Climate frocing role of ocean currents

Full Text

Климат (от греч. klima — наклон) — это многолетний режим погод данной местности, обусловленный солнечной радиацией, подстилающей поверхностью и циркуляцией атмосферы. Наука, изучающая климат, называется климатологией. В задачи климатологии входит исследование причин формирования климатов, описание климатов разных территорий, изучение климатов прошлого, составление прогноза изменения климата. Какие же процессы и факторы влияют на климатообразование? Процессы климатообразования — это силы, действие которых определяет климат данного региона. Важнейшими климатообразующими процессами являются теплооборот, влагооборот и циркуляция атмосферы. Все эти физические процессы имеют один источник энергии — солнечную радиацию. Теплооборот создает тепловой режим поверхности и атмосферы. В атмосфере теплота выделяется при конденсации водяного пара. Температура изменяется в течение суток, сезонов года. Влагооборот включает в свой процесс все виды вод и физические процессы, связанные с их перемещением: испарение, конденсация, выпадение осадков, стекание воды по поверхности и внутри почвогрунтов [10]. Атмосферная циркуляция является следствием неравномерного нагрева поверхности. Неравномерное нагревание обусловливает неравномерное распределение давления, формирующие потоки общей циркуляции атмосферы. Все климатообразующие процессы тесно связаны между собой. Климатообразующими факторами являются: солнечная радиация (географическая широта), подстилающая поверхность (распределение суши и моря) и циркуляция атмосферы. Но это не единственные факторы, влияющие на формирование климата и климатических областей. Важную роль также играют и морские течения [8]. Океанические течения создают особенно резкие различия в температурном режиме поверхности моря и тем самым влияют на распределение температуры воздуха и на атмосферную циркуляцию. По температурному режиму течения делятся на теплые, холодные и нейтральные (рис. 1). 40 копия.jpg Рис. 1. Схема поверхностных течений в Атлантическом океане по соотношению температур (geograf123.ucoz.ru) Теплым называется такое течение, температура которого выше, чем температура окружающей воды, например, течение Гольфстрим, Бразильское, Северо-Атлантическое и другие (рис. 1). С теплыми течениями связано повышение температуры воздуха в прибрежных районах (особенно ярко это проявляется в зимнее время в умеренном и субарктическом климатических поясах) и увеличение количества осадков [2; 7]. Над теплыми течениями, как более нагретыми поверхностями, возрастает испарение, в воздух поступает больше водяного пара, что способствует формированию тропических циклонов. Тропический циклон — это мощный атмосферный вихрь, образующийся над очень теплой поверхностью океана в тропических широтах (рис. 2). 1.jpeg Рис. 2. Тропический циклон над водами Атлантического океана (tokiohotelua.blogspot.com) Центр возникновения тропических циклонов располагается между 20° и 5° широты в каждом полушарии (рис. 3). img027.jpg Рис. 3. Схема распространения и движения тропических циклонов (по М.А.Петросянцу): 1 — основные направления перемещения ТЦ, 2— среднее годовое число ТЦ в пятиградусных квадратах, 3 — граница возникновения ТЦ Ближе 5° широты к экватору тропические циклоны наблюдаются исключительно редко, так как отклоняющая сила вращения Земли здесь слишком мала, чтобы могла развиться сильная циклоническая циркуляция: возникающие здесь разности давления должны быстро выравниваться. В указанных широтных зонах тропические циклоны развиваются только над морем. По новейшим данным, полученным с помощью спутников, тропические циклоны Северной Атлантики могут возникать из слабых депрессий, образовавшихся над Африкой, но ветер в них усиливается до шторма или урагана уже над морем. Тропические циклоны возникают в следующих районах: 1) В районе Желтого моря, Филиппинских островов. Над Тихим океаном наблюдается наибольшее количество тропических циклонов: в среднем за год 27, из них около половины с ураганной силой ветра больше 33 м/с. В отдельные годы их бывает около 50. Тропические циклоны этого района носят местное название тайфунов. 2) В районе Тихого океана к западу от Мексики в среднем за год возникает 15 тропических циклонов со штормовыми и ураганными ветрами. 3) В тропических широтах северной части Атлантического океана на западе (в Карибском море, район Малых Антильских островов в Мексиканском заливе) и на востоке (у островов Зеленого Мыса) в среднем за год возникает 9 тропических циклонов. Местное их название — ураганы. 4) Над Бенгальским заливом в среднем за год возникает 4 циклона. Попадая на сушу в Индии или Бангладеш, они производят сильные разрушения. Например, тропический циклон 12—13 ноября 1970 г., обрушившийся на Бангладеш, унес жизни 300 000 человек. 5) В Аравийском море в среднем за год возникает меньше двух циклонов, как и в Бенгальском заливе, обычно весной и осенью [8]. Холодным называется течение, температура которого ниже, чем температура окружающих вод. Холодные течения препятствуют выпадению осадков в прибрежных зонах материков. Например, при прохождении Канарского течения вдоль северо-западного побережья Африки осадков в западной части материка выпадает от 100 до 500 мм в год. Холодное Канарское течение способствует развитию на западном побережье материка пустынь. При прохождении холодного Лабрадорского течения вдоль восточного побережья Северной Америки осадков выпадает от 500 до 1000 мм в год. Зима здесь холодная и снежная, лето теплое, на побережье Атлантического океана часты туманы. Это обусловлено следующими моментами: в Атлантическом океане контрасты в нагревании между севером и югом усиливают теплое течение Гольфстрим и холодное Лабрадорское течение, которые встречаются в районе Ньюфаундленда и в месте конвергенции теплых и холодных вод создаются условия для образования циклонов и циклонической деятельности [1]. Холодные течения также снижают температуру воздуха. Яркими примерами холодных течений являются: Лабрадорское, течение Западных Ветров, Канарское, Сомалийское и др. Теплое течение Гольфстрим — одно из удивительных течений мира. Оно играет роль системы отопления, его называют «печкой Европы» (рис. 4). Тепловая мощность составляет примерно 1,4×1015 В (что соответствует мощности одного миллиона атомных электростанций). Сейчас картина океанических течений выглядит так — холодное и более плотное Лабрадорское течение «подныривает» под теплое и более легкое течение Гольфстрим, не мешая ему «обогревать» Европу (рис. 5). Затем Лабрадорское течение «выныривает» у берегов Испании под названием холодного Канарского течения, пересекает Атлантику, достигает акваторию Карибского моря, нагревается и уже под названием Гольфстрим беспрепятственно устремляется обратно к северу [6]. 13.jpg Рис. 4. Термическая схема течения Гольфстрим в районе восточного побережья Северной Америки (ru.wikipedia.org) 47.jpg Рис. 5. Зона конвергенции теплого течения Гольфстрим и холодного Лабрадорского течения (www.theresilientearth.com) Вот некоторые удивительные примеры: ветры, проходящие через Гольфстрим в Северную Европу, где его называют Северо-Атлантическим течением, приносят тепло в Норвегию, Швецию, Данию, Голландию и Бельгию, в результате чего зимние температуры здесь выше климатической нормы данной широты (табл. 1). Таблица 1 Климатические показатели отдельных пунктов Зарубежной Европы по 60 параллели северного полушария Метеорологическая станция Координаты станции Климатическая норма широты, январь, °С Среднемесячная температура января, °С Климатическая норма широты, июль, °С Среднемесячная температура июля, °С Берген 60°23' с.ш. 5°21' в.д. –15,6 +1,2 +11,9 +14,4 Осло 59°55' с.ш. 10°43' в.д. –4,4 +17,0 Стокгольм 59°21' с.ш. 18°04' в.д. –2,7 +16,8 По этой же причине порты на побережье Норвегии свободны ото льда круглый год. Благодаря Гольфстриму, зима в Париже и Лондоне теплее, чем в южной части Лабрадора, где зимой очень холодно (рис. 6, 7). Рис. 6. Среднемесячные температуры городов Северной Америки на широтах теплого течения Гольфстрим европа 3 Рис. 7. Среднемесячные температуры в Зарубежной Европе на широтах теплого течения Гольфстрим Воздушные массы, проходя над Гольфстримом, становятся теплыми и влажными. Когда воздух остывает, например, при приближении к Ньюфаундленду, то образуется густой туман. Вот почему бывают туманы над Большой Ньюфаундлендской банкой (рис. 8). Данные таблицы позволяют четко проследить изменения температур на различных широтах, в пределах которых главным климатообразующим фактором прилегающих территорий является теплое течение Гольфстрим. Например, среднемесячная температура января в Бостоне, расположенном в пределах 40 параллели, составляет –2,2°С, а в Саламанке (Зарубежная Европа, Пиренейский полуостров), тоже расположенном на 40 параллели, этот показатель равен +2,7°С. 26.jpg Рис. 8. Туманы на территории восточного побережья Соединенных Штатов Америки В таблице 2 представлены средние климатические температуры января и июля для 30, 40, 50 и 60 параллелей северной широты. Норвегия, Швеция, Франция и Великобритания — страны, которые находятся в умеренном климатическом поясе, расположенном между 40 и 60° с.ш. Такое удаление от экватора влечет за собой понижение температуры до отрицательных значений, но влияние теплого течения Гольфстрим, отрогом которого является Северо-Атлантическое, целиком меняет всю картину: тепло, приносимое Гольфстримом из экваториальных широт, способствует повышению температур и установлению в этих странах климата, который называется климатом западных побережий материков [7]. Данный тип климата формируется под влиянием теплой морской воздушной массы, которая образуется в районе Ньюфаундлендской банки над теплыми течениями Атлантического океана, приносимой господствующими западными ветрами. Теплая воздушная масса, приходящая на холодную поверхность, способствует потеплению, но сама охлаждается и приобретает устойчивую стратификацию. В ней возможны адвективные туманы, слоистые облака с моросящими осадками, температурная инверсия, так как снизу, особенно от снега, происходит сильное охлаждение. Такой тип умеренного климата характеризуется нежарким летом (+10°С на севере, +17°С на юге) и мягкой зимой с температурами от 0 до +5°С [9]. Зимой на севере нередки понижения температуры до отрицательных значений, снегопады. Осадков выпадает много — 800—1000 мм, в предгорьях до 2000 мм. Таблица 2 Среднемесячные температуры северных материков на отдельных широтах Материк Метеорологическая станция Координаты станции Климатическая норма широты, январь, °С Среднемесячная температура января, °С Климатическая норма широты, июль, °С Среднемесячная температура июля, °С 30 параллель северной широты Северная Америка Апалачикола 29°45' с.ш. 84°56' з.д. +6 +12,0 +24,5 +27,4 Монтгомери 32°23' с.ш. 86°18' з.д. +8,8 +27,0 Новый Орлеан 29°57' с.ш. 90°04' з.д. +12,0 +27,4 Сан-Диего 32°43' с.ш. 117°10' з.д. +12,2 +19,3 Зарубежная Азия Хайфа 32°48' с.ш. 34°59' в.д. +13,8 +27,5 Иерусалим 31°47' с.ш. 35°13' в.д. +8,6 +23,8 Амман 31°57' с.ш. 35°57' в.д. +9,3 +25,0 Басра 30°25' с.ш. 47°57' в.д. +12,6 +33,9 Лахор 31°35' с.ш. 74°20' в.д. +12,2 +32,1 Дели 28°39' с.ш. 77°15' в.д. +14,6 +31,3 Чунцин 29°33' с.ш. 106°33' в.д. +7,8 +28,9 Нанкин 32°03' с.ш. 118°47' в.д. +2,2 +27,7 40 параллель северной широты Северная Америка Бостон 42°21' с.ш. 71°04' з.д. –1,3 –2,2 +21,7 +21,8 Нью-Йорк 40°30' с.ш. 74°00' з.д. –0,8 +22,8 Питтсбург 40°26' с.ш. 80°00' з.д. –0,9 +23,7 Кливленд 41°30' с.ш. 81°42' з.д. –3,1 +21,9 Цинциннати 39°09' с.ш. 84°31' з.д. –0,9 +24,0 Канзас-Сити 39°05' с.ш. 94°37' з.д. –2,3 +25,7 Гурон 41°21' с.ш. 98°14' з.д. –11,5 +22,2 Солт-ЛейкСити 40°46' с.ш. 111°54' з.д. –1,7 +24,8 Зарубежная Европа Саламанка 40°58' с.ш. 5°41' з.д. +2,7 +21,8 Барселона 41°22' с.ш. 2°09' в.д. +8 +23,3 Неаполь 40°52' с.ш. 4°15' в.д. +8,2 +24,2 Корфу 39°38' с.ш. 19°55' в.д. +10,4 +26,6 Бургас 42°29' с.ш. 27°29' в.д. +2 +22,8 Зарубежная Азия Самсун 41°17' с.ш. 36°19' в.д. –1,3 +6,3 +21,7 +23,1 Эрзурум 39°54' с.ш. 41°16' в.д. –8,9 +19,1 Пекин 39°54' с.ш. 116°28' в.д. –4,6 +26,1 Пхеньян 39°02' с.ш. 125°45' в.д. -8,0 +24,0 Вонсан 39°11' с.ш. 127°26' в.д. -3,7 +22,7 Хакодате 41°49' с.ш. 140°45' в.д. -3,1 +19,1 50 параллель северной широты Северная Америка Порт-Артур 48°27' с.ш. 89°12' з.д. –10,7 –13,9 +13,8 +17,2 Виннипег 49°53' с.ш. 97°07'з.д. –19,4 +19,4 Ванкувер 49°17'с.ш. 123°05' з.д. +2,2 +17,8 Зарубежная Европа Мадрид 48°24' с.ш. 3°42' з.д. +4,3 +24,3 Портсмут 50°48' с.ш. 1°06' в.д. +4,5 +17,0 Оксфорд 51°46' с.ш. 1°16' в.д. +3,6 +16,6 Ахен 50°47' с.ш. 6°05' в.д. +1,5 +16,7 Зарубежная Европа Франкфуртна-Майне 50°07' с.ш. 8°41' в.д. –10,7 +0,1 +13,8 +18,6 Нюрнберг 49°27' с.ш. 11°05' в.д. –1,4 +18,2 Берлин 52°33' с.ш. 13°21' в.д. –0,3 +18,8 Дрезден 51°02' с.ш. 13°44' в.д. –0,2 +18,5 Прага 50°05' с.ш. 14°26' в.д. –1,5 +19,0 Брно 49°12' с.ш. 16°37' в.д. –2,6 +19,1 Краков 50°04' с.ш. 19°57' в.д. –3,3 +18,7 60 параллель северной широты Зарубежная Европа Берген 60°23' с.ш. 5°21' в.д. –15,6 +1,2 +11,9 +14,4 Осло 59°55' с.ш. 10°43' в.д. –4,4 +17,0 Стокгольм 59°21' с.ш. 18°04' в.д. –2,7 +16,8 Климат Норвегии в прибрежных областях, благодаря влиянию Гольфстрима и Северо-Атлантического течения, умеренный морской. Во внутренних областях, особенно в горных районах, климат континентальный — более жаркий летом и холодный зимой. Температура января составляет от +2°С на юго-западе до –12°С на севере, июля — от +15 до +6°С [9]. Осадков выпадает от 300 мм на востоке до 2000 мм на западе. Климат в Швеции умеренный, переходный от морского к континентальному, находится под влиянием Гольфстрима. В сентябре или в конце мая, когда солнце не заходит, наступают белые ночи. Средняя температура января от 0 до +5°С на юге, июля — от +6°С до +17°С. Годовая сумма осадков составляет 1500—1700 мм. Таким образом, океанические течения оказывают большое влияние не только на формирование климатов материков, но и на климатические различия как на самих материках, так и на территориях, расположенных на разных материках, но на одной параллели.

About the authors

Olga Vasilevna Kozina

Volgograd State Social and Pedagogical University

Email: pogoda1@mail.ru
Candidate of Geographical Sciences, Associate Professor of Physical Geography and Geoecology Department

Vladislav Sergeevich Dugin

Volgograd State Social and Pedagogical University

4th year student majoring in Geography

References

Supplementary files