Климатические пояса в зависимости от близости океана делятся на океанический и континентальный типы. Для горных районов характерен особый климатический режим - смена климатических условий происходит с высотой. Ученые сопоставили климатические условия в разных местах планеты с природными компонентами этих мест, например, растительностью, и выделили несколько природных зон - тундра, леса умеренного пояса, степи, пустыни, тропические леса.
Эти природные зоны связаны с главными климатическими поясами, с переходными поясами связаны переходные природные зоны - лесотундра, лесостепи, полупустыми.
1.2 Климатические пояса мира
Климат в пределах поверхности Земли изменяется зонально. Наиболее современная классификация, которая объясняет причины образования того или иного типа климата, разработана Б.П. Алисовым. В её основу положены типы воздушных масс и их перемещение.
Воздушные массы - это значительные объёмы воздуха с определёнными свойствами, главным из которых являются температура и влагосодержание. Свойства воздушных масс определяются свойствами поверхности, над которой они формируются. Воздушные массы формируют тропосферу подобно литосферным плитам, из которых состоит земная кора.
В зависимости от района формирования выделяется четыре основных типа воздушных масс: экваториальные, тропические, умеренные (полярные) и арктические (антарктические). Кроме района формирования имеет значение и характер поверхности (суша или море), над которой скапливается воздух. В соответствии с этим основные зональные типы воздушных масс подразделяются на морские и континентальные.
Арктические воздушные массы формируются в высоких широтах, над ледяной поверхностью полярных стран. Арктический воздух характеризуется низкими температурами и малым содержанием влаги.
Умеренные воздушные массы чётко распределяются на морские и континентальные. Континентальный умеренный воздух отличается низким содержанием влаги, высокими летними и низкими зимними температурами. Морской умеренный воздух формируется над океанами. Он прохладный летом, умеренно холодный зимой и постоянно влажный.
Континентальный тропический воздух образуется над тропическими пустынями. Он жаркий и сухой. Морской воздух отличается менее высокими температурами и значительно большей влажностью.
Экваториальный воздух, формируясь зоне при экваторе и над морем, и над сушей, имеет высокую температуру и влажность.
Воздушные массы постоянно перемещаются вслед за солнцем: в июне - к северу, в январе - к югу. В результате на поверхности земли образуются территории, где в течении года господствует один тип воздушных масс и где воздушные массы сменяют друг друга по сезонам года.
Главным признаком климатического пояса является господство тех или иных типов воздушных масс. Климатические пояса подразделяются на основные (в течении года господствует один зональный тип воздушных масс) и переходные (воздушные массы сменяют друг друга по сезонам). Основные климатические пояса обозначаются в соответствии с названиями основных зональных типов воздушных масс. У переходных поясов к названию воздушных масс добавляется приставка «суб».
Основные климатические пояса: экваториальный, тропический, умеренный, арктический (антарктический); переходные: субэкваториальный, субтропический, субарктический.
Все климатические пояса кроме экваториального, парные, то есть имеются и в Северном и в Южном полушариях.
В экваториальном климатическом поясе круглый год господствуют экваториальные воздушные массы, преобладает низкое давление. В течение всего года влажно и жарко. Сезоны года не выражены.
Тропические воздушные массы (жаркие и сухие) круглый год господствуют в тропических поясах. Из-за нисходящего движения воздуха, преобладающего в течение года, выпадает очень мало осадков. Летние температуры здесь выше, чем в экваториальном поясе. Ветры - пассаты.
Для умеренных поясов характерно господство умеренных воздушных масс в течение всего года. Преобладает западный перенос воздуха. Температуры летом положительные, а зимой отрицательные. Вследствие преобладания пониженного давления выпадает много осадков, особенно на океанических побережьях. Зимой осадки выпадают в твёрдом виде (снег, град).
В арктическом (антарктическом) поясе круглый год господствуют холодные и сухие арктические воздушные массы. Характерно нисходящее движение воздуха, северо- и юго-восточные ветры, преобладание в течение года отрицательных температур, постоянный снежный покров.
В субэкваториальном поясе происходит сезонная смена воздушных масс, выражены сезоны года. Лето в связи с приходом экваториальных воздушных масс жаркое и влажное. Зимой господствуют тропические воздушные массы, поэтому тепло, но сухо.
В субтропическом поясе меняются умеренные (летом) и арктические (зимой) воздушные массы. Зима не только суровая, но и сухая. Лето значительно теплее зимы, с большим количеством осадков.
Внутри климатических поясов выделяются климатические области с разным типами климатов - морским, континентальным, муссонным. Морской тип климата формируется под влиянием морских воздушных масс. Для него характерна малая амплитуда температуры воздуха по сезонам года, высокая облачность, относительно большое количество осадков. Континентальный тип климата формируется вдали от океанского побережья. Он отличается значительной годовой амплитудой температур воздуха, небольшой суммой осадков, отчётливой выраженностью сезонов года. Муссонный тип климатахарактеризуется сменой ветров по сезонам года. При этом ветер со сменой сезона меняет направление на противоположное, что сказывается на режиме осадков. Дождливое лето сменяется сухой зимой.
Наибольшее число климатических областей имеется в пределах умеренного и субтропического поясов Северного полушария.
2. Типы климатов
2.1 Природные зоны и их климат
В северной части Евразии и Северной Америки сформировалось обширное безлесное пространство с очень суровым климатом. Это природная зона тундры. С началом осени в этой зоне уже выпадает снег и температура опускается до -30 градусов. С наступлением зимы приходит продолжительная полярная ночь.
Для тундры характерны снежные бураны и яростные ветры. С наступлением весны день становится продолжительнее, над горизонтом показывается Солнце, а затем совсем не прячется за горизонтом - это полярный день.
Лето короткое и прохладное, температура воздуха выше +10, +12 градусов поднимается очень редко, поэтому земля не успевает оттаять глубже 20-50 см. За год осадков в тундре выпадает 200-350 мм, это больше, чем может испариться. Ниже этой отметки располагается многометровая толща вечной мерзлоты, не пропускающая талую воду, ей некуда уйти, а испариться она не успевает, поэтому в тундре очень много болот и озер.
Деревья в тундре не растут, кроме карликовой ивы и березы, но зато много мхов и лишайников. Суровые условия тундры подходят далеко не всем животным, но, тем не менее, есть и свои постоянные обитатели - северные олени, овцебыки, лемминги, песцы, поморники, белые совы. В летний период тундра гостеприимно принимает стаи птиц.
Они гнездятся здесь на летний период. В реках и озерах много рыбы. Вечную мерзлоту называют природным холодильником, где коренные жители находят туши древних животных, которые могут пролежать в ней многие тысячи лет. Зона хвойных лесов Северного полушария получила название тайги, что означает «дремучий лес» в переводе с тюркского.
Эта природная зона является самой обширной на планете. Лес представлен темнохвойными елями, соснами, лиственницей. В направлении с юга на север в тайге, по характеру растительности, выделяют три подзоны: северную, среднюю, южную тайгу. Для северной тайги характерны разреженные ели и сосны, средняя тайга представлена в основном ельником, а южная тайга имеет более разнообразную растительность.
Условия таежной зоны суровые, минимальная зарегистрированная температура -54 градуса, максимальная зимняя температура -1 градус. Высокая летняя температура +21 градус, а самая низкая летняя зарегистрированная температура составила -1 градус. Осадков в течение года выпадает от 300 до 840 мм в основном в летний период. Зимы длинные и снежные, а лето теплое, но короткое. Основное влияние на климат таежной зоны оказывает холодный арктический воздух.
В зимний период тайга получает маленькое количество солнечного света, и отрицательные температуры держатся в течение 6-7 месяцев. Средняя температура зимы -16 градусов, но, бывают периоды, когда она опускается до -30 градусов. Лето достаточно теплое со средней температурой +16, +24 градуса. Осень короткая, снежный покров выпадает рано. На смену тайге приходят смешанные леса, климат становится теплее, зима короче, поэтому хвойные породы деревьев уступают место лиственным - осине, березе, ольхе.
В Европе среди лиственных деревьев появляется дуб. Условия становятся благоприятными для жизни человека, но, зима остается продолжительной и морозной. Некоторые животные впадают в спячку - бурундуки, медведи, барсуки, ежи. Звери меняют летний мех на зимний, более густой и теплый. Это помогает им справиться с морозами.
Лоси, олени, косули имеют длинные ноги для лучшего передвижения по рыхлому снегу. А у рыси, например, лапы не только длинные, но и широкие. Климат степей, пустынь, тропических лесов К югу леса умеренного пояса редеют, а затем исчезают совсем, начинается обширное безлесное пространство - это степь. В Северной Америке безлесное пространство называют прериями, в южной Америке - это пампа, а в Африке - саванна.
Все эти пространства находятся в глубине материков, поэтому осадков выпадает мало. Климат континентальный, зима холодная и малоснежная, с частыми буранами и метелями, а лето сухое и жаркое, осадков выпадает до 400 мм. Снег для степей очень важен, потому что талые воды необходимы растениям для роста и созревания семян.
Особенностью степей является перепад дневной и ночной температуры. Ночная температура может снижаться на 15-20 градусов. С приходом весны степь расцветает яркими красками тюльпанов, маков, ирисов, пионов. Все эти растения эфемеры, потому что имеют коротенький цикл развития.
Рисунок 2. Степь весной.
Самые засушливые районы Земли заняты пустынями, где осадков в среднем выпадает не более 200 мм. В тропических пустынях осадки очень редки, а в пустынях умеренного пояса есть влажный весенний период. Средняя суточная температура в тропических и субтропических пустынях достигает +50 градусов, а ночью опускается до 0 градусов. Зарегистрированная максимальная температура Сахары +58 градусов.
Суточные амплитуды в тропических пустынях 30-40 градусов, а в пустынях умеренного пояса - 20 градусов. Воздух пустынь в дневное время очень сухой, влажность составляет 5-20%, ночью влажность становится выше и доходит до 60%. К самым сухим относятся пустыни Южной Америки. Растения пустынь приспособились к маленькому количеству осадков, преобладают среди них суккуленты - это растения, накапливающие воду в стебле или листьях. В Северной Америке - это кактусы и агавы, в африканской Калахари - молочаи и алоэ.
В пустынях Средней Азии - тюльпаны. Самая постоянная область погоды находится вдоль экватора. Здесь круглый год жарко и влажно. Температура воздуха колеблется от +20 до +35 градусов, а дожди идут ежедневно, поэтому влажность воздуха высокая и достигает 80, а иногда и 100%. В тропическом лесу нет сезонности, и климат изменяется в зависимости от пояса.
В тропиках, например, температура высокая, а влажность низкая. На экваторе жарко и влажно, а в субтропиках погода связана с муссонами.
Эти условия не менялись миллионы лет, поэтому есть на планете самые древние леса. Они имеют разные названия - в Южной Америке такой лес называется сельва, в экваториальной Африке - гилея, а в Юго-Восточной Азии такой лес носит название джунгли.
2.2 Климат природных зон
Для арктических и антарктических пустынь характерны очень низкие температуры воздуха. В данной природной зоне лед и снег лежат почти круглый год. Наиболее теплый месяц -- август, температура воздуха около 0 єС. Пространства, свободные ото льда, характеризуются вечной мерзлотой. Среднегодовая норма осадков составляет от 100 до 400 мм.
Осадки выпадают в виде снега. Полярная ночь длится до 150 суток. Лето длится всего 20 дней, холодное и короткое. Редко температура поднимается выше 0 єС. Почвы в Арктике и Антарктике каменисты, недоразвиты, маломощны, распространены россыпи грубообломанного материала.
Рисунок 1. Зона арктической пустыни.
Меньше половины холодных пустынь покрыты скудной растительностью. Здесь нет кустарников и деревьев. Распространены мхи, накипные лишайники, водоросли и только отдельные цветковые растения.
В ледяных пустынях Антарктиды присутствуют антарктические оазисы. Их органический мир крайне беден. Это участки прибрежной полосы континента, свободные от ледяного покрова. Они занимают площадь от нескольких десятков до сотен кв. км.
Тундра и лесотундра Тундра - пространство, находящееся в Северном полушарии в пределах частей арктического и субарктического поясов, в Южном полушарии тундра встречается только на отдельных островах. В тундре преобладает растительность, представленная мхами и лишайниками.
Произрастают многолетние низкорослые травы, кустарники и кустарнички. Климатические условия в тундре суровые. Летом средняя температура не превышает +11 єС. Среднегодовое количество осадков составляет 200-400 мм, в отдельных местах снега выпадает до 750 мм. Снежный покров держится до 7-9 месяцев. Высокая относительная влажность, сильные ветры и низкие температуры не дают расти деревьям.