Якщо наступного року температура повітря в Україні опуститься до -38°C однієї ночі, це не означатиме, що почався льодовиковий період. Якщо ж одного разу вона підніметься до 38 °C, це не буде ознакою того, що оголошене глобальне потепління відбулося. Отже, що таке клімат?

Ви вже знаєте

• яке значення має нахил земної осі для різноманітності освітленості земної кулі;
• як пов’язане обертання Землі зі змінністю пір року;
• як циркуляція атмосфери впливає на клімат різних районів земної кулі.

Ти навчишся

• розрізняти компоненти погоди та оцінювати їх значення;
• проводити прості метеорологічні вимірювання;
• інтерпретувати спостереження та вимірювання компонентів погоди;
• оцінювати значення географічних факторів для клімату;
• читати та інтерпретувати кліматичні карти.

Що таке погода і що таке клімат?

Погода — це стан атмосфери в даному місці і час, що визначається її компонентами (елементами).


Ми включаємо:

• температура повітря,
• атмосферний тиск,
• вологість,
• опади та атмосферні відкладення,
• швидкість і напрям вітру,
• хмарно,
• інтенсивність сонячної радіації,
• атмосферні явища.

З іншого боку, клімат — це сукупність атмосферних явищ і процесів (тобто погодних умов), характерних для даної місцевості, сформованих під впливом фізико-географічних властивостей цієї місцевості, визначених за результатами багатьох років. метеорологічних спостережень і вимірювань протягом щонайменше 30 років. Він зображуєтьсяелементами (компонентами) клімату, які є такими ж, як елементи погоди, але відносяться до більш тривалих періодів. Це, наприклад:

• середньомісячна або річна температура повітря ,
• система середнього річного або місячного барометричного тиску ,
• розподіл вологості повітря (річна, місячна),
• місячна або річна хмарність ,
• середньорічна кількість опадів ,
• середня кількість днів у році з опадами, туманами, грозами тощо,
• середньорічний або сезонний характер вітрів .

Команда  1

Поясніть, чому, на вашу думку, метеостанції вимірюють температуру на висоті 2 м над землею, біля землі та в ґрунті.Спостереження 1

Виховувати відповідальність у проведенні природничих досліджень та систематичність у проведенні спостережень.

Визначте тип хмар за поданим нижче атласом.

Що знадобиться

• блокнот або зошит.

Інструкція

1. Підготуйте таблицю, яка складається з п’яти колонок із позначками: «дата», «хмара о 7.00», «хмара о 13.00», «хмара о 19.00» та «метеорологічні явища». У таблиці має бути 8 рядків. Верхній з описом колонок, наступні з датами семи послідовних днів спостереження.
2. Спостереження за хмарністю є суб’єктивним і полягає в оцінці спостерігачем ступеня хмарності за шкалою від 0/8 (відсутність хмар), наприклад 4/8 (половина неба вкрита хмарами) до 8/8 (повна хмарність) .
3. Спостерігаючи за хмарністю, намагайтеся визначити вид хмар і відзначати факт і час появи інших метеорологічних явищ (опади, опади, туман, хуртовина, веселка, гроза тощо).
4. Щоранку о 7.00 і ввечері о 19.00 виходити з дому на відкритий простір з видом на все небо; зробіть спостереження та запишіть результат.
5. Коли ви в школі, вийдіть із будівлі школи близько 13:00 і зробіть спостереження.

Кумедний факт

Гало – це оптичне явище, яке спостерігається навколо диска Сонця або Місяця. Зустрічається у вигляді світного, кольорового або білого обідка, іноді уламка кільця з кутовим розміром 22 °. Кольорові рамки нагадують веселку, де внутрішній колір червоний, а зовнішній фіолетовий. Це явище виникає внаслідок заломлення та внутрішнього відбиття світла в кристалах льоду, які знаходяться у високо розташованих перистих хмарах (найчастіше перисто-шаруватих ).

Від чого залежить клімат?

Клімат на земній кулі дуже різноманітний, і географи вивчають фактори, що мають на нього істотний вплив. Виділено три групи географічних кліматичних факторів .

1. До перших з них відносяться зональні чинники – насамперед широта і пов’язаний з нею зонально диференційований приплив сонячної радіації. Вони мають величезний вплив на клімат і проявляються в:
   1. зональна диференціація температури повітря, отримання найвищих значень у тропічному поясі;
   2. глобальна циркуляція атмосфери, що формує систему баричних центрів і зон постійних вітрів;
   3. зональна диференціація річної суми опадів.
2. Другу групу кліматичних факторів складають зональні фактори . Ми включаємо в основному:
   1. розподіл суші та морів , що сильно змінює зональні чинники, спричиняючи зменшення амплітуд температури над поверхнею води та поблизу неї та збільшення цих амплітуд у глибині суші; різниця температур між сушею і акваторією є причиною мусонної циркуляції і бризових вітрів; також опадів зазвичай більше в околицях водойм;
   2. іноді вирішальним кліматичним фактором стають морські (океанічні) течії , які приносять опади і підвищують температуру на узбережжі (теплі течії) або викликають посуху і охолоджують узбережжя (холодні течії);
   3. висота над рівнем моря і рельєф – в горах і на високогір’ї прохолодніше, атмосферний тиск нижчий, а кількість опадів і сонячне сяйво залежать від експозиції гірських схилів; гірські масиви створюють природну перешкоду в потоках повітряних мас; це є причиною виникнення специфічних вітрів фенового типу та орографічних опадів;
   4. ґрунтовий покрив – рослинність впливає на пом’якшення добових і річних коливань температури, збільшує вологість і випаровування, є бар’єром для вітрів, що дмуть близько до поверхні; екваторіальні ліси регулюють кліматичні умови в глобальному масштабі завдяки величезній транспірації та фіксації вуглекислого газу в процесі фотосинтезу; території, не вкриті пишною рослинністю, піддаються сильному впливу сонячної радіації вдень і інтенсивної радіації вночі, що призводить до великих добових амплітуд температури; ділянки, вкриті снігом і льодом, значною мірою відбивають сонячне випромінювання.
3. До третьої групи належать фактори, що є наслідком діяльності людини . Деякі з них обговорюються в наступній темі.

Чи впливає діяльність людини на стан атмосфери Землі?

Сьогодні на Землі проживає понад 7 мільярдів людей. Зростаючий рівень споживання та використання природних ресурсів постійно призводить до змін, що відбуваються на всій планеті, в тому числі до зміни стану земної атмосфери.

Міські острови тепла

Середовища великих міст змінюють природні умови. У містах повітря зазвичай сухіше і тепліше на кілька градусів за Цельсієм, ніж у приміських районах. Різниця температур може досягати 15°C. У населених пунктах також спостерігається зниження швидкості вітру. Внаслідок нагрівання міських територій протягом доби та виділення тепла штучними джерелами (зв’язок, промисловість) утворюються сильні висхідні течії (конвекція), що призводить до формування локального осередку низького тиску над містом. У результаті в місто надходить більш прохолодне і чисте повітря з неміських районів. Це явище називається міським бризом. Вплив міських островів тепла на глобальне підвищення глобальної температури повітря невеликий і становить 0,002°C за 10 років.

Кислотний дощ

В результаті людської діяльності, головним чином спалювання викопного палива (наприклад, вугілля та бурого вугілля, сирої нафти), в атмосферу щорічно викидається понад 70 мільйонів тонн сірки. Лише 30-40% загальних викидів сірки надходять із природних джерел (наприклад, вулканічних процесів). Діоксид сірки з’єднується з краплями води, зваженими в атмосфері, утворюючи сірчану кислоту, яка випадає на поверхню Землі у вигляді кислотних опадів. Викиди вуглекислого газу та оксидів азоту, характерні для транспортних засобів, також відіграють роль в утворенні кислотних дощів, особливо в містах. Кислотні дощі впливають не тільки на підкислення ґрунту та води, але й пошкоджують тканини рослин, що в крайніх випадках призводить до знищення посівів і великих лісових масивів.

Глобальне потепління

Останніми роками питання потепління клімату стало серйозною проблемою та викликом для всього світу – це стосується не лише підвищення температури повітря. Клімат дає нам все більше чітких сигналів та інформації, які доводять необхідність вживати рішучих кроків для стримування негативних змін. Видимі наслідки глобального потепління включають:

• танення природних крижаних покривів і льодовиків,
• підвищення рівня води в морях і оцінки,
• більша частота та інтенсивність екстремальних погодних явищ (наприклад, тривала спека, сильні дощі та шторми, сильні урагани),
• порушення кругообігу води в природі (посухи і повені, в тому числі раптові);
• подовження вегетаційного періоду флори,
• заступання територій, раніше вкритих звичайною рослинністю, збільшення частоти та поширення лісових пожеж,
• зміни ареалу поширення видів флори і фауни, в тому числі шкідників і переносників інфекційних хвороб.

Між цими явищами т. зв позитивні зворотні зв’язки, що означають посилення негативних кліматичних явищ внаслідок дії інших факторів середовища. Одним із прикладів є танення льодовиків, яке оголює землю та піддає її більшій кількості сонячного світла, що спричиняє підвищення температури ґрунту. Це, в свою чергу, сприяє ще більш швидкому таненню льодовиків.

Ці явища мають широкі соціально-економічні наслідки. Основні наслідки глобального потепління включають: нести великі витрати через збитки, викликані екстремальними погодними явищами. Ключовим аспектом є також необхідність здійснення витрат на адаптаційні заходи. Якщо ми не зупинимо зміну клімату, її наслідки посиляться, створюючи ще більші втрати.

Команда  2

Визначте, на який із компонентів клімату може найбільше впливати діяльність людини. Поясніть причини цього явища.Кумедний факт

Південну частину Африки обтікають дві морські течії з різною температурою води. Холодна Бенгельська течія оточує західні береги південної Африки, сприяючи виникненню надзвичайно сухої пустелі Наміб. На іншому боці Африки, протікаючи вздовж її східних берегів, тепла Мозамбіцька течія (звана Агульяс у її південному руслі) викликає пишну рослинність на тих же широтах, що й пустеля Наміб.Увага!

Вчені вважають, що підвищення середньорічної температури повітря на Землі на кілька градусів загрожує дуже серйозними наслідками. Зміняться кліматичні зони, зміняться умови для ведення сільського господарства. Більшість крижаних щитів і льодовиків розтане, що призведе до підвищення рівня морів і океанів і, як наслідок, затоплення багатьох територій (підраховано, що навіть незначне підвищення температури, лише на 1 °C, може спричинити підвищення рівня моря від 31 см до 110 см). Можуть статися сильніші посухи, урагани та інші стихійні лиха.

Характеристика клімату за метеорологічними даними

Здатність вимірювати, записувати та представляти кліматичні дані дозволяє нам аналізувати кліматичні умови на Землі. Найкраще представити багато різних компонентів клімату з дуже високою точністю. Для аналізу клімату дуже допомагають графіки, що показують хід температури повітря й опадів у даному місці й у певний час (зазвичай рік), вони називаються клімограмами (кліматичні карти або кліматичні діаграми ) .


Кліматограми також можуть показувати інші елементи клімату (наприклад, відносну вологість). Дані, представлені на кліматичних картах, є усередненими значеннями за кілька десятиліть вимірювань і часто показують середньомісячні значення, таким чином не враховуючи екстремальних явищ – особливо сильних морозів або спеки, проливних дощів або надзвичайних посух. Середні значення іноді вводять в оману. У тропічних пустелях спостерігаються дуже великі добові амплітуди температури повітря. Якщо вдень температура піднімається до +40°C, а вночі опускається до 0°C, то в середньому ми отримуємо дуже приємну температуру 20°C. Тому кліматограми недостатньо для правильної характеристики клімату, і необхідно включити додаткову інформацію.

Нижче наведено приклад кліматограми, створеної на основі даних довгострокового періоду (1971-2000 рр.), зробленої у Високогурській обсерваторії метеорології ім. Тадеуш Холдис на Снєжці в горах Карконоше.

важливо!


Дані про окремі елементи клімату (наприклад, температура повітря, загальна кількість опадів, випаровування) отримують на основі вимірювань, які проводяться кілька разів на день. 


Потім розраховуються середньодобові, потім середньомісячні і, нарешті, середньорічні, які у разі тривалого ряду спостережень можуть бути усереднені за тривалий період.

Без детальних числових даних спробуйте скласти орієнтовні та спрощені кліматограми, що містять річний хід середньомісячних температур повітря та місячних сум опадів для трьох місць:

• Екватор в Бразилії,
• Тропік Рака в Сахарі,
• Південний полюс.

Кумедний факт

Кліматограми, складені для різних місць на Землі, іноді дуже схожі. Вони повідомляють нам про схожість особливостей клімату.

На основі лише кліматограми ми не можемо вказати лише одне місце на Землі, якому вона відповідає. Однак, якщо ми знаємо конкретне місце на карті світу і маємо кілька істотно різних кліматографів, ми можемо легко вибрати той, який показує клімат вибраного місця.

Основні кліматичні фактори

Клімат регіону — це сукупність метеорологічних величин, які створюють певні умови навколишнього середовища. Існує багато кліматичних факторів , які діють одночасно, щоб надати цій території ці характеристики. Взаємодіючі змінні виникають не тільки на рівні атмосфери, а й впливають на всі рівні над земною поверхнею. Необхідно враховувати, що тропосфера – це шар атмосфери, який формує клімат світу. Над цією тропосферою істотних відмінностей між зонами немає.

Значення кліматичних факторів

Багато людей плутають метеорологію з кліматологією. Коли ми говоримо про метеорологію, ми не маємо на увазі те, що ми називаємо погодою. Це означає, що якщо сьогодні чи завтра йде дощ, буде сонячно, буде сильний вітер, висока температура тощо. Крім того, сукупність метеорологічних явищ, які можуть виникнути в будь-який час, називається метеорологією . З іншого боку, якщо ми постійно реєструємо всі ці метеорологічні явища, і значення змінних тут призводять до формування цих явищ з часом, ми отримаємо клімат регіону.

З цієї причини ми робимо висновок, що клімат – це сума метеорологічних змінних, що відбуваються в часі та просторі. Всі ці змінні та їх значення дають кліматичні характеристики конкретної місцевості. Наприклад, середня температура, яка існує в певному регіоні планети, характеризує частину цього клімату. Залежно від середніх значень температури їх можна поділити на теплі, помірні або холодні області. Одним із найбільш незвичайних прикладів для нашої місцевості є середземноморський клімат. Цей клімат в основному характеризується високими літніми температурами та більш прохолодною та вологою зимою. Я маю на увазі, що ці види погодних опадів зосереджені в зимові місяці, тоді як літо сухіше.

Важливо поєднати метеорологічні дані та розробити загальні середні значення змінних, що складають клімат. Інші дані, які надто далекі від середнього, зазвичай не використовуються для визначення цього середнього значення. Майже у всіх районах є середні значення вітрових режимів, температури, кількості опадів, сонячної радіації та ін.

Кліматичні фактори

Як згадувалося раніше, низка метеорологічних змінних визначає кліматичні характеристики місцевості. Ці кліматичні фактори такі: висота і широта, нахил, вода, океанські течії, температура, опади, вологість, атмосферний тиск, хмарний покрив, вітер і сонячна радіація . Як бачите, кліматичних факторів багато, і їх значення можуть постійно змінюватися. Всі ці фактори так чи інакше впливають.

Наприклад, кількість сонячної радіації, яка може падати перпендикулярно до лінії тропіків, не така ж, як кількість сонячної радіації, яка досягає полюсів. Саме нахил сонячних променів визначає кількість сонячної радіації, яка доходить до нього. На основі цього визначаються середні значення температури. Це є причиною того, що середня температура на полюсах значно нижча, ніж у тропіках.

Енергія, яка змушує земну поверхню нагрівати навколишню атмосферу, неоднакова на всій планеті. Можна сказати, що висота та широта мають великий вплив. Розберемо різноманітні кліматичні фактори та їх вплив на його характеристики.

Висота і широта

Залежно від нашої висоти та широти ми повинні знати, що температура буде відрізнятися від інших метеорологічних змінних. На кожні 100 метрів підйому температура падає на 3 градуси Цельсія. Зі збільшенням висоти ми також бачимо, що атмосферний тиск такий же хороший, як і температура. Ці дві змінні, такі як температура та атмосферний тиск, роблять умови навколишнього середовища сприятливими для іншого типу розвитку життя.

Наприклад, існує велика кількість флори та фауни, які еволюціонували та адаптувалися до такого типу висоти. У цих місцях не вистачає їжі, мало рослинності, сильніший вітровий режим тощо. Це умови, які зовсім не сприяють розвитку біорізноманіття.

температура

Температура є найважливішою змінною у світі. Саме вона в основному визначає розвиток життя. Температура повинна бути в межах, необхідних для процвітання життя та заселення видів на території. Зі змінною температурою l впливають на хмари, вітер, дощ, атмосферний тиск, кількість сонячної радіації, що досягає поверхні , тощо.

Це означає, що одна атмосферна змінна не має абсолютного значення, але на неї впливатимуть інші кліматичні фактори.

Опади

Атмосферні опади є джерелом води в місцевості та підтримують вологість навколишнього середовища. Завдяки дощам рослинність може процвітати, а разом з нею й решта харчового ланцюга. Кількість опадів залежить від температури, кількості сонячної радіації, хмарності, атмосферного тиску і т. д. Як бачимо, немає такого кліматичного чинника, який би не обумовлювався іншими.

Хумедад

Вологість — це кількість пари, що міститься в повітрі. Це визначається режимом опадів у місцевості, температурою, вітром тощо. Чим більше опадів у певній місцевості і чим менше вітру, тим більше водяної пари може утримувати повітря.

Атмосферний тиск

Це сила, з якою повітря діє на нас і на поверхню землі. Ви визначаєте, що думає повітря. Як згадувалося раніше, атмосферний тиск знижується зі збільшенням висоти.

Кліматичні фактори: хмарність, сонячне радіаційне середовище

Якщо говорити про ці три кліматичні фактори, то вони найбільш різноманітні на поверхні землі. Кількість хмар у тропосфері в будь-який момент часу є елементом клімату, на який впливають кількість опадів, кількість сонячної радіації, що досягає поверхні, і вологість навколишнього середовища.

Вітер – це рух повітря, який визначає деякі кліматичні змінні, такі як вологість навколишнього середовища, зміни атмосферного тиску та сприяє випаровуванню води. Випаровування води є одним із ключових елементів кругообігу води.

Сонячна радіація є однією зі змінних, яка може найбільше змінюватися від однієї області до іншої. Це той, який дає кожному поверхню землі, а повітря та хмари зазвичай утримуються парниковими газами.

Сподіваюся, ця інформація допоможе вам дізнатися більше про кліматичні фактори та їх вплив.