайне холодные, и чем севернее, тем дни короче. Лето короткое и прохладное с длинными днями. Зимой период с отрицательным температурами очень продолжителен, а летом температура временами может превышать +32°C. В Якутске средняя температура января –43°C, июля – +19°C, т.е. годовая амплитуда температур достигает 62°C. Более мягкий климат характерен для приморских территорий, например южной Аляски или северной Скандинавии.

На большей части рассматриваемого климатического пояса выпадает менее 500 мм осадков в год, причем их количество максимально на наветренных побережьях и минимально во внутренней части Сибири. Снега зимой выпадает очень мало, снегопады сопряжены с редкими циклонами. Лето обычно более влажное, причем дожди идут в основном при прохождении атмосферных фронтов. На побережьях часто бывают туманы и сплошная облачность. Зимой в сильные морозы над снежным покровом висят ледяные туманы.

Влажный континентальный климат с коротким летом характерен для обширной полосы умеренных широт Северного полушария. В Северной Америке она простирается от прерий на юге центральной Канады до побережья Атлантического океана, а в Евразии охватывает большую часть Восточной Европы и некоторые районы Средней Сибири. Такой же тип климата наблюдается на японском о.Хоккайдо и на юге Дальнего Востока. Основные климатические особенности этих районов определяются преобладающим западным переносом и частым прохождением атмосферных фронтов. В суровые зимы средние температуры воздуха могут понижаться до –18°C. Лето короткое и прохладное, безморозный период менее 150 дней. Годовая амплитуда температур не столь велика, как в условиях субарктического климата. В Москве средние температуры января –9°C, июля – +18°C. В этом климатическом поясе постоянную угрозу для сельского хозяйства представляют весенние заморозки. В приморских провинциях Канады, в Новой Англии и на о. Хоккайдо зимы теплее, чем во внутриконтинентальных районах, так как восточные ветры временами приносят более теплый океанический воздух.

Годовое количество осадков колеблется от менее 500 мм во внутренних частях материков до более 1000 мм на побережьях. На большей части района осадки выпадают преимущественно летом, часто при грозовых ливнях. Зимние осадки, в основном в виде снега, связаны с прохождением фронтов в циклонах. Метели часто наблюдаются в тылу холодного фронта.

Влажный континентальный климат с длинным летом. Температуры воздуха и продолжительность летнего сезона увеличиваются к югу в районах влажного континентального климата. Такой тип климата проявляется в умеренном широтном поясе Северной Америки от восточной части Великих Равнин до атлантического побережья, а в юго-восточной Европе – в низовьях Дуная. Сходные климатические условия выражены также в северо-восточном Китае и центральной Японии. Здесь также преобладает западный перенос. Средняя температура наиболее теплого месяца +22 °С (но температуры могут превышать +38°С), летние ночи теплые. Зимы не такие холодные, как в областях влажного континентального климата с коротким летом, но температура иногда опускается ниже 0°С. Годовая амплитуда температур обычно составляет 28°С, как, например, в Пеории (шт. Иллинойс, США), где средняя температура января –4°С, а июля – +24°С. На побережье годовые амплитуды температур уменьшаются.

Чаще всего в условиях влажного континентального климата с длинным летом выпадает от 500 до 1100 мм осадков в год. Наибольшее количество осадков приносят летние грозовые ливни во время вегетационного сезона. Зимой дожди и снегопады в основном сопряжены с прохождением циклонов и связанных с ними фронтов.

Морской климат умеренных широт присущ западным побережьям материков, прежде всего, северо-западной Европы, центральной части тихоокеанского побережья Северной Америки, югу Чили, юго-востоку Австралии и Новой Зеландии. На ход температуры воздуха смягчающее влияние оказывают преобладающие западные ветры, дующие с океанов. Зимы мягкие со средними температурами наиболее холодного месяца выше 0°С, но, когда побережий достигают потоки арктического воздуха, бывают и морозы. Лето в целом довольно теплое; при вторжениях континентального воздуха днем температура может на короткое время повышаться до +38°С. Этот тип климата с небольшой годовой амплитудой температур является наиболее умеренным среди климатов умеренных широт. Например, в Париже средняя температура января +3°С, июля – +18°С.

В районах умеренного морского климата средняя годовая сумма осадков колеблется от 500 до 2500 мм. Наиболее увлажнены наветренные склоны прибрежных гор. Во многих районах осадки выпадают довольно равномерно в течение года, исключение составляет северо-западное тихоокеанское побережье США с очень влажной зимой. Циклоны, движущиеся с океанов, приносят много осадков на западные материковые окраины. Зимой, как правило, держится облачная погода со слабыми дождями и редкими кратковременными снегопадами. На побережьях обычны туманы, особенно летом и осенью.

Влажный субтропический климат характерен для восточных побережий материков к северу и югу от тропиков. Основные области распространения – юго-восток США, некоторые юго-восточные районы Европы, север Индии и Мьянмы, восточный Китай и южная Япония, северо-восточная Аргентина, Уругвай и юг Бразилии, побережье провинции Натал в ЮАР и восточное побережье Австралии. Лето во влажных субтропиках продолжительное и жаркое, с такими же температурами, как и в тропиках. Средняя температура самого теплого месяца превышает +27°С, а максимальная – +38°С. Зимы мягкие, со средними месячными температурами выше 0°С, но случайные заморозки оказывают губительное влияние на плантации овощей и цитрусовых.

Во влажных субтропиках средние годовые суммы осадков колеблются от 750 до 2000 мм, распределение осадков по сезонам довольно равномерное. Зимой дожди и редкие снегопады приносятся главным образом циклонами. Летом осадки выпадают в основном в виде грозовых ливней, связанных с мощными затоками теплого и влажного океанического воздуха, характерными для муссонной циркуляции восточной Азии. Ураганы (или тайфуны) проявляются в конце лета и осенью, особенно в Северном полушарии.

Субтропический климат с сухим летом типичен для западных побережий материков к северу и югу от тропиков. В Южной Европе и Северной Африке такие климатические условия характерны для побережий Средиземного моря, что послужило поводом называть этот климат также средиземноморским. Такой же климат в южной Калифорнии, центральных районах Чили, на крайнем юге Африки и в ряде районов на юге Австралии. Во всех этих районах жаркое лето и мягкая зима. Как и во влажных субтропиках, зимой изредка бывают морозы. Во внутренних районах летом температуры значительно выше, чем на побережьях, и часто такие же, как в тропических пустынях. В целом преобладает ясная погода. Летом на побережьях, близ которых проходят океанические течения, нередко бывают туманы. Например, в Сан-Франциско лето прохладное, туманное, а самый теплый месяц – сентябрь.

Максимум осадков связан с прохождением циклонов зимой, когда преобладающие западные воздушные потоки смещаются по направлению к экватору. Влияние антициклонов и нисходящие потоки воздуха под океанами обусловливают сухость летнего сезона. Среднее годовое количество осадков в условиях субтропического климата колеблется от 380 до 900 мм и достигает максимальных величин на побережьях и склонах гор. Летом обычно осадков не хватает для нормального роста деревьев, и поэтому там развивается специфический тип вечнозеленой кустарниковой растительности, известный под названиями маквис, чапарраль, мали, маккия и финбош.

Семиаридный климат умеренных широт (синоним – степной климат) характерен преимущественно для внутриматериковых районов, удаленных от океанов – источников влаги – и обычно расположенных в дождевой тени высоких гор. Основные районы с семиаридным климатом – межгорные котловины и Великие Равнины Северной Америки и степи центральной Евразии. Жаркое лето и холодная зима обусловлены внутриматериковым положением в умеренных широтах. По крайней мере один зимний месяц имеет среднюю температуру ниже 0°С, а средняя температура самого теплого летнего месяца превышает +21°С. Температурный режим и продолжительность безморозного периода существенно изменяются в зависимости от широты.

Термин «семиаридный» применяется для характеристики этого климата, потому что он менее сухой, чем собственно аридный климат. Средняя годовая сумма осадков обычно менее 500 мм, но более 250 мм. Поскольку для развития степной растительности в условиях более высоких температур необходимо большее количество осадков, широтно-географическое и высотное положение местности определяют климатические изменения. Для семиаридного климата не существует общих закономерностей распределения осадков в течение года. Например, в районах, граничащих с субтропиками с сухим летом, отмечается максимум осадков зимой, в то время как в районах, смежных с областями влажного континентального климата, дожди выпадают в основном летом. Циклоны умеренных широт приносят большую часть зимних осадков, которые часто выпадают в виде снега и могут сопровождаться сильными ветрами. Летние грозы нередко бывают с градом. Количество осадков сильно изменяется от года к году.

Аридный климат умеренных широт присущ главным образом центрально-азиатским пустыням, а на западе США – лишь небольшим участкам в межгорных котловинах. Температуры такие же, как в районах с семиаридным климатом, однако осадков здесь недостаточно для существования сомкнутого естественного растительного покрова и средние годовые суммы обычно не превышают 250 мм. Как и в семиаридных климатических условиях, количество осадков, определяющее аридность, зависит от термического режима.

Семиаридный климат низких широт в основном типичен для окраин тропических пустынь (например, Сахары и пустынь центральной Австралии), где нисходящие потоки воздуха в субтропических зонах высокого давления исключают выпадение осадков. От семиаридного климата умеренных широт рассматриваемый климат отличается очень жарким летом и теплой зимой. Средние месячные температуры выше 0°С, хотя зимой иногда случаются заморозки, особенно в районах, наиболее удаленных от экватора и расположенных на больших высотах. Количество осадков, необходимое для существования сомкнутой естественной травянистой растительности, здесь выше, чем в умеренных широтах. В приэкваториальной полосе дожди идут в основном летом, тогда как на внешних (северных и южных) окраинах пустынь максимум осадков приходится на зиму. Осадки большей частью выпадают в виде грозовых ливней, а зимой дожди приносятся циклонами.

Аридный климат низких широт. Это жаркий сухой климат тропических пустынь, простирающихся вдоль Северного и Южного тропиков и находящихся большую часть года под влиянием субтропических антициклонов. Спасение от изнуряющей летней жары можно найти лишь на побережьях, омываемых холодными океаническими течениями, или в горах. На равнинах средние летние температуры заметно превышают +32°С, зимние обычно выше +10°С.

На большей части этого климатического района средняя годовая сумма осадков не превышает 125 мм. Бывает так, что на многих метеорологических станциях несколько лет подряд вообще не регистрируются осадки. Иногда средняя годовая сумма осадков может достигать 380 мм, но и этого все же достаточно лишь для развития разреженной пустынной растительности. Изредка осадки выпадают в форме непродолжительных сильных грозовых ливней, но вода быстро стекает, образуя ливневые паводки. Самые засушливые районы расположены вдоль западных берегов Южной Америки и Африки, где холодные океанические течения препятствуют формированию облаков и выпадению осадков. На этих побережьях часто бывают туманы, образующиеся за счет конденсации влаги в воздухе над более холодной поверхностью океана.

Переменно-влажный тропический климат. Районы с таким климатом расположены в тропических субширотных поясах, на несколько градусов севернее и южнее экватора. Этот климат называется также муссонным тропическим, так как преобладает в тех частях Южной Азии, которые находятся под влиянием муссонов. Другие районы с таким климатом – тропики Центральной и Южной Америки, Африки и Северной Австралии. Средние летние температуры обычно ок. +27°С, а зимние – ок. +21°С. Самый жаркий месяц, как правило, предшествует летнему сезону дождей.

Средние годовые суммы осадков колеблются от 750 до 2000 мм. В течение летнего дождливого сезона определяющее воздействие на климат оказывает внутритропическая зона конвергенции. Здесь часто бывают грозы, иногда в течение длительного времени сохраняется сплошная облачность с затяжными дождями. Зима сухая, так как в этот сезон господствуют субтропические антициклоны. В некоторых районах дожди не выпадают в течение двух-трех зимних месяцев. В Южной Азии влажный сезон совпадает с летним муссоном, который приносит влагу с Индийского океана, а зимой сюда распространяются азиатские континентальные сухие воздушные массы.

Влажный тропический климат, или климат влажных тропических лесов, распространен в экваториальных широтах в бассейнах Амазонки в Южной Америке и Конго в Африке, на п-ове Малакка и на островах Юго-Восточной Азии. Во влажных тропиках средняя температура любого месяца не менее +17°С, обычно средняя месячная температура ок. +26°С. Как в переменно-влажных тропиках, из-за высокого полуденного стояния Солнца над горизонтом и одинаковой продолжительности дня в течение всего года сезонные колебания температуры невелики. Влажный воздух, облачность и густой растительный покров препятствуют ночному охлаждению и поддерживают максимальные дневные температуры ниже +37°С, более низкие, чем в более высоких широтах.

Среднее годовое количество осадков во влажных тропиках колеблется от 1500 до 2500 мм, распределение по сезонам обычно довольно равномерное. Осадки в основном связаны с внутритропической зоной конвергенции, которая располагается немного севернее экватора. Сезонные смещения этой зоны к северу и югу в некоторых районах приводят к формированию двух максимумов осадков в течение года, разделенных более сухими периодами. Ежедневно тысячи гроз прокатываются над влажными тропиками. В промежутках между ними солнце светит в полную силу.

Климаты высокогорий. В высокогорных районах значительное разнообразие климатических условий обусловлено широтно-географическим положением, орографическими барьерами и различной экспозицией склонов по отношению к Солнцу и влагонесущим воздушным потокам. Даже на экваторе в горах встречаются снежники-перелетки. Нижняя граница вечных снегов опускается к полюсам, достигая уровня моря в полярных районах. Подобно ей и другие границы высотных термических поясов понижаются по мере приближения к высоким широтам. Наветренные склоны горных хребтов получают больше осадков. На горных склонах, открытых для вторжений холодного воздуха, возможно понижение температуры. В целом для климата высокогорий характерны более низкие температуры, более высокая облачность, большее количество осадков и более сложный ветровой режим, чем для климата равнин на соответствующих широтах. Характер сезонных изменений температур и осадков в высокогорьях обычно такой же, как и на прилегающих равнинах.

На Земле определяет характер многих черт природы. Климатические условия сильно влияют также на жизнь, хозяйственную деятельность людей, их здоровье и даже биологические особенности. Вместе с тем климаты отдельных территорий не существуют обособленно. Они представляют собой части единого для всей планеты атмосферного процесса.

Классификация климатов

Климаты Земли, имеющие черты сходства, объединяют в определённые типы, которые сменяют друг друга по направлению от экватора к полюсам. В каждом полушарии выделяют по 7 климатических поясов, из которых 4 основных и 3 переходных. Такое разделение основано на размещении по земному шару воздушных масс с разными свойствами и особенностями движения воздуха в них.

В основных поясах весь год формируется одна воздушная масса. В экваториальном поясе — экваториальная, в тропическом — тропическая, в умеренном — воздух умеренных широт, в арктическом (антарктическом) — арктическая (антарктическая). В переходные пояса, находящиеся между основными, в разные сезоны года поочерёдно заходят из прилегающих основных поясов. Здесь по сезонам меняются условия: летом они такие же, как в соседнем более тёплом поясе, зимой — такие же, как в соседнем — более холодном. Вместе со сменой воздушных масс в переходных поясах меняются и погоды. Например, в субэкваториальном поясе летом преобладает жаркая и дождливая погода, а зимой — более прохладная и сухая.

Климат внутри поясов неоднороден. Поэтому пояса делят на климатические области. Над океанами, где образуются морские воздушные массы, расположены области океанических климатов, а над материками — континентальных. Во многих климатических поясах на западных и восточных побережьях материков формируются особые типы климата, отличающиеся как от континентальных, так и от океанических. Причина этого — взаимодействие морских и континентальных воздушных масс, а также наличие океанических течений.

К жарким относятся и . Эти территории постоянно получают значительное количество тепла из-за большого угла падения солнечных лучей.

В экваториальном поясе весь год господствует экваториальная воздушная масса. Нагреваемый воздух в условиях постоянно поднимается вверх, что приводит к образованию дождевых облаков. Здесь ежедневно выпадают ливневые осадки, часто с . Количество осадков 1000-3000 мм в год. Это больше, чем может испариться влаги. В экваториальном поясе один сезон года: всегда жарко и влажно.

В тропических поясах весь год господствует тропическая воздушная масса. В ней воздух опускается из верхних слоев тропосферы к земной поверхности. Опускаясь, он нагревается, и даже над океанами не образуется облаков. Преобладает ясная погода, при которой солнечные лучи сильно нагревают поверхность. Поэтому на суше средняя летом выше, чем в экваториальном поясе (до +35 ° С). Зимние температуры ниже летних вследствие уменьшения угла падения солнечных лучей. Из-за отсутствия облаков в течение всего года очень мало осадков, поэтому на суше распространены тропические пустыни. Это самые жаркие территории Земли, на которых отмечаются температурные рекорды. Исключение составляют восточные берега материков, которые омываются тёплыми течениями и находятся под действием пассатов, дующих с океанов. Поэтому здесь выпадает много осадков.

Территорию субэкваториальных (переходных) поясов летом занимает влажная экваториальная воздушная масса, а зимой — — сухая тропическая. Поэтому здесь жаркое и дождливое лето и сухая и тоже жаркая — из-за высокого стояния Солнца — зима.

Умеренные климатические пояса

Занимают около 1/4 поверхности Земли. Они имеют более резкие сезонные различия в температуре и осадках, чем жаркие пояса. Это связано со значительным уменьшением величины угла падения солнечных лучей и усложнением циркуляции. В них весь год находится воздух умеренных широт, но отмечаются частые вторжения арктического и тропического воздуха.

В Южном полушарии господствует океанический умеренный климат с нежарким летом (от +12 до +14 °С), мягкой зимой (от +4 до +6 °С) и обильными осадками (около 1000 мм в год). В Северном полушарии большие площади занимает материковый умеренный и . Его главная особенность — резко выраженные изменения температуры по сезонам года.

На западные берега материков круглый год поступает влажный воздух с океанов, приносимый западными умеренных широт, здесь выпадает много осадков (1000 мм в год). Лето прохладное (до + 16 °С) и влажное, а зима влажная и тёплая (от 0 до +5 °С). По направлению с запада на восток в глубь материков климат становится более континентальным: количество осадков уменьшается, летние температуры возрастают, а зимние понижаются.

На восточных берегах материков формируется муссонный климат: летние муссоны приносят с океанов обильные осадки, а с зимними, дующими с континентов на океаны, связана морозная и более сухая погода.

В субтропические переходные пояса зимой приходит воздух умеренных широт, а летом — тропический воздух. Для материкового субтропического климата характерно жаркое (до +30 °С) сухое лето и прохладная (от 0 до +5 °С) и несколько более влажная зима. Осадков за год выпадает меньше, чем может испариться, поэтому преобладают пустыни и . На побережьях материков много осадков, причём на западных берегах дождливо зимой благодаря западным ветрам с океанов, а на восточных — летом благодаря муссонам.

Холодные климатические пояса

В земная поверхность во время полярного дня получает мало солнечного тепла, а во время полярной ночи не нагревается совсем. Поэтому арктическая и антарктическая воздушные массы очень холодные и содержат мало . Антарктический материковый климат наиболее суровый: исключительно морозная зима и холодное лето с отрицательными температурами. Поэтому покрыта мощным ледником. В Северном полушарии похожий климат в , а над — морской арктический. Он теплее антарктического, так как океанские воды, даже покрытые льдами, дают дополнительное тепло.

В субарктическом и субантарктическом поясах зимой господствует арктическая (антарктическая) воздушная масса, а летом — воздух умеренных широт. Лето прохладное, короткое и влажное, зима длинная, суровая и малоснежная.

Климат — это многолетний режим погоды, характерный для той или иной местности. Он проявляется в закономерной смене всех наблюдаемых в этой местности типов погоды.

Климат оказывает влияние на живую и неживую природу. В тесной зависимости от климата находятся водные объекты, почва, растительность, животные. Отдельные отрасли экономики, прежде всего сельское хозяйство, также очень сильно зависят от климата.

Климат формируется в результате взаимодействия многих факторов: количества солнечной радиации, поступающей на земную поверхность; циркуляции атмосферы; характера подстилающей поверхности. При этом климатообразующие факторы сами зависят от географических условий данной местности, прежде всего от географической широты .

Географическая широта местности определяет угол падения солнечных лучей, получение определенного количества тепла. Однако получение тепла от Солнца зависит еше и от близости океана . В местах, находящихся вдали от океанов, осадков выпадает немного, да и режим их выпадения отличается неравномерностью (в теплый период больше, чем в холодный), облачность невысокая, зима холодная, лето теплое, годовая амплитуда температуры большая. Такой климат называется континентальным, так как он типичен для мест, расположенных в глубине континентов. Над водной поверхностью формируется морской климат, для которого характерны: плавный ход температуры воздуха, с небольшими суточными и годовыми амплитудами температур, большая облачность, равномерное и достаточно большое количество атмосферных осадков.

Большое влияние на климат оказывают и морские течения . Теплые течения согревают атмосферу в тех районах, где они протекают. Так, например, теплое Северо-Атлантическое течение создает благоприятные условия для произрастания лесов в южной части Скандинавского полуострова, при этом большая часть острова Гренландия, лежащего примерно на тех же широтах, что и Скандинавский полуостров, но находящегося вне зоны влияния теплого течения, круглый год покрыта толстым слоем льда.

Большая роль в формировании климата принадлежит рельефу . Вы уже знаете, что с подъемом местности на каждый километр температура воздуха понижается на 5-6 °С. Поэтому на высокогорных склонах Памира средняя годовая температура — 1 °С, хотя находится он чуть севернее тропика.

Большое влияние на климат оказывает расположение горных хребтов. Например, Кавказские горы задерживают влажные морские ветры, и на их наветренных склонах, обращенных к Черному морю, выпадает значительно больше осадков, чем на подветренных. При этом горы служат препятствием для холодных северных ветров.

Проявляется зависимость климата и от господствующих ветров . На территории Восточно-Европейской равнины в течение почти всего года преобладают западные ветры, приходящие с Атлантического океана, поэтому зимы на этой территории сравнительно мягкие.

Районы Дальнего Востока находятся под действием муссонов. Зимой здесь постоянно дуют ветры из глубины материка. Они холодные и очень сухие, поэтому осадков выпадает мало. Летом, наоборот, ветры приносят с Тихого океана много влаги. Осенью, когда ветер с океана утихает, погода обычно стоит солнечная, тихая. Это лучшее время года в данном районе.

Климатические характеристики представляют собой статистические выводы из многолетних рядов наблюдений за погодой (в умеренных широтах используются 25-50-летние ряды; в тропиках их длительность может быть меньше), прежде всего над следующими основными метеорологическими элементами: атмосферным давлением, скоростью и направлением ветра, температурой и влажностью воздуха, облачностью и атмосферными осадками. Учитывают также продолжительность солнечной радиации, дальность видимости, температуру верхних слоев почвы и водоемов, испарение воды с земной поверхности в атмосферу, высоту и состояние снежного покрова, различные атмосферные явления и наземные гидрометеоры (росу, гололед, туманы, грозы, метели и пр.). В XX в. в число климатических показателей вошли характеристики элементов теплового баланса земной поверхности, таких как суммарная солнечная радиация, радиационный баланс, величины теплообмена между земной поверхностью и атмосферой, затраты тепла на испарение. Применяются также комплексные показатели, т. е. функции нескольких элементов: различные коэффициенты, факторы, индексы (например, континентальности, засушливости, увлажнения) и пр.

Климатические пояса

Многолетние средние значения метеорологических элементов (годовые, сезонные, месячные, суточные и т. д.), их суммы, повторяемости и пр. носят название климатических норм: соответствующие величины для отдельных дней, месяцев, лет и пр. рассматриваются как отклонение от этих норм.

Карты с показателями климата называют климатическими (карта распределения температуры, карта распределения давления и др.).

В зависимости от температурных условий, преобладающих воздушных масс и ветров выделяют климатические пояса .

Основными климатическими поясами являются:

• экваториальный;
• два тропических;
• два умеренных;
• арктический и антарктический.

Между основными поясами расположены переходные климатические пояса: субэкваториальный, субтропический, субарктический, субантарктический. В переходных поясах воздушные массы меняются по сезонам. Они поступают сюда из соседних поясов, поэтому климат субэкваториального пояса летом сходен с климатом экваториального пояса, а зимой — с климатом тропического; климат субтропических поясов летом сходен с климатом тропических, а зимой — с климатом умеренных поясов. Это связано с сезонным перемещением над земным шаром поясов атмосферного давления вслед за Солнцем: летом — к северу, зимой — к югу.

Климатические пояса подразделяются на климатические области . Так, например, в тропическом поясе Африки выделяют области тропического сухого и тропического влажного климата, а в Евразии субтропический пояс подразделяется на области средиземноморского, континентального и муссонного климата. В горных областях формируется высотная поясность вследствие того, что с высотой температура воздуха понижается.

Разнообразие климатов Земли

Классификация климатов дает упорядоченную систему для характеристики типов климата, их районирования и картографирования. Приведем примеры типов климата, преобладающих на обширных территориях (табл. 1).

Арктический и антарктический климатические пояса

Антарктический и арктический климат господствует в Гренландии и Антарктиде, где средние месячные температуры ниже О °С. В темное зимнее время года эти регионы совершенно не получают солнечной радиации, хотя там бывают сумерки и полярные сияния. Даже летом солнечные лучи падают на земную поверхность под небольшим углом, что снижает эффективность прогрева. Большая часть приходящей солнечной радиации отражается льдом. Как летом, так и зимой в возвышенных районах Антарктического ледникового покрова преобладают низкие температуры. Климат внутренних районов Антарктиды гораздо холоднее климата Арктики, поскольку южный материк отличается большими размерами и высотами, а Северный Ледовитый океан смягчает климат, несмотря на широкое распространение паковых льдов. Летом во время коротких потеплений дрейфующий лед иногда тает. Осадки на ледниковых покровах выпадают в виде снега или мелких частичек ледяного тумана. Внутренние районы ежегодно получают всего 50-125 мм осадков, но на побережье может выпадать и более 500 мм. Иногда циклоны приносят в эти районы облачность и снег. Снегопады часто сопровождаются сильными ветрами, которые переносят значительные массы снега, сдувая его со скат. Сильные стоковые ветры с метелями дуют с холодного ледникового шита, вынося снег на побережье.

Таблица 1. Климаты Земли

Тип климата	Клима-тический пояс	Сред-няя темпе-ратура, °С		Режим и коли-чество атмо-сферных осадков, мм	Циркуляция атмосферы	Территория
Экваториальный	Эквато-риальный			В течение года. 2000	В области пониженного атмосферного давления формируются теплые и влажные экваториальные воздушные массы	Экваториальные области Африки, Южной Америки и Океании
Тропический муссонный	Субэква-ториальный			Преиму-щественно во время летнего муссона, 2000		Южная и Юго-Восточная Азия, Западная и Центральная Африка, Северная Австралия
Тропический сухой	Тропи-ческий			В течение года, 200		Северная Африка, Центральная Австралия
Средиземноморский	Субтро-пический			Преиму-щественно зимой, 500	Летом — антициклоны при высоком атмосферном давлении; зимой — циклоническая деятельность	Средиземноморье, Южный берег Крыма, Южная Африка, Юго-Западная Австралия, Западная Калифорния
Субтропический сухой	Субтро-пический			В течение года. 120	Сухие континентальные воздушные массы	Внутренние части материков
Умеренный морской	Умеренный			В течение года. 1000	Западные ветры	Западные части Евразии и Северной Америки
Умеренный континентальный	Умеренный			В течение года. 400	Западные ветры	Внутренние части материков
Умеренный муссонный	Умеренный			Преиму-щественно во время летнего муссона, 560		Восточная окраина Евразии
Субарктический	Субарк-тический			В течение года, 200	Преобладают циклоны	Северные окраины Евразии и Северной Америки
Арктический (антарктический)	Аркти-ческий (антарк-тический)			В течение года, 100	Преобладают антициклоны	Акватория Северного Ледовитого океана и материк Австралия

Субарктический континентальный климат формируется на севере материков (см. климатическую карту атласа). Зимой здесь преобладает арктический воздух, который образуется в областях высокого давления. На восточные районы Канады арктический воздух распространяется из Арктики.

Континентальный субрктический климат в Азии характеризуется самой большой на земном шаре годовой амплитудой температуры воздуха (60-65 °С). Континентальность климата достигает здесь предельной величины.

Средняя температура в январе изменяется по территории от -28 до -50 °С, а в низинах и котловинах вследствие застаивания воздуха его температура еше ниже. В Оймяконе (Якутия) зарегистрирована рекордная для Северного полушария отрицательная температура воздуха (-71 °С). Воздух очень сухой.

Лето в субарктическом поясе хотя и короткое, но довольно теплое. Средняя месячная температура в июле составляет от 12 до 18 °С (дневной максимум — 20-25 °С). За лето выпадает больше половины годовой суммы осадков, составляющей на равнинной территории 200-300 мм, а на наветренных склонах возвышенностей — до 500 мм в год.

Климат субарктического пояса Северной Америки менее континентален по сравнению с соответствующим климатом Азии. Здесь менее холодная зима и более холодное лето.

Умеренный климатический пояс

Умеренный климат западных побережий материков имеет ярко выраженные черты морского климата и характеризуется преобладанием морских воздушных масс в течение всего года. Он наблюдается на Атлантическом побережье Европы и Тихоокеанском побережье Северной Америки. Кордильеры являются естественной границей, отделяющей побережье с морским типом климата от внутриконтинентальных районов. Европейское побережье, кроме Скандинавии, открыто для свободного доступа морского умеренного воздуха.

Постоянный перенос морского воздуха сопровождается большой облачностью и обусловливает затяжные весны, в отличие от внутри континентальных районов Евразии.

Зима в умеренном поясе на западных побережьях теплая. Отепляющее влияние океанов усиливается теплыми морскими течениями, омывающими западные берега материков. Средняя температура в январе — положительная и изменяется по территории с севера на юг от 0 до 6 °С. При вторжениях арктического воздуха она может понижаться (на Скандинавском побережье до -25 °С, а на французском — до -17 °С). При распространении тропического воздуха к северу температура резко повышается (например, она нередко доходит до 10 °С). Зимой на западном побережье Скандинавии отмечаются большие положительные отклонения температуры от средней широтной (на 20 °С). Аномалия температуры на Тихоокеанском побережье Северной Америки меньше и составляет не более 12 °С.

Лето редко бывает жарким. Средняя температура в июле составляет 15-16 °С.

Даже днем температура воздуха редко превышает 30 °С. Из-за частых циклонов для всех сезонов характерна пасмурная и дождливая погода. Особенно много пасмурных дней бывает на западном побережье Северной Америки, где перед горными системами Кордильер циклоны вынуждены замедлять свое движение. В связи с этим большим однообразием характеризуется режим погоды на юге Аляски, где нет времен года в нашем понимании. Там царствует вечная осень, и о наступлении зимы или лета напоминают лишь растения. Годовое количество осадков составляет от 600 до 1000 мм, а на склонах горных хребтов — от 2000 до 6000 мм.

В условиях достаточного увлажнения на побережьях развиты широколиственные леса, а в условиях избыточного — хвойные. Недостаток летнего тепла снижает верхнюю границу леса в горах до 500-700 м над уровнем моря.

Умеренный климат восточных побережий материков имеет муссонные черты и сопровождается сезонной сменой ветров: зимой преобладают северо-западные потоки, летом — юго-восточные. Он хорошо выражен на восточном побережье Евразии.

Зимой с северо-западным ветром на побережье материка распространяется холодный континентальный умеренный воздух, что является причиной низкой средней температуры зимних месяцев (от -20 до -25 °С). Преобладает ясная, сухая, ветреная погода. В южных районах побережья осадков мало. Север Приамурья, Сахалин и Камчатка нередко попадают под влияние циклонов, перемещающихся над Тихим океаном. Поэтому зимой там мощный снежный покров, особенно на Камчатке, где его максимальная высота достигает 2 м.

Летом с юго-восточным ветром на побережье Евразии распространяется морской умеренный воздух. Лето теплое, со средней температурой июля от 14 до 18 °С. Часты осадки, которые обусловлены циклонической деятельностью. Годовое их количество составляет 600-1000 мм, причем большая часть выпадает летом. В это время года часты туманы.

В отличие от Евразии, восточное побережье Северной Америки характеризуется морскими чертами климата, которые выражаются в преобладании зимних осадков и морском типе годового хода температуры воздуха: минимум наступает в феврале, а максимум — в августе, когда океан наиболее теплый.

Канадский антициклон, в отличие от Азиатского, неустойчив. Он образуется вдали от побережья и часто прерывается циклонами. Зима здесь мягкая, многоснежная, сырая и ветреная. В снежные зимы высота сугробов достигает 2,5 м. При южном ветре часто бывает гололедица. Поэтому некоторые улицы отдельных городов на востоке Канады имеют железные перила для пешеходов. Лето прохладное и дождливое. Годовое количество осадков — 1000 мм.

Умеренный континентальный климат наиболее отчетливо выражен на Евроазиатском материке, особенно в районах Сибири, Забайкалья, севера Монголии, а также на территории Великих равнин в Северной Америке.

Особенностью умеренного континентального климата является большая годовая амплитуда температуры воздуха, которая может достигать 50-60 °С. В зимние месяцы при отрицательном радиационном балансе происходит выхолаживание земной поверхности. Особенно велико охлаждающее влияние поверхности суши на приземные слои воздуха в Азии, где зимой образуется мощный Азиатский антициклон и преобладает малооблачная, безветренная погода. Формирующийся в области антициклона умеренный континентальный воздух имеет низкую температуру (-0°…-40 °С). В долинах и котловинах вследствие радиационного выхолаживания температура воздуха может понижаться до -60 °С.

В середине зимы континентальный воздух в нижних слоях становится даже холоднее арктического. Этот очень холодный воздух Азиатского антициклона распространяется на Западную Сибирь, Казахстан, юго-восточные районы Европы.

Зимний Канадский антициклон по сравнению с Азиатским антициклоном менее устойчив из-за меньших размеров Североамериканского материка. Зимы здесь менее суровы, и их суровость не возрастает к центру материка, как в Азии, а, наоборот, несколько уменьшается в связи с частым прохождением циклонов. Континентальный умеренный воздух в Северной Америке имеет более высокую температуру, чем континентальный умеренный воздух в Азии.

На формирование континентального умеренного климата существенное влияние оказывают географические особенности территории материков. В Северной Америке горные хребты Кордильер являются естественной границей, отделяющей побережье с морским климатом от внутри материковых районов с континентальным климатом. В Евразии умеренный континентальный климат формируется на огромном пространстве суши, примерно от 20 до 120° в. д. В отличие от Северной Америки Европа открыта для свободного проникновения морского воздуха с Атлантики глубоко во внутренние районы. Этому способствует не только западный перенос воздушных масс, господствующий в умеренных широтах, но и равнинный характер рельефа, сильная изрезан- ность побережий и глубокое проникновение в сушу Балтийского и Северного морей. Поэтому над Европой формируется умеренный климат меньшей степени континентальности по сравнению с Азией.

Зимой морской атлантический воздух, перемещающийся над холодной поверхностью суши умеренных широт Европы, долго сохраняет свои физические свойства, и его влияние распространяется на всю Европу. Зимой по мере ослабления атлантического влияния температура воздуха с запада на восток понижается. В Берлине она составляет в январе 0 °С, в Варшаве -3 °С, в Москве -11 °С. При этом изотермы над Европой имеют меридиональную направленность.

Обращенность Евразии и Северной Америки широким фронтом к Арктическому бассейну способствует глубокому проникновению на материки холодных воздушных масс в течение всего года. Интенсивный меридиональный перенос воздушных масс особенно характерен для Северной Америки, где часто арктический и тропический воздух сменяют друг друга.

Тропический воздух, поступающий на равнины Северной Америки с южными циклонами, также медленно трансформируется из-за большой скорости его перемещения, большого влагосодержания и сплошной низкой облачности.

Зимой следствием интенсивной меридиональной циркуляции воздушных масс являются так называемые «скачки» температур, их большая межсуточная амплитуда, особенно в районах, где часты циклоны: на севере Европы и Западной Сибири, Великих равнинах Северной Америки.

В холодный период выпадают в виде снега, формируется снежный покров, который предохраняет почву от глубокого промерзания и создает запас влаги весной. Высота снежного покрова зависит от продолжительности его залегания и количества выпадающих осадков. В Европе устойчивый снежный покров на равнинной территории образуется к востоку от Варшавы, максимальная высота его достигает 90 см в северо-восточных районах Европы и Западной Сибири. В центре Русской равнины высота снежного покрова составляет 30-35 см, а в Забайкалье — менее 20 см. На равнинах Монголии, в центре антициклонической области снежный покров образуется лишь в отдельные годы. Отсутствие снега наряду с низкой зимней температурой воздуха обусловливает наличие многолетней мерзлоты, чего больше не наблюдается нигде на земном шаре под этими широтами.

В Северной Америке на Великих равнинах снежный покров незначителен. К востоку от равнин во фронтальных процессах все чаше начинает принимать участие тропический воздух, он обостряет фронтальные процессы, что и вызывает обильные снегопады. В районе Монреаля снежный покров удерживается до четырех месяцев, а высота его достигает 90 см.

Лето в континентальных областях Евразии теплое. Средняя температура июля составляет 18-22 °С. В засушливых районах юго-востока Европы и Средней Азии средняя температура воздуха в июле достигает 24-28 °С.

В Северной Америке континентальный воздух летом несколько холоднее, чем в Азии и Европе. Это связано с меньшей протяженностью материка по широте, большой изрезанностью его северной части заливами и фьордами, обилием крупных озер и более интенсивным по сравнению с внутренними районами Евразии развитием циклонической деятельности.

В умеренном поясе годовое количество осадков на равнинной территории материков изменяется от 300 до 800 мм, на наветренных склонах Альп выпадает более 2000 мм. Большая часть осадков выпадает летом, что связано в первую очередь с увеличением влагосодержания воздуха. В Евразии отмечается уменьшение осадков по территории с запада на восток. Кроме того, количество осадков уменьшается и с севера на юг в связи с уменьшением повторяемости циклонов и увеличением сухости воздуха в этом направлении. В Северной Америке уменьшение осадков по территории отмечается, наоборот, в направлении к западу. Как вы думаете почему?

Большая часть суши в зоне континентального умеренного климата занята горными системами. Это — Альпы, Карпаты, Алтай, Саяны, Кордильеры, Скалистые горы и др. В горных районах климатические условия существенно отличаются от климата равнин. Летом температура воздуха в горах быстро падает с высотой. Зимой при вторжении холодных воздушных масс температура воздуха на равнинах нередко оказывается ниже, чем в горах.

Велико влияние гор на осадки. Осадки увеличиваются на наветренных склонах и на некотором расстоянии перед ними, а на подветренных — ослабевают. Например, различия в годовом количестве осадков между западными и восточными склонами Уральских гор местами достигают 300 мм. В горах с высотой осадки увеличиваются до определенного критического уровня. В Альпах уровень наибольшего количества осадков приходится на высоты около 2000 м, на Кавказе — 2500 м.

Субтропический климатический пояс

Континентальный субтропический климат определяется сезонной сменой умеренного и тропического воздуха. Средняя температура самого холодного месяца в Средней Азии местами ниже нуля, на северо-востоке Китая -5…-10°С. Средняя температура самого теплого месяца лежит в пределах 25-30 °С, при этом дневные максимумы могут превышать 40-45 °С.

Наиболее сильно континентальность климата в режиме температуры воздуха проявляется в южных районах Монголии и на севере Китая, где в зимнее время года расположен центр Азиатского антициклона. Здесь годовая амплитуда температуры воздуха составляет 35-40 °С.

Резко континентальный климат в субтропическом поясе для высокогорных областей Памира и Тибета, высота которых составляет 3,5-4 км. Климат Памира и Тибета характеризуется холодной зимой, прохладным летом и малым количеством осадков.

В Северной Америке континентальный засушливый субтропический климат формируется в замкнутых плато и в межгорных котловинах, расположенных между Береговым и Скалистыми хребтами. Лето жаркое и сухое, особенно на юге, где средняя температура июля выше 30 °С. Абсолютный максимум температуры может достигать 50 °С и выше. В Долине Смерти была зарегистрирована температура +56,7 °С!

Влажный субтропический климат характерен для восточных побережий материков к северу и югу от тропиков. Основные области распространения — юго-восток США, некоторые юго-восточные районы Европы, север Индии и Мьянмы, восточный Китай и южная Япония, северо-восточная Аргентина, Уругвай и юг Бразилии, побережье провинции Натал в ЮАР и восточное побережье Австралии. Лето во влажных субтропиках продолжительное и жаркое, с такими же температурами, как и в тропиках. Средняя температура самого теплого месяца превышает +27 °С, а максимальная +38 °С. Зимы мягкие, со средними месячными температурами выше 0 °С, но случайные заморозки оказывают губительное влияние на плантации овошей и цитрусовых. Во влажных субтропиках средние годовые суммы осадков колеблются от 750 до 2000 мм, распределение осадков по сезонам довольно равномерное. Зимой дожди и редкие снегопады приносятся главным образом циклонами. Летом осадки выпадают в основном в виде грозовых ливней, связанных с мощными затоками теплого и влажного океанического воздуха, характерными для муссонной циркуляции Восточной Азии. Ураганы (или тайфуны) проявляются в конце лета и осенью, особенно в Северном полушарии.

Субтропический климат с сухим летом типичен для западных побережий материков к северу и югу от тропиков. В Южной Европе и Северной Африке такие климатические условия характерны для побережий Средиземного моря, что послужило поводом называть этот климат также средиземноморским . Аналогичный климат в южной Калифорнии, центральных районах Чили, на крайнем юге Африки и в ряде районов на юге Австралии. Во всех этих районах жаркое лето и мягкая зима. Как и во влажных субтропиках, зимой изредка бывают морозы. Во внутренних районах летом температуры значительно выше, чем на побережьях, и часто такие же, как в тропических пустынях. В целом преобладает ясная погода. Летом на побережьях, близ которых проходят океанические течения, нередко бывают туманы. Например, в Сан-Франциско лето прохладное, туманное, а самый теплый месяц — сентябрь. Максимум осадков связан с прохождением циклонов зимой, когда преобладающие воздушные потоки смешаются по направлению к экватору. Влияние антициклонов и нисходящие потоки воздуха над океанами обусловливают сухость летнего сезона. Среднее годовое количество осадков в условиях субтропического климата колеблется от 380 до 900 мм и достигает максимальных величин на побережьях и склонах гор. Летом обычно осадков не хватает для нормального роста деревьев, и поэтому там развивается специфический тип вечнозеленой кустарниковой растительности, известный под названиями маквис, чапараль, мал и, маккия и финбош.

Экваториальный климатический пояс

Экваториальный тип климата распространен в экваториальных широтах в бассейнах Амазонки в Южной Америке и Конго в Африке, на п-ве Малакка и на островах Юго-Восточной Азии. Обычно среднегодовая температура около +26 °С. Из-за высокого полуденного стояния Солнца над горизонтом и одинаковой продолжительности дня в течение всего года сезонные колебания температуры невелики. Влажный воздух, облачность и густой растительный покров препятствуют ночному охлаждению и поддерживают максимальные дневные температуры ниже +37 °С, более низкие, чем в более высоких широтах. Среднее годовое количество осадков во влажных тропиках колеблется от 1500 до 3000 мм и распределяются они по сезонам обычно равномерно. Осадки в основном связаны с внутритропической зоной конвергенции, которая располагается немного севернее экватора. Сезонные смещения этой зоны к северу и югу в некоторых районах приводят к формированию двух максимумов осадков в течение года, разделенных более сухими периодами. Ежедневно тысячи гроз прокатываются над влажными тропиками. В промежутках между ними солнце светит в полную силу.

Сообщение про климат кратко расскажет Вам много полезной информации об этом явлении. Также доклад про климат поможет расширить свои знания в области географии.

Сообщение на тему: «Климат»

Климат — это многолетний режим погоды, который характерный любому месту на земной поверхности в силу географического положения.

Он делится на несколько типов, отличающихся режимом осадков, видами осадков, своеобразным температурным режимом, преобладающими ветрами и атмосферным давлением.

Данный режим погоды формируется под действием глобальных процессов, которые происходят в земной атмосфере: солнечного излучения, теплообмена и влагообмена атмосферы с океанов и поверхностью материков, циркуляции морских течений и атмосферы.

Факторы образования климата

Выделяют несколько групп климатообразующих факторов: солнечная радиация, географическая широта, циркуляция атмосферы, распределение суши и моря, морские течения, удаленность от океанов и морей, рельеф и высота местности. Климат является зональным элементом.

Выделяют климатические пояса: основные — два тропических, экваториальный, два полярных, два умеренных; переходные — по два субтропических, субэкваториальных, субполярных. В основе их выделения положены типы воздушных масс, а также их перемещение.

В течение года в основных поясах господствует один тип воздушной массы, а вот в переходных поясах воздушные массы меняются в зависимости от смешения зон атмосферного давления и времени года.

Краткая характеристика климатических поясов

• Экваториальный пояс. Атмосферное давление пониженное, большое количество осадков, высокие температуры воздуха.
• Тропический пояс. Высокое атмосферное давление, теплый и сухой воздух, зима холоднее лета, небольшое количество осадков, пассаты.
• Умеренный пояс . Умеренные температуры воздуха, неравномерное распределение годовых осадков, выраженные времена года.
• Арктический пояс . Низкие среднегодовые температуры, постоянный снежный покров, влажность воздуха.
• Субэкваториальный пояс . Лето сухое и жаркое, господствуют экваториальные воздушные массы. Зимой сухо и тепло, господствуют тропические воздушные массы.
• Субтропический пояс . Летом жарко и сухо, господствует тропический воздух. Зимой влажно и прохладно, господствует умеренный воздух.
• Субарктический пояс . Летом тепло и много осадков, господствует умеренный воздух. Зима сухая и суровая, господствует арктический воздух.

Внутри самых поясов выделяют области с разнообразными типами климатов. Морской тип климата характеризуется большим количеством годовых осадков, высокой влажностью, малыми амплитудами температур. Континентальный тип характеризуется малым количеством осадков, значительной амплитудой температур, выраженностью времен года. Муссонный тип характеризуется влажным летом, влиянием муссонов, сухой зимой.

Роль климата

Он оказывает влияние на жизнь человека и отрасли хозяйственной деятельности. При организации сельскохозяйственного производства важно учитывать территориальные климатические особенности. Культуры могут давать устойчивые высокие урожаи только тогда, когда они размещены в подходящих для них климатических условиях. Также от климатических особенностей зависит современный транспорт. Например, дрейфующие льды, ураганы и туманы, штормы затрудняют судоходство и становятся препятствием для авиации. Поэтому безопасность движения воздушных и морских кораблей обеспечивается прогнозами погоды. Кроме того климатические особенности влияют на здоровье человека, могут возникать головные боли, головокружение, тошнота.

Надеемся, что доклад на тему: «Климат» помог Вам подготовиться к занятиям. А сообщение о климате Вы можете расширить через форму комментариев ниже.

ТИПЫ КЛИМАТОВ РОССИИ. КЛИМАТ И ЧЕЛОВЕК — КЛИМАТ И АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Задачи: закрепить и систематизировать ранее полученные знания; сформировать обобщенное представление о климатических поясах и типах климата на территории России; развивать умение составлять характеристики климатическим областям по картам и плану, определять погоду по синоптической карте; систематизировать и расширять представления учащихся о влиянии климата на жизнь, здоровье, хозяйственную деятельность человека; сформировать знания об агроклиматических ресурсах и неблагоприятных климатических явлениях.

Ход урока

I. Проверка знаний и умений по теме «Закономерности распределения тепла и влаги на территории России».

Урок рекомендуется начать с закрепления и обобщения знаний и умений характеризовать и вычислять увлажнение для различных районов нашей страны. Можно использовать следующие вопросы и задания:

• Что такое увлажнение?

• Какое увлажнение называется избыточным, достаточным, недостаточным, скудным?

• Что такое коэффициент увлажнения?

• Докажите, что увлажнение зависит от температуры воздуха и не зависит от среднегодового количества осадков.

• Объясните закономерности распределения испаряемости по территории России.

• Вычислите коэффициент увлажнения для Екатеринбурга и Петропавловска-Камчатского, пользуясь климатическими картами; объясните, почему эти города, расположенные примерно в одних широтах, имеют различное увлажнение и находятся в разных растительных зонах.

На данном уроке проводить опрос учащихся необязательно, т. к. качество усвоения знаний и умений обнаружится при характеристике климатических поясов во время выполнения практической работы.

II. Вводная беседа и подготовка к восприятию новых знаний.

Прежде чем характеризовать основные свойства типов климата России, рекомендуется записать план характеристики в тетрадь.

ПЛАН ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИПОВ КЛИМАТА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ

1. Физико-географическое положение климатической области.

2. Величина суммарной радиации.

3. Средние температуры июля, января, годовая амплитуда температур.

4. Среднегодовое количество осадков, испаряемость, коэффициент увлажнения.

5. Господствующие воздушные массы и типичные атмосферные процессы.

6. Влияние климата на растительность и речную сеть.

Охарактеризовать климат конкретного населенного пункта можно в виде обобщающей таблицы. В ней физико-географическое положение области заменяется на широту пункта, а также добавляется пункт «Влияние климата на жизнь человека».

ПОЛУЧЕНИЕ НОВЫХ ЗНАНИЙ

1. Самостоятельная работа учащихся по характеристике типов климата России с использованием карт и плана.

Пример выполнения работы:

Характеристика климата степей с недостаточным увлажнением (территория Волгоградской области).

1) Климатическая область располагается в южной части Русской равнины.

2) Суммарная радиация — 110-120 ккал/см2.

3) Средняя температура июля +24 °С, средняя температура января -8 °С, годовая амплитуда температур — 32°.

4) Среднегодовое количество осадков — 400 мм, испаряемость — 1000, коэффициент увлажнения — 0,4.

5) Господствуют кУВМ и мТВМ.

6) Недостаточное увлажнение способствует развитию степной растительности. Речная сеть представлена крупными реками (Волга, Дон), питание которых снеговое, подземное и за счет притоков.

Характеристика климата	Нарьян-Мар	Новосибирск	Владивосток
Широта	67° с. ш.	55° с. ш.	42° с. ш.
Суммарная радиация, ккал/см2	50	100	120
Средняя температура января, °С	-16	-19	-10
Средняя температура июля, °С	+12	+18	+20
Годовая амплитуда, °С	28	37	30
Осадки, мм	250	500	700
Коэффициент увлажнения	1,3	1	1
Воздушные массы	АВМ, кУВМ	кУВМ	мУВМ
Тип климата	Субарктический	Умеренно континентальный	Муссонный
Влияние на природу	Суровый климат, скудная растительность	Лесная растительность	Лесная растительность
Влияние на жизнь человека	Условия жизни трудные	Условия жизни благоприятные	Условия жизни благоприятные

По завершении работы, предварительно обратив внимание школьников на разнообразие типов климата на территории России, учитель предлагает им ответить на вопрос и выполнить задание:

1) Чем объясняется исключительное разнообразие и особенности климатических условий на территории нашей страны?

2) Назовите причины и факторы, выделив из них главные.

Ответы способствуют обобщению и систематизации знаний о климатообразующих факторах на новом, более высоком уровне, стимулируют самостоятельность мышления учащихся.

2. Этот этап урока можно назвать «Климат и человек». Название отражает его основную цель проследить влияние человека на климат и климата на человека. Изучение начинается с проблемного вопроса: «Что происходит с климатом и погодой за последние десятилетия?» Выслушав школьников, учитель обсуждает проблему, обобщает и систематизирует полученные ответы.

За последние десятилетия участились экстремальные явления природы, которые прослеживаются почти одновременно во многих местах. Так, в 1972 году засуха поразила Восточную Европу, Индокитай, Африку, Латинскую Америку. В конце 1983 года в северном полушарии повсеместно отмечались рекорды климатических особенностей необычных осени и зимы: на территории России стояла очень теплая зима; в Западной Европе, США — сильнейшие и очень устойчивые холода для начала зимы; в Индокитае вместо солнечной теплой погоды лили дожди, было холодно; в Мексике отмечались рекордные холода — температура воздуха опускалась до -8 °С.

Проявление экстремальных погодных явлений сразу во многих местах может быть вызвано только глобальными, общими для всех районов Земли причинами. Установлено, что если циркуляция атмосферы Земли приобретает необычные черты, то, как правило, сразу во многих местах планеты. Об изменениях характера циркуляции атмосферы за последние десятилетия свидетельствуют такие факты: рост давления воздуха в полярных широтах, увеличение числа дней с восточной формой циркуляции, уменьшение числа циклонов и антициклонов над Северной Америкой и в то же время увеличение мощности и продолжительности жизни этих барических образований. Но почему общая циркуляция атмосферы меняется именно сейчас? Можно назвать несколько причин, которые, по мнению ученых, вызывают столь необычную циркуляцию атмосферы в последние десятилетия и изменения, происходящие с климатом Земли.

В первую очередь это антропогенные изменения свойств подстилающей поверхности и газового состава атмосферы. Они достигли в настоящее время таких размеров, что начали сказываться на общей циркуляции атмосферы и климата. Имеется в виду влияние городов (в крупных городах температура воздуха выше в среднем за год на 1,5 °С, на 15 % больше атмосферных осадков, сильно изменен газовый состав и увеличена загрязненность воздуха), водохранилищ (увеличивается скорость ветра, понижается температура и повышается влажность воздуха), осушения болот, орошения (температура воздуха и почвы понижается, а относительная влажность повышается), замены лесов пашнями, лугами и т. д. Вторая возможная причина — частые и мощные извержения вулканов, сопровождающиеся выбросом большого количества вулканического пепла. В результате образующейся пылевой завесы до 2-3 % уменьшается приток солнечной радиации к Земле.

Интересно обсудить с учащимися вопрос: «Уменьшается или увеличивается зависимость человека от климата в современных условиях?».

Учитель. На первый взгляд — вроде бы уменьшается, а на самом деле увеличивается, так как сложная современная техника очень чувствительна к погоде и нарушение её работы вызывает большие трудности. В то же время человек и сейчас слабо защищён от опасных явлений — ураганов, бурь, катастрофических ливней, снегопадов, заморозков, засух и т. п. Ущерб этих явлений весьма велик. Нередки и человеческие жертвы. Поэтому опасные явления тщательно изучаются учеными, разрабатываются возможности прогноза с целью предотвращения нежелательных последствий.

В таких местах, где климат может оказывать и благоприятное, оздоравливающее воздействие на человека, организуют климатические курорты, санатории, здравницы.

3. При обсуждении вопроса о влиянии климата на жизнь, здоровье и хозяйственную деятельность человека следует подчеркнуть, что практически все отрасли нашего хозяйства учитывают его особенности.

Учитель. Все виды современного транспорта в очень большой степени зависят от климатических условий. Штормы, ураганы и туманы, дрейфующие льды затрудняют судоходство. Грозы и туманы затрудняют, а иногда и становятся непреодолимым препятствием для авиации. Для бесперебойного движения железнодорожных поездов зимой приходится бороться со снежными заносами. Для этого вдоль всех железных дорог страны посажены лесополосы. Движению автотранспорта мешают туманы и гололед на дорогах. Они особенно опасны на горных трассах.

Климатические условия приходится учитывать при строительстве домов и технических сооружений. Так, во всех районах Сибири, где господствуют морозы, применяется тройное остекление окон. От климатических условий зависят продолжительность отопительного сезона и способы отопления жилищ, общественных и промышленных зданий.

Особенно важно учитывать климатические особенности территории при организации сельскохозяйственного производства. Сельскохозяйственные культуры могут давать высокие устойчивые урожаи только в том случае, если они размещены в соответствии с климатическими условиями территории. Так, для выращивания озимой пшеницы нужен снеговой покров, устойчивый в течение зимы и имеющий мощность не менее 20-30 см. А в районах, где много тепла и много дождей, можно выращивать такие ценные субтропические культуры, как лимоны, мандарины, чай.

На данном этапе урока учитель формирует понятие «агроклиматические ресурсы», учит приемам чтения и анализа карты агроклиматических ресурсов.

Учитель. Агроклиматические ресурсы — это ресурсы климата, влияющие на процессы сельскохозяйственного производства. Показателями агроклиматических ресурсов являются:

• продолжительность периода со среднесуточной температурой выше +10 °С;

• сумма температур за этот период;

• коэффициент увлажнения;

• мощность и продолжительность снежного покрова.

Задания для работы с картой агроклиматических ресурсов:

1) Какие территории России достаточно обеспечены влагой?

2) Какие территории получают большие запасы солнечного тепла?

3) Где в России создаются наиболее благоприятные условия для развития сельского хозяйства?

4) Назовите сельскохозяйственные культуры, выращиваемые в вашей области, и обоснуйте целесообразность возделывания данных культур, используя показатели агроклиматической карты.

4. Вызывают интерес у учащихся сведения о неблагоприятных климатических явлениях. Ключевые слова необходимо записать в тетрадь.

Учитель. К неблагоприятным климатическим явлениям относятся засухи, суховеи, заморозки, сильные ливни, сильные морозы, ураганы, пыльные бури. Причиной их являются отсутствие или обилие атмосферных осадков, резкие перепады давления, быстрые смены температур или собственно климатические условия.

Засуха — длительная сухая погода при повышенной температуре воздуха с отсутствием атмосферных осадков. Проявляется вследствие длительного господства антициклональной погоды.

«О засухах на Русской равнине известно очень давно. В 1374 году «были сильный зной и жара, а дождя сверху не было ни единой капли за все лето, и был сильный мор на людей по всей земле русской…». В 1423 году в Нижнем Новгороде отмечена засуха и «голод сильный по всей Земле, так что многие люди мрут». Известно, что засуха часто «посещала» Поволжье, почти каждые 2-3 года.

Катастрофическими были засухи 1891 и 1921 годов. Земля каменела, трескалась от зноя, хлеба горели на корню. Засушлив был и 1929 год, когда в Самаре выпало всего 128 мм осадков, а в Астрахани — 67 мм».

(Ермошкина А. С. Уроки географии: 8 кл. — с. 65-66.)

Суховей — иссушающий ветер со скоростью от 5 до 20 м/с, высокой температурой (20-25 °С) и низкой относительной влажностью (менее 30 %). Исходит от периферии антициклона.

Пыльная буря — сильный ветер типа суховея, выдувающий и переносящий на большие расстояния огромные массы мелкозернистых частиц почвы, а в пустынях песка.

Ураган — ветер разрушительной силы и продолжительности со скоростью более 30 м/с. Причина — большая разность атмосферного давления на близком расстоянии, что чаще всего связано с циклонами.

Рассказ учителя должен сопровождаться демонстрацией карт атласа «Повторяемость засух на европейской территории России» и «Среднее многолетнее число дней с суховеями на европейской территории России» (с. 31). Можно использовать видеофрагменты, иллюстративный материал. Об опасных климатических явлениях, в том числе своей местности, учащиеся делают заранее подготовленные сообщения.

5. В завершение урока учитель организует работу с синоптической картой и учит определять погоду по ней. Нельзя обойти вопрос о значении гидрометеорологических служб России в организации работы транспорта, сельскохозяйственных работ и т. д.

Учитель: Сложные явления, происходящие в тропосфере, отражаются на специальных картах — синоптических, которые показывают состояние погоды на определенный час. Первые синоптические карты появились в 1860 году. Их составителем был первый синоптик Роберт Фицрой, английский гидрограф и метеоролог. Он составлял карты погоды и давал прогнозы бурь, которые очень ценили моряки, но эти прогнозы не всегда были точными. В настоящее время прогнозы погоды составляют синоптики, работающие в прогностических организациях — Гидрометцентре России, местных гидрометцентрах, бюро погоды, гидрометеорологических бюро, авиационных метеоцентрах и на станциях. В нашей стране насчитывается несколько сотен таких организаций, и каждая из них в течение суток выдает десятки прогнозов. При общем подсчете оказывается, что из 100 прогнозов лишь 12 не оправдываются. Ведь специалисты получают многочисленную информацию с помощью искусственных спутников. Эта информация обрабатывается на ЭВМ и используется для построения синоптических карт. На космических снимках можно увидеть расположение циклонов, атмосферных фронтов, зарождение ураганов и т. д.

Предсказание погоды златых гор достойно…

Если мы научимся точно предсказывать погоду,

Нам нечего будет просить у бога.

(Ломоносов М. В.)

Работа современного воздушного, наземного и морского транспорта без прогнозов погоды была бы если не парализована, то выполнялась бы вслепую. Не будь специализированных прогнозов для сельского хозяйства, страна теряла бы значительную часть урожаев. Кроме того, синоптики выдают предупреждения об опасных и особо опасных явлениях погоды. Такая информация помогает предотвратить аварии, уберечь человеческие жизни, уменьшить последствия стихии. Стоимость сбережённых за счет прогнозов погоды материальных средств в несколько раз больше затрат на содержание самой службы прогнозов.

Практическая работа № 7. Определение по синоптической карте особенностей погоды для различных пунктов. Составление прогнозов погоды. Задания практической работы приведены на с. 13-14 рабочей тетради. Также можно использовать следующие задания:

1) Назовите области, где находятся антициклоны; определите атмосферное давление в центрах антициклонов. Какими признаками характеризуется состояние погоды в антициклональных областях? Назовите причины, объясняющие состояние погоды.

2) Назовите области, где находятся циклоны; определите величину атмосферного давления и опишите состояние погоды в циклоне: температуру, облачность, осадки, силу и направление ветра. Чем объяснить состояние погоды в циклоне?

3) Сравните погоду в двух населенных пунктах; объясните причины различий.

4) Какие воздушные массы разделяют тёплый фронт? Какую погоду он приносит в области продвижения?

IV. Закрепление материала.

На закрепление материала остается очень мало времени, поэтому рекомендуется использовать его для повторения особо трудных вопросов темы и ключевых слов. Необходимо акцентировать внимание учащихся на том, что нужно знать и уметь по завершении темы «Климат и агроклиматические ресурсы».

V. Подведение итогов урока.

Домашнее задание: § 11, выполнить задание 6 на с. 72 письменно, задания на контурной карте (с. 42-43 рабочей тетради), подготовиться к контролю знаний по всей теме.

Исследование климатических проекций будущего | Learn ArcGIS

Сначала вы импортируете, настроите символы и исследуете базисные (исторические) климатические данные в ArcGIS Pro. Базисные климатические данные очень важны, так как проекции климатов будущего представляются как отличия от базисных климатических условий. В процессе построения карт, диаграмм, и исследования данных вы также изучите ключевые концепции и терминологию, связанную с климатом и климатическими данными.

Создание проекта

Сначала вы загрузите климатические данные. Затем вы создадите новый проект в ArcGIS Pro.

1. Скачайте сжатую папку с климатическими данными.
2. Найдите загруженный файл у себя на компьютере и распакуйте в местоположение, где эти данные будет просто найти, например в папку Документы.
3. Откройте папку climate-data.

   Эта папка содержит три подпапки. Папки mediterranean-precipitation-rasters и mediterranean-rcp-85 содержат данные по количеству осадков, которые вы будете использовать на следующем уроке. Папка mme-netcdfs содержит необработанные климатические данные в формате файлов NetCDF. Формат NetCDF– один из самых распространенных для архивирования и распределения климатических данных, а MME предназначен для сборки сложных моделей.

4. Откройте папку mme-netcdfs.

   У файлов внутри этой папки длинные непонятные имена. Некоторые начинаются со слова baseline, а другие – с cmip5. Вы создадите проект ArcGIS Pro, чтобы подготовить карту и исследовать базовые климатические данные.

5. Запустите ArcGIS Pro. Если будет предложено, войдите под лицензированной учетной записью ArcGIS.

   Если у вас нет ArcGIS Pro или учетной записи ArcGIS, можно подписаться на бесплатную пробную версию ArcGIS.

   Этот урок в последний раз был протестирован для ArcGIS Pro 2.7. Если у вас другая версия ArcGIS Pro, вы можете получить другие результаты.

6. В разделе Новый щелкните шаблон Карта.
7. В окне Создать новый проект в качестве Имени введите World Climate Data Explorer. В опции Местоположение найдите и выберите свою папку climate-data.
8. Отключите опцию Создать новую папку для этого проекта и щелкните OK.

   Откроется проект и отобразится карта по умолчанию. Вам надо будет создать вторую карту для отображения данных климатических проекций, поэтому данную карту надо переименовать для ясности.

9. На панели Содержание дважды щелкните Map.

   Откроется окно Свойства карты.

10. На вкладке Общие в качестве Имени введите Baseline.

11. Нажмите OK.
12. На панели инструментов быстрого доступа нажмите кнопку Сохранить.

    Подсказка:

    Почаще сохраняйте свой проект.

Создание слоя из данных NetCDF

Далее вы создадите растровый слой климатических данных, показывающий среднегодовые температуры. Конкретно, данные будут представлять средние исторический значения за 1986–2005 гг. Этот базисный набор данных, а также прочие используемые данные, включают наблюдавшиеся и смоделированные данные, из которых генерируется всеобъемлющая запись по климату.

Скачанные вами климатически данные используют формат файла NetCDF. Для конвертации этого типа файлов в растровый слой вы используете инструмент геообработки.

Более подробно о файлах NetCDF вы можете прочитать в документации.

1. Щелкните вкладку Анализ на ленте. В группе Геообработка щелкните кнопку Инструменты.

   Откроется панель Геообработка.

2. В окне поиска на панели Геообработка введите NetCDF. В списке результатов щелкните Создать растровый слой NetCDF.

3. В опции Входной файл netCDF щелкните кнопку Обзор и укажите папку mme-netcdfs, выберите baseline_tas_annual_mean_1986_2005.nc, а затем нажмите OK.

   У данных NetCDF множество переменных, вам нужны именно данные со среднегодовыми температурами – mean annual temperature.

4. На панели Геообработка в опции Переменная выберите climatology_tas_annual_mean_of_monthly_means.

   Эта переменная содержит базисные значения среднегодовых температур. Единицы измерения – градусы Цельсия (°C). В имени файла и переменной tas означает температуру в 2 метрах выше поверхности, то есть ту температуру, которую чувствует человек. Температуру на или близ земной поверхности моделировать гораздо сложнее, так как надо учитывать разнообразные типы поверхностей.

   Параметры X Измерение и Y Измерение автоматически устанавливаются на longitude (долготу) и latitude (широту), соответственно. Оставьте эти параметры без изменений.

5. В опции Выходной растровый слой введите Temperature — Mean Annual Baseline. Оставьте все другие параметры без изменений.

6. Щелкните Запустить.

   Инструмент добавит новый слой на карту. Этот слой показывает среднегодовые температуры по всему миру.

   Ячейки этого растрового слоя размером 1 градус по широте и долготе, то есть приблизительно 70 квадратных миль возле экватора. Хотя высота каждой ячейки остается около 70 метров, ширина зависит от того, насколько далеко ячейка находится от экватора.

   На панели Содержание легенда для слоя отображает, что максимальное значение температуры — 30,35 градуса по Цельсию (или 86,63 градуса по Фаренгейту), а минимальное значение -56,3 градуса по Цельсию (или -69,34 градуса по Фаренгейту).

Присвоение символов слою

Символы слоя по умолчанию используют цветовую шкалу с полным спектром цветов. Изменения цвета на картах обычно подразумевают изменение значения. Чтобы показать изменения в величине для одного и того же типа информации, лучшим вариантом является изменение яркости и интенсивности. Вы установите символы слоя при помощи цветовой шкалы, которая более интуитивно понятна при визуализации данных о температуре.

Также вы настроите легенду, чтобы включить единицы измерения температуры.

1. На панели Содержание щелкните правой кнопкой слой Temperature — Mean Annual Baseline и выберите Символы.

   Появится панель Символы. Параметр Основные символы по умолчанию установлен на Растяжку. Растяжка применяет цветовую шкалу с 255 значениями через равный интервал по всему диапазону значений растрового слоя. Вам не надо изменять тип символов, только используемые цвета.

   Оранжево-красная цветовая схема рекомендуется как самая интуитивно понятная при визуализации температурных данных. ^[1]

2. В опции Цветовая схема откройте ниспадающее меню и отметьте Показать все и Показать названия. Выберите цветовую схему Оранжево-Красный (плавный переход).

   Символы автоматически применятся к карте. Однако тип растяжки определяется стандартными отклонениями, а не минимальным и максимальным значениями. Кроме того, низкие температуры показаны самым темным цветом, поэтому цветовую схему надо перевернуть наоборот.

   Если появится подтверждение, щелкните Да.

3. Установите Тип растяжки на Минимум – Максимум.

4. На панели содержания щелкните правой кнопкой цветовую схему слоя Temperature — Mean Annual Baseline и щелкните кнопку Обратить цветовую схему.

5. Щелкните пустую область на панели, чтобы применить изменение.

   Далее вы добавите единицы измерения в легенду слоя.

6. На панели Символы для опции Подпись округлите значение до десятой и добавьте C после каждого значения.

Добавление базовых данных по континентам

На карте смутно проступают континенты, но более четкие границы будут полезной справочной информацией. Вы добавите слой континентов из ArcGIS Living Atlas of the World, совокупности курируемой авторитетной географической информации, доступной в ArcGIS Online.

1. На вкладке Карта в группе Слой щелкните кнопку Добавить данные.

2. В окне Добавить данные в разделе Портал щелкните Living Atlas.

3. В окне Поиск введите World Continents и нажмите клавишу Enter. В списке результатов поиска щёлкните векторный слой World Continents, принадлежащий esri или esri_dm.

4. Нажмите OK.

   Слой будет добавлен на карту. У континентов сплошной символ заливки, который перекрывает данные о температуре, поэтому вы измените символ, чтобы убрать заливку.

5. На панели Содержание щелкните символ слоя World_Continents.
6. Если надо, на панели Символы щелкните Галерея. В списке символов выберите символ Черный контур (1 тчк).

   Подсказка:

   Вы можете посмотреть полное имя символа в галерее, наведя на него курсор.

   Символ применится.

Исследование значений ячеек в небольшом регионе

К вашему слою базисных среднегодовых температур применены подходящие символы, а на карту добавлены подходящие базовые данные. Далее надо исследовать значения температур. Вы начнете с просмотра ячеек в окрестностях Красного моря, чтобы узнать, как географический контекст может обеспечить более глубокое понимание климатических различий между регионами.

1. Приблизьте карту к Красному морю; оно находится между северо-востоком Африки и Аравийским полуостровом.

   Красное море представляет собой узкую полоску, переходящую в Аденский залив и Индийский океан. На северо-западе прорыт Суэцкий канал, через который можно попасть в Средиземное море. Вы создадите закладку, чтобы всегда можно было вернуться к этой части карты.

2. На закладке Карта в группе Навигация щелкните кнопку Закладки и выберите Создать новую закладку.

3. В окне Создать закладку в поле Имя введите Red Sea. Нажмите OK.

   Далее изучим некоторые значения среднегодовых температур в данном регионе. При активном инструменте Исследовать щелчок мышкой на ячейке открывает всплывающую подсказку со значением ячейки. Но в определенных местах вместо этого может открыться всплывающая подсказка с информацией из слоя World_Continents. Вы настроите инструмент так, чтобы открывалась информация только из нужного слоя.

4. На вкладке Карта в группе Навигация щелкните кнопку Исследовать и выберите Выбранные на панели Содержание.

   Теперь инструмент Исследовать будет показывать всплывающие подсказки только для слоя, выбранного на панели Содержание.

5. На панели Содержание щелкните слой Temperature — Mean Annual Baseline, чтобы его выбрать.
6. Щелкните какую-нибудь из самых жарких (темно-красных) ячеек в Красном море.

   Самые жаркие ячейки сосредоточены возле южной оконечности Красного моря, возле двух островов. На самом деле это два небольших архипелага Дахлак (возле Африканского побережья) и Фарасан (возле Аравийского полуострова).

   Всплывающее окно отображает Stretch.Pixel.Value, что является среднегодовым значением температуры (в градусах Цельсия). На нашем примере всплывающая подсказка относится к самому тёмному оттенку красного и показывает среднегодовую температуру 29.604586.

7. Щелкните какую-нибудь другую ячейку в окрестностях Красного моря.

   В пределах Красного моря значения гораздо выше, чем где-то еще. Это может показаться нелогичным, поскольку все думают, что воздух над крупным водным объектом должен быть более прохладным.

   Красное море находится в жаркой экваториальной зоне и поэтому там высокий уровень испарения. Это приводит к высоким уровням солености, которые придают воде высокую теплоемкость (4,18 Дж/г градусов C). Высокая теплоемкость означает, что для нагревания и охлаждения воды нужно больше времени. Окружающая суша характеризуется гораздо меньшей теплоемкости (чуть меньше 1 Дж/г градусов C), что приводит к ее быстрому нагреванию и охлаждению.

   Высокая теплоемкость воды не дает находящемуся непосредственно над Красным морем воздуху остывать по ночам и даже зимой, что приводит к более высоким средним температурам.

8. Закройте всплывающее окно и сохраните проект.

Создание таблицы из данных NetCDF

Значения температур в ячейках, покрывающих Красное море, близки к 30°C, то есть там очень тепло. Но насколько тепло? Как можно сравнить эти значения со значениями в других частях Земного Шара?

Чтобы ответить на эти вопросы, вы создадите таблицу со значениями температур в файле NetCDF при помощи инструмента геообработки. В пределах таблицы вы сможете сортировать данные, чтобы найти самые высокие значения и сравнить их со значениями для Красного моря.

1. На панели Геообработка щелкните кнопку Назад. Найдите и откройте инструмент Создать представление таблицы NetCDF.
2. В опции Входной файл netCDF укажите папку mme-netcdfs, выберите baseline_tas_annual_mean_1986_2005.nc и нажмите OK.

   Как и при создании растрового слоя из этого же набора данных, вы убедитесь, что переменная температуры включена в выходные данные.

3. В опции Переменные выберите climatology_tas_annual_mean_of_monthly_means.
4. В опции Выходное представление таблицы введите Mean Annual Temperature Values.

   Также необходимо настроить размерность строк таблицы. Ячейки вашего растрового слоя основаны на широте и долготе, то же самое будет и в таблице.

5. В опции Измерения строки выберите latitude и longitude (широту и долготу).

   По этим параметрам в таблице будет показана средняя годовая температура воздуха для каждой комбинации широты и долготы. Остальные параметры изменять не надо.

6. Щелкните Запустить.

   Таблица добавляется на панель Содержание.

7. На панели Содержание щелкните правой кнопкой Mean Annual Temperature Values и выберите Открыть.

   Появится таблица, которая содержит данные NetCDF, собранные по четырем столбцам:

   • OID — сокращенно от Object ID, уникальное целочисленное значение для каждой строки.
   • Latitude — широта, то есть количество градусов к северу или югу от экватора, в диапазоне от -90 до 90.
   • Longitude — долгота, то есть количество градусов к востоку или западу от Гринвичского меридиана, в диапазоне от -180 до 180.
   • climatology_tas_annual_mean_of_monthly_means — значение базисных среднегодовых температур воздуха, в градусах Цельсия.

   Если надо, измените размеры таблицы так, чтобы вы могли видеть 15-20 строк с данными.

8. Щелкните правой кнопкой мыши заголовок столбца climatology_tas_annual_mean_of_monthly_means и выберите Сортировать по убыванию.

   Значения отсортируются от самых высоких температур к низким. Самые жаркие температуры выходят за пределы 30°C, но в этом экстремальном диапазоне всего 16 записей. Это делает южную часть Красного моря одним из самых жарких мест на планете.

9. Закройте таблицу.

Визуализация местоположений высоких температур

Где находятся другие экстремально высокие среднегодовые значения температуры? Таблица содержит значения широты и долготы для всех записей, но трудно понять, где что находится.

При помощи инструмента геообработки Создать слой событий XY вы создадите из таблицы точечный слой, чтобы визуализировать местоположения всех записей. Затем вы выберете пространственные объекты со значениями более 30°C, чтобы визуализировать их на карте.

1. На панели Геообработка щелкните кнопку Назад. Найдите и откройте инструмент Создать слой событий XY.
2. В опции Таблица XY выберите Mean Annual Temperature Values.

   Поля longitude и latitude автоматически подставятся в параметры Поле X и Поле Y, соответственно.

3. В опции Имя слоя введите Mean Annual Temperature XY Layer.

   Пространственная привязка соответствует вашей карте, поэтому данный параметр менять не надо.

4. Щелкните Запустить.

   Новый точечный векторный слой добавится на карту. Поскольку и растровый слой, и таблица были созданы из одного и того же файла NetCDF с использованием одних и тех же полей X и Y, все точки центрируются по ячейкам растровой сетки.

   Символы точек по умолчанию устанавливаются случайным образом и могут отличаться от картинок в примере.

   Так как данные перекрываются, вам не обязательно видеть оба слоя. Вы скроете точки под растровым слоем.

5. На панели Содержание перетащите слой Mean Annual Temperature XY Layer ниже Temperature — Mean Annual Baseline.

   Точек на карте теперь не видно. Но вы все равно можете подсветить точка с данными на карте, выделив соответствующие записи в таблице атрибутов слоя. Вы это сделаете, чтобы увидеть точки с самыми высокими значениями температур.

6. Щелкните правой кнопкой Mean Annual Temperature XY Layer и выберите Приблизить к слою.

   Карта вернется к глобальному экстенту.

7. Щелкните правой кнопкой Mean Annual Temperature XY Layer и выберите Таблица атрибутов.

   Таблица почти полностью идентична той таблице, которую вы использовали для создания слоя, только теперь там появилось поле с названием Shape.

8. Щелкните правой кнопкой мыши заголовок столбца climatology_tas_annual_mean_of_monthly_means и выберите Сортировать по убыванию.
9. Выделите все строки со значениями температуры выше 30°C.

   Подсказка:

   Чтобы выделить строку, щелкните пустой квадратик слева от строки. Чтобы выделить сразу несколько строк, зажмите клавишу мыши и перетащите курсор над несколькими пустыми квадратиками.

   Точки с этими значениями выделятся на карте.

   Самые жаркие средние годовые значения температуры воздуха в Африке и Красном море, чуть севернее экватора.

10. Закройте таблицу и сохраните проект.

Диаграммы температур по широте

Все самые жаркие обнаруженные температуры находятся неподалеку от экватора. Обычно все думают, что средние годовые температуры являются самыми высокими в экваториальных регионах и снижаются ближе к полюсам. Чтобы проверить это предположение о климате, вы можете представить графически географическое распределение значений температуры с севера на юг при помощи точечной диаграммы.

Чтобы все данные были включены в точечную диаграмму, надо очистить выборку с данных.

1. На вкладке Карта в группе Выборка щелкните кнопку Очистить.

2. На панели Содержание щелкните правой кнопкой Mean Annual Temperature XY Layer, выберите Построить диаграмму и щелкните Точечная.

   Откроются панели Свойства диаграммы и Mean Annual Temperature XY Layer – Точечная 1.

3. Если необходимо, в панели Свойства диаграммы перейдите на вкладку Данные.

   Вы установите параметры для осей x и y. Поскольку вы хотите отобразить распределение температур по широте (с севера на юг), надо выбрать подходящие поля.

4. В параметре Ось Х Число выберите latitude. В параметре Ось Y Число выберите climatology_tas_annual_mean_of_monthly_means.

   Точечная диаграмма готова. Прежде чем изучить ее более тщательно, вы удалите линейную линию тренда, которая не нужна для вопроса, на который вы хотите ответить.

5. В разделе Статистика отключите Показать линейный тренд.

   Также вы измените текст названия диаграммы и подписей по осям. Сейчас там точные названия переменных, которые плохо читаются.

6. Перейдите на вкладку Общие. В опции Заголовок диаграммы введите Mean Annual Temperature 1986 — 2005 by Latitude.
7. В параметре Заголовок по оси X введите Latitude. В параметре Заголовок по оси Y введите Temperature (deg. C).

   Диаграмма обновится. В зависимости от размеров окна, пропорции могут отличаться от примера изображения. Также у точек может быть другой цвет.

   Как и ожидалось, самые жаркие значения сосредоточены вокруг экватора (0 градусов по широте). Антарктида, которая находится в самом низу по широте, намного холоднее северного полюса. Выберите объекты на диаграмме, чтобы просмотреть, где они находятся на карте.

8. Прочертите рамку вокруг точек с самыми высокими температурами.

   Точки в рамке выбираются сразу на диаграмме и на карте.

9. Выберите самые «холодные» точки (около -20°C и ниже).

   Как и было предсказано, широта, по-видимому, оказывает значительное влияние на температуру.

10. Очистить выборку.

Создать гистограмму

Что встречается чаще – более высокие или низкие температуры? Чтобы ответить на этот вопрос, вы создадите гистограмму среднегодовых температур. Гистограмма показывает распределение значений, позволяя увидеть, какие значения температуры встречаются чаще или реже.

1. На панели Содержание щелкните правой кнопкой Mean Annual Temperature XY Layer, выберите Построить диаграмму и щелкните Гистограмма.

   Новая пустая гистограмма появится на панели, содержащей точечную диаграмму.

2. Если необходимо, в панели Свойства диаграммы перейдите на вкладку Данные. В опции Число выберите climatology_tas_annual_mean_of_monthly_means.

   Создастся гистограмма. Вы отрегулируете количество бинов или столбцов, а также удалите линию, показывающую среднее значение.

3. В опции Бины введите 50. В разделе Статистика отключите Среднее.

   Также вы измените текст названия диаграммы и подписей по осям. Поскольку ось y гистограммы отображает количество объектов с определенным значением, нужно изменить только заголовок оси x.

4. На панели Свойства диаграммы перейдите на вкладку Общие. В опции Заголовок диаграммы введите Distribution of Mean Annual Temperature.
5. В параметре Заголовок по оси X введите Temperature (deg. C).

   Гистограмма обновится.

   Распределение гистограммы не симметричное, то есть количество столбцов выше в правой части. Эта особенность указывает на более высокую встречаемость жарких значений температуры. Выбрав бин, вы увидите, где эти значения находятся на карте.

6. На гистограмме щелкните самый высокий столбик (третий справа).

   Столбик выберется и подсветятся соответствующие ему точки.

7. Щелкните соседнюю вкладку, чтобы открыть точечную диаграмму.

   Выбранные данные выделены также и на точечной диаграмме.

   Бин с самым высоким количеством содержит точки данных, распределенные в пределах от -22 до 31 градуса по широте. Экваториальная область занимает почти половину земной поверхности, но этот факт не очевиден на вашей карте, потому что система координат WGS 1984 очень сильно растягивает полярные районы.

   Фактически, площадь поверхности Земли, представленная самой верхней строкой ячеек на вашей карте, меньше площади поверхности, представленной одной ячейкой на экваторе. Если ваши данные строить на основании ячеек с одинаковой площадью, асимметрия в этой гистограмме будет еще сильнее, при этом значительная часть ячеек будет жаркой.

   Два небольших пика в левой части гистограммы являются еще одним артефактом системы координат WGS 1984. Они представляют собой крайние значения на полюсах, которые многократно повторяются при растяжении на плоский прямоугольник.

8. На вкладке Карта в группе Навигация щелкните Закладки и выберите закладку Red Sea.
9. На гистограмме щелкните ячейку в самом дальней правой части.

   Этот вид убеждает нас, что ряд самых жарких средних годовых температур находится в Красном море и его окрестностях.

10. Очистить выборку. Закройте обе диаграммы и панель Свойства диаграммы.

    Чтобы снова открыть диаграмму, щелкните на панели Содержание кнопку По диаграммам. Щелкните правой кнопкой мыши диаграмму и выберите Открыть.

11. Вернитесь к полному экстенту карты.
12. Сохраните проект.

На этом уроке вы ознакомились с некоторыми фундаментальными концепциями климата и климатических данных. Вы добавили базисные (исторические) данные температур на карту и исследовали эти данные при помощи диаграмм. Вы также более подробно изучили некоторые региональные вариации климата, в частности в окрестностях Красного моря. На следующем уроке, вы изучите прогнозируемый климат и сравните две климатические проекции, чтобы увидеть, как климат может измениться в будущем.

---

На предыдущем уроке вы исследовали базисные климатические данные, исторические по своей природе. На этом уроке вы исследуете данные климатических аномалий, или модели возможных климатов будущего.

Диапазон будущих климатических изменений зависит от концентраций парниковых газов, которые будут выпускаться в атмосферу на протяжении лет и десятилетий. Климатические научные организации по всему миру строят климатические модели будущего на основании сценариев, которые называются путями репрезентативной концентрации (RCPs).

Как указано в разделе термины, концепции и обычные структуры климатических данных, существует четыре типа RCP. Каждый представляет разные уровни проникновения парниковых газов в атмосферу.

• RCP 2.6: уровни эмиссии не только пиковые, но и спадают до 2.6 Вт/м² (ватт на квадратный метр) к 2100 году. Сейчас уже почти никто не считает сценарий 2.6 реалистичным.
• RCP 4.5: уровни эмиссии стабилизируются, не превысив 4.5 Вт/м² к 2100 г. Сценарий 4.5 пока еще считается возможным.
• RCP 6.0: уровни эмиссии стабилизируются, не превысив 6.0 Вт/м² к 2100 г. Сценарий 4.5 также считается возможным.
• RCP 8.5: уровни эмиссии моделируются с совсем иными предположениями, чем для 2.6, 4.5 и 6.0. В сценарии 8. 5 предполагаются очень высокие уровни эмиссии (8.5 Вт/м²) по причине высокого прироста численности населения и снижения доходов в развивающихся странах. Сценарий 8.5 считается экстремальным, но возможным.

Более подробные дискуссии и обзоры этих сценариев см. в работе:

Проекции будущих климатов выражаются в терминах изменений относительно базисных климатических условий. Климатологи называют это изменение аномалией, потому что оно представляет собой отклонение от нормальных климатических условий.

В этом уроке вы скомбинируете аномальные температурные значения в климатическом сценарии будущего с базисными значениями, чтобы показать проецируемые будущие температуры. Вы также сравните проекцию ближайшего будущего (2020-2039) для RCP 8.5 с проекцией отдаленного будущего (2080-2099).

Создание карты

Вы создадите карту в том же проекте, чтобы отобразить будущие климатические проекции. Вы скопируете карту Baseline, чтобы можно было показать ее базисные температурные данные вместе с данными аномалий.

1. Если надо, откройте свой проект World Climate Data Explorer.
2. На панели Содержание щёлкните правой кнопкой Mean Annual Temperature XY Layer и выберите Открыть.
3. Щелкните вкладку Вид на ленте. В группе Окна щелкните Панель Каталог.

4. На панели Каталог разверните папку Карты. Щелкните правой кнопкой мыши карту Baseline и воспользуйтесь командой Копировать.

5. Щелкните правой кнопкой папку Карты и выберите Вставить.

   Новая карта под названием Baseline1 добавится в эту папку.

6. Щелкните правой кнопкой мыши карту Baseline1 и воспользуйтесь командой Переименовать. Переименуйте карту в RCP 8.5.
7. Щелкните карту RCP 8.5 правой кнопкой мыши и воспользуйтесь командой Открыть.

   Карта откроется как новая вкладка в виде карты. Вы можете переключаться между ней и картой Baseline при помощи вкладок. На новой карте все те же самые данные и символы, как на старой. Вам не надо видеть базисные данные на этой карте.

8. На панели Содержание отключите слой Temperature — Mean Annual Baseline.

Создание слоев данных аномалий

Далее вы создадите растровые слои из файлов NetCDF, содержащих данные аномалий средних годовых температур для сценария RCP 8.5. Вы добавите данные для периодов 2020–2039 и 2080–2099 гг.

1. На панели Геообработка найдите и откройте инструмент Создать растровый слой NetCDF.

   Вы уже использовали этот инструмент для базисных данных. Надо будет его запустить еще пару раз.

2. В опции Входной файл netCDF укажите папку mme-netcdfs и выберите cmip5_anomaly_tas_annual_mean_multi-model-ensemble_rcp85_2020-2039.nc и затем ОК.

   Подсказка:

   При поиске можно развернуть поле Имя, чтобы увидеть полное имя каждого файла. Вы также можете отсортировать имена файлов по алфавиту, чтобы было проще искать.

   Этот набор данных содержит проецированные средние температуры за двадцатилетний период (2020–2039 гг. ). Он основан на модели, которая производит ежедневные температурные аномалии. Средние за двадцать лет сглаживают экстремальные события и полезны при исследовании долгосрочных климатических трендов. Реальный климат не теплеет постепенно и равномерно с каждым годом в каждом местоположении. Климатические модели учитывают множество переменных, чтобы получить ежедневные значения, ведущие себя как реальная погода.

3. В опции Переменная выберите tas.

   Эта переменная содержит возможные будущие аномалии для среднегодовых температур в двух метрах над земной поверхностью.

   Когда вы выбираете эту переменную, параметры X Измерение и Y Измерение автоматически заполняются: longitude и latitude, соответственно. Оставьте эти значения без изменений.

4. В опции Выходной растровый слой введите Temperature Anomalies — Mean Annual RCP 8.5 2039.

5. Щелкните Запустить.

   Инструмент запустится, и выходной растровый слой добавится на карту. Этот слой показывает среднегодовые температурные аномалии при сценарии RCP 8.5 для периода 2020–2039 гг. Размеры ячеек этого слоя такие же, как у слоя Temperature — Mean Annual Baseline: каждая ячейка в этом растровом слое 1 градус х 1 градус.

   В легенде для вашего нового слоя максимальное значение — 4.17 градуса по Цельсию (или 7.51 градуса по Фаренгейту), а минимальное значение — 0.21 градус по Цельсию (или 0.38 градуса по Фаренгейту). Эти значения представляют изменения температуры по сравнением с базисом.

   Этот слой показывает, что среднегодовые температуры воздуха будут выше по всей Земле. Самый большой прирост будет возле Северного полюса. В целом, на суше увеличение будет сильнее, чем над водными объектами.

6. В инструменте Создать растровый слой NetCDF измените следующие параметры:
   • Для Входной файл netCDF выберите cmip5_anomaly_tas_annual_mean_multi-model-ensemble_rcp85_2080-2099.nc.
   • В опции Выходной растровый слой введите Temperature Anomalies — Mean Annual RCP 8. 5 2039.
7. Щелкните Запустить.

   Инструмент запустится, и слой добавится на карту. Он выглядит примерно так же, как предыдущий слой результата. В легенде максимальное значение — 14.16 градуса по Цельсию (или 26,28 градуса по Фаренгейту), а минимальное значение — 1,34 градус по Цельсию (или 2,41 градуса по Фаренгейту).

   Самые высокие и низкие температуры будут выше, чем в растровом слое Temperature Anomalies — Mean Annual RCP 8.5 2039, а это значит, что по сценарию RCP 8.5 в период 2080–2099 гг. ожидается даже большее увеличение среднегодовых температур по всему Земному Шару. Места распространения самого большого увеличения температур сильно не изменятся.

8. Сохраните проект.

Добавление аномалий к базисным данным

Далее вы добавите данные базисных температур к аномальным данным RCP 8.5, чтобы создать два слоя, представляющих проецированные среднегодовые температуры для следующих периодов времени в будущем: 2020–2039 и 2080–2099 гг. Вы выполните эту задачу при помощи растровых функций – операций, которые применяют вычисления непосредственно к значениям пикселов растра без необходимости сохранять новые данные.

1. На вкладке Анализ в группе Растр щелкните кнопку Функции растра.

   Появится панель Функции растра. Чтобы сложить вместе значения двух растров, вам надо использовать функцию Сложить.

2. В окне поиска введите Сложить. В списке с результатами под Математические щелкните Сложить.

   Как и для инструментов геообработки, в растровых функциях требуются входные параметры.

3. В опции Растр выберите Temperature — Mean Annual Baseline. В опции Растр2 выберите Temperature Anomalies — Mean Annual RCP 8.5 2039.

   Для всех остальных параметров годятся значения по умолчанию.

4. Щелкните Создать новый слой.

   Слой будет добавлен на карту.

   В легенде максимальное значение — 31,8657 градуса по Цельсию (или 89,4 градуса по Фаренгейту), а минимальное значение -55,0024 градуса по Цельсию (или -131 градуса по Фаренгейту). Так как имя по умолчанию слишком длинное, вы его переименуете.

5. На панели Содержание дважды щелкните слой Plus_Temperature — Mean Annual Baseline_Temperature Anomalies — Mean Annual RCP 8.5 2039.

   Откроется окно Свойства слоя.

6. На вкладке Общие в опции Имя измените имя на Temperature — Mean Annual RCP 8.5 2039 и щелкните OK.

   Вы повторите этот процесс для аномальных данных 2080–2099.

7. Запустите растровую функцию Сложить еще раз, со следующими параметрами:
   • Растр: Temperature Anomalies — Mean Annual RCP 8.5 2099
   • Растр2: Temperature — Mean Annual Baseline

   Растровая функция добавит новый слой на карту. Он выглядит примерно так же, как другой добавленный вами слой, и у него тоже длинное имя.

8. Переименуйте новый слой Temperature — Mean Annual RCP 8.5 2099.

   Максимальное значение в этом слое составляет 35,7 градуса по Цельсию (или 96,3 градуса по Фаренгейту), а минимальное значение -51,3 градуса по Цельсию (или -124,3 градуса по Фаренгейту). Эти температуры, как и в слое 2039, представляют собой средние годовые значения проецированных среднесуточных температур. Температура для отдельных дней может быть более жарче или холоднее. Кроме того, ячейки этих слоев охватывают большие территории (свыше 4800 квадратных миль или 12 000 квадратных километров), поэтому значения температуры также могут варьироваться в каждой ячейке. Горы могут быть холоднее, а долины жарче.

   Данные при таком размере ячеек являются отправной точкой для получения более точных данных. Другие климатические переменные, например барометрическое давление, рельеф и почвенно-растительный покров, помогут уточнить эти данные. Но наборы данных с этими переменными различаются по качеству и могут приводить к ошибкам и неточностям.

   Процесс создания уточненных данных называется уточнением на меньший масштаб. Когда климатические данные так уточняются, ошибки в данных выходят из-под контроля. Для большинства мест невозможно узнать точность модели. Эта проблема особенно сложна при уточнении масштаба глобального набора данных, поскольку качество уточняющих данных варьируется в разных странах.

9. Сохраните проект.

Применение согласующихся символов

Теперь, создав растровые слои для проекций климатов на 2020-2039 и 2080-2099 гг., вы их сравните, чтобы визуализировать изменения. У каждого слоя свой диапазон символов, что означает, что одним и тем же цветом показаны разные температуры.

Чтобы визуально сравнить растры, вы измените символы, приведя их к одинаковым диапазонам для обоих слоев. Этот диапазон будет охватывать все значения температур в обоих слоях. Таким образом, определенные цвета будут представлять одну и ту же температуру в каждом слое.

Сперва вы создадите растр с полным диапазоном температур обоих слоев. Этот растровый нужен лишь для подбора символов, поэтому местоположения его температурных значений роли не играет. Вы будете использовать инструмент геообработки Создать произвольный растр, который создает набор растровых данных со случайными значениями их определенного диапазона.

1. На панели Геообработка найдите и откройте инструмент Создать произвольный растр (Управление данными).
2. Если необходимо, выберите для Выходного местоположения базу данных World Climate Data Explorer.gdb.
3. В опции Имя набора растровых данных с расширением введите RCP_85_Desired_Symbology.

   Далее вы установите минимальное и максимальное значения для набора данных. Они должны включать самое высокое и самое низкое значения ваших слоев RCP 8.5.

4. В опции Минимум введите -55,99. В опции Максимум введите 35,99.

   Эти значения расширяют диапазон за реальные минимальное и максимальное значения. Если использовать точные минимальное и максимальное значения из слоя RCP 8.5, может получиться так, что весь диапазон значений не будет представлен в выходном наборе данных.

   Параметры Выходной экстент и Размер ячейки должны быть как у слоя RCP 8.5, чтобы можно было применить одинаковые символы.

5. В опции Выходной экстент выберите Temperature — Mean Annual RCP 8.5 2099.

6. Для Размера ячейки введите 1.

7. Щелкните Запустить.

   Инструмент запустится и добавит новый слой на карту. Он выглядит как случайный шум в оттенках серого, но у него такие же экстент и размеры ячеек, как у остальных растровых слоев.

   Точные значения в легенде случайны, но самое высокое значение должно быть выше 35.7 градусов по Цельсию, а самое низкое – ниже -55.0 градусов по Цельсию.

   Далее вы примените оранжево-красные символы к слою и примените их к слоям RCP 8.5.

8. На панели Содержание щелкните правой кнопкой RCP_85_Desired_Symbology и выберите Символы.
9. В опции Цветовая схема отметьте Показать все и Показать названия. Выберите Оранжево-красный (плавный переход).
10. В опции Подпись допишите C в конце каждой подписи.

    Так как у растра RCP_85_Desired_Symbology случайные значения, то значения у вас на подписях могут отличаться от нашего примера.

11. Установите Тип растяжки на Минимум – Максимум.

    Возможно, что значения цветовой шкалы уже обращены, и самые темные оттенки красного соответствуют самым высоким температурам. Если это не так, то вам надо обратить цветовую схему.

12. Если надо, на панели Содержание щелкните правой кнопкой цветовую схему слоя RCP_85_Desired_Symbology и щелкните кнопку Обратить цветовую схему.

    Далее вы сохраните слой RCP_85_Desired_Symbology как файл слоя и импортируете символы файла слоя в другие слои RCP 8.5.

13. На панели Содержание отключите слой RCP_85_Desired_Symbology. Щелкните RCP85_Desired_Symbology, укажите Общий доступ и выберите Сохранить как файл слоя.

    Откроется окно Сохранить слои как файл LYRX.

14. Если необходимо, перейдите к папке climate-data. Сохраните слой как RCP_85_Desired_Symbology.lyrx (имя по умолчанию).
15. Откройте панель Символы для слоя Temperature — Mean Annual RCP 8.5 2099. Щелкните кнопку меню и выберите Импорт из файла слоя.

    Появится окно Импорт символов.

16. Перейдите к своей папке climate-data, щелкните файл RCP_85_Desired_Symbology.lyrx и щелкните OK.

    Символ применится.

17. Импортируйте такие же символы для слоя Temperature — Mean Annual RCP 8.5 2039.

    Теперь у растровых слоев Mean Annual RCP 8.5 2039 и Mean Annual RCP 8.5 2099 одинаковые символы. В легендах одни и те же минимальные и максимальные значения, которые соответствуют слою RCP_85_Desired_Symbology.

18. На панели Содержание щелкните правой кнопкой слой RCP_85_Desired_Symbology и выберите Удалить.
19. Сохраните проект.

Оценка разницы

Далее вы сравните две климатические проекции при помощи инструмента Спрятать. Также вы посмотрите на проекции будущих климатов для окрестностей Красного моря.

1. На панели Содержание убедитесь, что слой Temperature — Mean Annual RCP 8.5 2099 находится ниже слоя World Continents и над слоем Mean Annual RCP 8. 5 2039.
2. Щелкните слой Temperature — Mean Annual RCP 8.5 2099, чтобы его выбрать.

   При выборе слоя на панели Содержание на ленте появляются контекстно-зависимые вкладки. Как правило, на контекстных вкладках отображаются опции для оформления и публикации выбранного слоя.

3. На ленте щелкните вкладку Оформление. В группе Эффекты щелкните Спрятать.

   Чтобы активировать инструмент Спрятать, сначала может понадобиться активировать инструмент Исследовать.

   Когда активен инструмент Спрятать, находящийся на карте курсор выглядит как стрелка. Направление стрелки меняется в зависимости от того, где находится курсор.

4. Перетащите указатель через карту.

   В зависимости от направления перемещения курсора, изменение градиента будет горизонтальным или вертикальным. Различия между слоями особенно заметны в северных частях суши. В целом, на слое 2099 температуры жарче, чем на слое 2039.

   Далее вы исследуете изменения в окрестностях Красного моря.

5. На ленте щелкните вкладку Карта и в группе Навигация щёлкните Исследовать, чтобы сделать инструмент Спрятать неактивным.
6. Перейдите к закладке Red Sea. На вкладке Карта в секции Навигация щелкните нижнюю часть кнопки Исследовать и выберите Выбранные на панели Содержание.
7. На панели Содержание убедитесь, что выбран слой Temperature — Mean Annual RCP 8.5 2099. Нажмите и удерживайте клавишу Ctrl и щелкните слой Temperature — Mean Annual RCP 8.5 2039, чтобы выбрать и его тоже.

8. На карте щелкните одну из самых горячих ячеек в южной части Красного моря.

   Появится всплывающее окно. Так как выбрано два слоя, во всплывающем окне появится информация для обоих слоев RCP 8.5.

9. Если надо, измените размеры всплывающего окна, чтобы увидеть всю информацию.

   Подсказка:

   Также можно изменить лишь верхнюю часть всплывающего окна, где находятся значения ячеек обоих слоев.

   На этом рисунке во всплывающем окне видно, что значение в сценарии RCP 8. 5 2099 равно 33.170773 градусов по Цельсию, а 29.801697 градуса по Цельсию соответствуют сценарию RCP 8.5 2039. Разница составляет 3.369076 градуса по Цельсию или 6.064 градуса по Фаренгейту.

   Вы также исследуете разницу температур в области, где живете. Вы увидите, будут ли изменения температур на проекциях выше или ниже, чем в окрестностях Красного моря.

10. Закройте всплывающее окно.
11. На вкладке Карта в группе Запрос щелкните кнопку Найти местоположение

    Появится панель Найти местоположение.

12. В окне поиска введите название своего населенного пункта и нажмите Enter. В списке результатов щелкните правой кнопкой название своего города и выберите Приблизить к.

    В нашем примере использован город Редлендс (шт. Калифорния, США), в котором расположен головной офис компании Esri.

    Карта переместится к вашему городу. Может так получиться, что карта приблизится слишком близко и географическую обстановку будет не видно.

13. Если надо, уменьшайте масштаб, пока не увидите окрестности города. Закройте панель Найти местоположение.
14. На панели Содержание включите слой Temperature — Mean Annual Baseline. Нажмите Ctrl и щелкните его, чтобы выбрать наряду с уже выбранными слоями.
15. Щелкните карту на своем городе. Если надо, измените размеры всплывающего окна, чтобы увидеть всю информацию.

    В нашем примере проецированные температуры гораздо ниже, чем в окрестностях Красного моря. Но изменение температуры с 2039 по 2099 составило порядка 3.26 градуса по Цельсию, а это больше изменения в Красном море.

16. Закройте всплывающее окно. Переместитесь к полному экстенту данных и сохраните проект.
17. Закройте ArcGIS Pro.

На этом уроке вы создали растровые слои для данных аномалий, показывающие изменения проекций температур по всему миру, согласно сценарию RCP 8.5. Вы добавили значения аномалий к базисным значениям и установили символы для результирующих слоев, чтобы показать проекции климатов будущего. На следующем уроке вы найдёте определённые типы климата на основании системы классификации климатов.

---

На предыдущем уроке вы исследовали проекции климатов будущего для всего Земного Шара. На этом уроке вы построите карту распространения определенного типа климата; это будет Средиземноморский тип, согласно системе классификации климатов Кеппена.

Средиземноморский климат характеризуется сухим летом с теплыми или жаркими температурами, и влажной зимой с прохладными или умеренными температурами/ Система Кеппена разделяет Средиземноморскую зону на две части, в зависимости от того, тепло или жарко там летом. Вы найдете область, которая включает в обе температурные зоны, охватывающие всю территорию, считающуюся средиземноморским климатом.

Вы будете использовать ежемесячные климатические данные, включая данные об осадках, для учета сезонных колебаний, определяющих климат Средиземноморья. Эти данные представляют среднее значение суточной температуры (°C) и среднее значение сумм суточных уровней осадков (мм) за данный месяц в период с 1986 по 2005 гг.

Создание слоев среднемесячных температур

У вас более 100 файлов NetCDF, и они содержат свыше 800 переменных. Это означает, что вы можете создать более 800 растровых слоев в ArcGIS Pro. Хотя для этого рабочего процесса вам надо лишь 12 слоев (по одному для каждого месяца), не хотелось бы повторять один и тот же процесс для создания каждого из них.

Вместо этого вы будете использовать шаблон проекта с вашими исходными данными. Этот шаблон содержит пользовательские инструменты геообработки для автоматизации создания необходимых для урока слоев.

1. Откройте ArcGIS Pro. Если необходимо, войдите под учетной записью организации ArcGIS.
2. Внизу страницы щелкните Выбрать шаблон другого проекта.

   Откроется окно Создать новый проект из шаблона.

3. Перейдите к своей папке climate-data. Щелкните шаблон проекта Mediterranean-Climate.aptx ArcGIS Pro и щелкните OK.
4. В окне Создать новый проект измените название на Mediterranean Climate Explorer. В опции Местоположение укажите свою папку climate-data. Отключите опцию Создать новую папку для этого проекта и щелкните OK.

   Новый проект откроется. Он содержит карту с названием Mediterranean с базовыми картами и прочими слоями с контекстными данными. Также он содержит модель геообработки, которую вы запустите, чтобы создать слои с климатическими переменными, требующимися для определения местоположения Средиземноморского климата.

5. На панели Каталог разверните папку Наборы инструментов и набор инструментов Mediterranean Climate Explorer.

   В этом наборе находится модель Import NetCDF Baseline Temperature Layers. Эта модель возьмет файл NetCDF со средними месячными данными и создаст на его основании 12 растровых слоев, по одному для каждого месяца. Вам надо отредактировать модель, чтобы она использовала путь к данным ваши файлов NetCDF.

6. Щелкните правой кнопкой модель Import NetCDF Baseline Temperature Layers и выберите Редактировать.

   Появится вид модели, показывающий модель. Эта модель запускает инструмент Make NetCDF Raster Layer 12 раз применительно к одному и тому же входному слою.

7. На вкладке ModelBuilder в группе Запустить щелкните Проверить.

   Инструмент Проверить проверяет модель и определяет, может ли она быть запущена без ошибок. Все переменные в модели станут белыми, так как текущий путь к входному слою неверен.

8. Щелкните переменную Baseline Monthly Temperature NetCDF File, чтобы ее выбрать. Щелкните правой кнопкой мыши переменную и выберите Открыть.

   Появится окно Baseline Monthly Temperature NetCDF File.

9. В окошке Baseline Monthly Temperature NetCDF File укажите папку mme-netcdfs и дважды щелкните файл baseline_tas_monthly_mean_1986_2005.nc и нажмите ОК.
10. В окне Baseline Monthly Temperature NetCDF File нажмите ОК.

    Модель автоматически все проверит и переменные снова приобретут свои цвета (синий для входных данных, желтый для инструментов и зеленый для выходных данных).

11. На вкладке ModelBuilder в группе Запустить щелкните Запустить.

    Инструмент запустится и добавит 12 слоев на панель Содержание.

12. Закройте око с результатами модели Import NetCDF Baseline Temperature Layers и вид модели Import NetCDF Baseline Temperature Layers. Если будет предложено сохранить модель, щелкните Да.

    Из-за большого количества слоев их может быть не все видно на панели Содержание без прокрутки. Для экономии места надо свернуть легенды новых слоев.

13. На панели Содержание при нажатой клавише Ctrl щелкните кнопку, чтобы свернуть легенду для слоя Temperature Dec, Baseline.

    Легенды для всех слоев свернутся.

Выявление самых низких зимних температур

По системе классификации Кеппена, для Средиземноморского климата должны соблюдаться три условия. Первое условие гласит, что зимние температуры находятся в диапазоне от -3 до 18°C (26.6 – 64.4°F).

Чтобы определить зимние температуры на основе среднемесячных данных, вы создадите пользовательскую растровую функцию, которая выполняет несколько растровых функций в определенной последовательности. В итоге вы создадите три пользовательских растровых функции, по одной для каждого из условий, определяющих Средиземноморский климат. Чтобы сохранить эти растровые функции, вы создадите подкатегорию растровой функции.

1. Щелкните вкладку Анализ. В группе Растр щелкните кнопку Функции растра.
2. На панели Функции растра щелкните Проект. Щелкните кнопку меню и выберите Добавить новую подкатегорию.

   Откроется окно Добавить новую подкатегорию.

3. В опции Имя введите Mediterranean-Climate. Нажмите OK.

   Появится сообщение что изменения будут потеряны, если не сохранить проект. Вы можете в любой момент сохранить проект и закрыть предупреждение.

   Далее вы отредактируете пользовательскую растровую функцию.

4. На вкладке Анализ в группе Растр щелкните Редактор функций.

   Откроется Шаблон функции растра 1. Этот вид также называется редактором функций. Сейчас этот вид пустой. Вы добавите в него растровые функции и входные слои, примерно как в запущенную ранее модель. Сначала вы добавите входные слои, содержащие температурные данные для зимних месяцев.

   Подсказка:

   Вы можете перемещать и изменять размеры редактора функций как вам удобнее.

5. На панели Содержание перетащите слои трех зимних месяцев для Северного полушария (декабрь, январь и февраль) и три для Южного полушария (июнь, июль, август) в редактор функций.

6. Выбирайте каждый входной слой и меняйте вертикальный порядок слоев.

   Подсказка:

   Чтобы реорганизовать элементы растровой функции после их добавления в вид, однократным щелчком выделите его. Наведите курсор на центральную часть элемента, чтобы курсор изменил свою форму, и перетащите элемент куда вам надо.

   Теперь у вас в общей сложности шесть входных слоев.

   Далее вы добавите растровую функцию Статистика по ячейкам. Эта растровая функция вычислит значения температур для каждой ячейки на основании выбранной вами статистической операции. Вы будете ее использовать для выявления минимальных температур для каждой ячейки, что отражает самые холодные зимние температуры.

7. На панели Функции растра щелкните Система. Найдите Статистику по ячейкам и перетащите растровую функцию Статистика по ячейкам в редактор функций.

   Вам надо соединить входные данные с этой растровой функцией.

8. Не сохраняя, наведите курсор на декабрьский элемент December (Dec) Прочертите от него линию к входному положению Растры в элементе растровой функции Статистика по ячейкам.

   Слой назначен входными данными для растровой функции.

9. Соедините оставшиеся пять растров с входным местоположением Растр в растровой функции Статистика по ячейкам.

   Вы также настроите свойства растровой функции, чтобы инструмент находил минимальные значения.

10. Дважды щелкните растровую функцию Статистика по ячейкам. В окне свойств Статистики по ячейкам в опции Операция выберите Минимум.

11. Нажмите OK.
12. На панели инструментов Редактор функций щелкните кнопку Автокомпоновка.

    Расположение элементов выровняется автоматически.

Поиск мест с определенными зимними температурами

Текущая конфигурация произведет выходные данные, содержащие самые холодные значения зимних температур для каждой ячейки сетки. Вы добавите в конфигурацию еще одну растровую функцию, Перекодировка, чтобы выявить местоположения, где эти температуры находятся в диапазоне, соответствующем диапазону Средиземноморских зимних температур: от -3 до 18°C (26.6 – 64.4°F).

1. На панели Функции растра найдите Перекодировку и перетащите растровую функцию Перекодировка в редактор функций.

   Выходные данные растровой функции Статистика по ячейкам станут входными для растровой функции Перекодировка.

2. Прочертите линию от выходного положения растровой функции Статистика по ячейкам ко входному положению Растр в растровой функции Перекодировка.

3. Дважды щелкните Перекодировка. В окне Свойства Перекодировки измените Минимум на -3 и Максимум на 19.

   Мы устанавливаем в качестве максимального значения 19, а не 18 потому, что в растровой функции Перекодировка максимальное значение не является включительным.

   Параметр Результат определяет новое значение, которое получат переклассифицированные ячейки, попавшие в пределы между минимальным и максимальным значениями. В качестве такого значения вы укажете 1. Все значения вне диапазона станут NoData, поэтому их на карте видно не будет.

4. Измените Результат на 1. Отметьте Заменить отсутствующие значения на NoData.

5. Нажмите OK.

   Ваша растровая функция будет теперь находить территории, где зимние температуры находятся в пределах, допустимых для Средиземноморского климата. Теперь вы сохраните растровую функцию.

6. На панели инструментов Редактор функций щелкните кнопку Сохранить.

   Откроется окно Сохранить.

7. Измените следующие параметры:
   • В опции Имя введите Mediterranean Baseline Winter Temperature.
   • В опции Категория выберите Проект.
   • В опции Под-категория выберите Mediterranean-Climate.
   • В поле Описание введите Места с исходными условиями, которые соответствуют зимней температуре, характерной для средиземноморского климата, в которых среднемесячная температура самого холодного зимнего месяца колеблется в пределах от -3 до 18 градусов.
8. Нажмите OK.

   Растровая функция сохранится. Далее вы ее запустите.

9. Если необходимо, в панели Функции растра очистите текст поиска. На вкладке Проект под Mediterranean-Climate щелкните Mediterranean Baseline Winter Temperature.

   Откроется растровая функция.

10. Щелкните Создать новый слой. После того, как слой будет создан, переключитесь на вид карты Mediterranean.

    Области с зимними температурами, соответствующими Средиземноморскому климату, показаны серым.

    Вам надо отключить слои со среднемесячными температурами и изменить символы результирующего слоя, чтобы стало лучше видно, какие области Земного Шара находятся в диапазоне температур средиземноморского климата.

11. На панели Содержание при нажатом Ctrl щелкните любую отметку видимости, чтобы отключить сразу все слои. Включите следующие слои:
    • Mediterranean Baseline Winter Temperature
    • Human Geography Dark Detail
    • World Terrain with Labels
    • World Hillshade
12. Откройте панель Символы для слоя Mediterranean Baseline Winter Temperature.
13. Измените Цветовую схему на Желто-зелено-синюю (плавный переход). Закройте панель Символы.

    Вы добавите прозрачность для слоя, чтобы видеть что находится под ним.

14. На панели Содержание убедитесь, что выбран слой Mediterranean Baseline Winter Temperature. На вкладке Оформление в группе Эффекты перетащите бегунок Прозрачность слоя на 30.0 процентов.

    Прозрачность автоматически применится.

    Судя по этому слою, существует две широтные полосы, где зимние температуры находятся в зимнем температурном диапазоне Средиземноморья. Одна полоса находится в Северном полушарии, а другая – в Южном. В некоторых горных районах за пределами этих полос зимние температуры вполне средиземноморские.

15. Сохраните проект.

Поиск мест с определенными летними температурами

Согласно системе Кеппена, вторым условием, определяющим средиземноморский климат, является среднемесячная температура, превышающая 10°C (50°F) самого жаркого летнего месяца.

Вы определите, какие области соответствуют этому условию, с помощью растровой функции. Процесс выявления высоких температур в летние месяцы аналогичен тому, который вы использовали для определения низких температур в зимние месяцы. Вы сохраните копию своей растровой функции Mediterranean Baseline Winter Temperature и измените ее.

1. На панели инструментов Редактор функций щелкните кнопку Сохранить как.

2. Сохраните растровую функцию со следующими параметрами:
   • В опции Имя введите Mediterranean Baseline Summer Temperature.
   • В опции Категория выберите Проект.
   • В опции Под-категория выберите Mediterranean-Climate.
   • В поле Описание введите Locations with baseline conditions that meet the summer temperature requirement of a Mediterranean climate, with the mean monthly temperature of the hottest summer month being greater than 10 degrees Celsius.

   После сохранения Mediterranean Baseline Summer Temperature становится открытой растровой функцией в редакторе функций. Никакие внесенные вами изменения в растровую функцию не повлияют на вашу зимнюю растровую функцию.

   Вам не надо изменять входные данные, так как зимние месяцы для одного полушария являются летними для противоположного. Вам надо отредактировать растровую функцию Статистика по ячейкам, чтобы найти максимальные значения, а не минимальные.

3. Дважды щелкните растровую функцию Статистика по ячейкам. В опции Операция выберите Максимум.

4. Нажмите OK.

   Также надо изменить некоторые параметры растровой функции Перекодировка. В частности, вы замените минимальное значение на 10, а максимальному припишете искусственное значение 200, чтобы не отбросить никакие значения выше 10.

5. Дважды щелкните растровую функцию Перекодировка. Измените Минимум на 10 и Максимум на 200.

6. Нажмите OK.

   Ваша растровая функция выявит регионы, соответствующие критерию летних температур для Средиземноморского климата.

7. Сохраните растровую функцию. Вернитесь к виду карты Mediterranean.
8. На панели Функции растра откройте функцию Mediterranean Baseline Summer Temperature.
9. Щелкните Создать новый слой.

   Слой будет добавлен на карту. Он показывает все области, где максимальные летние температуры выше 10°C. Так как здесь для температуры не установлена верхняя граница, этот слой охватывает гораздо большие площади, чем зимний слой. Вы установите символы для слоя, чтобы было лучше видно контекст для остальной части карты.

10. Откройте панель Символы для слоя Mediterranean Baseline Summer Temperature. В опции Цветовая схема выберите Желто-оранжево-красный (плавный переход).
11. Закройте панель Символы.
12. На панели Содержание убедитесь, что выбран слой Mediterranean Baseline Summer Temperature. На вкладке Оформление в группе Эффекты перетащите бегунок Прозрачность слоя на 30.0 процентов.

    Теперь видны и зимние и летние температуры.

    Средиземноморский климат будет где-то в области перекрытия обоих слоев. Но вам все еще надо выявить области, в которых выполняется третье условие Средиземноморского климата.

13. Закройте редактор функций и сохраните проект.

Мозаика слоев осадков

Третье условие Средиземноморского климата чуть сложнее, чем предыдущие. Среднемесячных осадков в самый сухой месяц лета должно быть менее 30 миллиметров (мм) и менее одной трети осадков в самый влажный месяц зимы.

Это условие использует определение лета и зимы, отличное от предыдущих условий. Здесь лето и зима считаются длительностью по шесть месяцев, а не по три. Поскольку сравнение для этого условия находится между минимальным летним значением и максимальным зимним значением, эти условия должны проверяться отдельно для каждого полушария.

Процесс создания слоев, которые показывают самые влажные и сухие среднемесячные осадки, аналогичен процессу определения самой холодной и самой жаркой среднемесячной температуры, но в качестве входных условий будут использоваться файлы NetCDF с данными по осадкам, а не по температурам.

Для целей этого упражнения вам предоставили четыре растровых слоя, которые уже содержат информацию о самых влажных и сухих значениях среднемесячных осадков для каждого полушария.

1. На вкладке Карта в группе Слой щелкните кнопку Добавить данные.

   Откроется окно Добавить данные.

2. Перейдите к папке climate-data и откройте папку mediterranean-precipitation-rasters.

   Папка содержит четыре растровых файла:

   • Driest_Summer_Prec_N.tif
   • Driest_Summer_Prec_S.tif
   • Wettest_Winter_Prec_N.tif
   • Wettest_Winter_Prec_S.tif

   Буквы N и S в названиях этих файлов означают Северное (Northern) и Южное (Southern) полушария соответственно.

3. Нажмите и удерживайте клавишу Ctrl, а затем щелкните по очереди все четыре растра и нажмите OK.

   Растры добавятся на карту.

   Судя по легенде, самые сухие уровни осадков летом составляют около 540 мм для Северного полушария и 360 мм – для Южного. Самые высокие уровни осадков зимой составляют около 700 мм для Северного полушария и 620 мм – для Южного.

   Самое низкое значение в легендах всех четырех слоев – 0. Это связано с тем, что отсутствующие в слое данные для полушария заменяются на 0.

4. На панели Содержание отключите все четыре слоя осадков. Нажмите Ctrl и щелкните кнопку сворачивания для слоя Driest_Summer_Prec_N.

   Легенды всех слоев свернутся.

   Теперь вы воспользуетесь Мозаикой растров, чтобы создать два растровых слоя, один из которых показывает самые низкие уровни осадков по всему миру, а другой – самые высокие. Для этого вы создадите еще одну пользовательскую растровую функцию.

5. На вкладке Анализ в категории Растр щелкните кнопку Редактор функций.
6. Перетащите все четыре растровых слоя осадков в редактор функций.
7. На панели Функции растра щелкните вкладку Системные и найдите Мозаика растров.

   Вам надо дважды запустить этот инструмент: для самых сухих уровней осадков и для самых влажных.

8. Перетащите функцию Мозаика растров в редактор функций два раза.
9. Присоедините два растровых слоя с самыми сухими значениями летних осадков в положение Растр в одну функцию Мозаика растров. Присоедините два растровых слоя с самыми влажными значениями зимних осадков в положение Растр в другую функцию Мозаика растров.

   Вы переименуете обе функции, чтобы не запутаться.

10. Щелкните правой кнопкой функцию Мозаика растров с самыми сухими значениями летних осадков и выберите Переименовать.

11. Введите Driest Summer Precipitation и нажмите Enter.
12. Переименуйте вторую функцию Мозаика растров в Wettest Winter Precipitation.

Поиск мест с определенными уровнями осадков

Вы будете использовать выходные данные инструмента Мозаика растров в качестве входных данных, чтобы определить, на каких территориях соблюдаются условия количества осадков для Средиземноморского климата. При помощи растровой функции Меньше вы выявите области с самым сухим количеством осадков в летние месяцы: ниже 30 мм и менее одной трети от количества осадков в самый влажный зимний месяц.

1. На панели Функции растра найдите Меньше и перетащите растровую функцию Меньше в редактор функций.

   Вы запустите эту растровую функцию два раза: по одному для каждого компонента условия количества осадков.

2. Соедините Выходное положение элемента Driest Summer Precipitation с положением Растр одной из растровых функций Меньше.

3. Дважды щелкните присоединенную функцию Меньше, чтобы открыть ее свойства. В опции Растр2 введите 30.

4. Нажмите OK.

   Новый элемент с названием 30 добавится в редактор функций.

5. Переименуйте присоединенную растровую функцию Меньше в Driest Summer Month Is Less Than 30 mm.

   Результатом этой функции Меньше будут места, где количество осадков в самый сухой месяц лета менее 30 мм.

   Вторая часть условия гласит, что в самый сухой месяц лета количество осадков должно быть в три раза меньше, чем в самый влажный месяц зимы. Прежде чем использовать повторно функцию Меньше, надо применить функцию Разделить, чтобы вычислить треть от количества осадков в самый влажный зимний месяц.

6. На панели Функции растра найдите Разделить и перетащите растровую функцию Разделить в редактор функций.
7. Соедините выходное положение функции Wettest Winter Precipitation с положением Растр функции Разделить.
8. Дважды щелкните функцию Разделить, чтобы открыть ее свойства. В опции Растр2 введите 3 и щелкните OK.

   Вы будете использовать результаты функции Разделить и функцию Driest Summer Precipitation в качестве входных данных для функции Меньше.

9. Соедините выходное положение функции Driest Summer Precipitation с положением Растр второй функции Меньше.
10. Соедините выходное положение функции Разделить с положением Растр2 второй функции Меньше.
11. Переименуйте вторую функцию Меньше в Driest Summer Month Is Less Than One Third Wettest Winter Month.

Комбинирование результатов осадков

Теперь у вас есть растровые функции для определения, в каких областях выполняются все условия по количеству осадков. Осталось только скомбинировать все результаты в единый растровый слой. Чтобы все скомбинировать, воспользуемся Булевой функцией And. Затем вы переклассифицируете значения, как делали для прочих условий.

1. Найдите и добавьте растровую функцию And (булев) в редактор функций.
2. Соедините Выходное положение Самый засушливый летний месяц менее одной трети самого влажного зимнего месяца с Растровым положением растровой функции Логическое И, затем соедините Выходное положение функции Самый сухой летний месяц менее 30 мм с положением Растра 2 в растровой функции Логическое И.

   Для этой функции никакие другие параметры выставлять не надо. По умолчанию она создает слой, показывающий пересечения всех входных данных.

3. Добавьте растровую функцию Перекодировка в редактор функций.
4. Соедините выходное положение функции And (булев) с положением Растр функции Перекодировка.
5. Дважды щелкните функцию Перекодировка.

   Результаты применения булевой функции And будут содержать лишь значения 0 и 1, где значения 1 представляют области, в которых пересекаются все входные данные. Вы установите минимальное и максимальное значения, которые будут включать все значения 1и изменят все значения 0 на NoData.

6. Измените Минимум на 1, Максимум на 2 и Выходные на 1.
7. Отметьте Заменить отсутствующие значения на NoData.

8. Нажмите OK.
9. На панели инструментов Редактор функций щелкните кнопку Автокомпоновка.

   Ваша пользовательская растровая функция готова.

10. На панели инструментов Редактор функций щелкните кнопку Сохранить.
11. Сохраните функцию со следующими параметрами:
    • В опции Имя введите Mediterranean Summer Precipitation.
    • В опции Категория выберите Проект.
    • В опции Под-категория выберите Mediterranean-Climate.
    • В поле Описание введите Locations with baseline conditions that meet the summer precipitation requirement of a Mediterranean climate, meaning precipitation for the driest summer month is under 30 mm and less than one third of the wettest winter month.
12. Нажмите OK.
13. Закройте редактор функций и сохраните проект.
14. На панели Функции растра перейдите на вкладку Проект, разверните раздел Mediterranean-Climate и нажмите растровую функцию Mediterranean Summer Precipitation.
15. Щелкните Создать новый слой.

    Новый слой добавлен на карту.

    В основном этот слой включает области над океаном в средних широтах, но также включает и множество районов вблизи полюсов. В целом, различия по широте гораздо больше, чем в температурных слоях. Вы установите символы для этого слоя таким же образом, как и для остальных.

16. Откройте панель Символы для слоя Mediterranean Summer Precipitation. В опции Цветовая схема выберите Фиолетово-зеленый (плавный переход).
17. Закройте панель Символы.
18. Измените прозрачность слоя на 70,0 процентов.

Комбинирование трех условий

Затем вы объедините три растра условий и получите окончательный результат, который показывает распространение средиземноморского климата по всему миру.

У всех ваших растров значение 1 в тех местах, где ячейки удовлетворяют условию, и NoData там, где условия не соблюдаются. Вам осталось определить области, в которых пересекаются растры.

1. На панели Функции растра щелкните вкладку Система найдите и откройте функцию Статистика по ячейкам.
2. На панели Свойства статистики по ячейкам в опции Растры выберите Mediterranean Summer Precipitation, Mediterranean Baseline Summer Temperature и Mediterranean Baseline Winter Temperature.
3. В опции Операция выберите Сумма. Убедитесь, что в опции Тип экстента установлено Пересечение.

   С такими параметрами в финальный слой попадут только те области, где пересекаются все три растра. Вам надо изменить дополнительные параметры, чтобы дать финальному слою название и описание.

4. Перейдите на вкладку Общие.
5. В опции Имя введите Köppen Mediterranean Climate.
6. В опции Описание введите Средиземноморский климат по Кеппену, рассчитанный на основе данных о среднемесячной базовой температуре и уровне осадков за 1986-2005 гг..

7. Щелкните Создать новый слой.

   Слой будет добавлен на карту.

8. Отключите слоя Mediterranean Summer Precipitation, Mediterranean Baseline Summer Temperature и Mediterranean Baseline Winter Temperature.

   Средиземноморский климат охватывает многие области земной поверхности, включая северную и южную Африку, западную часть Северной Америки и части Австралии и Южной Америки. Он также покрывает большие территории над океанами.

   Вы завершите работу над картой, установив символы для данных.

9. Откройте панель Символы для слоя Köppen Mediterranean Climate. В опции Цветовая схема выберите Желто-оранжево-красный (плавный переход).

   Может появиться окно с предупреждением. Чтобы продолжить, нажмите Да.

10. Закройте панель Символы. Измените прозрачность слоя на 30,0 процентов.

    С такими символами видно, какие зоны распространения климата находятся на суше, а какие — над водными объектами. Вы также измените проекцию карты.

    В частности, вы будете использовать проекцию Мольвейде, равноплощадную систему координат проекции. Это означает, что ячейки растра будут показаны с минимальным искажением. Так будет понятнее, какая часть мира соответствует критериям определения средиземноморского климата.

11. На панели Содержание дважды щелкните Mediterranean.

    Откроется окно Свойства карты.

12. На вкладке Системы координат выполните поиск по слову Mollweide. Разверните Система координат проекции и Мир.
13. Щелкните Mollweide (world).

14. Нажмите OK.

    Наконец, вы сравните свои результаты со слоем, который показывает прогнозируемое распространение средиземноморского климата в 2080-2099 годах на основе сценария RCP 8.5.

    Для целей этого упражнения этот слой уже есть готовый. Он был создан путем запуска тех же растровых функций, которые вы использовали для базисных данных, но комбинировались базисные и аномальные данные.

15. На вкладке Карта в группе Слой щелкните кнопку Добавить данные.
16. В окне Добавить данные перейдите в папку climate-data и откройте папку mediterranean-rcp-85. Выберите Koppen_Mediterranean_85_2.tif и щелкните ОК.

    Слой будет добавлен на карту. Прежде, чем сравнивать со своим слоем, вы его переименуете и подберете символы.

17. Переименуйте слой Köppen Mediterranean Climate RCP 8.5 2080-2099. Откройте его панель Символы и измените Цветовую схему на Магма.
18. Закройте панель Символы и измените прозрачность слоя на 40,0 процентов.

    Судя по проекции RCP 8.5, распространение средиземноморского климата изменится к концу столетия. Оно будет сокращаться, особенно в океанических районах и Северной Америке, и сильно сместится на Аравийском полуострове и в северной Африке.

19. Сохраните проект.

На этом уроке вы ознакомились с климатическими данными и поработали с ними в ArcGIS Pro. Вы построили растровые слои из файлов NetCDF и узнали о базисных и аномальных климатических данных. Сравнили распространения климата на два разных периода времени. А также выявили определенный тип климата и увидели, как его распространение может измениться в будущем.

Еще больше уроков вы найдете в Галерее уроков Learn ArcGIS.

---

Географическое положение и климат

Татарстан расположен на востоке Восточно-Европейской равнины, в месте слияния двух крупнейших рек – Волги и Камы, г.Казань находится на расстоянии 797 км к востоку от г.Москвы.

Общая площадь республики составляет 6783,7 тыс.га. Максимальная протяженность территории – 290 км с севера на юг и 460 км с запада на восток. Границ с иностранными государствами Татарстан не имеет.

Территория Татарстана представляет собой возвышенную ступенчатую равнину, расчлененную густой сетью речных долин. Широкими долинами Волги и Камы равнина разделена на три части: Предволжье, Предкамье и Закамье. Предволжье с максимальными высотами 276 м занимает северо-восточную часть Приволжской возвышенности. В Восточное Предкамье с севера заходят южные окончания Можгинской и Сарапульской возвышенностей, разделенные долиной р.Иж. Наибольшие высоты достигают здесь 243 м. Самой высокой в Татарстане (до 381 м) является Бугульминская возвышенность в Восточном Закамье. Самый низкий рельеф (в основном до 200 м) характерен для Западного Закамья.

17% территории республики покрыто лесами, состоящими из деревьев преимущественно лиственных пород (дуб, липа, береза, осина), хвойные породы представлены сосной и елью. На территории Татарстана обитают 433 вида позвоночных, а также несколько тысяч видов беспозвоночных животных.

Территория Татарстана характеризуется умеренно-континентальным типом климата средних широт, с теплым летом и умеренно-холодной зимой. Самым теплым месяцем является июль со средней месячной температурой воздуха по территории 18 – 20 °С, самым холодным – январь со средними месячными температурами от -13 °С. Продолжительность теплого периода (с устойчивой температурой выше 0 °С) колеблется по территории в пределах 198-209 дней, холодного – 156-167 дней. Осадки по территории распределяются сравнительно равномерно, годовая сумма их составляет 460 – 540 мм.

Почвы отличаются большим разнообразием – от серых лесных и подзолистых на севере и западе до различных видов черноземов на юге республики.

На территории Татарстана расположены Волжско-Камский государственный природный биосферный заповедник и национальный парк «Нижняя Кама». Волжско-Камский государственный природный биосферный заповедник расположен на территории Зеленодольского и Лаишевского муниципальных районов Республики Татарстан. Два обособленных участка заповедника — Сараловский (4170 га) и Раифский (5921 га) удалены друг от друга на расстояние около 100 км. Национальный парк «Нижняя Кама» расположен на территории двух муниципальных районов Республики Татарстан: Елабужского и Тукаевского. На территории парка намечено несколько сухопутных и водных туристских маршрутов по лесным массивам, а также водные маршруты по акватории водохранилища, по рекам Каме и Криуше.

ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ И ТИПЫ КЛИМАТА ЗАПОЛНИТЕ ТАБЛИЦУ

ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ И ТИПЫ КЛИМАТА

ЗАПОЛНИТЕ ТАБЛИЦУ: Широта 0° (экватор) 30° (тропики) 60° (умеренные широты) 90° (полярные широты) Пояс освещенности Пояс увлажнения Пояс атмосферного давления

ЗАПОЛНИТЕ ТАБЛИЦУ: Широта Пояс освещенности Пояс увлажнения Пояс атмосферного давления 0° (экватор) Экваториальный (тропический) Очень влажный Низкого АД 30° (тропики) Экваториальный (тропический) Очень сухой Высокого АД 60° (умеренные широты) Умеренный пояс Влажный Низкого АД Полярный пояс Сухой Высокого АД 90° (полярные широты)

• Какими свойствами обладает воздух, сформированный над пустыней Сахарой? над Антарктидой? • над бассейном Амазонки? • Как изменится погода: • если воздух из Сахары придёт на территории, расположенные южнее? • если в Ростовскую область проникнет воздух из Арктики? • с Атлантического океана?

Воздушные массы Виды ВМ Температур а Влажность Экваториальная высокая Тропическая высокая низкая Умеренная средняя Арктическая (антарктическая) низкая Воздушные массы — большие объёмы воздуха тропосферы, имеющие горизонтальные характеризующиеся однородностью температуры, влажности и запыленности.

Климатические пояса Земли

Климатические пояса • Климатический пояс- крупный участок земной поверхности, характеризующийся определённым климатом. Основные климатические пояса Переходные климатические пояса — Господствует одна воздушная масса. Название пояса совпадает с названием воздушной массы. — Находятся между основными поясами. — Поочерёдно действуют воздушные массы прилегающих основных поясов.

Характеристика климатических поясов Земли

Экваториальный пояс • Располагается по обе стороны экватора • Господствует экваториальная воздушная масса. • Постоянно высокие температуры. • Низкое атмосферное давление. • Большая облачность, выпадает обильное количество осадков. • Это пояс одного сезона: вечное лето, влажно и жарко

Тропические пояса • Расположены между 20 О и 30 О • Господствует тропическая воздушная масса • Нисходящее движение воздуха, высокое давление • Очень мало осадков менее 200 мм • Летом здесь жарче , чем на экваторе, а зимой холоднее.

Субэкваториальные пояса • Расположены между тропическим и экваториальным поясом • Летом господствует влажная экваториальная воздушная масса, зимой сухая тропическая. • Два сезона года: дождливое лето и сухая зима.

Умеренные пояса • Расположены между 40 о и 65 о широты в обоих полушариях. • Господствуют умеренные воздушные массы • Преобладают западные ветры • Четко выражены 4 сезона года. • Летом –солнце стоит высоко: температура положительная. • Зимой- высота солнца невелика, температура – отрицательная.

Умеренный пояс

Субтропические пояса • Расположены между тропическими и умеренными климатическими поясами • Летом господствует тропическая воздушная масса: жарко и сухо как и в тропиках. • Зимой господствует умеренная воздушная масса- прохладно( может быть сухо или влажно)

Арктический и антарктический пояса • Господствует арктическая( антарктическая воздушная масса) • Очень холодно ( температура круглый год отрицательная) • Сухо ( осадков менее 100 мм)

Субарктический и субантарктический пояса • Расположены между умеренным и арктическим (антарктическим) климатическими поясами. • Лето короткое , прохладное и влажное. • Зима продолжительная суровая, малоснежная.

Заполните таблицу: Климатический пояс Воздушные массы январь 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 июль t°С январь Осадки, мм июль Режим выпадения Особенности климата

Преобладает западный перенос воздуха. ( умеренный) Выделяют два сезона- сухой и влажный ( субэкваториальный) Бывает полярный день и ночь (арктический или антарктический) Лето сухое и жаркое, зима – теплая и влажная ( субтропический) Круглый год жарко и влажно. ( экваториальный) Зимой арктический воздух, летом умеренный. (субарктический) Круглый год жарко, осадков мало. ( тропический)

Климатические диаграммы Климатограммы – это графики, на которых приводятся данные об изменении температуры воздуха и количества осадков в течение года.

Определение типа климата • • • Климатическая диаграмма состоит из графика годового хода температур и столбчатой диаграммы осадков. Форма графика температур показывает, в каком полушарии находится географический объект. Январь холоднее июля в Северном полушарии, и наоборот — в Южном. В Северном полушарии январь — зимний месяц, а в Южном полушарии — летний. Если температура в течение года меняется незначительно, а осадков выпадает много и в течение года относительно равномерно, это — экваториальный климат. Если колебания температуры небольшие, но летом осадков значительно больше, чем зимой, это — субэкваториальный климат. Если температуры в течение года выше +10°С, причем зимние температуры ниже летних, а осадков летом намного больше, чем зимой, это — муссонный климат. Для тропического климата характерны высокие температуры (зимой выше +10 °С, летом — около +30°С). В континентальном климате тропического пояса осадков выпадает мало, а в морском климате — много и равномерно в течение года. В субтропическом средиземноморском климате зимой выпадает значительно больше осадков, чем летом. Температура весь год там выше 0°С. В арктическом и антарктическом климатах летом температура не поднимается выше +5°С, а большую часть года — ниже 0°С. В субарктическом и субантарктическом климатах летом температура составляет +10. . . +12°С, а большую часть года — ниже 0°С. Для континентального климата умеренного пояса характерны низкие зимние температуры (ниже 0°С) и довольно высокие летние (выше +20°С). Морской климат умеренного пояса мягче — зимой выше 0°С, летом около +15°С. Осадков летом выпадает больше, чем зимой. На климат также влияет высота географического объекта над уровнем моря. При подъеме на каждый километр температура понижается на 6 градусов.

Определите тип климата: № 1 I вариант II вариант

Определите тип климата: № 2 I вариант Тропический II вариант

Определите тип климата: № 3 I вариант Умеренный морской II вариант

Определите тип климата: № 4 Субарктический I вариант II вариант

индекс

индекс

Вы необходимо проверять свою учетную запись электронной почты SHSU каждый День

---

---

Широта

---

Задание на чтение

Гиллеспи, Нетофф и Тиллер, Электронная погода и Климат , если применимо (также обратите внимание на функцию поиска на компакт-диске).

 

Примечание:    Это Блок содержит большое количество рисунков и фотографий. То время загрузки может варьироваться в зависимости от вашего компьютер и интернет-соединение.

 

Нажмите кнопку радио кнопка расположена слева поле страницы напротив выбранной графики для дополнительной информации.Быть УВЕРЕН а также закрыть окно сообщения, когда вы закончите.

---

01. В этом блоке мы будем обсуждение широты как климатического контроля. По широте мы не говоря о географическом положении. Скорее наш интерес будет сосредоточен о влиянии широтного положения на поступление солнечной энергии на поверхности Земли. В какой-то степени греки были на идея, когда они предложили свои Жаркие, Умеренные и Холодные температурные зоны более 2000 лет назад.

 

 

---

02. В частности, в этом разделе, посвященном Локатору, мы собираемся охватывают четыре темы:

Земля-Солнце Отношения . Эта секция будет заниматься фактическим получением солнечной энергии на Поверхность Земли. Получение солнечной энергии напрямую связанных с отношениями, которые существуют между Землей и Солнце в течение года.Все вы узнали бы основные отношения. Каждый день мы можем видеть, что Солнце «восходит» в на востоке и заходит на западе. Большинство также признало бы, что более за 12 месяцев Солнце «движется» с севера на юг в нашей небо. Иными словами, Солнце не только «движется» с востока на запад, но и с севера на юг. А как насчет того, что дни имеют тенденцию становиться длиннее в северном полушарии с 21 декабря до 21 июня, а затем укорачиваются с 21 июня до 21 декабря? Отношения Земля-Солнце вызывают изменения в количестве инсоляции, получаемой изо дня в день и в зависимости от сезона.И, в зависимости при отношениях количество инсоляции меняется локально и во времени. Результирующие температуры созданные из-за этих меняющихся отношений, создают давление различия, которые в значительной степени ответственны за ветры. Ветры в свою очередь управляют океанскими течениями и нашей погодой.

 

Температура . Мы также рассмотрим измерение и передачу тепла. уделяя особое внимание проводимости, конвекции и излучения, так как эти процессы связаны с атмосфера.

 

Атмосферный Газы . Пока мы коснемся по основным газам, составляющим атмосферу, мы посвятим основное внимание уделяется важнейшему газу, связанному с погода — то есть водяной пар — газообразное состояние вода.

 

Многослойный Атмосфера . Наконец, мы будем взгляните на различные слои атмосферы.Пока есть на самом деле четыре атмосферных слоя в зависимости от температуры, наши интерес в первую очередь будет касаться первого слоя, тропосфера. Тропосфера, простирающаяся вверх от Поверхность Земли в среднем может быть 5-10 миль, где больше всего нашей погоды происходит. Пока мы думаем о погоде как о всеохватывающий, на самом деле он относительно неглубокий. Думать о том, когда вы в последний раз путешествовали по воздуху. Вы скорее всего летал на высоте от 30 000 до 35 000 футов.Когда вы выглянули из окно, большинство облаков были далеко под вами. Или, может быть, вы стояли снаружи после прохождения фронта и чувствовали сильный север ветер в лицо, а затем, взглянув в небо, удивлен, увидев, что облака движутся в противоположном направлении (направляясь север). Помните наши предыдущие комментарии о горных преградах? Погода неглубокая.

 

 

---

03.Прежде чем мы начнем, позвольте мне дать определение терминам низкий, средние и высокие широты, поскольку я буду использовать их в этом классе. Низкие широты — это места, расположенные между экватором (0 градусов с.ш.) и 30 градусов с.ш. В средних широтах встречаются между 30 градусами с.ш. и 60 градусами с.ш. И высокие широты находятся между 60 градусами северной/южной широты и полюсами (90 градусов северной/южной широты). Рассматривая эти места в ходе предстоящего урока, мы будем особенно интересует годовая и сезонная температура различия, обнаруживаемые в каждом из этих широтных поясов, и какие приводит к возникновению этих различий.

 

 

---

04. Земля-Солнце Отношения . Наша первая тема Отношения Земля-Солнце. Это чрезвычайно важная мысль потому что именно эти различные отношения вызывают различия в количестве солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли. Например, в июне вы загораете намного лучше, чем когда-либо. в декабре — потому что солнечные лучи более интенсивны.Это Энергия Солнца, согревающая Землю и приводящая в движение океанские течения, ветры и наша погода.

 

Я обнаружил, что один из лучших аналогии, которые можно использовать при обсуждении отношений между Землей и Солнцем, — это выпекание пирога. Потому что это действительно то, о чем мы говорим — Солнце печет Землю. Если я возьму ингредиенты для торта, положить их в кастрюлю, перемешать, а затем включить духовку, чтобы сказать 20 000 градусов по Фаренгейту, и бросить их в духовку, а затем немедленно выдернуть сковороду — в итоге у меня получится сырой пирог.Или что, если я размешаю те же самые ингредиенты, добавлю их туда же кастрюлю, вставьте сковороду в духовку, которая нагрета всего до 80 градусов F и оставьте его там на 6 недель. Что у меня есть? Ну, большинство скорее всего сырой, заплесневелый пирог! При 80 градусах по Фаренгейту торт никогда не приготовится, независимо от того, как долго я оставляю его в духовке. Другими словами, требуется ДВЕ вещи, чтобы испечь пирог (или Землю) — тепло и время работать вместе, а не только один или другой.

 

 

 

---

05.Начнем с инсоляции ( в ближайшие сол ар радиация ация ). Если бы мы взяли фонарик и направили луч света на поверхности (и предположим, что 1X инсоляции на самом деле достигая поверхности), обратите внимание, что 1X инсоляции на самом деле покрывает 1X поверхности (например, 3 квадратных дюйма). Теперь, если мы немного наклоните фонарик и направьте луч света на поверхность под углом (опять же, 1Х инсоляции ставится на поверхность), вы заметите, что площадь поверхности, покрытая луч увеличен.Таким образом, такое же количество инсоляции, но распространение на большей площади — в результате получается меньше тепловой энергии на квадрат дюйм — таким образом (если бы речь шла только об инсоляции), более холодный температура на поверхности.

 

Посмотрите на рисунок ниже. Предположим что сейчас 21 марта и Солнце (см. высокое положение Солнца) прямо над экватором. Примечание: 1X тепловой энергии на 1X земля. Вся доступная инсоляция (1X) поглощается Земля на экваторе.Сравните это с тем, что можно увидеть на той же датой 21 марта с позиции 45 градусов северной широты. На 45 градусе северной широты тот же 1X инсоляции получено на поверхности, но, поскольку у нас почти на 50 процентов больше покрытой площади, вы должны ожидать температуры (опять же, если это были все, что было связано с температурой Земли) в этом месте быть меньше, чем испытанные на экваторе. Другими словами, чем ближе к точке, в которой Солнце находится вертикально над головой, тем большее количество инсоляции получает поверхность.

 

 

    

 

---

06. На приведенном ниже рисунке показано соотношение между Землей и Солнцем в трех различных точках на поверхности Земли. Солнце выключено графика справа. Если Солнце находится прямо над экватором (точка C), то 1X инсоляции прикладывается к 1X поверхности при экватор.Это похоже на фонарик, находящийся прямо над обнаруживать. Короче говоря, экватор получает максимальную инсоляцию. доступный (1X солнечной энергии помещается на 1X площади).

 

Если мы двинемся к полюсу, скажем, на 45 градусов северной широты (точка B), здесь мы находим солнечную энергию, поступающую с большей углом, чем в точке C. Точно так же, как фонарик, когда мы его наклонили. На графике показано, что при 45 градусах северной широты 1X от Инсоляция будет распространяться на 1.4X поверхности. Это будет стоять по той причине, что в расчете на квадратную милю точка B получит меньше тепловой энергии, чем в точке C. А в точке A (60 градусов северной широты) в 1 раз больше инсоляции будет покрывать 2X поверхности (примерно половина тепловой энергии на квадратную милю, которая поступает на поверхность с Пункт А). И следует ли перенести пример на 90 градусов северной широты (т. полюс), угол Солнца будет приближаться к горизонту и полученная тепловая энергия будет минимальной на квадратную милю.Так что хотя свет доступен 24 часа в сутки в течение нескольких месяцев в конце концов на полюсах или вблизи них фактически полученная тепловая энергия равна минимальный.

 

 

 

---

07. Обратите внимание на рисунок ниже, что при прочих равных условиях солнечное излучение, движущееся к поверхности Земли из точки прямо над головой пройдет через ОДНУ атмосферу на экваторе 21 марта.Но в этот день, когда вы движетесь к полюсу, Солнце угол меньше (помните, вы наклоняете «фонарик») и что угол фактически будет равен 0 на полюсе). Потому что увеличивающееся количество атмосферы, которое солнечная радиация должна пройти, чтобы достичь поверхности Земли, мы можем видеть из рисунка ниже видно, что количество атмосфер равно единице (1,00) над экватором и увеличивается постепенно и незначительно по мере продвижения к полюсам возникает резкий и очень значительное увеличение атмосферы по мере приближения угла Солнца горизонт на полюсах.

 

Суть в том — чем ближе ты к где Солнце прямо над головой, тем больше инсоляция на квадрат миля. Чем дальше вы находитесь от прямого луча Солнца, тем меньше угол и тем меньше тепловой энергии на квадратную милю.

 

 

---

08. В Сан-Антонио 21 июня Солнце не находится прямо над головой; но он всего на 6 градусов от вертикали.В этот же день в Виннипег, Солнце отклонено примерно на 26,5 градусов от вертикали. Обратите внимание разница в площади поверхности, покрываемой каждым лучом, и рассмотрим путь через атмосферу, по которому каждый идет к поверхность. И сравните 21 июня в обоих местах с ситуацией 21 декабря.

 

    

 

---

09.Давайте применим эту идею к дому, в котором вы живете. сомнения живут в доме, у которого есть свес крыши (карниз). в на юге США карнизы домов, как правило, нависают над стена может быть три-четыре фута. На юге летом, когда Солнце высоко в небе и температура очень высокая, делается все возможное, чтобы уменьшить отопление дома. Дома со значительным карнизом способны перехватывать солнечные лучи и тем самым уменьшить попадание солнечного света в окна.Зимой, когда солнце находится ниже на небе, тепловая энергия поступает в дом через окна беспрепятственно наличие карниза.

 

Если вы находитесь в северной части Соединенные Штаты, здесь относительно прохладно круглый год, а здесь с большей вероятностью найдет гораздо меньшие и более узкие карнизы. Такой конструкция позволяет солнечному свету проникать в дом год круглый.

 

Вы можете увидеть отражение этой идеи в расположение горнолыжных курортов.Подумайте о Колорадо (или где бы то ни было) в следующий раз, когда вы будете на одном из этих склонов. В каком направлении делают склоны лица? Север в Северном полушарии (юг в Южное полушарие). Здесь температура несколько ниже (менее прямое солнце и меньшее испарение), чем найденные, скажем, южные склоны Северного полушария. Таким образом, снег будет склоны, обращенные к северу, тают в последнюю очередь.

 

 

 

---

10.Затем тепло является одним из элементов, необходимых для выпечки торта. Но это нужно две вещи, чтобы испечь торт. Теперь рассмотрим время.

 

На рисунке ниже видно, что 21 марта и 21 сентября (равноденствия — равный день, равный ночь), Земля ориентирована на Солнце таким образом, чтобы поместить вертикальный луч прямо над экватором. Теперь, сияя свет на такой шар, как Земля, вызовет только половину (180 градусов) шара, который нужно зажечь.С той точки, где свет находится прямо над головой, свет будет распространяться во всех направлениях на 90 градусов. Так что в этом примере, если Солнце находится прямо над головой на экваторе свет будет виден под углом 90 градусов к каждому полюсу. если ты находятся на экваторе, Солнце будет прямо над вашей головой — на полюса Солнце будет на вашем горизонте. Но независимо от того, где вы (от полюса до экватора) во всех местах будет 12 часов дня и 12 часов ночи, так как все параллели разделенный пополам.

 

 

 

---

11. 21 июня все выглядит совершенно по-другому. ориентация Земля-Солнце не одинакова. В эту дату Северное полушарие наклонено к Солнцу и, как следствие, легко увидеть, что вертикальный луч Солнца не бьет Земля на экваторе, а находится над головой на 23.5 градусов северной широты. Это местонахождение Тропика Рака. Тропик знаменует собой самая северная точка, в которой Солнце будет находиться над головой во время год.

 

Когда вы видите Тропик Рака на картах и ​​глобусах обычно имеется какая-либо отличительная маркировка (точки, тире и т. п.), чтобы выделить эту параллель среди других. К полюсу 23,5 градуса северной широты никогда не бывает дня, когда Солнце прямо над головой.К полюсу Тропика Рака вы будете всегда нужно смотреть на юг, чтобы увидеть солнце.

 

21 июня, когда Солнце прямо над головой 23,5 градуса северной широты, обратите внимание, что при сиянии 90 градусов Солнце будет простираться не только до Северного полюса (66,5 градусов от Тропик Рака), а на самом деле еще 23,5 градуса (чтобы в общей сложности 90 градусов) за полюс к задней стороне Полярный круг (66.5 градусов северной широты). Свет светит на 90 градусов во всех направления от точки, где солнечный луч находится вертикально накладные расходы.

 

Свет также светит под углом 90 градусов к к югу от Тропика Рака. Это означает, что свет будет распространяться до экватора (23,5 градуса) плюс дополнительные 66,5 градуса (к всего 90 градусов) до передней стороны Южного полярного круга (66,5 градусов С).

 

Если бы мы могли раскрутить Землю вращение/один день, мы обнаружим, что если вы находитесь где-то между 66.5 градусов северной широты и северный полюс, вы всегда будете в свете (24 часа). Никакой тьмы не наступит, потому что вы никогда не повернуться в темную область. Так с 24 часами света, почему это не жарко в этих полярных областях? Имейте в виду, что вы являетесь далеко от вертикального луча Солнца (находится на 23,5 градусах Н). У вас длинные дни, но низкий угол Солнца означает мало тепла энергия фактически поступает на поверхность Земли. Также иметь в виду предыдущий график, изображающий количество атмосферу, через которую должен пройти солнечный свет на пути к поверхность.

 

Теперь, если вы находитесь между 66,5 градусов южной широты и Южного полюса, в этот день вы испытаете 24 часов темноты, потому что такие места более 90 градусов от вертикального луча Солнца.

 

Наконец, если вы находитесь на экваторе, вы 21 июня будет 12 часов дня и 12 ночи. экваторе мы увидим, что дни и ночи равны 365 дней в году. год.Круг Освещения всегда делит экватор пополам. Так почему тогда на экваторе не жарко? Ведь Солнце есть над головой или рядом с головой 365 дней в году, а солнечный свет минимален. атмосфера, через которую нужно пройти. Подумай об этом. Как раз о времени вы начинаете накапливать тепловую энергию на поверхности Земли, Солнца начинает падать и ночь на вас. У них нет тех 13 до Летом у нас в средних широтах 14-часовой день. Они есть солнечное излучение (тепловая энергия), но они просто не имеют время в духовке.И нужно и то, и другое, чтобы действительно испечь торт.

 

 

 

---

12. Наконец, давайте взглянем на 21 декабря. В этот день вы заметит, что Южное полушарие наклонено к Солнцу и, в результате, вы можете легко видеть, что вертикальный луч Солнца не ударяется о Землю ни в тропике Рака, ни в Экваториальная, а скорее накладная на 23.5 градусов южной широты. Это Расположение Тропика Козерога. Знаки тропика Козерога самая южная точка, в которой Солнце будет находиться над головой во время год.

 

И как Тропик Рака, когда ты увидеть Тропик Козерога на картах и ​​глобусах, там обычно какую-либо отличительную маркировку (точки, тире и т. п.), чтобы установить это параллельно от других. За пределами 23,5 градуса южной широты никогда не бывает день, когда Солнце находится прямо над головой.Полюс Тропика Козерог, вам всегда придется смотреть на север, чтобы увидеть Солнце.

 

21 декабря, когда Солнце прямо над головой 23,5 градуса южной широты, обратите внимание, что при сиянии 90 градусов Солнце будет простираться не только до Южного полюса (66,5 градусов от тропика Козерога), а на самом деле еще 23,5 градуса (к сделать в общей сложности 90 градусов) за полюс к задней стороне Южный полярный круг (66.5 градусов южной широты). Свет светит на 90 градусов все направления от точки, где солнечный луч находится вертикально накладные расходы.

 

Свет также светит под углом 90 градусов к к северу от тропика Козерога. Это означает, что свет будет простираются до экватора (23,5 градуса) плюс еще 66,5 градусов (всего 90 градусов) к лицевой стороне Арктики Круг (66,5 градусов северной широты).

 

И снова, если бы мы могли вращать Землю одно вращение / один день, мы обнаружим, что если вы где-нибудь между 66.5 градусов южной широты и Южный полюс, вы всегда будете в свет (круглосуточно). Не было бы тьмы, потому что никогда не было бы вы вращаетесь в темной области.

 

Теперь, если вы находитесь между 66,5 градусов северной широты и северного полюса, в этот день вы испытаете 24 часов темноты, потому что такие места более 90 градусов от вертикального луча Солнца.

 

Наконец, если вы находитесь на экваторе, вы 21 декабря будет 12 часов дня и 12 ночи.На экваторе мы увидим, что дни и ночи равны 365 дней в году. год. Свет всегда делит экватор пополам.

 

 

 

---

13. Взгляните на рисунок ниже и обратите внимание, что в зависимости от где вы находитесь по широте в конкретную дату, часы изменение света/темноты. Всегда 12 и 12 21 марта и 21 сентября по всей Земле.Всегда 12 и 12 на экваторе — 365 дней в году. года, но обратите внимание на продолжительность дня и ночи на разных широтах на 21 июня и 21 декабря.

 

 

---

Предыдущая графика имеет продемонстрировали, что отношения Земля-Солнце меняются в течение года. Мы хорошо понимаю, что Солнце ничего не делает. Просто там — неподвижно относительно Земли.Это Земля, которая по-разному предстает перед Солнцем в разное время год. Несколько раз в году Северное полушарие направлен к Солнцу (21 июня). Здесь близость к лучу, в сочетании с длинными днями и короткими ночами создает период значительное тепло. В другое время года Южный Полушарие наклонено к Солнцу и Южному полушарию испытывает летние условия. В этот период (21 декабря) результирующее расстояние от вертикального луча Солнца, короткие дни и длинные ночи создают холодные зимние условия на севере Полушарие.И, наконец, в другое время года ни полушарие наклонено к Солнцу (21 марта и 21 сентября). периоды), а в это время инсоляция, получаемая от Солнца имеет тенденцию быть более умеренным в обоих полушариях, что приводит к более умеренный весенний и осенний сезоны. Сейчас много чего происходит здесь — помните, Солнце не делает ничего, кроме сидит там.

 

---

14.Что это за вещи, из-за которых Земля по-разному ориентированы на Солнце в разное время года? В отношениях между Землей и Солнцем действуют четыре фактора. Они являются: вращение, вращение, наклон и параллелизм. Давайте взгляните на каждый из них на графике, который следить.

 

 

---

15. Вращение . Опять же, имейте в виду, что Солнце относительно Земли НЕ движется. Земля вращается вокруг своей оси в направлении с запада на восток. Думать оси в виде воображаемой линии, проходящей от полюса к полюсу и проходящей через центр Земли. Это сказало, как ты знаете, что Земля на самом деле вращается с запада на восток? Думать об этом на минуту. Разве Нью-Йорк не выходит на свет (пережить рассвет), пока в Хантсвилле еще темно? Если это 8:00 здесь, в Хантсвилле, разве не 9:00 в Нью-Йорке? Они опережают нас на час (раньше).Если это так, то не должна ли Земля вращаться от Хантсвилля (к западу от Нью-Йорка) City) в сторону Нью-Йорка, чтобы Хантсвилл испытал свет, который он обычно получает примерно через час после Нового Йорк? И когда Хантсвилл выходит на свет, это не Лос-Анджелес все еще в темноте? Таким образом, чтобы Лос-Анджелес получил свет (обычно часа через два после Хантсвилля) не нужно ли Лос Анхелесе (к западу от Хантсвилла), чтобы повернуться с запада ДО на восток, чтобы достичь света? И, наконец, когда наступает рассвет Лос-Анджелес, разве Нью-Йорк не был в свете уже несколько часы? Один оборот занимает примерно 24 часа.Опять же, все это предполагает, что вы помните, что Солнце неподвижно относительно Земля.

 

 

 

Фотография ниже была сделана экипажем на борту Колумбия во время своей последней миссии 1 февраля 2003 г. Фотография, снято в безоблачный день, ловит закат солнца над Европой и Африка. Круг Освещения поразителен, поскольку пересекает Западной Африке, Испании и Франции.Более урбанизированные районы могут быть хорошо видно на световой схеме — в Париже горят огни и Барселоне, но в Лондоне и Гибралтаре еще светло. Посреди Атлантического океана находятся Азорские острова и их юго-восток — Канарские острова. На юге, на западе побережья Африки находятся острова Зеленого Мыса. Через верхнюю часть фото, справа налево заснеженная Норвегия, Исландия и Гренландия.

 

---

16.Задумайтесь на мгновение о скорости вращения Земли. Ты Можно подумать, что везде одинаково, но это не так. Посмотрите на рисунок ниже. Мы знаем, что расстояние вокруг Земля на экваторе составляет примерно 25 000 миль. Один ход (ротация) за 24 часа. Таким образом, скорость Земли на экваторе чуть больше 1000 км/ч. Если вы стоите на своем большом палец на Северном полюсе, какова скорость вращения? Ну, так как вы будете поворачиваться один раз в 24 часа, но при этом фактически никуда, скорость на полюсе должна быть 0 миль в час — Земля просто поворачивается для вас.

 

Следовательно, промежуточные локации между экватором и полюсами будут иметь скорости от 1000 до 0 миль в час со скоростью, уменьшающейся к полюсу. И пока мы вернемся к этому позже, рассмотрим на мгновение скорость атмосфера Земли. В среднем вы понимаете, почему скорость атмосфера над любой точкой земной поверхности – это то же, что поверхность Земли? Если бы это было не так — для Например, говорят, что Земля вращалась со скоростью 800 миль в час, но атмосфера над ним вращалась со скоростью всего 700 миль в час… люди на Земле испытали бы 100 миль в час ветер!

 

 

---

17.Вроде как в стороне, но связан с вращением (которое вызывает день и ночь) — это идея Круга Озарения. Как Земля вращается, иногда мы стоим лицом к Солнцу и находимся в свете; в других случаях мы вдали от Солнца и в темноте. Удержание в Имейте в виду, что только половина земного шара может быть освещена одновременно, что должны ли мы сделать из области перехода между светом и тьмой? Ты знайте эти времена как рассвет, сумерки или сумерки. Этот район известен как Круг Просветления.В кругу просветления это не совсем темный и не светлый. Любой из вас, кто когда-либо летал самолет и пересекший Круг хорошо это запомнит. Вы можете посмотреть к передней части самолета на высоте 35 000 футов и увидеть свет, и посмотри назад и увидишь темноту.

 

 

---

18. Революция .Вторым фактором, влияющим на отношения Земли и Солнца, является Революция. Поскольку Земля вращается вокруг своей оси, она также вращается вокруг Солнце против часовой стрелки. 365 дней, чтобы сделать один схема. Обращаясь вокруг Солнца, Земля движется по тому, что называется плоскостью эклиптики (ее орбитальной плоскостью). Как ты можете видеть на графике ниже, в некоторые моменты времени на орбите Земли находится ближе к Солнцу, чем у других. На ум приходят две даты: 3 января и 4 июля.Живя в Северном полушарии, вы можете думаю, что Земля и Солнце будут ближе всего 4 июля, потому что эта дата теплее, чем 3 января, но сделать это было бы в ошибка. Как вы думаете, вы бы сделали такое же предположение, если бы вы жили в Австралии? На самом деле Земля находится ближе всего к Солнцу 3 января и самое дальнее 4 июля. 3 января называется перигелий; 4 июля называется афелий (думаю, афелий — Прочь).

 

Что все это значит? Это в основном означает, что расстояние от Солнца не является причиной сезоны.

 

 

   

 

---

19. Наклон . Наклонение относится к наклону Земли вокруг своей оси. Обратите внимание, что когда вы видите модели Земли, Северный полюс не находится на 90 градусный угол по отношению к плоскости эклиптики. Скорее он наклонен или наклонен 23.5 градусов от перпендикуляра. Сейчас, где вы слышали про 23,5 градуса? Да, тропики Рака и Козерога. Где-нибудь еще? Как насчет двух кругов (Арктика и Антарктика)? Они находятся на 66,5 градуса северной/южной широты, но где относятся ли эти точки к соседним полюсам? Правильно, они 23,5 градуса к экватору от полюсов. Вот почему мы даем специальные значение этих двух особых параллелей — двух тропиков и два круга.Они связаны с наклоном Земли от перпендикуляр.

 

Давайте попробуем кое-что здесь. Что, если бы Земля не наклонялась на 23,5 градуса, а наклонен на 10 градусов от перпендикуляра? Если бы это было так, будет ли лето в северном полушарии теплее, чем сейчас сейчас круче чем они сейчас примерно такие же или не могут рассказать?

 

Задумайтесь об этом на мгновение.Что что делает поверхность Земли теплой или холодной? Разве это не расстояние от вертикального солнечного луча и продолжительности дня (аналогия с тортом)? Ну, в таком случае, доведите это до крайности. Не наклоняйте Земля на 10 градусов — только не наклоняйте Землю ни на градус. В Другими словами, представьте, что наклона нет. Полюса Земли находятся на Угол 90 градусов к плоскости эклиптики. Вот если бы это было случае, будет ли вертикальный луч Солнца падать на Землю в Экватор каждый день, 365 дней в году? да.Ну, а если Солнце на экваторе круглый год, не означает ли это, что вертикаль Солнца луч НЕ проходит ни в одно из полушарий, а остается включенным Экватор круглый год? Кроме того, это будет означать, что каждый день (и ночь) длится 12 часов. Если это так, то не будет лето будет холоднее, чем сейчас? Правда вопрос не задавал без наклона, но требовалось МЕНЬШЕ наклона (10 градусов), чем сейчас имеют (23,5 градуса), поэтому в приведенном выше примере это не следует что, если бы это было так, лето было бы холоднее, чем они сейчас?

 

А вы видите, что если бы наклон был увеличился до 40 градусов, у нас у всех были бы большие проблемы из-за температурный режим? В таком случае не будет ли Солнце вертикальный луч (и связанное с ним поверхностное тепло) простираются до 40 градусов северной широты в лето в Северном полушарии (таким образом выходя далеко за пределы настоящее 23.5 градусов) в полушарие, а кроме того обеспечивая намного, намного более длинные дни (и более короткие ночи), чем мы сейчас опыт? Лето 130 градусов по Фаренгейту или больше может быть обычным явлением. Слишком, вы видите, что зимы в такой ситуации (при 40-градусной наклон) было бы намного, намного холоднее, чем сейчас. Простуда связано с тем, что вертикальный луч Солнца (тепло энергия) не будет находиться на максимальном расстоянии, как сейчас всего 23.5 градусов к югу от экватора, а вместо этого было бы 40 градусов к югу от экватора. Места в Северном полушарии будут быть намного дальше от вертикального луча, чем сейчас. Кроме того, дни в Северном полушарии будут намного короче (не настолько время, чтобы поглотить любую инсоляцию, направлявшуюся в их сторону), и ночи быть намного длиннее, чем сейчас, — таким образом, больше времени для скудной тепловой энергии, покидающей поверхность Земли.

 

Если вы все это понимаете, то вы понятно!

 

 

 

---

20. Параллельность . Параллелизм — это идея о том, что Земля вращается вокруг Солнца. ось всегда направлена ​​в одно и то же место в пространстве. Где это место, что указано? Северная звезда. Северный полюс находится всегда указывал на Полярную звезду, где бы она ни находилась. орбита вокруг Солнца. Посмотрите внимательно на рисунок ниже, и вы сможете получить представление о важности этой идеи. Обратите внимание, что во всех взгляды на Землю, ось направлена ​​в одном направлении (к твое право).Задумайтесь на мгновение о последствиях этого для год. Вы видите, что в некоторых точках орбиты Север Полюс наклонен к Солнцу, а в других точках — к югу. Полюс наклонен к Солнцу?

 

 

---

Теперь давайте соберем все это вместе, взглянув на Землю-Солнце. отношения, которые должны быть найдены в четыре критические даты, как Земля вращается вокруг Солнца.

---

21. июня 21 . Мы начнем с положение от 21 июня. Обратите внимание, что вы просматриваете график Земли слева от места, обозначенного красным крестиком на графика справа.

 

21 июня вы заметите, что Северное полушарие наклонено к Солнцу. Это означает, что Вертикальный луч Солнца падает на Землю в Тропике Рака. (23.5 градусов северной широты). Свет распространяется на 90 градусов во всех направлениях от эта точка. В этот день вы заметите, что свет распространяется от 23,5 градуса северной широты в направлении, а затем за Северным полюсом назад. стороне Полярного круга, и этот свет также распространяется на Южного полюса до передней стороны Южного полярного круга (66,5 град. С).

 

Обратите внимание, что на экваторе мы имеем равные днём и ночью, но по мере продвижения к Северному полюсу от Экваториальные дни становятся длиннее и наконец достигают 24 часов в Арктике Круг (66.5 градусов северной широты). Это сочетание долгих дней и тот факт, что вертикальный луч Солнца находится на 23,5 градуса северной широты, что делает этот день максимальным поступлением солнечной радиации в Северное полушарие.

 

А у нас обратная ситуация в Южное полушарие. Здесь, пока вы идете к Южному полюсу, дни короче, пока не дойдем до Южного полярного круга, за которым нет света. Также имейте в виду, что вертикальный луч Солнца (тепловая энергия) находится в центре 23.5 градусов к северу от экватора — далеко от точек в Южном полушарии. Таким образом, солнечный в этот день энергия находится на минимуме в Южном полушарии (первый день зимы в Южном полушарии).

 

Посмотрим сейчас. Дата 21 июня. Это начало лета в северном полушарии и Начало зимы в Южном полушарии. Я получаю 21 июня дату в Северном полушарии, но 21 июня в Южном Полушарие? Мы уверены в этом? Каковы шансы, так как это зима в Южном полушарии, что сейчас 21 декабря в Южное полушарие? Шансы НУЛЕВЫЕ.Сезон может меняться по мере того, как вы перемещаетесь из одного полушария, но дата остается такой же. Просто проверка!

 

Какой день лучше всего подходит для загара? июнь 21. Вы можете подумать, что лучший день — август, когда температура самая высокая, но имейте в виду, что вы не печете чтобы получить загар, вы поглощаете солнечные лучи. Эти лучи наиболее интенсивны, когда Солнце ближе всего к вам. Так что пока 21 июня может быть самым лучшим днем ​​для загара (при условии ясной погоды). небо), имейте в виду, что вы можете отойти от этой даты на равное количество дней в любом направлении и получить аналогичный загар.

 

 

    

 

---

Теперь повернем Землю против часовой стрелки на 90 градусов (3 месяца) с даты 21 июня. Сейчас дата 21/22 сентября. Обратите внимание, что Северный полюс по-прежнему указывает на Полярную звезду. Держите в Имейте в виду, что то, что мы только что сделали (революция против часовой стрелки) происходит постепенно, и то, что мы сейчас обсудим, развилось более трех месяцев от условий, которые мы ранее обсуждали на июнь 21.

---

22. сентября 21/22 . Обратите внимание, где вы находитесь — вы находятся перед Землей на ее орбитальном пути. Ты смотришь вернуться на Землю из точки ПЕРЕД ней. Солнце к твоему справа, таким образом, правая сторона Земли, на которую вы смотрите, освещена. Земля движется по своей орбите к вам. Круг Освещение делит пополам все параллели. Это осень или осеннее равноденствие в Северном полушарии и весеннее или весеннее равноденствие в Южном полушарии.Равноденствие — равная ночь (и равные дни во всех местах). Для нас на Севере Полушарие, дни становятся короче по мере того, как Солнце падает/движется ниже в южном небе. Приближается зима. Если вы находитесь в Южное полушарие, Солнце восходит в северном небе и дни становятся длиннее. Приближается лето.

 

    

 

---

23. декабря 21 . Теперь мы будем вращать Землю 90 градусов по своей орбите против часовой стрелки. Примечание что вы просматриваете график Земли слева от положение, обозначенное красным крестиком на рисунке справа.

 

21 декабря вы заметите, что Южное полушарие наклонено к Солнцу. Это означает, что Вертикальный луч Солнца падает на Землю в тропике Козерог (23.5 градусов южной широты). Свет распространяется на 90 градусов во всех направления от этой точки. В эту дату ты отметишь тот свет простирается от 23,5 градуса южной широты к Южному полюсу и затем за его пределы. к обратной стороне Полярного круга, и этот свет также простирается к Северному полюсу до передней стороны Арктики Круг (66,5 градусов северной широты).

 

На экваторе у нас день равный и ночь, а по мере продвижения к Южному полюсу от экваториальных дней становятся длиннее, наконец, достигая 24 часов у Полярного круга (66.5 градусов С). Это сочетание долгих дней и того факта, что вертикальный луч Солнца находится на 23,5 градуса южной широты, что делает его день максимального поступления солнечной радиации на юге Полушарие.

 

А у нас обратная ситуация в Северное полушарие. Здесь, как вы идете к Северному полюсу, дней короче, пока не доберемся до полярного круга, за которым нет света.Также имейте в виду, что интенсивная энергия связанный с вертикальным лучом Солнца, центрирован на 23,5 градуса южной широты. экватора — далеко от точек на севере Полушарие. Таким образом, солнечная энергия находится на минимуме на севере. полушария в этот день (первый день северного полушария зима).

 

 

    

 

---

24. марта 21 . Теперь мы будем вращать Землю 90 градусов против часовой стрелки. Посмотрите, где вы находитесь — вы находитесь позади Земли на ее орбитальном пути. Ты смотришь на Земле из точки позади нее, когда она вращается вокруг Солнца. То Солнце находится слева от вас, поэтому левая сторона Земли, как вы смотрите в горит. Земля движется по своей орбите от вас. То Круг Просветления делит пополам все параллели. Это весеннее или весеннее равноденствие в Северном полушарии и осеннее или осеннее равноденствие в Южном полушарии.Равноденствие — равно ночь (и равные дни во всех местах). Для нас на Севере Полушарие, дни становятся длиннее по мере восхода/движения Солнца. выше в южном небе. Приближается лето. Если вы находитесь в Южное полушарие, Солнце падает в северном небе и дни становятся короче. Зима приближается.

 

    

 

---

25. Тепло Передача . Как вы прекрасно понимаете, с вертикальным лучом Солнца, который, кажется, движется между двумя в тропиках много солнечного света. тропические/низкие широты. В вашем учебнике указано, что между 36 градусов северной широты и 36 градусов южной широты наблюдается годовой избыток тепла энергия. Другими словами, больше тепловой энергии уходит на этой области Солнцем в течение 365 дней, чем уходит. По направлению к полюсу от 37° с.ш. наблюдается дефицит тепловой энергии — в Другими словами, теряется больше тепловой энергии, чем потребляется. получено.Имейте в виду, что если вы находитесь на полюсах, день может быть 24 часов летом, но вы не получаете много инсоляции из-за низкого угла. А в зимние месяцы, Солнце находится под очень низким или несуществующим углом.

 

Ну не может быть такой ситуации существуют очень долго. Если это так, то вскоре весь мир население будет сражаться за район около 36 градусов северной широты и С.К экватору с этой точки жить было бы жарко, а к полюсам было бы слишком холодно. Так как это не тот случае, что-то должно вызывать отвод холодного воздуха из зоны дефицита холода в зоны избытка тепловой энергии, отвод теплого воздуха из зоны избытка тепловой энергии в районы дефицита тепловой энергии. Для нас наиболее очевидным действующим фактором являются фронты, которые приносят холодный воздух с верхних этажей. широт в более низкие/теплые средние широты.Этот воздух идет из Канады — это холодный воздух из-за дефицита тепловой энергии область, край.

 

И подумай о типичном лете прогноз погоды в Хьюстоне — такая-то высокая температура, такая-то и такая-то низкая температура И теплый влажный воздух, поступающий из Мексиканский залив или что-то подобное. Этот теплый воздух над нами дует с Мексиканского залива (типичный южный ветер лета), направляясь из тропиков в средние и верхние средние широты.Другими словами, мы все можем видеть это тепло перевод на работу прямо здесь, на юго-востоке Техаса, год круглый.

 

Воздух важен, и ветры движутся много тепла/холода на Земле, но еще важнее в распределение температуры воды (океанических течений). Вода перемещение из высоких широт в средние и низкие широты (холодные течения), и вода, двигающаяся из тропических широт в средние и высокие широты (теплые течения) несут огромные количества энергии с ними.

 

Меньшее значение имеют ураганы. Они содержат огромное количество тепловой энергии (полученной за счет испарения над тропическими океанами), которые занесены в средние широты и выделяется в процессе конденсации (дождь).

 

 

 

---

26.Когда мы рассматриваем Широту как элемент управления, мы знаем, что низкие широты (скажем, от экватора до примерно 30 градусов С/Ю) являются самыми теплыми в течение года (в годовом исчислении). Почему? Что ж, давайте рассмотрим вопрос с точки зрения аналогии с тортом. Мы нужно учитывать и температуру и время.

 

Мы знаем, что в этих широтах Солнечный луч всегда вертикальный или почти вертикальный, поэтому в регионе имеется значительное количество тепловой энергии в течение года.Кроме того, продолжительность дня всегда равна 12 часов на экваторе, и по мере продвижения к полюсу к 30 градусам N/S продолжительность дня постепенно увеличивается до 13/14 часов в летом (и работает от 10 до 11 часов зимой). Таким образом, с высоким солнечным лучом и днями умеренной длины в течение всего года, вы можно ожидать, что годовая температура будет относительно теплый.

 

 

 

---

27.И, как и следовало ожидать, ежегодно высокие широты (от 60 до 90 градусов северной/южной широты) самые холодные. Учтите: во время более прохладные поздние осенние, зимние и ранние весенние месяцы у нас мало или нет угла наклона солнца (инсоляция) и, следовательно, мало или нет дневного света (время) за эти примерно полгода. Поздней весной, летом и ранние осенние месяцы, в то время как у нас очень длинные дни (до шести месяцев на полюсе) Солнце находится либо на горизонта или чуть выше него, таким образом, мало тепловой энергии доступный.

 

 

---

28. Пока все хорошо. Все именно так, как вы и подозревали. То Экваториальные районы являются самыми теплыми, а полярные районы – самыми теплыми. самые холодные в течение года. Теперь давайте посмотрим на вещи сезонно. Имейте в виду, когда мы говорим о временах года, что у нас есть два полушарий, и что времена года меняются местами в этих полушария.Когда в Северном полушарии лето, Зима в Южном полушарии. Также имейте в виду, что пока лето всегда лето (лето всегда «теплое» время года), лето не всегда июль. Это зависит от того, какое у вас полушарие в.

 

На сезонной основе высокие широты самые холодные — как вы и думали. После все, когда у вас есть место, где в холодное время года есть и то, и другое. маленький угол солнца и мало дневного света, вы должны ожидать, что это будет холодный.

 

 

 

---

29. Давайте теперь рассмотрим ситуацию летом (высокое Солнце) в 25 до 35 градусов северной/южной широты. Мы действительно можем использовать Техас в качестве примера, поскольку большая часть штата находится в этих широтах — и я подозреваю, что большинство из нас согласится с тем, что наше лето кажется ужасно жарким. Почему это?

 

В наш летний сезон Солнце примерно 82-83 градуса над южным горизонтом в Хьюстон.Не 90 градусов, как на экваторе в день равноденствия, а все же 80 плюс градусов довольно много. Это означает, что Солнце, хотя и не вертикально над головой, но очень близко к вертикальному, и как В результате мы получаем большую инсоляцию. Кроме того, наши дни продолжительность около 14 часов. Теплее всего с 25 до 25 градусов северной широты в летний сезон, потому что здесь у вас есть оба луча (инсоляция) и время.

 

Тогда почему не становится теплее, когда ты идешь к полюсу? Почему от 25 до 35 градусов северной/южной широты самые теплые широты и не 40-45 градусов северной/южной широты? Ведь поскольку эти широты дни у нас длиннее, чем здесь, в южном Техасе, разве они не должны быть теплее?

 

Помните, что это требует ДВЕ вещи, чтобы испечь пирог — время и температура.Как один продолжает двигаться к полюсу от 23,5 градуса северной широты, это правда, что дни становятся длиннее (24 часа к полюсу от 66,5 градуса северной широты в июне 21), но в то время как дни становятся длиннее, угол наклона Солнца уменьшается в небе и, следовательно, меньше тепловой энергии доступный.

 

 

 

---

30.Конечно, есть и другие элементы управления, влияющие на температуры в дополнение к широте. Пока мы обсуждаем климат-контроля по одному, если мы действительно хотим объяснить почему место испытывает такую ​​погоду/климат, мы бы необходимо рассматривать все элементы управления вместе. нас там нет еще — но мы будем в конце курса. Тем не менее, вы делаете нужно иметь в виду, что есть и другие элементы управления на работе. Эти элементы управления будут включать:

Воздушные массы .Фронты и ветры могут принести большие массы воздуха в регион, температура и влажность сильно отличаются от резидентная воздушная масса. Подумайте здесь об очень холодном и сухом «голубом северяне», которые иногда посещают Техас зимой.

 

Континентальность . Это идея о том, что земля и вода не нагреваются, а охлаждаются. отключается с той же скоростью. Подумайте о Галвестоне и Даллас.

 

Океан Токи . Есть оба теплые и холодные течения. В Джексонвилле, штат Флорида, теплое течение побережье Лос-Анджелеса имеет холодное течение. Хотя оба прибрежные в их местоположении их климат значительно разные.

 

Гора Барьеры . Горы могут блокировать теплый или холодный воздух и при этом оказывают значительное влияние на климат местности.

 

Высота . Места, расположенные между 25 и 35 градусами северной/южной широты, вполне могут быть самые теплые в сезон, но в таких местах все еще может быть заснеженные горные вершины круглый год.

 

 

 

---

31. Температура является мерой молекулярной активности.Быстрее скорость молекул, тем больше температура. То чем медленнее скорость молекул, тем ниже температура. Температуру измеряют приборами, называемыми термометрами. ( термо /тепло, метр /к мера). Разработан ряд шкал, которые в настоящее время используется для измерения температуры. Самый популярный (с таянием точка льда и точка кипения воды) составляют: по Фаренгейту (32 и 212 градусов по Фаренгейту), Цельсия (0 и 100 градусов по Цельсию) и Кельвина (273 и 373 Кельвина).В этом классе мы будем использовать шкалу Фаренгейта. потому что это самая распространенная шкала в этой стране… обратите внимание на ваш вечерний отчет о погоде. Если вы проходите лабораторную работу с этот курс, акцент будет на Цельсии шкала.

 

 

---

32. В своей повседневной жизни вы столкнетесь со многими выражения температуры.Наш интерес к этому классу будет с температурой воздуха. Но есть и другие типы температур вы должны хотя бы иметь какое-то знакомство с. Один из них то, что называется чувствительной температурой. Ощутимая температура, как это ощущается на вашей коже в отличие от температуры воздуха, которая измеряется термометром. На чувствительную температуру влияет не только температура воздуха, но и относительная влажность, ветер скорость и солнечное излучение.

 

Вы наверняка слышали синоптика говорить о чем-то вроде ощутимой температуры… холодный ветер. Охлаждение ветром — это измерение, которое учитывает температура воздуха и скорость ветра. Но вы, без сомнения, признаете, что есть и другие вещи, которые влияют на определение «температуры» ты чувствуешь. Холодный, сухой воздух может быть очень холодным, но холодный, влажный воздух может сделать несчастным. И сочетать либо с хорошим сильным ветром добавляет еще один слой страданий.

 

Подумайте о тех временах, которые вы видели на в новостях люди катаются на лыжах в шортах и ​​без рубашки. Являются они холодные? Им, вероятно, холодно, только если они падают в снег или если они катаются на лыжах в тени. Температура воздуха конечно холодно, но на сухом горном воздухе и при ярком Солнце над головой и солнце, отражающееся от снега, лыжники получая много радиации, что помогает компенсировать охлаждение тенденции температуры воздуха.

Если вы когда-нибудь были на высоте высота, вы можете относиться к ситуации лыжника. Если вы стоите на солнце температура может быть очень приятной. Но если ты отойдите в тень, температура падает очень быстро. То температура воздуха как на солнце, так и в затененной зоне одинакова, но они очень разные на вашей коже. Вот почему, когда вы повесьте термометр снаружи, вы должны повесить его в тени. С участием термометр, которым вы пытаетесь измерить температуру воздуха.Если вы повесите градусник на солнце, вы на самом деле измерите температуры воздуха, но, кроме того, показания будут включать любые тепло, выделяющееся в результате попадания излучения на термометр что приводит к более высокому показателю температуры воздуха.

 

 

 

---

33. Мы вполне можем мимоходом упомянуть о чувственной температуре. время от времени в этом курсе, однако, наше основное внимание будет находиться на температуре воздуха.

 

Пока температура и другая погода показания элемента в прошлом обычно снимались инструменты, размещенные в убежищах, таких как те, что изображены на вашем учебник, чтение сегодня с гораздо большей вероятностью будет браться станции, как показано на рисунке ниже. Есть буквально тысячи таких измерительных станций в этой стране и по всему миру ежедневный сбор данных о погоде и отправка их в центральные пункты сбора, где они соблюдаются и наносятся на карту.Этот информация формирует основу для прогнозов погоды для всех нас знакомы с. Эта же информация в долгосрочной перспективе обеспечивает основу для климатической статистики.

 

---

34. По мере прохождения курса мы будем использовать ряд термины, связанные с температурой. На данный момент вы должны быть уверены что вы понимаете каждое из следующего:

Среднесуточный Температура .среднесуточная температура достигается путем обеспечения дневной температуры средний. Это можно рассчитать несколькими способами. Большинство общим является усреднение максимальной и минимальной температуры для день. Другой метод заключается в усреднении почасового показания температуры. Вы должны быть осторожны в использовании этого температуру, пытаясь дать кому-то представление о том, что вид температур, которые они могли бы ожидать при данном место нахождения.Галвестон, находящийся под влиянием его близости к побережью, может иметь среднюю дневную среднюю температуру 80 градусов по Фаренгейту летом (75 градусов по Фаренгейту для низкого, 85 градусов по Фаренгейту для высоко). Лас-Вегас может иметь такое же среднее значение (80 градусов по Фаренгейту), но их минимум может быть 50 градусов по Фаренгейту, а их максимум 110 градусов по Фаренгейту. Одна и та же среднесуточная температура, два очень разных набора температуры, с которыми нужно бороться.

 

Дневной диапазон Температура .Дневной диапазон температуры – это разница между верхним и нижним температуры на конкретный день. В приведенном выше примере Галвестон дневной диапазон будет 10 градусов по Фаренгейту, в то время как в Лас-Вегасе будет дневной диапазон 60 градусов по Фаренгейту

 

Среднемесячное значение Температура . Среднемесячное значение температура – ​​средняя температура за месяц. Это обычно получают, добавляя дневные средства и разделяя Результат по количеству дней в месяце.

 

Среднегодовое значение Температура . Среднее годовое значение температура — это просто среднее значение температуры за 12 месяцев означает.

 

Годовая температура Диапазон . Годовая температура дальность – это разница между средствами самой теплой и самые холодные месяцы.

 

 

 

---

35.Как вы можете себе представить, пытаясь найти смысл в сотнях или даже тысячи показаний температуры по всей территории Соединенных Штатов было бы непростой задачей. Карта погоды с такими данными быть не более чем огромной массой непостижимых чисел. Как смысл во всех этих цифрах? Метеорологи используют изотерм ( исо /аналог, терм /температура — линии равной температуры) для выполнения задачи.Изотермы, обычно нарисованные с интервалом от 5 до 10 градусов, являются удобным методом для отображения температуры. В принципе, эта идея очень похожа с контурной линией в геологии — контурные линии линии, соединяющие точки с одинаковой высотой.

 

На приведенном ниже рисунке изображен неокрашенный карта погоды с несколькими метеостанциями и серией изотермы нарисованы с интервалом в 10 градусов по Фаренгейту.Такая графика является значительное улучшение по сравнению с картой, изображающей простое построение данные. Но такая карта сама по себе может быть значительно расширена за счет добавление цвета. Здесь, с первого взгляда, можно получить общее представление о температурные градации по стране.

 

---

36. Теперь у нас есть некоторое представление о том, что связано с получением тепла. энергии Солнца к поверхности Земли.Теперь вопрос в том, как это тепловая энергия, поглощаемая Землей, а затем распределяемая вверх в атмосферу? В этом задействованы три механизма процессы: теплопроводность, конвекция и излучение. Давайте теперь возьмем присмотритесь к каждому из них.

 

 

---

37. Радиация . Излучение можно определить как передачу тепловой энергии электромагнитные волны — средство передачи не требуется — нет твердое, не жидкое, не газ, не земля, не воздух.Он находится в Таким образом, энергия Солнца передается на Землю. Здесь часто используется термин «инсоляция». Подумайте о Солнце тепло на лице холодным зимним днем. Вы шагаете в тени и становится холодно. Радиация поступает на Землю из Солнце как коротковолновое излучение — это просто означает, что расстояние между электромагнитными волнами является «коротким». Радиация поглощается поверхностями, которых он достигает, а затем повторно излучается обратно в атмосферу в виде длинноволнового (или инфракрасного) излучения.

 

Рассмотрим: зимнее утро с тяжелым мороз. Когда вы едете на работу или в школу, вы замечаете, что ваша крыша вместе с несколькими другими в вашем районе покрыты иней, в то время как на других иней виден только по краям крыша. Что тут происходит? Ну, а если вы тот, у кого есть крыша покрыта инеем, может быть у вас много изоляции в вашем потолке? По соседству вы замечаете, что единственный мороз на вашем крыша соседа по краям (над карнизом).Может быть что с такой малой изоляцией, что у него уходит много тепла изнутри дома, таким образом нагревая нижнюю часть его крыша и предотвращение образования инея?

 

И как только вы поворачиваете за угол, вы видите над головой пролетел небольшой самолет вашей местной энергетической компании. Так как как вы позже узнаете, самолет делает инфракрасные фотографии район. Примерно через неделю или около того вы получаете открытку от им по почте, указав, что, основываясь на их анализе их фото района, у вас один из самых «тесных» домов в районе — очень минимальные потери тепла.Улыбаясь твоему добру удачи, позже вы узнаете, что ваш ближайший сосед решил воспользоваться услугами энергетической компании для проведения аудита его домой, чтобы узнать, как он может сделать свой дом более энергоемким эффективный.

 

 

---

38. Проводка . Как только излучение нагрело поверхность, как тепловая энергия переноситься в воздух наверху (чтобы потом его двигал ветер)? По процессу проведения.Проводимость можно определить как передача тепла от молекулы к соседней молекуле с выделением тепла течет от более теплого объекта к более холодному.

 

Посмотрите на рисунок ниже. Бар помещают над пламенем, и тепло передается стержню, а затем, когда стержень удерживается на месте, тепло медленно спускается вниз. пламя до такой степени, что становится слишком жарко, чтобы его можно было удержать. Пока это стержень может очень эффективно проводить тепло, чего нельзя сказать о все вещества.В целом, твердые тела имеют тенденцию проводить тепло лучше, чем жидкости, а жидкости лучше проводят тепло, чем газы. Поскольку наша забота связана с атмосферой, наш интерес прежде всего с газами — самыми плохими проводниками высокая температура.

 

В повседневной жизни можно увидеть многое свидетельствует о плохих проводящих свойствах воздуха. Подумайте о зимнее пальто. Цель пальто в холодный зимний день НЕ Держите холодный воздух подальше от вас, а скорее сохраняйте теплый воздух ВНУТРИ.Разве это не та же самая идея, которая работает, когда кто-то наслаивает свои одежда? Каждый слой одежды окружен тонким слоем воздух, и именно этот тонкий слой воздуха (плохой проводник тепла) препятствует выходу теплого воздуха из-под одежда.

 

Если вы носите пальто и пальто промокнет, вас ждут большие неприятности быстро, так как тепло тела проводят к более прохладной воде и вы простужаетесь (взять на себя температура воды).В крайнем случае подумайте о проблеме человека, брошенного в холодный океан после кораблекрушения. Проводимость передает тепло тела (98,6 градусов по Фаренгейту) в гораздо более холодная океанская вода, которая полностью окружает, и в контакт с телом. Температура тела быстро падает в результате чего часто бывает смерть.

 

Или подумайте об использовании изоляции в дом. При укладке утеплителя на чердаке в нем содержится много воздуха.Эту область воздуха очень трудно нагреть или охладить. То воздух в изоляции помогает предотвратить утечку тепла (или прохлада) из жилплощади внизу. Со временем, как изоляция оседает, его теплоизоляционные свойства снижаются.

 

Потому что воздух такой плохой проводник тепла, как вы можете подозревать, очень трудно провести его к нагреть воздух на любую большую высоту. В нескольких футах над землей, температура может быть намного холоднее или теплее, чем на поверхности.Для Например, обычно рекомендуется, чтобы при размещении термометр снаружи для измерения температуры воздуха, которую прибор быть размещены примерно в пяти футах от земли (и в тени). То в пяти футах от очень теплого слоя прямо на поверхность, вызванная проводимостью (например, это может быть 90 градусов по Фаренгейту на высоте пяти футов, но 110 градусов по Фаренгейту на земле теплым летом день). Вы должны поместить термометр в тень, чтобы достать его. солнечного излучения, что приведет к ложному чтению повышение температуры самого инструмента (и, проводимость, показания температуры).

 

 

 

---

39. Конвекция . И, наконец, есть процесс конвекции, который мы могли бы определить как передачу тепла в газах или жидкостях, как эти газы/жидкости движутся. Мы также можем думать об этом как о вертикальном движение (вверх или вниз) воздуха в атмосфере.Некоторые из вас могут слышал, как кто-то называл летний дневной грозой конвекционная буря. Здесь имеется в виду, что буря вызвана интенсивным прогревом (излучением) земли во второй половине дня высокий угол солнца и длинный летний день. Тепло согретого поверхность затем проводится в воздух выше. Тогда этот теплый воздух поднимается (конвекция) и охлаждается до точки конденсации. Облака образуются, часто сопровождаемые проливными дождями.Конвекция важна для перемещения воздуха вертикально через атмосферу с поверхности вверх (а иногда и сверху вниз на поверхность). Конвекция также работает при перемещении воздуха из более теплых регионов. Земли (тропиков) в более высокие широты и наоборот наоборот

 

Конвекция – это вертикальное движение или воздух. Но как насчет того, что мы с вами чувствуем каждый день — горизонтального движение или воздух? Такой воздух называется «адвекцией».

 

Примечание к рисунку ниже этого теплого поднимающийся (более легкий) воздух поднимается вверх. Когда этот воздух покидает поверхности, вместо поднимающийся теплый воздух. Когда воздух поднимается вверх, он не выходит наружу в космос. Работает ряд сил, которые вызывают подъем, охлаждающий воздух растекаться (расходиться), а затем начинать падать обратно на поверхность (оседать). Достигнув поверхности, воздух начинает двигаться к областям, которые нагреваются и поднимаются.Это классический цикл конвекции. Мы обсудим это в более подробно, когда мы доберемся до элемента управления: Давление.

 

Мы обсудим конденсацию и осадков позже, а пока имейте в виду, что как минимум два условия, которые должны быть соблюдены, чтобы иметь конденсация и/или осадки. Первый: влага (водяной пар) должны присутствовать в атмосфере; и (2) температура воздух, содержащий влагу, должен падать.Вы можете видеть по этому диаграмма, почему мы, как правило, получаем много дневных дождей летом месяцы. Солнце нагревает землю; теплый (и влажный) воздух поднимается вверх; Это расширяется и охлаждается до точки конденсации и дождя. Думать о тропический лес, расположенный вдоль экватора. Тепло ли на Экватор круглый год? Тогда ты думаешь, что почти каждый день мы обнаружил бы, что теплый воздух поднимается, охлаждается, конденсируется и дождь?

 

 

 

---

40.Давайте соберем все это вместе с парой примеров. Вы ездите в школу на урок. Температура наружного воздуха 25 градусов по Фаренгейту. Вы запираете машину, заходите на занятия и по возвращении находите как открываешь дверь машины что температура внутри почти 80 градусов по Фаренгейту! Что тут происходит?

 

Коротковолновое излучение Солнца пробивая окна автомобиля, ударяется о приборную панель, руль и места и впитывается.Обогреваемые поверхности внутри автомобиля, проводимость, подогрейте воздух наверху. Затем нагретый воздух поднимается, чтобы закрутиться. о салоне автомобиля. Вы возвращаетесь к машине, открываете дверь и ударить струей горячего воздуха — не в ноги, а в лицо когда теплый (и легкий) воздух выходит из машины и движется вверх через атмосфера.

 

Или скажите, что вы собираетесь посетить свой 105 летний дедушка в далеком Восточном Техасе.Этот старик не в современные удобства — как центральное отопление. Холодно — 20 градусов F. Когда вы собираетесь лечь спать, в доме нет тепла. Теперь ваша очередь проходили это упражнение раньше во время предыдущих посещений, так что вы знаете только что делать.

 

Прежде чем лечь в постель, вы тщательно разложите одежду, которую будете надевать утром. Сейчас, готовы лечь в постель, вы замечаете, что кровать покрыта четырьмя или пять самодельных стеганых одеял — не те, что с дешевыми, легкий ватин, а настоящий Маккой — с много плотного хлопкового ватина.Вы знаете, что вы должны решить прямо сейчас, когда вы ляжете в постель, в какую позу вы собираетесь хочу взять на ночь. Потому что однажды в постели не будет переворачиваясь — одеяла будут держать вас прижатыми к бугристой матрас в одном и том же положении всю ночь. Тяжелый, но эффективный. Между каждым одеялом нет воздушной прослойки? Воздух содержал внутри будет держать вас в тепле.

 

Утро наступает в 4:30 с сильный удар в дверь дедушкой.«Пора вставать! Это грешно уснуть после дневного света!» Опять же, вы были здесь раньше. Вы знаете что единственное тепло в доме — это единственная газовая колонка в кухня. Хитрость заключается в том, чтобы выпрыгнуть из постели, схватить одежду, которую вы выложенные накануне вечером, наденьте их, направляясь к кухня. А дедушка потребует, чтобы ты был полностью одет. прежде чем ты появишься на кухне. Вы делаете это, не замерзая смерть в пути.

 

Когда вы подходите к огню, вы будьте осторожны, чтобы джинсы не касались задней части ног.То бушующий нагреватель за считанные минуты доводит джинсы до кипяток. Небольшой наклон коленей в неправильном направлении стоит вам всех волос на задней части ног. Разве это не радиация замечательный!

 

Получил Это?

---

41. На рисунке ниже представлена ​​довольно известная фотография, сделанная Астронавты НАСА с Луны смотрят на Землю.Почему это что вы можете видеть Землю? Потому что процент от общего свет, исходящий от Солнца, отражается от Земли обратно в твои глаза. Этот отраженный свет называется планетарным. альбедо — кто-то может назвать его «Земным сиянием». Мы можем определить альбедо как отражение лучистой энергии, выраженное в процентах, и этот процент варьируется в зависимости от встречаемой поверхности. Из всех инсоляции, поступающей на Землю, составляет примерно 30 процентов. отражается обратно в космос и никогда не попадает на поверхность Земли.Опять же, именно поэтому вы можете видеть Землю на фотографии, сделанной из поверхность луны.

 

В дополнение к планетарному альбедо теряется, есть еще примерно 20 процентов, которые теряются из-за рассеяние, поглощение и отражение при прохождении лучистой энергии через атмосферу на пути к поверхности Земли. Принадлежащий солнечная радиация, достигающая внешнего слоя атмосферы, только около 50 процентов, в среднем, достигает поверхности Земли. поверхность.И из тех 50 процентов, которые доходят до конца, в зависимости от поверхности, с которой столкнулись, может быть до 95 процент от этого может быть отражен обратно и потерян для поверхность.

 

Вы заметите в таблице, что сопровождает фотографию НАСА, что скорость альбедо варьируется значительный. Позвольте мне обратить ваше внимание на два пункта в особый.

 

Во-первых, глядя на проценты, обратите внимание, что они сильно различаются в зависимости от поверхности столкнулся.Во-первых, если посмотреть на процент свежего снега (от 75 до 95 процентов) вспоминают нашу предыдущую дискуссию. угла наклона Солнца в высоких широтах. От 75 до 95 процентов рисунок поможет вам лучше понять, почему зимой заснеженные поверхности Канады (или России) имеют такие низкие температуры? Мало того, что (1) угол наклона Солнца мал, поэтому мало тепла энергия поступает на квадратную милю, и (2) дни короткие, поэтому относительно мало времени для того, чтобы солнечная радиация получил, и долгие ночи, дающие много времени для скудного количество полученной солнечной радиации будет потеряно, но (3) даже то небольшое количество радиации, которое на самом деле может попасть на поверхность, очень высокое процент отражается обратно и, таким образом, теряется на поверхности для целей отопления.

 

Во-вторых, обратите внимание на большое разнообразие альбедо для воды (от 5 до 80%). Почему такой широкий вариация? Что ж, обратите внимание на фотографию НАСА, что самый темный цвет для можно увидеть, что из океана. Наверняка облака были бы связаны с высоким альбедо, как и более светлые суши. А морская вода? Когда Солнце находится над головой или почти так, вы видите, что огромный процент радиации будет быть поглощены темно-синими океанами по сравнению с сушей? Однако, по мере движения к полюсу угол Солнца будет уменьшаться, отражение будет увеличиваться, как и альбедо.В итоге то, что мы обычно найти в высоких широтах очень холодную землю (среди прочего вещи, результат высокого альбедо над заснеженными поверхностями) и относительно холодная вода (между прочим, результат высокой альбедо над водой).

 

 

---

42. Атмосфера состоит из ряда газов и нескольких из них прямо и немедленно полезны для жизни на Земле — кислород для животных, углекислый газ для растений быстро приходят на ум.Кроме того, некоторые из этих газов экранируют от вредных лучей (особенно связанных с раком кожи) и конечно атмосфера очень важна в том что она изолирует/удерживает земное излучение, без которого Земля будет испытывать резкие перепады температуры.

 

По наличию в атмосферу, наиболее распространенными газами являются азот, кислород и аргон — ни один из них не имеет непосредственного отношения к погоде.Однако, эти три газа составляют в среднем около 99,9% нашего атмосферные газы. В совокупности остальные газы, составляющие атмосфера составляет всего 1/10 процента присутствующих газов — к ним относятся два газа, важных с метеорологической точки зрения: углекислый газ и водяной пар.

 

 

---

43.Важность двуокиси углерода больше связана с климатология, чем метеорология. Этот газ обладает способностью поглощать исходящую длинноволновую лучистую энергию и, таким образом, нагревать Землю. Поступая из различных источников, в первую очередь извержений вулканов, гниющая растительность и сжигание ископаемого топлива, углерод содержание диоксида углерода в процентах от атмосферы росло в течение несколько столетий. Этот газ наиболее тесно связан с которые связывают его увеличение с глобальным потеплением.Это спорная теория и подробно описана в вашем тексте. А пока давайте просто вспомним, что все понятия, подобные этому, две стороны — и, кроме того, небольшое глобальное потепление может быть полезным для многих людей. Попробуйте сказать русскому или канадцу, что глобальное потепление это плохо!

 

 

---

44.Водяной пар – это бесцветная, не имеющая запаха, газообразная форма воды. Этот газ, в основном приуроченный к самым нижним слоям атмосферы, обладает способностью поглощать ОБЕ входящие, коротковолновые солнечное излучение И исходящая длинноволновая земная радиация. В Кроме того, водяной пар, в отличие от большинства атмосферных газов, изменяет состояний при температурах, наблюдаемых на поверхности Земли. Как вода пар меняет свое состояние, тепло либо поглощается, либо выделяется молекула воды.Это тепло является источником энергии, которая движет нашим погода и бури. Рассмотрим ураган. Буря формируется над тропические океаны. Здесь он поглощает огромное количество тепла в виде воды. испаряется в бурю. Затем ураган перемещается в средние широты, где и влага, и тепло выпущенный.

 

Количество водяного пара в воздухе различно широко зависит от ряда факторов. Как правило, теплый, тропический места содержат значительно больше водяного пара, что делает их более холодными полярные локации.Разве не в этом суть сушилки для белья? Сушилки для белья не используют холодный воздух (такой воздух не может удерживать много воды). Вместо этого, либеральное использование сделано из теплого воздуха в горячий воздух. Такой воздух с его повышенной способностью удерживать влагу способствует испарения с мокрой одежды.

 

Многие из вас наверняка слышали говоря: «Слишком холодно для снега». Это просто напоминание о том, что тепло воздух может содержать больше влаги, чем холодный воздух.И если у нас действительно низких температурах, в воздухе может быть так мало влаги, что ожидается только очень небольшое количество снега.

 

Возьмем Антарктиду. Ты можешь подумать такое место, покрытое снегом и льдом, будет испытывать значительные ежегодные снегопады. Это не так, и мы все должны быть благодарный. Температура в Антарктиде такая низкая, что воздух удерживает очень мало влаги, поэтому мало что выпадает (может быть, пару дюймов в течение года).Тогда откуда все откуда взялся снег/лед? Это было там долгое время. Подумай о Это. Если в Антарктиде было много снега, и он продолжал как бы холодно ни было сейчас, у нас было бы очень мало таяния или испарение. Таким образом, вскоре снежный покров увеличится; толщина ледяных щитов увеличится, и мы, вероятно, увидеть возвращение в ледниковый период.

 

 

 

---

45.Еще один газ, на который мы могли бы обратить внимание, — это озон. Большая часть этого газа сосредоточен примерно от 12 до 18 миль вверх. Озон, чья «дыра» находится в новости время от времени, имеет способность поглощать определенные части коротковолнового спектра (ультрафиолетового). Выступая в качестве экран, озон важен для удержания этих вредных лучей, которые было показано, что они вносят основной вклад в определенные типы кожи онкологические заболевания сведены к минимуму. На рисунке ниже изображена знаменитая «дыра». в озоне.

 

 

---

46. ​​В атмосфере присутствуют не только газы. Твердый частицы, такие как пыль, пыльца, споры и тому подобное, находятся в изобилие, особенно на самых нижних уровнях. Подумайте о в прошлый раз ты очень хорошо убрался в своем доме. пылесосить, пыль, Spic and Span — целых девять ярдов.Затем вы проходите мимо одна из недавно убранных комнат и вижу солнце, струящееся в окно и всевозможная «пыль», плавающая в воздухе. Мораль этого история — атмосферные частицы всегда присутствуют, особенно в самые нижние слои атмосферы. Это солнечный свет, будучи отраженные и рассеянные от этих частиц, которые вызывают красивые оранжевые и красные восходы и закаты, которые так видное место в более засушливых частях наших земель и вдоль наши берега (частицы соли).

 

Твердые частицы в атмосфере также важно с точки зрения погоды. В конденсации процесс, необходимо, чтобы твердые частицы присутствовали в чтобы было на чем конденсировать водяной пар около. Мы обсудим эту тему более подробно в более поздняя единица.

 

На следующих рисунках изображено несколько из основных источников твердых частиц.

 

---

47. Вулканы (гора Сент-Хеленс, США).

 

---

48. Пыльные бури. Канзас (Фото 1) и над Эфиопией и Красной Море (Фото 2).

 

 

---

49.Пожары. Лесной пожар в Калифорнии (Фото 1) и большой лес пожары во Флориде (Фото 2, красный цвет виден вдоль востока побережье).

 

---

50. Загрязнение. Загрязнение воздуха над Мехико (Фото 1). Нефтяные пожары в Кувейте (Фото 2).

 

---

51.Атмосферу обычно делят на четыре слоя на основе температуры. Самый нижний слой, тропосфера (тропо/переворачивать или менять), будет в центре внимания нашего внимание. Тропосфера простирается вверх примерно на 10–12 миль над экватора и постепенно снижается в высоту примерно до пяти-шести миль над полюсами. По мере подъема в тропосферу температура падает в среднем примерно на 3,5 градуса по Фаренгейту на 1000 ноги. Это изменение температуры довольно постоянно и часто называется скоростью отклонения окружающей среды или иногда нормальным отклонением показатель.Отсюда следует, что температура повысится на 3,5 градуса по Фаренгейту. на 1000 футов при спуске на поверхность.

 

Находится в тропосфере, и особенно в первых 3000-5000 футов тропосферы (так называемая Пограничный слой), который мы находим практически во всей нашей погоде. Этот где находится большая часть водяного пара, а также большая часть твердые частицы. Вот тучи, фронты и бури.Вы часто будете слышать, как тропосферу называют «Погода». Сфера.»

 

Над тропосферой, от 10 миль до примерно в 30 милях над поверхностью Земли находится стратосфера. Здесь температуры начинают повышаться из-за присутствия озона. В стратосфере мало погоды, так как этот слой содержит очень мало влаги. Хотя извержения вулканов могут бросить твердых частиц в этот слой, мало твердых частиц обычно встречаются на этих высотах.Из-за отсутствия облаков и штормы, это предпочтительный район для авиаперелетов. Подумай о когда ты последний раз летал. Глядя в окно, большая часть облаков (за исключением нескольких мощных гроз) были ниже ты.

 

Слои над стратосферой ( мезосфера на расстоянии от 30 до 50 миль и термосфера на расстоянии от 50 до примерно 300 миль) не имеют метеорологического значения.

 

 

 

---

Вы завершили Модуль 2: Широта .Возможно, вы захотите проверить свои знания о материал, представленный в этом разделе, работая через Множественное Выбор и вопросы викторины «Верно-неверно», а также стиль эссе Обзорные вопросы доступны по номеру Выпадающий список Курс расположен в заголовке этой страницы. Чтобы вернуться на вершину страница.

---

Copyright 2004, Группа СТАРТ, Все Права защищены

Почтовый ящик 1972

Хантсвилл, Техас 77342-1972

Исследование климата Земли за 500 миллионов лет дает страшное предупреждение человечеству | Наука

Когда в следующем месяце откроется обновленный зал окаменелостей в Национальном музее естественной истории Смитсоновского института в Вашингтоне, округ Колумбия.C., будет больше, чем хранилище костей динозавров. Он покажет, как климат Земли менялся на протяжении тысячелетий, вызывая радикальные изменения в жизни, и как в современную эпоху одна из форм жизни — люди — в свою очередь меняет климат.

Чтобы рассказать эту историю, Скотт Винг и Брайан Хубер, палеоботаник и палеонтолог из музея, соответственно, хотели составить карту колебаний средней температуры поверхности Земли за последние 500 миллионов лет или около того. Два исследователя также думали, что температурная кривая может опровергнуть утверждение противников климата о том, что глобальное потепление не вызывает беспокойства, потому что миллионы лет назад Земля была намного жарче.Винг и Хубер хотели показать реальность древних экстремальных температур и то, как быстрые сдвиги между ними привели к массовым вымираниям. Резкие изменения климата, говорит Винг, «имеют катастрофические побочные эффекты, к которым действительно трудно приспособиться».

Но на самом деле составить диаграмму оказалось неожиданно сложно — и потребовались серьезные усилия по восстановлению записи. Хотя это исследование далеко не завершено, оно уже показывает, что некоторые древние климаты были даже более экстремальными, чем предполагалось.

Древние оледенения достаточно легко проследить, как и тепличные периоды, когда пальмы росли у полюсов.Но в остальном мало что известно, особенно в начале фанерозоя, который охватывает последние 541 миллион лет. Ученые-палеоклиматологи изучают свои собственные отрезки времени и используют свои собственные специализированные температурные показатели — скажем, форму листа или полосы роста окаменелых кораллов, — которые часто противоречат друг другу. «Мы не так уж много разговариваем друг с другом, — говорит Дана Ройер, палеоклиматолог из Уэслианского университета в Мидлтауне, штат Коннектикут. Поэтому на встрече в прошлом году Винг и Хубер организовали сплоченное сотрудничество, получившее название Phantastic, посвященное созданию тщательной записи.«Большинство людей ушли с энтузиазмом, чтобы что-то с этим сделать», — говорит Дэн Лант, специалист по моделированию палеоклимата из Бристольского университета в Соединенном Королевстве.

Значение кривой температуры во времени выходит за пределы экспоната. Подобные кривые существуют для атмосферного углекислого газа (CO ₂ ). Объедините эти два показателя, и вы увидите, какое потепление вызывал CO ₂ в прошлом, говорит Джессика Тирни, палеоклиматолог из Аризонского университета в Тусоне. Поскольку последние модели климата, кажется, предсказывают большее потепление, чем более ранние, «использование палеоклимата для ограничения моделей становится гораздо более важным», — говорит она.«Мы чувствуем, что должны активизироваться».

Линия лихорадки

Предварительная глобальная кривая температуры показывает, что морская жизнь диверсифицировалась из-за сильной жары (1) до того, как наземные растения поглотили углекислый газ (CO2) и образовались полярные ледяные шапки (2). Вулканы и эрозия колебали уровень CO2 вверх и вниз (3), но млекопитающие эволюционировали в теплый период (4). Теперь люди снова быстро нагревают климат. по мере того, как вы продвигаетесь глубже во времени: кольца деревьев уходят в прошлое всего на тысячи лет, а ледяные керны — всего на миллион лет или около того.Тем не менее, изотопы кислорода в крошечных окаменелых раковинах на дне океана дают довольно надежные долгосрочные данные. Поскольку молекулы воды с более легкими вариантами кислорода испаряются быстрее и в конечном итоге оказываются запертыми в ледяных щитах, соотношение легких и тяжелых изотопов в окаменелостях указывает на объем глобального льда, приблизительный показатель температуры.

Однако океанского дна возрастом более 100 миллионов лет или около того мало, поскольку оно поглощается постоянным движением тектоники плит. Чтобы углубиться во времени, Итан Гроссман, геохимик из Техасского университета A&M в Колледж-Стейшн, ищет морские окаменелости, найденные на суше — в основном зубы и некогда распространенных двустворчатых моллюсков, называемых брахиоподами.Они, как правило, происходят из мелких изолированных морей, которые образовались внутри древних суперконтинентов. Чтобы определить температуру по этим окаменелостям, ученые должны предположить, что в этих морях был баланс изотопов кислорода, аналогичный современному океану.

Этой «водной проблеме» уже десятки лет. Но ученые из Phantastic атакуют его вторым термометром, основанным на новой методике, называемой слипшимися изотопами, которая измеряет содержание двух или более редких изотопов. Используя чувствительные масс-спектрометры, они анализируют ископаемые раковины на наличие молекул карбонатов, содержащих тяжелый изотоп кислорода, связанный с тяжелым углеродом, которые чаще образуются при более низких температурах.Результаты могут ввести в заблуждение, если окаменелость подвергалась воздействию тепла и давления во время захоронения, но исследователи научились идентифицировать измененные образцы. «Мы подошли к тому месту, где можем его применить», — говорит Кристин Бергманн, геобиолог из Массачусетского технологического института в Кембридже, которая использует слипшиеся изотопы для подготовки температурных рекордов за последний миллиард лет.

В сотрудничестве с Грегори Хенкесом, геохимиком из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук, и другими, Гроссман проанализировал свои образцы, отбросив те, в которых проявляются признаки изменения, и проанализировал их слипшиеся изотопы.Результаты соответствуют его существующим измерениям изотопов кислорода, и они рассказывают поразительную историю, о которой он и Хенкес сообщили в прошлом году в Earth & Planetary Science Letters . Около 450 миллионов лет назад средняя температура океанских вод составляла от 35°C до 40°C, что более чем на 20°C теплее, чем сегодня. Тем не менее, морская жизнь процветала, даже разнообразная. «Эти высокие температуры, которые мы предлагаем, беспокоят биологов», — говорит Гроссман. «Это экстремально для современных организмов».

Чтобы превратить такие данные в кривую глобальной температуры, исследователям необходимо заполнить пробелы в географии и времени.Один из сотрудников Phantastic, Кристофер Скотезе, геолог из Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс, придумал простой способ распространения ограниченных данных в глобальную картину. Он использует наличие полярных ледяных шапок, чтобы указать, была ли в мире большая разница температур между экватором и полюсами.

Другие сотрудники используют разрозненные данные для калибровки компьютерных симуляций древнего климата, подобно тому, как погодные модели используют спутниковые данные для проверки реальности.Лант и Пол Вальдес, также из Бристоля, проверяют набор из нескольких сотен моделей палеоклимата. Им удалось экстраполировать температуры по всей планете на обширные участки фанерозоя.

Хотя Винг и Хубер довольны проделанной работой, у них также не хватило времени. По словам Винга, температурная кривая, которую они представляют на открытии музея, является бета-версией. «Это как бы объединение разных видов наблюдений, разных моделей, разных процедур и, возможно, разных предположений.«План состоит в том, чтобы заменить его, как только усилия команды Phantastic достигнут зрелости. Но даже черновая версия должна открыть глаза, — говорит Гроссман. — Такая работа дает людям ощущение того, как легко пережить теплый период». Потому что мир был теплым».

*Исправление, 24 мая, 11:40: В предыдущей версии этой истории было неверно указано, что брахиоподы вымерли.

Почему летом жарко, а зимой холодно?

« Вернуться на страницу Метеорология, Климатология

Ответить

Потому что земная ось наклонена.

Земля в начале каждого сезона. С веб-сайта Национальной метеорологической службы, Национального управления океанических и атмосферных исследований.

Все дело в наклоне земной оси. Многие люди считают, что температура меняется, потому что Земля ближе к солнцу летом и дальше от солнца зимой. На самом деле Земля дальше всего от Солнца в июле и ближе всего к Солнцу в январе!

Летом солнечные лучи падают на Землю под крутым углом.Свет не распространяется так сильно, что увеличивает количество энергии, попадающей в любое заданное место. Кроме того, длинный световой день дает Земле достаточно времени, чтобы достичь теплых температур.

Зимой солнечные лучи падают на Землю под небольшим углом. Эти лучи более рассредоточены, что сводит к минимуму количество энергии, попадающей в любое заданное место. Кроме того, длинные ночи и короткие дни мешают Земле нагреваться. Итак, у нас зима!

По часовой стрелке сверху слева:
Зима в Йеллоустонском национальном парке.Веб-сайт Службы национальных парков.
Сельская Алабама весной. Коллекция Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса.
Соевые и кукурузные поля готовы к уборке в конце лета в округе Кэрролл, штат Индиана. Коллекция Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса.
Долина реки Делорес в Колорадо осенью. Коллекция Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса.

Опубликовано: 19.11.2019. Автор: Справочно-научный отдел, Библиотека Конгресса,

.

Связанные веб-сайты

Дополнительное чтение

• Азимов, Исаак. Путеводитель Айзека Азимова по земле и космосу . Нью-Йорк, Рэндом Хаус. 1991. 285 с. (Вопросы и ответы).
• Кэмпбелл, Анн-Жанетт. Невероятная Земля Нью-Йоркской публичной библиотеки: книга ответов для детей .
• Гуч, Уильям А. мл. 1001 Вещи, которые каждый должен знать о Вселенной . Нью-Йорк, Даблдэй, 1998.353 стр.
• Пасачофф, Джей. Астрономия: от Земли до Вселенной, 6-е издание . США, Брукс/Коул-Томпсон-Лернинг, ок. 2002. 1т. различный
• Томпсон, Люк. Земля . Нью-Йорк, PowerKids Press, 2001. 24 стр. (Несовершеннолетний).

Условия поиска

4A: Введение в биомы

Часть A: Введение в биомы

Бизоны пасутся на пастбищах Монтаны.Источник фото: Бетси Янгман.

Биомы определяются как климатически, так и географически. Биомы — это регионы Земли со схожим климатом и другими абиотическими абиотическими: физическими факторами или условиями, влияющими на жизнь растений и животных. (неживые) факторы, такие как высота над уровнем моря, влажность и тип почвы. Независимо от того, где они встречаются на планете, биомы имеют схожие типы растительности и животного мира или экологические сообщества. В этой лабораторной работе вы изучите основные типы наземных (наземных) биомов по всему миру и представите один тип биома своим одноклассникам.Вы также познакомитесь с простым способом организации биомов по осадкам и температуре.

Биомы и климатические модели

Происхождение: ESRI
Повторное использование: Этот элемент предлагается в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент для не- коммерческих целях, если вы указываете авторство и предлагаете любые производные работы под аналогичной лицензией.

Начните эту лабораторную работу, соединив биомов биомов: сообщества растений и животных, которые определены географически и климатически. с климатическими моделями. Посетите карту мира климатических зон, чтобы найти закономерности климата и биома. Исследуя карту, щелкните цветные зоны карты, чтобы открыть всплывающее окно с информацией о зоне. Увеличение или поиск определенных областей. Ищите шаблоны, такие как:

• Появляются ли определенные зоны вдоль побережья?
• Они внутри континента?
• Они расположены к северу или югу от экватора?

Используйте карту и легенду, чтобы ответить на эти вопросы и Checking In вопросы ниже.

Обязательно ознакомьтесь с каждым из следующих типов климатических зон на карте. Свяжите их с типами биомов, указанными в скобках ниже. (Обратите внимание, что некоторые типы биомов существуют более чем в одной климатической зоне. Альтернативы указаны в скобках.)

• Влажный тропический лес (муссон)
• Полузасушливая пустыня (саванна, тропические пастбища)
• Засушливая пустыня
• Влажные субтропики (умеренные леса)
• Хайленд (прерии, степи, пастбища умеренного пояса)
• Средиземное море (чапараль, кустарник)
• Полярная тундра
• Полярная ледяная шапка
• Влажный с суровой зимой, Субарктика (Тайга, Северный лес)
• Влажный континентальный (хвойный лес)

Стать экспертом по биомам

Теперь, когда у вас есть обзор местоположений мировых биомов, станьте экспертом по одному типу биомов.Выберите один тип биома из списка выше. Изучите подробные характеристики биома по ссылкам ниже. Во время исследования найдите следующую информацию о своем биоме. Используйте эту информацию, чтобы подготовить короткий (3-минутный) отчет, видео или информационный плакат, чтобы поделиться с классом.

• Температура: средняя (годовая) и диапазон
• Осадки: средние (годовые) и диапазон
• Тип растительности
• Типичные животные, найденные в биоме
• Климатограф района
• Географическое положение биома, приведите пример города, округа или штата в биоме
• Изображение типа биома

Ссылки на биомы

Остановись и подумай

Подготовьте диаграмму, на которую вы будете записывать данные для презентации.Затем, наблюдая за презентациями своих одноклассников, делайте заметки, чтобы заполнить таблицу. Образец рабочего листа биома (Acrobat (PDF) 492 КБ, 4 февраля, 22) в формате PDF. (щелкните правой кнопкой мыши или щелкните, удерживая клавишу Ctrl (Mac), чтобы загрузить файл на рабочий стол или в папку документов)

Характеристика биомов по температуре и осадкам

Схема классификации Уиттакера. Источник изображения: Википедия Простой способ упорядочить биомы — по их климату (температура и осадки). Ученый по имени Роберт Хардинг Уиттакер первым предложил схему, изображенную слева.Это один из типов схемы классификации, которую вы увидите в этой лабораторной работе. Внимательно изучите график слева, особенно обратите внимание на шкалы температуры и осадков. Температурная шкала, указанная в градусах Цельсия, представляет собой среднюю температуру за типичный год. Шкала осадков в сантиметрах в год представляет собой среднее значение общего количества осадков за типичный год. Например, Феникс, штат Аризона, субтропическая пустыня, имеет среднюю температуру 29,2˚ C (84,6 ˚F) и получает в среднем 21 см (8.3 дюйма) осадков в год. Нажмите на изображение для просмотра в увеличенном виде. Рассмотрим преимущества такой организации типов биомов.

Остановись и подумай

1. Определите свой домашний биом, используя карты, графику и другие ресурсы, перечисленные здесь. Перечислите название биома, в котором вы живете, а затем, используя диаграмму Уиттекера, укажите диапазон среднегодовой температуры и количества осадков, которые вы ожидаете найти в своем биоме.
2. Учитывая температуру и количество осадков, можете ли вы предсказать, какой тип биома будет найден? Используйте график выше, который характеризует биомы по климатическим характеристикам.Вот несколько примеров, которые стоит попробовать:

Среднегодовая температура: 15˚C / Среднегодовое количество осадков: 100 см

Среднегодовая температура: -10˚C / Среднегодовое количество осадков: 50 см

Обсудить

Карты и графика помогают систематизировать характеристики биома и климата, позволяя нам видеть закономерности в данных. Используя приведенную выше диаграмму Уиттакера, выберите один биом и предскажите, что, по вашему мнению, произойдет, если:

• Повышение средней температуры на 5°C
• Среднее количество осадков уменьшилось или увеличилось на 25 см в год

После того, как вы обдумаете изменения, поделитесь своими мыслями и идеями со своим классом.

 
На следующем уроке вы поместите биомы на глобус Google Earth и сравните их общее местоположение с наблюдаемыми данными о температуре и осадках. Глядя на земной шар, помните о идеях, возникших в ходе этого обсуждения.

Для просмотра этого видео включите JavaScript и рассмотрите возможность обновления веб-браузера до поддерживает HTML5 видео

Произведено программой COMET, UCAR. Используется с разрешения.*Это видео заменяет интерактивный Flash.

2. Как изменился климат?

Вид с воздуха на реку Норман, впадающую в залив Карпентария на крайнем севере Квинсленда. Фото: ©iStockphoto.com/John Carnemolla

Климат в прошлом сильно менялся в различных временных масштабах

Ученые используют специализированное оборудование для измерения и регистрации погоды и климата с 1850 года. Спутник NASA Global Precipitation Measurement (GPM) Core Observatory предназначен для наблюдения за дождем и снегом по всему миру.Визуализация: NASA

Климат Земли много раз резко менялся с тех пор, как планета образовалась 4,5 миллиарда лет назад. Эти изменения были вызваны изменяющейся конфигурацией континентов и океанов, изменениями интенсивности Солнца, изменениями орбиты Земли и извержениями вулканов.

Естественные колебания концентрации парниковых газов в атмосфере, эволюция жизни и удары метеоритов также вызывали изменение климата в прошлом. Несколько миллионов лет назад, например, глобальная средняя температура была на несколько градусов выше, чем сегодня, а теплые тропические воды простирались намного дальше от экватора, что привело к совершенно иным моделям циркуляции океана и атмосферы по сравнению с сегодняшним днем.

За последний миллион лет глобально усредненная температура поверхности Земли поднималась и опускалась примерно на 5 °C в циклах ледникового периода примерно каждые 100 000 лет (рис. 2.1a). В самый холодный период последнего ледникового периода, около 20 000 лет назад, уровень моря был как минимум на 120 метров ниже, чем сегодня, потому что больше воды было заперто на суше в полярных ледяных щитах. Последние 8000 лет, которые включают в себя большую часть зарегистрированной истории человечества, были относительно стабильными в более теплом конце этого температурного диапазона.Эта стабильность позволила заниматься сельским хозяйством, постоянными поселениями и ростом населения.

Большинство прошлых изменений глобальной температуры происходило медленно, в течение десятков тысяч или миллионов лет. Однако есть также свидетельства того, что произошли некоторые резкие изменения, по крайней мере, в региональном масштабе. Например, во время последнего ледникового периода температура в регионе Северной Атлантики изменилась на 5°C и более всего за несколько десятилетий, вероятно, из-за внезапного обрушения ледяных щитов Северного полушария или изменений океанских течений.

Рисунок 2.1: Прошлые изменения температуры совпадают с изменениями CO ₂ в различных временных масштабах. На этих графиках показаны изменения долгосрочной средней температуры (oC) и средней концентрации CO ₂ в атмосфере (частей на миллион) за последние (a) 800 000 лет, (b) 2 000 лет и (c) 160 лет. Изменения температуры на (а) относятся к Антарктиде, а для (б) и (в) — это глобальные средние значения. Источник: составлено из различных общедоступных источников данных, как показано во вставке 2.1. Годичные кольца деревьев являются одним из источников данных об изменении климата за сотни лет. by LandLearn NSW

Прошлые записи показывают, что глобальный климат чувствителен к небольшим, но постоянным воздействиям

Циклы ледникового периода были инициированы небольшими изменениями вращения Земли и ее орбиты вокруг Солнца. Это изменило сезонное и широтное распределение солнечной энергии, достигающей поверхности Земли. Измерения из климатических архивов, таких как ледяные керны (вставка 2.1), показывают, что изменение температуры вызвало изменения других климатических факторов, таких как концентрация двуокиси углерода (CO ₂ ) в атмосфере (рис. 2.1а), усиливая начальные возмущения. В теплые периоды основные парниковые газы CO ₂ и метан выбрасывались в атмосферу, а отступающие ледяные щиты отражали меньше солнечного света в космос. Эти наблюдения подтверждают, что климатическая система чувствительна к небольшим возмущениям, которые могут усиливаться за счет усиления процессов обратной связи. Точно так же климатическая система сегодня чувствительна к возмущениям от антропогенного воздействия.

Вставка 2.1: Как мы обнаруживаем изменение климата?

Выявление изменений температуры, которые носят глобальный характер, требует частых наблюдений во многих местах по всему миру.Термометры, дождемеры и другие простые инструменты использовались для измерения климатических переменных, начиная с середины 19 века. Со временем качество, разнообразие и количество наблюдений улучшились. С 1970-х годов сложные датчики на околоземных спутниках обеспечивают практически глобальный охват многих климатических переменных. Путем тщательного анализа данных, собранных с использованием этих методов (с тщательным учетом изменений в типах приборов, практике наблюдений, расположении приборов и городских районах), стало возможным составить карту распределения температуры и других климатических изменений с конца 19 века.

Чтобы изучить изменения климата, которые произошли до того, как были сделаны прямые измерения, ученые используют косвенные данные из других источников, которые фиксируют климатический сигнал. К ним относятся климатические сигналы, закодированные в составе ледяных кернов, кораллов, отложений в океанах и озерах и годичных кольцах деревьев. Все эти записи закладываются последовательно во времени по мере роста организма или накопления отложений. Ледяные керны из полярных ледяных щитов, которые образовались из снега, отложившегося в течение десятков или сотен тысяч лет, содержат данные как о прошлом CO ₂ , так и о температуре.Когда снег превращается в лед, он захватывает воздух в закрытые пузырьки, которые дают образец прошлого состава атмосферы, а соотношение стабильных изотопов кислорода или водорода в молекуле воды связано с температурой в то время, когда выпал снег. Более поздние исторические изменения можно выявить, проанализировав письменные и изобразительные записи, например, изменения площади ледников.

Вставка 2.2. Остановилось ли в последнее время потепление климата?

Согласно большинству оценок, скорость среднего приземного потепления замедлилась с 2001 года, несмотря на продолжающийся рост выбросов парниковых газов.Это замедление согласуется с известной изменчивостью климата. Действительно, в течение последнего столетия можно наблюдать десятилетия незначительного температурного тренда или его отсутствия, наложенного на долгосрочный тренд потепления.

Два основных фактора способствовали последнему периоду замедления приземного потепления. Во-первых, десятилетняя изменчивость в системе океан-атмосфера привела к перераспределению тепла в океане, особенно в восточной и центральной частях Тихого океана. Это вызвало потепление на глубине и охлаждение поверхностных вод и нижних слоев атмосферы в этом регионе.Во-вторых, в игру вступило несколько временных факторов глобального похолодания, включая необычно слабую солнечную активность (вставка 3.1), повышенное образование аэрозолей и вулканическую активность.

Ни одно из этих влияний вряд ли сохранится в долгосрочной перспективе. Более того, несмотря на замедление потепления на поверхности, продолжается увеличение экстремальных температур и теплосодержания океанов, а также повышение уровня моря, сокращение арктического морского льда и продолжающееся таяние ледяных щитов и ледников.Некоторые модели предсказывают, что, когда текущее замедление закончится, возобновится быстрое потепление.

Ученые используют образцы ледяных кернов для реконструкции климатических данных за сотни тысяч лет. NASA/Lora Koenig

Средние глобальные температуры повысились за последнее столетие

Климат и уровень моря были относительно стабильными на протяжении тысячелетий истории человечества вплоть до 19 века, хотя и с некоторыми вариациями (рис. 2.1b). Однако средняя глобальная приземная температура воздуха повысилась примерно на 0.8°C между 1850 и 2012 гг. (рис. 2.1c). Темпы потепления увеличились в середине 1970-х годов, и каждое из последних трех десятилетий было теплее, чем все предыдущие десятилетия с 1850 года. Последнее десятилетие было самым теплым из них. Спутниковые наблюдения и прямые измерения также показывают потепление в нижних слоях атмосферы за последние три десятилетия. Напротив, атмосфера на высоте около 15 км (стратосфера) за это время остыла.

Температура океанов также повысилась.Более 90% всего тепла, аккумулированного в климатической системе в период с 1971 по 2010 год, хранится в океанах. Наибольшее потепление океана произошло вблизи поверхности: в период с 1971 по 2010 год верхние 75 м океана нагревались в среднем на 0,11°C каждое десятилетие.

Изменения очевидны во многих частях климатической системы

Изменения, согласующиеся с повышением глобальной температуры, наблюдались во многих других компонентах климатической системы.

• Горные ледники сокращаются и способствуют глобальному повышению уровня моря примерно с 1850 года.Плавление значительно ускорилось в 1990-х годах.
• Ледяные щиты Гренландии и Западной Антарктики потеряли лед с 1990 г., что еще больше способствовало повышению уровня моря, как обсуждалось в Вопросе 6. Это связано с увеличением выброса льда в океан, а также усилением поверхностного таяния в Гренландии. Скорость потерь из Гренландии, похоже, увеличивается.
• Площадь Северного Ледовитого океана, покрытая морским льдом, значительно уменьшилась с 1987 года в течение всего года, особенно летом.Толщина льда также уменьшилась более чем на 30% за последние 30 лет.
• В Южном океане наблюдаются сильные региональные различия в изменении площадей, покрытых морским льдом, но небольшое увеличение общего покрытия, обусловленное сдвигами ветров и океанских течений в потеплении Южного океана. Усиление циркумполярных ветров вокруг Антарктиды также частично связано с истончением озонового слоя.
• Количество водяного пара в атмосфере увеличилось с 1980-х годов, что согласуется с более теплым воздухом (вставка 1.3).
• Поверхность океана в дождливых частях мира становится менее соленой, что согласуется с разбавлением пресной воды из-за увеличения количества осадков.
• Некоторые океанские течения изменились в ответ на изменения поверхностных ветров, температуры и солености океана. Изменения включают смещение к югу Антарктического циркумполярного течения и усиление проникновения на юг Восточно-Австралийского течения.
• Растущее число растений и животных на суше и в океанах претерпевает изменения в своем распределении и жизненном цикле, которые согласуются с наблюдаемыми изменениями температуры.

Существуют региональные различия в изменении климата, в том числе в Австралии

За последние 100 лет почти на всем земном шаре повысилась температура; темпы роста были самыми высокими во внутренних районах континентов (рис. 2.2). Средние температуры поверхности над Австралийским континентом и окружающими его океанами увеличились почти на 1°C с начала 20-го века (рис. 2.3). С 2002 года наступили семь из десяти самых теплых лет за всю историю наблюдений в Австралии.Однако в Австралии существуют различия: в некоторых регионах потепление происходит быстрее, а в других наблюдается относительно небольшое потепление (рис. 2.3 справа).

С середины 1990-х годов наблюдалось значительное увеличение количества осадков в сезон дождей на северо-западе Австралии (рис. 2.4 слева), тенденция к их снижению на юго-западе Австралии и уменьшение количества осадков поздней осенью и ранней зимой на юго-востоке на 15 % (рис. 2.4 справа). .

Рисунок 2.2: Приземная температура увеличилась в большинстве стран мира с 1901 года. На этой карте показано распределение изменения средней температуры между 1901 и 2012 годами. Адаптировано из МГЭИК (2013 г.), Пятый оценочный отчет, Рабочая группа 1, рисунок 2.21. Рисунок 2.3: Температура над Австралией и в окружающем ее океане повысилась с начала 20-го века, хотя существуют региональные различия. На графике слева показаны отклонения от среднего значения температуры поверхности моря и температуры над сушей в австралийском регионе за 1961–1990 гг.; карта справа показывает распределение среднегодовых изменений температуры по Австралии с 1910 года.Адаптировано из BOM/CSIRO State of the Climate 2014. Рисунок 2.4. Недавнее количество осадков в северной Австралии было выше среднего в северный сезон дождей, а в южной Австралии в южный сезон дождей оно было более сухим. На картах показано относительное ранжирование (с шагом 10 %) количества осадков с июля 1995 г. по июнь 2014 г. по сравнению со средним значением с 1900 г. для (слева) сезона дождей в Северной Австралии (октябрь–апрель) и (справа) сезона дождей в Южной Австралии (апрель). –ноябрь). Адаптировано из BOM/CSIRO State of the Climate 2014.

Климат и атмосфера | manoa.hawaii.edu/ExploringOurFluidEarth

Погода и климат

Крупномасштабные модели атмосферной и водной циркуляции влияют на погодные явления, такие как ураганы, торнадо и муссонные дожди. Погода — это состояние атмосферы в течение короткого периода времени — обычно это повседневная деятельность с точки зрения осадков и температуры воздуха. Синоптик или метеоролог могут сообщать об ожидаемых высоких и низких температурах, облачности или ожидаемых осадках для определенного региона в течение следующих нескольких дней (рис.3.29 А). Метеорологические сводки описывают поведение земной атмосферы во временной шкале от минут до, возможно, месяцев (например, сравнение температур воздуха в полдень и в полночь, сравнение измерений количества осадков в апреле и августе).

 

Напротив, климат относится к общим, средним тенденциям или моделям погоды в течение длительных периодов времени. Ученые-климатологи или климатологи изучают средние температуры, осадки, ветер, влажность и другие погодные свойства в течение больших временных масштабов в данной области.Эти долгосрочные временные масштабы обычно составляют минимум десятилетий и могут исследовать конкретную область или даже весь глобальный климат. В отличие от сводки погоды климатолог может сравнить температуру воздуха в июле за последние 100 лет или даже за последние 1000 лет (рис. 3.29 Б).

---

 

Деятельность

Сравните климат городов на разных широтах вблизи больших водоемов с городами на тех же широтах, но без больших водоемов поблизости.

 

Поверхностные течения влияют на климат

Даже летом купаться в океане у берегов Калифорнии холодно. Это связано с тем, что Северо-Тихоокеанское течение движется вниз вдоль западного побережья и приносит с собой холодную воду. Апвеллинг вдоль калифорнийского побережья также поднимает воду из глубин океана и сохраняет прохладу воды у берега. На азиатской стороне бассейна Тихого океана коралловые рифы находятся севернее, чем на американской стороне.Отчасти это связано с тем, что теплое течение Куросио устремляется к северу от экватора, неся с собой теплую воду. Напротив, на западном побережье Америки коралловые рифы не встречаются до Нижней Калифорнии в Мексике, где температура воды достаточно высока для существования коралловых животных (рис. 3.30).

 

В Великобритании зимние температуры редко опускаются ниже –12°C (1°F). Эти зимы особенно мягкие, если учесть, что Британские острова находятся между 50° и 56° северной широты.Это примерно на той же широте, что и Москва, Россия, которая известна средней зимней температурой в Москве до -10°C (14°F) и рекордно низкими температурами -42°C (-44°F). Относительная мягкость британских зим объясняется тем, что, хотя Великобритания расположена на прохладной стороне Гольфстрима, течение приносит воду, которая намного теплее, чем холодный воздух, переносимый зимним западным ветром. Теплая сторона Гольфстрима влияет и на атлантическое побережье Северной Америки. Тропических рыб часто можно встретить у берегов Лонг-Айленда в Нью-Йорке, потому что их приносят туда теплые воды Карибского моря.

 

Водонепроницаемость при изменении температуры

Океаны играют большую роль в климате как в региональном, так и в глобальном масштабе, поскольку вода способна противостоять внезапным изменениям температуры. Из-за этого говорят, что вода имеет высокую удельную теплоемкость. Удельная теплоемкость — это количество теплоты, необходимое для повышения или понижения температуры одного грамма вещества на 1°C.

 

Из-за высокой удельной теплоемкости воды океан и другие водоемы нагреваются намного медленнее, когда на них падает солнце, чем близлежащие камни, почва и здания. Например, камни вокруг приливного бассейна могут быть болезненно горячими для босых ног. в то время как мелководье в бассейне кажется прохладным (рис.3.31). Ночью камни, почва и здания теряют тепло быстрее, чем водоемы. Ночью камни вокруг приливного бассейна могут быть холодными, тогда как вода остается относительно теплой.

 

Поскольку вода поглощает и отдает тепло гораздо медленнее, чем земля, температура воздуха в районах вблизи крупных водоемов, как правило, имеет меньшие колебания. Высокая удельная теплоемкость воды и перемешивание, происходящее в результате взаимодействия ветра с водой, способствуют умерению температуры суши, расположенной вблизи океана.Температура воды у поверхности океана колеблется от чуть ниже 0°C в Арктике и Антарктике до примерно 30°C в Красном море. Большинство тропических вод имеют довольно постоянную температуру 28°C. Напротив, температура над сушей колеблется от -70°C до 60°C. В пустыне суточные колебания температуры экстремальны. Днем может быть очень жарко, а ночью очень холодно. Это связано с тем, что в пустынях по определению не хватает большого количества жидкой воды. Непустынные районы, не расположенные вблизи водоемов, такие как Вайоминг в Соединенных Штатах, могут иметь широкий диапазон температур в течение года по сравнению с прибрежными городами.

 

Хотя в одном месте вода получает такое же количество солнечного света, как и земля, высокая удельная теплоемкость воды удерживает ее температуру в относительно узком диапазоне. Суточные колебания температуры всей нашей планеты более умеренны, чем они были бы, если бы мы были лишены воды. Даже отдельные организмы получают пользу от высокой удельной теплоемкости воды. Большинство живых существ состоят из воды, и это помогает им сопротивляться изменениям температуры тела.

 

Прибрежный бриз

Вода оказывает общее смягчающее воздействие на климат с точки зрения годового диапазона температур. Ветры, дующие с океана, согревают близлежащие прибрежные районы зимой и охлаждают летом.

 

В прибрежных районах вдоль океана или большого озера то же явление происходит в более коротком временном масштабе. В течение дня более прохладный и плотный воздух над океаном или озером устремляется к берегу по мере того, как воздух, нагретый землей, поднимается вверх.Из-за этих бризов в жаркий летний день на пляже намного прохладнее, чем на суше. Ночью с суши дует бриз, поскольку более теплый воздух над океаном поднимается (рис. 3.32).

---

 

Ветры способствуют передаче тепла на Земле

Поверхность планеты неравномерно прогревается солнечным светом. Солнечный свет концентрируется на экваторе и рассеивается на полюсах. Однако экватор не становится теплее, а полюса не холодеют.Перемешивание ветра и циркуляция мирового океана регулируют неравномерность поступления тепла на землю.

 

Поверхность океана остается относительно теплой, потому что солнечный свет преобразуется в тепло. Солнечный свет быстро поглощается по мере увеличения глубины. Однако, хотя количество доступного света уменьшается с глубиной, температура не снижается так быстро. Это связано с тем, что на поверхности океана происходит интенсивное перемешивание. Океан перемешивается из-за трения, создаваемого ветром на поверхности, что помогает смешивать более теплые поверхностные воды с более холодными глубинными водами.Ленгмюровские течения являются примером перемешивания или циркуляции воды у поверхности океана под действием ветра. Смешивание не только помогает регулировать температуру воды, но и перераспределяет растворенные питательные вещества, кислород и живые микроорганизмы в толще воды. Смешение в океане обычно происходит на глубине от 25 до 200 м, но может распространяться и на большую глубину. На величину перемешивания, вызванного ветром, влияет как глубина воды, так и скорость ветра. Чем сильнее ветер у поверхности океана, тем интенсивнее и глубже океаническое перемешивание.В более мелких областях, таких как континентальные шельфы, эффекты перемешивания могут достигать дна океана.

 

Деятельность

Ветры, дующие на поверхность океана, создают силы, которые двигают воду. Наблюдайте за воздействием сил ветра на водную поверхность. Исследовать устойчивость слоев воды при ветровых нагрузках.

 

Циркуляция океана смягчает климат

Мировой океан и атмосферный перенос отвечают за регулирование тепла по всей планете посредством крупномасштабной океанской и атмосферной циркуляции.Циркуляция океана регулирует тепло таким образом, что полюса и экватор остаются при относительно постоянной температуре, при этом экватор в целом теплее, а полюса в целом холоднее. Как правило, теплая вода переносится от экватора к полюсам, а более холодная вода переносится обратно к экватору за счет океанских течений, ветра и термохалинной циркуляции (обзор термохалинной циркуляции см. в разделе Плотные течения). Ветровые потоки могут поглощать или рассеивать тепло, когда они дуют над океаном, принося относительно горячий или прохладный воздух, когда они путешествуют по континентам.Например, мягкий климат Европы частично обусловлен западными ветрами, которые дуют через континент после поглощения тепла теплыми поверхностными течениями океана, движущимися к полюсам. Эта важная, но невидимая система океанских течений имеет решающее значение для того, чтобы сделать многие места в мире пригодными для жизни и поддерживать комфортный климат.

 

Глава 1: Изменение климата и здоровье человека

Для некоторых изменений в экспозициях риски для здоровья, связанные с изменение климата, будущий уровень воздействия на здоровье, связанный с любой конкретной окружающей средой. экспозиция может быть оценена путем умножения трех значений: 1) базовая скорость воздействия на здоровье, 2) ожидаемое изменение воздействия и 3) функция воздействия-реакции.Функция «воздействие-реакция» представляет собой оценку того, как риск воздействия на здоровье изменяется с изменением воздействия и связан с чувствительность, один из трех компонентов уязвимость . Например, функция «воздействие-реакция» для экстремальной жары может использоваться для количественной оценки увеличения числа смертей, связанных с жарой, в регионе (изменение воздействия на здоровье) на каждый 1°F повышения ежедневной температуры окружающей среды. температура (изменение экспозиции).

Возможность количественной оценки многих видов воздействия на здоровье зависит от наличия данных об исходном уровне. заболеваемость или распространенность воздействия на здоровье, способность охарактеризовать будущие изменения в типах воздействий, имеющих отношение к этому воздействию на здоровье, и насколько хорошо понята взаимосвязь между этими воздействиями и воздействиями на здоровье.Воздействие на здоровье со многими промежуточными факторами, такими как инфекционных заболеваний, могут потребоваться другие и более сложные подходы к моделированию. Там, где наше понимание этих взаимосвязей прочно, некоторые воздействия на здоровье, даже те, которые происходят в беспрецедентных местах или в беспрецедентные времена год, на самом деле может быть предсказуемым. При недостатке данных или плохом понимании этих взаимосвязей воздействие на здоровье спрогнозировать труднее. Для получения дополнительной информации о воздействии-реакции (также называемой доза-реакция или концентрация-реакция) см. раздел «Воздействие-ответ» в Приложении 1: Документ технической поддержки.

Информация о тенденциях основного здоровья или фоновых показателях воздействия на здоровье обобщена в Разделе 1.3 «Наше меняющееся здоровье». Данные о заболеваемости и распространенности здоровья условия достигаются через сложную систему государственных и городских программы эпиднадзора, национальные обследования состояния здоровья и национальный сбор данных о госпитализациях, посещениях отделений неотложной помощи и смертях.Например, данные о заболеваемости рядом инфекционных заболеваний фиксируются посредством Национальная система эпиднадзора за подлежащими регистрации заболеваниями. ⁵¹ Эта система полагается в первую очередь об обязательном сообщении поставщиками медицинских услуг о конкретных заболеваниях в государственные, местные, территориальные и племенные отделы здравоохранения. Затем эти отчетные юрисдикции имеют возможность добровольно предоставить Центры болезней Контроль и профилактика ( CDC) с данными о ряде болезней, подлежащих регистрации на национальном уровне.Из-за проблем с получением поставщиками медицинских услуг подтверждения и сообщения конкретных диагнозов регистрируемых заболеваний у своих пациентов, а также из-за отсутствия требований для сообщения последовательного набора заболеваний и направления данных в CDC, считается, что заболеваемость инфекционными заболеваниями занижается, а фактические показатели неопределенны. ⁵²

Характеристика определенных видов воздействия, связанного с изменением климата, может оказаться непростой задачей.Воздействие может заключаться в изменении температуры и других погодные условия, вдыхание загрязнителей воздуха и пыльцы, употребление небезопасных пищевых продуктов или загрязненной воды, травмы или другие последствия для психического здоровья в результате стихийных бедствий. Для некоторых воздействий на здоровье способность понять взаимосвязь между воздействием климата и воздействием на здоровье ограничена этими трудностями. при характеристике воздействия или при получении точных данных о возникновении заболеваний.Для этих последствий для здоровья ученые могут не иметь возможности спрогнозировать изменения в последствиях для здоровья (например, заболеваемость) и можно только оценить, как изменится риск воздействия. Например, возможности моделирования позволяют прогнозировать влияние повышения температуры воды на концентрацию Vibrio . бактерии, что дает представление о географических изменениях в воздействии, но не отражает, как люди могут подвергнуться воздействию и сколько действительно заболеет (см.6: Болезнь, связанная с водой). Тем не менее, способность прогнозировать изменения воздействия или промежуточных детерминант воздействия на здоровье может улучшить понимание изменения рисков для здоровья , даже если моделирование количественных изменений воздействия на здоровье невозможно. Например, сезонные прогнозы температуры и осадков могут быть объединены для оценки будущих изменений концентраций пыльцы в окружающей среде (воздействие, создающее риск), даже если потенциальное связанное с этим увеличение в респираторные и аллергические заболевания (воздействие на здоровье) не могут быть смоделированы напрямую (см.3: Воздействие на качество воздуха).

Подходы к моделированию, используемые в этом отчете

Четыре главы в рамках этой оценки — гл. 2: Смерть и болезни, связанные с температурой, гл. 3: Воздействие на качество воздуха, гл. 5: Трансмиссивные болезни и Ч. 6: Заболевания, связанные с водой — включить новый рецензируемый количественный анализ, основанный на моделировании. Анализы, описанные в этих главах, в основном опирались на результаты климатической модели, полученные в рамках проекта взаимного сравнения сопряженных моделей. Фаза 5 (CMIP5).Из-за ограниченной доступности данных и вычислительных ресурсов исследования, описанные в четырех главах, анализировали только подмножество полного набора данных CMIP5, при этом большинство исследований включало по крайней мере один анализ. на основе RCP6.0, траектории концентрации парниковых газов выше среднего уровня, для облегчения сравнения между главами. Например, при анализе качества воздуха были изучены результаты двух разных RCP с различной моделью климата. используется для каждого из них, в то время как в анализе переносимых через воду анализов изучались результаты 21 модели CMIP5 для одного РКП.Дополнительные сведения о моделировании и сценариях см. в Руководстве к отчету и в Приложении 1: Документ технической поддержки.

Негативные последствия для здоровья, связанные с изменением климата, могут иметь множество экономических и социальных последствий, включая прямые медицинские расходы, потерю работы, усиление заботы и другие ограничения в повседневной деятельности. Хотя экономические последствия являются важным компонентом к пониманию риска, связанного с изменением климата, и может иметь важные прямые и вторичные воздействия на здоровье и благополучие человека за счет сокращения ресурсов, доступных для других профилактических мер в области здравоохранения, экономической оценки здоровья. воздействие не было сообщено в этой оценке.

Неопределенность в оценках воздействия на здоровье

На рис. 1.6 показаны различные источники неопределенности на пути воздействия.

Рисунок 1.6: Источники неопределенности

Примеры источников неопределенность в прогнозировании воздействия изменение климата на человека здоровье.Левая колонка иллюстрирует путь воздействия, посредством которого изменение климата может повлиять на здоровье человека. В правой колонке перечислены примеры основных источников неопределенности, связанных с последствиями изменения климата на каждом этапе пути воздействия.

Двумя ключевыми неопределенностями при прогнозировании будущих глобальных температур являются: 1) неопределенность будущих концентраций парниковые газы и 2) неопределенность в отношении степени потепления при заданном увеличении концентрации парниковых газов.Межправительственная группа экспертов по изменению климата в Пятом оценочном отчете пришла к выводу, что, скорее всего, реакция климатической системы на удвоение концентрация углекислого газа составляет от 1,5 до 4,5 (от 2,7 ° F до 8,1 ° F) увеличения средней глобальной температуры. ¹ Будущие концентрации зависят как от будущих выбросы и как долго эти выбросы остаются в атмосфере (что может варьироваться в зависимости от того, как естественные системы обрабатывают эти выбросы).Чтобы отразить эти неопределенности, специалисты по моделированию климата часто используют несколько моделей, анализируют нескольких сценариев и провести анализ чувствительности для оценки значимости этих неопределенностей.

Неопределенность в текущих и будущих оценках здоровья или социально-экономический статус зависит от нескольких факторов. В целом, оценки более неопределенны для менее распространенных состояний здоровья (таких как редкие виды рака по сравнению с сердечно-сосудистые заболевания), меньшие субпопуляции (такие как субпопуляции латиноамериканцев по сравнению с белыми взрослыми), меньшие географические районы (переписные районы по сравнению с масштабами штата или страны) и периоды времени в более отдаленном будущем (десятилетия в зависимости от времени года или года).Большинство текущих оценок распространенности болезней или социально-экономического статуса имеют неопределенность, выраженную в виде стандартных ошибок или доверительных интервалов, которые выводятся из методов и размеров выборки. Когда при моделировании воздействия на здоровье с использованием данных о распространенности заболеваний или социально-экономическом статусе эти меры неопределенности обычно включаются в анализ, чтобы помочь получить ряд правдоподобных результатов. Экспертное заключение обычно используется для оценки общего влияния неопределенности оценок здоровья или социально-экономического статуса при оценке научной литературы.

Факторы, связанные с неопределенностью функций «воздействие-реакция», аналогичны факторам для прогнозов здоровья или социально-экономического статуса. Оценки более неопределенны для небольших групп населения, менее распространенных состояний здоровья и небольших географических регионов. области. Поскольку эти оценки основаны на наблюдениях за реальными популяциями, их достоверность применительно к популяциям в будущем тем более неопределенна, чем дальше в будущем происходит применение.Неопределенность в оценках Взаимосвязь воздействие-результат также зависит от факторов, связанных с научным качеством соответствующих исследований, включая пригодность методов, источник данных и размер изучаемой популяции. Экспертное заключение используется для оценить достоверность отдельного исследования, а также собранной группы релевантных исследований при оценке неопределенности в оценках отношений воздействие-исход.

Подход к сообщению о неопределенности в основных выводах

Несмотря на источники неопределенности, описанные выше, современное состояние науки позволяет изучить вероятное направление и тенденции воздействия изменения климата на здоровье.За последние десять лет модели, использовавшиеся для оценок климата и здоровья стали более полезными и точными (например, Melillo et al. 2014). ^{6 , 53 , 54} Эта оценка основывается на улучшенных возможностях. Более подробное обсуждение подходов к устранению неопределенностей из различных источников можно найти в Руководстве к отчету и Приложении 1: Документ технической поддержки.

При описании неопределенности, связанной с конкретными заявлениями в этом отчете, используются два вида языка: язык достоверности и язык вероятности (см. ниже). Уверенность в достоверности вывода выражается качественно и основывается о типе, количестве, качестве, силе и непротиворечивости доказательств, а также о степени согласия экспертов с выводами. Вероятность или прогнозируемая вероятность возникновения воздействия основывается на количественных оценках или показателях. неопределенности, выраженной вероятностно (другими словами, на основе статистического анализа наблюдений или результатов моделирования, или на экспертной оценке).Имеет ли ключевой вывод связанный с ним уровень достоверности или, если выводы может быть определено количественно, как связанный с ним уровень достоверности, так и уровень вероятности, включает экспертную оценку и консенсус групп авторов глав.

Уровень вероятности и достоверности

Вероятность

Весьма вероятно ≥9 из 10

Вероятно ≥2 из 3

Скорее всего ≈ 1 из 2

Маловероятно ≤ 1 из 3

Очень маловероятно ≤1 из 10

Уровень достоверности

Очень высокий Веские доказательства (установленная теория, несколько источников, непротиворечивые результаты, хорошо задокументированные и принятые методы и т. д.), высокий консенсус

Высокий Умеренные доказательства (несколько источников, некоторая согласованность, различия в методах и/или ограниченность документации и т. д.), средний консенсус

Средний Наводящие на размышления доказательства (несколько источников, ограниченная согласованность, неполные модели, новые методы и т. д.), конкурирующие школы мысли

Низкий Неубедительные доказательства (ограниченные источники, экстраполяции, противоречивые результаты, плохая документация и/или непроверенные методы и т. д.), разногласия или отсутствие мнений среди экспертов

.