ЖАРКИЙ КЛИМАТ — Метеорологический словарь
ЖАРКИЙ КЛИМАТ — Метеорологический словарь — Komimeteo.ru
|
| : : : : |
|
Он соответствует географическим поясам экваториальному, субэкваториальному и тропическому. Жаркий климат охватывает около половины земного шара. В зависимости от величины атмосферных осадков и их распределения по сезонам года, что связано с разницей циркуляционных процессов атмосферы в разных поясах, при жарком климате формируются разнообразные ландшафты.
04
ru обязательна.Жаркий климат станет нормой. Чл.-корр. РАН В.А. Семенов о смене климатической парадигмы
В этом году мы стали свидетелями аномальной жары в Европейской части России. А что ждет наш климат в будущем и как это связано с глобальным потеплением? Периоды аномально жаркой погоды будут повторяться чаще и длиться дольше, считает известный климатолог, член-корреспондент РАН, заместитель директора по науке Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН и заведующий лабораторией климатологии Института географии РАН
─ Сейчас, во время пандемии коронавируса, мир разделился на два лагеря: кто-то убежден в том, что нужно вакцинироваться, другие же ─ категорически против. Немало и тех, кто вообще отрицает, что болезнь действительно существует. Нечто похожее складывается и с глобальным потеплением: есть люди, которые не верят, что глобальное потепление реально и идет полным ходом.
Что вы думаете об этом?
─ Вы правы. Я тоже нахожу много аналогий между ситуацией с COVID-19 и ситуацией с изменениями климата. Оба этих вопроса сильно политизированы и очень затрагивают жизнь социума с точки зрения медийного напора; некоторые предпринимаемые меры кажутся людям необоснованными, неэффективными. Сходство еще в том, что в обоих случаях важно разделять причину и следствия: предпринимаемые меры в виде введения пропусков и т.д. кому-то могут не нравиться и, действительно, могут быть излишними, тем не менее отрицать существование причины в виде такого серьезного заболевания, как коронавирус ─ глупо.
Точно так же и с климатом. Изменения климата происходят и связаны в последние десятилетия прежде всего с антропогенным влиянием. Принимаемые меры для борьбы с этим процессом могут для многих стран стать еще одной проблемой в экономике, но это не значит, что изменения климата нет или что человек на этот процесс не влияет. Да, переход к новой, «зеленой энергетике» ─ это существенная нагрузка на экономику, но отрицать очевидные научные факты, отрицать наличие глобального потепления ─ крайне неразумно.
Мы с вами сейчас говорим о разнице повесток. С одной стороны, физика изменения климата однозначно говорит нам, что рост парникового эффекта является причиной долгосрочных (на масштабах от 50 до 100 лет) наблюдаемых изменений: то есть рост температуры вследствие увеличения концентраций парниковых газов в атмосфере ─ это физический факт, подтвержденный как теоретически, так и экспериментально. А с другой стороны, встает вопрос: а как этот факт используется политиками? И это уже совершенно другая повестка, не нужно их смешивать. Люди выставляют себя не в лучшем свете, когда начинают отрицать глобальное потепление или влияние человека на этот процесс, стремясь таким образом обосновать свое неприятие навязываемой мировой климатической политики.
Долина Смерти, Калифорния ─ самое жаркое место на планете. 10 июля 1913 г. здесь зафиксировали мировой температурный максимум ─ плюс 56,66 градуса Цельсия. Фото:
© avsmal| shutterstock.com
Глобальное потепление, конечно, существует, и даже самые рьяные скептики, которые лет 20 лет тому назад могли говорить, что оно незначительное, сейчас уже думают иначе.
Сегодня наука располагает качественными инструментальными данными, и мы видим, как за последние 150 лет выросла температура, как изменились другие характеристики климатической системы. Интенсивно тают морские льды, океан греется вплоть до больших глубин, меняется его химический состав в поверхностном слое, происходит закисление морской воды из-за растущего потока углекислого газа из атмосферы в океан. Мы видим, как меняется состав атмосферы, измеряя рост парниковых газов: углекислого газа, метана, закиси азота. В последние двадцать лет мы уже очень точно определяем радиационный баланс со спутников.
─ Все эти измерения позволяют отличить антропогенное влияние от естественных природных процессов?
─ Достаточно точные измерения спектров излучения со спутников ведутся уже больше десятилетия.
На фоне растущей концентрации парниковых газов мы видим окно поглощения углекислого газа. Мы также видим, сколько радиации поглощается, возвращается обратно на землю и приводит к парниковому эффекту. Причем все это согласуется с теми оценками, которые были даны и ранее, 30-40 лет назад. И, да, мы констатируем, что рост увеличения парниковых газов связан именно с антропогенными выбросами, потому что изотопный состав природного углерода и антропогенного (то есть того углерода, который был захоронен миллионы лет назад под землей, а теперь сжигается и попадает в атмосферу) ─ разный. Углерод, который выделяется из растений в процессе фотосинтеза, и углерод антропогенный сегодня уже четко можно разделить.
Более того, мы знаем временные масштабы изменений и порядок величин потоков различных компонентов углеродного цикла. Мы знаем, сколько сжигается нефти, угля, газа, сколько мы выбрасываем метана и так далее. Так вот, антропогенный поток уже сравним с потоками на границе атмосфера-океан и атмосфера-суша.
Эта величина настолько значительна, что экосистемы океана и суши уже не могут переварить дополнительный поток углекислого газа, и он начинает накапливаться в атмосфере. Здесь все зависит от временных масштабов: если такое же количество углекислого газа выбросить в атмосферу, скажем, в течение миллиона лет, то это избыточное количество парниковых газов потихоньку поглотилось бы в океан, затем в океанических осадках мертвых организмов ушло бы на дно, и там было бы захоронено. Аналогичное захоронение углерода происходило бы и на суше. Но сейчас рост дисбаланса углеродного цикла происходит слишком быстро: буквально в течение десятилетий…
─ И поэтому наш океан уже не справляется?
─ Да, десять гигатонн углерода ни океан, ни суша уже не могут переварить ─ это слишком много. Поэтому и накапливается в нашей атмосфере этот углерод, углекислый газ.
─ А атмосфера ведь может сама очиститься?
─ Так в том-то все и дело, что атмосфера избавляется от углекислого газа, «сбрасывая» его либо на сушу, либо в океан, но этот «сток» ограничен: он не может расти быстро, и на такую величину.
Впервые за всю историю Земли влияние человека оказалось выше тех природных рамок, в которых система может демпфировать (прим., ослабить, успокоить) вредные воздействия и как бы переварить их. И это на самом деле интересный философский факт: в начале века, когда человек впервые продемонстрировал, что может управлять региональными атмосферными процессами, например, вызывать искусственный дождь, это вызвало море дискуссий (философских, религиозных и так далее). Это стало одним из значимых моментов в развитии философской мысли. То же самое и происходит и сейчас: человек впервые оказался способен влиять на климат всей планеты. Это удивительный, знаковый для развития сосуществования человека и природы (ноосферы) факт.
Атмосфера Земли (снимок с МКС, 2006 г.). Фото: https://earthobservatory.nasa.gov
─ В истории Земли уже были периоды как больших потеплений, так и похолоданий.
В чем принципиальное отличие нынешней ситуации?
─ Да, у нас были случаи, когда и на 10, 20 градусов больше была температура. И были также периоды, когда в экваториальном Тихом океане температуры превышали 40 градусов Цельсия. Был и период полного обледенения, когда вся земля вообще была покрыта льдами и снегом. Диапазон изменения температуры за 4,5 миллиарда лет истории Земли был огромным, но все эти изменения происходили миллионы, сотни миллионов лет назад, а то и миллиарды лет назад ─ когда и состав атмосферы был совсем другим.
Во время четвертичного периода, в течение перехода от периодов оледенений к периодам межледниковья, изменения температуры составляли порядка 6-10 градусов. Но все это, опять же, происходило на масштабах около 100 или 40 тысяч лет, как в случае с последним межледниковьем, которое началось 12 тысяч лет тому назад ─ температуры выросли, достигли максимума примерно 6000 лет назад. И с тех пор температура понижается медленно. За две тысячи лет температура в Северном полушарии понизилась примерно на градус.
А сейчас она на тот же градус выросла за 100 лет! То есть мы видим в 20 раз более быстрые темпы потепления, чем это было в течение последних двух тысяч лет. В этом-то и проблема.
Мы знаем, что человек более-менее комфортно живет от широты 60 градусов и южнее: это Санкт-Петербург в России, Берген в Норвегии и т.д. Есть достаточно много северных городов, где люди живут неплохо. Точно так же мы приспособились и к жаре, вспомнить тот же Дубай, средняя температура достигает 40-50 градусов Цельсия. Человек с современными технологиями, конечно, может приспособиться практически к любому климату. Проблема климатических изменений заключается прежде всего в их быстроте, плотности и хрупкости созданной им современной инфраструктуры.
Дубай, ОАЭ. Средняя температура здесь достигает 40-50 градусов Цельсия. Фото: https://pixabay.com/ru/
─ Парадоксально, что от глобального потепления больше всего могут пострадать страны, которые вносят в этот процесс наименьший вклад, например страны Африки.
─ Да. Известно, что наибольший вклад в глобальное потепление вносят такие государства, как США, Китай, Индия, Россия, которая, кстати, далеко не на первых местах в этом плане. Если рассматривать совокупные эмиссии Евросоюза, то они выйдут на третье место, обогнав Индию. Проблема заключается в том, что изменения происходят стремительно, но развивающиеся страны к этому адаптироваться быстро не могут, поэтому они будут страдать, и причем не от каких-то прямых последствий вроде роста температуры (уж это, я думаю, в Африке переживут), а, скажем, от изменения гидрологического цикла: нехватка воды может стать настоящей проблемой. Засухи, подъем уровня воды, экстремальные погодные явления ─ со всем этим развивающимся странам будет очень сложно бороться, ведь они не располагают теми ресурсами, которые есть у технологически развитых регионов.
Аномальная жара в Москве, 2021 г. Фото: Ярослав Чингаев / Regnum.
─ В этом году у нас было аномально жаркое лето в Европейской части России, случилось наводнение в Крыму.
Эти события связаны с глобальным потеплением?
─ Мы считаем, что в целом да, но связать напрямую какое-то отдельное событие с глобальным потеплением, конечно, нельзя. Для того, чтобы установить такую связь с использованием только статистических методов, нам нужно иметь хотя бы 20-30, а лучше 40-50 лет такого аномально жаркого климата. Тогда бы мы могли посмотреть на статистику и сделать достоверные оценки, сравнить с более холодным климатом. Пока что мы живем от силы лет 10 в таком аномально теплом климате, а экстремальные события по определению редкие. Поэтому мы идем другим путем: мы изучаем физику процессов, смотрим, а что послужило причиной такой аномальной жары, какие параметры циркуляции атмосферы и ее термодинамики? Как эти параметры меняются при изменениях климата? И пока что происходящее укладывается в нашу картину тех изменений динамики атмосферы, которую мы ожидаем при глобальном потеплении.
Главной причиной аномальной жары в этом году стал продолжительный антициклон, который навис над европейской территорией России.
Такие антициклоны называются блокирующими, потому что они блокируют зональный перенос ─ зональный поток с запада на восток из Северной Атлантики. Влажный и прохладный атлантический воздух как бы упирается в этот антициклон и начинает его обтекать с севера или с юга, зональный поток расщепляется. Поэтому к нам атлантическая прохлада не доходила.
Такие антициклоны образуются постоянно, и это явление известно с тех пор, как стали изучать динамику атмосферы. Что происходит в этом антициклоне ─ понятно, но проблематично спрогнозировать, когда он возникнет и, особенно, когда он разрушится, потому что эти процессы связаны с нелинейной динамикой, с бифуркацией в динамической системе, поэтому предсказать, когда система достигнет этой точки, очень сложно.
Наводнение в Крыму, июль 2021 г. Фото: Alexey Pavlishak / Reuters
На фоне аномальной жары и отсутствия осадков на европейской территории России в черноморском регионе, в Крыму, наоборот, прошли мощные ливни, приведшие к наводнениям и серьезным негативным последствиям для населения и инфраструктуры.
Эти события также связаны как с зависшим над Москвой антициклоном, так и с региональными изменениями климата. Зональный поток с запада, с которым в центральную Россию приходят циклоны, вынужден обтекать блокирующий антициклон с юга и с севера, что увеличивает вероятность прохождения циклонов на юге России и на севере. Циклон, прошедший южнее российского побережья Черного моря и стал причиной сильных ливней. При этом нужно учитывать, что температура поверхности Черного моря за последние 40 лет также выросла примерно на 2 градуса в летние месяцы. Таким образом, воздух над морем стал более теплым и влажным, а значит, более неустойчивым. Именно этот воздух проходящий вдоль побережья циклон выносит на сушу, где он вынужден подниматься, обтекая предгорья. А при подъеме может развиться процесс глубокой конвекции, когда образуются мощные восходящие потоки воздуха, засасывающие влажный приповерхностный воздух и выливающие конденсирующуюся при подъеме влагу в виде интенсивных осадков. Именно развитие такого процесса было причиной сильных осадков и наводнения в Крымске в 2012 г.
В наших исследованиях мы показали, что если бы температура поверхности Черного моря была на 2 градуса ниже, чем сейчас, примерно как в 1980-х гг., то сильных осадков бы не было. Рискну предположить, что и на интенсивность ливней в Крыму этим летом также повлиял рост температуры моря.
─ Чего нам ждать в будущем? В Европейской части России станет еще жарче?
─ Ожидается, что к концу XXI века температура поднимется как минимум на несколько градусов. Причем в России теплеет гораздо быстрее, чем на остальной планете ─ это так называемое арктическое усиление. В тропиках подъем годовой температуры может составить 2-3 градуса, в то время как в России эта величина, вероятно, составит около 5-6 градусов. Зимой у нас может стать теплее на 8 градусов, а летом ─ на 4. За последние 30 лет температура в Московском регионе летом выросла примерно на 1,5 градуса, а в некоторых местах и на 2 градуса.
─ Тоже немало.
─ Да, и мы уже заметили изменившийся характер погоды.
2 градуса ─ это уже разница между средней температурой июня и июля, то есть июнь в Москве сейчас становится таким, каким был июль 30-40 лет назад. Мы видим, что положительные скачки температуры из года в год становятся более мощными. Причины таких сильных аномалий кроются не только в общем повышении температуры, но и в динамике атмосферы.
При таком потеплении мы видим, что в Москве погода движется в сторону привычной для южных регионов погоды: Воронеж, Ростов-на-Дону и так далее. Наблюдаются циклы жара-ливень или просто аномально теплая погода, похожая на погоду на юге России. Только на юге все к этому привыкли, а нам еще предстоит приспособиться.
─ Выходит, что лет через 50, а может и раньше, Москва превратится в Ростов-на-Дону?
─ Пока что все указывает на то, что так и будет, мы движемся в этом направлении. Хорошо это или плохо? Учитывая, что у нас подавляющее большинство населения живет в холодовом стрессе (средняя температура зимой минус 15 градусов ─ это не очень приятно, не говоря уже о более низких температурах), то, возможно, более теплая зима станет для многих позитивным моментом.
Поэтому рост температуры зимой, скажем, на 6-8 градусов в принципе воспринимается большинством позитивно, как мне кажется. Если взять Московский регион ─ это означает, что где-то к 2060-2070-м годам зима у нас будет как сейчас где-нибудь в Гамбурге: ночью морозец минус 3-5 градусов, а днем плюс 2-3 градуса.
─ А летом опять аномальная жара?
─ Летом температура поднимется примерно на 3-4 градуса, как я уже упоминал. Придем к нынешнему Ростову-на-Дону, наверное. А может, и не дойдем до него. Для сравнения: в Нью-Йорке еще жарче, однако на это никто не жалуется, и очень многие люди мечтают туда переехать. Главное ─ это адаптация, готовность к переменам. Речь идет прежде всего о готовности инфраструктуры наших городов, особенно это касается ливневых канализаций.
─ Хотелось бы также поговорить с вами об Арктике ─ еще одной интересной теме, которой вы занимаетесь. Правда ли, что льды Арктики тают со скоростью, которая давно уже превзошла все самые пессимистические прогнозы?
─ Площадь арктических льдов действительно стремительно сокращается.
За последнее десятилетие она сократилась на 13%. Это очень много. Площадь летних морских арктических льдов по сравнению с 1970-ми годами уменьшилась уже наполовину. Причем в 2005-2010 годах это таяние еще сильнее ускорилось и пошло вниз, если посмотреть на графики. Почему? Вопрос пока остается открытым. Возможно, это связано с достижением какой-то точки неустойчивости в арктической системе, после чего запускается некая положительная обратная связь, ускоряющая эти изменения еще больше. А может быть, это какая-то естественная флуктуация, которая наложилась на тренд, связанный с антропогенным воздействием, с общим потеплением. Вот это пока, откровенно скажу, неясно. Но факт остается фактом: изменения ускорились. Какой-то одной причины может и не быть, но пока что анализ показывает, что без сильной внутренней флуктуации климата там не обошлось. Возможно, все это произошло в рамках естественного природного цикла, который должен дальше пойти на убыль. Но вот пойдет ли? С учетом все возрастающего антропогенного воздействия мы не можем однозначно ответить на этот вопрос.
В будущем есть риск того, что лед в Арктике вообще станет сезонным явлением.
За последнее десятилетие площадь льда в Арктике сократилась на 13%. Фото: Национальный парк «Русская Арктика» / РГО
Площадь арктических морских льдов (в млн. км2) в марте (синие кривые, шкала слева) и сентябре (красные кривые, шкала слева) по разным данным. Слайд предоставлен В.А. Семеновым.
─ Владимир Анатольевич, а в целом вы, будучи климатологом, к какому сценарию будущего склоняетесь: позитивному или негативному?
─ Как говорится, у природы нет плохой погоды. Я бы это выражение распространил и на климат. Да, диапазон тех изменений, которые нам грозят (6-8 градусов изменения температуры в России) огромен, но все же он лежит в тех диапазонах температурного режима, в которых мы перемещаемся, переезжая с юга на север или с запада на восток по территории России.
Значит, мы можем приспособиться, адаптироваться к таким изменениям климата. Другое дело ─ что это потребует больших осознанных, на основе научного подхода, и просчитанных мер во всех областях: строительство, индустрия, медицина и т.д. Если такие меры будут предприняты, то мы сможем избежать серьезных негативных последствий и адаптироваться к новому климатическому режиму. Но этим нужно заниматься уже сейчас, иначе в будущем нам придется терпеть убытки. В целом, я бы не стал смертельно пугаться грядущих изменений, но заявил бы о серьезной опасности недооценки климатического фактора при долгосрочном планировании и развитии нашей страны.
климатических зон | Министерство энергетики
Здания
Building America определяет методы строительства на основе климатических зон для достижения максимальной экономии энергии в доме. На этой странице представлены некоторые общие рекомендации по определению различных климатических регионов на основе градусо-дней отопления, средних температур и осадков.
Вы также можете просмотреть Руководство по определению климатических регионов по округам.
Жарко-влажный
Жарко-влажный климат обычно определяется как регион, в котором ежегодно выпадает более 20 дюймов (50 см) осадков и где имеет место одно или оба из следующих условий:
- A 67°F (19,5°C) или выше по влажному термометру в течение 3000 или более часов в течение 6 самых теплых месяцев года подряд; или
- Температура смоченного термометра 73°F (23°C) или выше в течение 1500 или более часов в течение 6 самых теплых месяцев подряд в году.
Смешанно-влажный климат
Смешанно-влажный климат обычно определяется как регион, который получает более 20 дюймов (50 см) годового количества осадков, имеет примерно 5400 градусо-дней отопления (65°F на основе) или меньше и где средняя месячная температура наружного воздуха опускается ниже 45 ° F (7 ° C) в зимние месяцы.
Жарко-сухой
Жарко-сухой климат обычно определяется как регион, в котором выпадает менее 20 дюймов (50 см) осадков в год и где среднемесячная температура наружного воздуха остается выше 45°F (7°C) на протяжении всего периода эксплуатации.
год.
Смешанно-сухой
Смешанно-сухой климат обычно определяется как регион, который получает менее 20 дюймов (50 см) годового количества осадков, имеет примерно 5400 градусо-дней отопления (65°F на основе) или менее, и где средняя месячная температура наружного воздуха опускается ниже 45 ° F (7 ° C) в зимние месяцы.
Холодный
Холодный климат обычно определяется как регион с примерно 5400 градусо-дней отопления (65°F на основе) или более и менее приблизительно 9000 градусо-дней отопления (65°F на основе).
Очень холодный
Очень холодный климат обычно определяется как регион с примерно 9 000 градусо-дней отопления (65°F на основе) или более и менее приблизительно 12 600 градусо-дней отопления (65°F на основе).
Субарктический
Субарктический климат обычно определяется как регион с примерно 12 600 градусо-дней отопления (65° базис) или более.
Морской
Морской климат обычно определяется как регион, отвечающий всем следующим критериям:
- Средняя температура самого холодного месяца между 27°F (-3°C) и 65°F (18°C)
- Средняя температура самого теплого месяца ниже 72°F (22°C)
- Не менее 4 месяцев при средней температуре выше 50°F (10°C)
- Сухой сезон летом.
Месяц с наибольшим количеством осадков в холодное время года имеет как минимум в три раза больше осадков, чем месяц с наименьшим количеством осадков в остальное время года. Холодный сезон длится с октября по март в Северном полушарии и с апреля по сентябрь в Южном полушарии.
Месяц с наибольшим количеством осадков в холодное время года имеет как минимум в три раза больше осадков, чем месяц с наименьшим количеством осадков в остальное время года. Холодный сезон длится с октября по март в Северном полушарии и с апреля по сентябрь в Южном полушарии.Подробнее
Посетите страницу публикаций, посвященных климату, чтобы получить доступ к руководствам по передовому опыту для каждой климатической зоны и примерам использования новых и существующих домов.
- Влияние канального HPWH на кондиционирование помещений и использование энергии для нагрева воды – Лаборатория Центральной Флориды, дом
- Высокоскоростная система воздуховодов малого диаметра – Питтсбург, Пенсильвания
Связанные публикации
Информационный бюллетень Building America
Часто задаваемые вопросы
Все о климате
Климат — это долгосрочная картина погоды в определенной местности.
Погода может меняться от часа к часу, изо дня в день, от месяца к месяцу или даже от года к году. Погодные условия региона, которые обычно отслеживаются в течение как минимум 30 лет, считаются его климатом.
Климатическая система
В разных частях мира климат разный. В некоторых частях мира жарко и дождливо почти каждый день. У них влажный тропический климат. Другие холодные и покрытые снегом большую часть года. У них полярный климат. Между ледяными полюсами и жаркими тропиками есть много других климатов, которые вносят свой вклад в биоразнообразие и геологическое наследие Земли.
Климат определяется климатической системой региона. Климатическая система состоит из пяти основных компонентов: атмосферы, гидросферы, криосферы, поверхности земли и биосферы.
Атмосфера — самая изменчивая часть климатической системы. Состав и движение газов, окружающих Землю, может радикально меняться под влиянием природных и техногенных факторов.
Изменения в гидросфере, в том числе колебания температуры и солености, происходят гораздо медленнее, чем изменения в атмосфере.
Криосфера — еще одна устойчивая часть климатической системы. Ледяные щиты и ледники отражают солнечный свет, а теплопроводность льда и вечной мерзлоты сильно влияет на температуру. Криосфера также помогает регулировать термохалинную циркуляцию. Этот «океанский конвейер» оказывает огромное влияние на морские экосистемы и биоразнообразие.
Топография
Топография и растительность влияют на климат, помогая определить, как энергия Солнца используется на Земле. Обилие растений и тип земного покрова (например, почва, песок или асфальт) влияют на испарение и температуру окружающей среды.
Биосфера, совокупность живых существ на Земле, оказывает глубокое влияние на климат. Благодаря фотосинтезу растения помогают регулировать поток парниковых газов в атмосфере. Леса и океаны служат «поглотителями углерода», оказывающими охлаждающее воздействие на климат. Живые организмы изменяют ландшафт как за счет естественного роста, так и за счет созданных структур, таких как норы, плотины и насыпи.
Эти измененные ландшафты могут влиять на погодные условия, такие как ветер, эрозия и даже температура.
Климатические характеристики
Наиболее известные характеристики климата региона, вероятно, — это средняя температура и осадки. Изменения в дневных, дневных и сезонных колебаниях также помогают определить конкретные климатические условия. Например, в Сан-Франциско, Калифорния, и Пекине, Китай, годовые температуры и осадки одинаковы. Однако ежедневные и сезонные изменения делают Сан-Франциско и Пекин очень разными. Зима в Сан-Франциско ненамного прохладнее лета, а в Пекине летом жарко, а зимой холодно. Лето в Сан-Франциско сухое, а зима влажная. Влажный и сухой сезоны в Пекине меняются местами: дождливое лето и сухая зима.
К характеристикам климата также относятся ветер, влажность, облачность, атмосферное давление и туманность. Широта играет огромную роль в определении климата. Ландшафт также может помочь определить региональный климат. Высота региона, близость к океану или пресной воде, а также модели землепользования могут влиять на климат.
Любой климат является продуктом многих факторов, включая широту, высоту над уровнем моря, топографию, расстояние от океана и расположение на континенте. Например, на дождливый тропический климат Западной Африки влияет расположение региона вблизи экватора (широта) и его положение на западной стороне континента. Район получает прямой солнечный свет круглый год и находится в районе, называемом зоной межтропической конвергенции (ITCZ, произносится как «зуд»), где встречаются влажные пассаты. В результате климат региона теплый и дождливый.
Микроклимат
Конечно, климат не бывает однородным. Небольшие вариации, называемые микроклиматами, существуют в каждом климатическом регионе. На микроклимат в значительной степени влияют топографические особенности, такие как озера, растительность и города. Например, в крупных городских районах улицы и здания поглощают солнечное тепло, в результате чего средняя температура в городе становится выше, чем средняя температура в более открытых районах поблизости.
Это известно как «эффект городского острова тепла».
Большие водоемы, такие как Великие озера в США и Канаде, также могут иметь микроклимат. Например, в городах на южной стороне озера Онтарио более облачно и выпадает гораздо больше снега, чем в городах на северном берегу. Этот «эффект озера» является результатом холодных ветров, дующих над более теплой озерной водой.
Классификация климата
В 1948 году американский климатолог Чарльз Торнтвейт разработал систему классификации климата, которую ученые используют до сих пор. Система Торнтвейта опирается на водный баланс региона и потенциальную эвапотранспирацию. Потенциальная эвапотранспирация описывает количество воды, испаряемой с участка земли, покрытого растительностью. Такие показатели, как влажность и осадки, помогают определить индекс влажности региона. Чем ниже значение индекса влажности, тем более засушливый климат региона.
Основными классификациями в классификации климата Торнтуэйта являются микротермические, мезотермические и мегатермические.
Микротермический климат характеризуется холодными зимами и низкой потенциальной эвапотранспирацией. Большинство географов применяют этот термин исключительно к северным широтам Северной Америки, Европы и Азии. Микротермический климат может включать умеренный климат Бостона, Массачусетс; хвойные леса южной Скандинавии; и бореальная экосистема севера Сибири.
Мезотермальные области имеют умеренный климат. Они недостаточно холодны, чтобы поддерживать слой зимнего снега, но и не остаются достаточно теплыми, чтобы поддерживать цветущие растения (и, следовательно, эвапотранспирацию) в течение всего года. Мезотермальный климат включает Средиземноморский бассейн, большую часть прибрежной Австралии и регион пампасов в Южной Америке.
Мегатермальный климат жаркий и влажный. Эти регионы имеют высокий индекс влажности и поддерживают богатую растительность в течение всего года. Мегатермальный климат включает бассейн Амазонки; многие острова в Юго-Восточной Азии, такие как Новая Гвинея и Филиппины; и бассейн Конго в Африке.
Система классификации Кеппена
Хотя многие климатологи считают, что система Торнтвейта является эффективным и точным способом классификации климата, она сложна, и ее трудно нанести на карту. Система редко используется вне научных публикаций.
Самая популярная система классификации климатов была предложена в 1900 году русско-немецким ученым Владимиром Кеппеном. Кеппен заметил, что тип растительности в регионе во многом зависит от климата. Изучая данные о растительности, температуре и осадках, он и другие ученые разработали систему именования климатических регионов.
Согласно системе классификации климата Кеппена существует пять климатических групп: тропический, сухой, мягкий, континентальный и полярный. Эти климатические группы подразделяются на типы климата. В следующем списке показаны климатические группы и их типы:
Тропический
- Влажный (тропический лес)
- Муссонный
- Влажный и сухой (саванна)
9008 2 Сухой
- Засушливый
- Полузасушливый
Мягкий
- Средиземноморский
- Влажный субтропический
- Морской
Континентальный
- Теплое лето
- Прохладное лето
- Субарктический (бореальный)
Полярный
- Тундровый
- Ледяной покров
Тропический климат
В тропическую группу входят три типа климата: тропический влажный; тропический муссон; и тропический влажный и сухой.
Влажные тропические леса: тропические леса
Места с влажным тропическим климатом также известны как тропические леса. В этих экваториальных регионах самая предсказуемая погода на Земле, с теплыми температурами и регулярными дождями. Годовое количество осадков превышает 150 сантиметров (59 дюймов), а температура в течение дня меняется больше, чем в течение года. Самые низкие температуры, примерно от 20° до 23° по Цельсию (68°-73° по Фаренгейту), бывают незадолго до рассвета. Дневная температура обычно достигает 30-33° по Цельсию (86-9°С).1° по Фаренгейту). В тропических лесах очень мало сезонных изменений, а это означает, что среднемесячные температуры остаются довольно постоянными в течение всего года.
Тропический влажный климат существует в полосе, простирающейся примерно на 10° широты по обе стороны от экватора. Эта часть земного шара всегда находится под влиянием внутритропической зоны конвергенции. ITCZ следует по маятниковому пути в течение года, перемещаясь взад и вперед по экватору в зависимости от времени года.
Летом в Северном полушарии он движется на север, а зимой на юг.
В некоторых регионах с влажным тропическим климатом влажно круглый год. В других летом или зимой выпадает больше осадков, но у них никогда не бывает особенно засушливых сезонов. американский штат Гавайи; Куала Лумпур, Малайзия; и Белен, Бразилия, являются примерами областей с тропическим влажным климатом.
Тропический муссонный климат
Тропический муссонный климат чаще всего встречается в Южной Азии и Западной Африке. Муссон – это ветровая система, которая меняет свое направление каждые шесть месяцев. Муссоны обычно текут с моря на сушу летом и с суши на море зимой.
Летние муссоны приносят большое количество осадков в тропические муссонные регионы. Люди, живущие в этих регионах, зависят от сезонных дождей, которые снабжают их посевы водой. Индия и Бангладеш славятся своим муссонным климатом.
Тропический влажный и сухой климат: саванна
Тропический влажный и сухой климат иногда называют климатом «саванны» по названию пастбищной экосистемы, для которой характерны влажные и засушливые периоды.
Тропический влажный и сухой климат расположен сразу за пределами ITCZ, недалеко от экватора. У них три сезона. Один сезон прохладный и сухой, когда теплый и влажный ITCZ находится в противоположном полушарии. Еще один сезон жаркий и сухой по мере приближения ITCZ. Последний сезон жаркий и влажный, так как прибывает ITCZ, и в регионе месяцы наблюдается тропический влажный климат.
Жизнь в этих тропических влажных и сухих регионах зависит от дождей в сезон дождей. В годы, когда дожди невелики, люди и животные страдают от засухи. В особо дождливые годы в регионах могут возникать наводнения. Гавана, Куба; Калькутта, Индия; и обширная равнина Серенгети в Африке находится во влажных и сухих тропиках.
Сухой климат
Районы, находящиеся в группе сухого климата, встречаются там, где мало осадков. Различают два типа сухого климата: засушливый и полузасушливый. В большинстве засушливых климатов выпадает от 10 до 30 сантиметров (от четырех до 12 дюймов) дождя каждый год, а в полузасушливых климатических условиях выпадает достаточно, чтобы поддерживать обширные пастбища.
Температуры как в засушливом, так и в полузасушливом климате подвержены значительным дневным и сезонным колебаниям. Самые жаркие точки мира находятся в засушливом климате. 10 июля 1913 года температура в засушливом национальном парке «Долина Смерти» в Калифорнии, США, достигла 56,7 ° по Цельсию (134 ° по Фаренгейту) — это самая высокая температура, когда-либо зарегистрированная.
Хотя количество осадков ограничено во всех регионах с сухим климатом, есть несколько частей мира, где дожди никогда не идут. Одним из самых засушливых мест на Земле является пустыня Атакама в Чили, на западном побережье Южной Америки. На участках Атакамы, возможно, никогда не было дождя в истории человечества.
Полузасушливые районы, такие как малонаселенные районы Австралии, обычно получают от 25 до 50 сантиметров (10-20 дюймов) осадков в год. Они часто расположены между засушливыми и тропическими климатическими регионами.
Засушливый и полузасушливый климат может встречаться там, где движение теплого влажного воздуха блокируется горами.
Денвер, штат Колорадо, к востоку от американской части Скалистых гор, имеет такой тип сухого климата, известный как «тень дождя».
Мягкий климат
Регионы с мягким и континентальным климатом также называют районами с умеренным климатом. Оба типа климата имеют ярко выраженные холодные сезоны. В этих частях мира на климат в основном влияют широта и положение региона на континенте.
Средиземноморский
Средиземноморский климат характеризуется теплым летом и короткой мягкой дождливой зимой. Средиземноморский климат встречается на западном побережье континентов между 30° и 40° широты и вдоль берегов Средиземного моря.
Средиземноморское лето отличается ясным небом, прохладными ночами и небольшим дождем.
Влажный субтропический климат
Влажный субтропический климат обычно встречается на восточной стороне континентов. В таких городах, как Саванна, штат Джорджия, в США; Шанхай, Китай; и Сидней, Австралия, лето жаркое и влажное.
Зима может быть очень холодной. Осадки распределяются равномерно в течение года и составляют от 76 до 165 сантиметров (30-65 дюймов). В этих регионах часто случаются ураганы и другие сильные штормы.
Морское западное побережье
Погода по обеим сторонам континента обычно становится прохладнее по мере увеличения широты.
Морской климат западного побережья, мягкий климат, характерный для таких городов, как Сиэтл, штат Вашингтон, США, и Веллингтон, Новая Зеландия, характеризуется более продолжительной и прохладной зимой, чем средиземноморский климат. Морось выпадает примерно две трети зимних дней, а средняя температура составляет около 5 ° по Цельсию (41 ° по Фаренгейту).
Континентальный климат
Районы с континентальным климатом отличаются более холодной зимой, более продолжительным снегом и более коротким вегетационным периодом. Это переходные зоны между мягким и полярным климатом. Континентальный климат испытывает резкие сезонные изменения.
Разнообразие погодных условий в регионах с континентальным климатом делает их одними из самых впечатляющих мест для наблюдения за погодными явлениями. Осенью, например, обширные леса устраивают свое ежегодное яркое шоу перед тем, как сбросить листву с приближением зимы. Грозы и торнадо, одни из самых мощных сил в природе, образуются в основном в континентальном климате.
Существует три типа континентального климата: теплое лето, прохладное лето и субарктический. Все эти климаты существуют только в Северном полушарии. Обычно континентальный климат встречается внутри континентов.
Теплое лето
В регионах с теплым летним климатом часто бывают влажные летние сезоны, похожие на муссонный климат. По этой причине этот тип климата еще называют влажным континентальным. Большая часть Восточной Европы, включая Румынию и Грузию, имеет теплый летний климат.
Прохладное лето
Прохладный летний климат имеет зимы с низкими температурами и снегом.
Холодные ветры, дующие из Арктики, господствуют над зимней погодой.
Люди, живущие в этом климате, привыкли к суровой погоде, но те, кто не готов к такому холоду, могут пострадать. Например, многие солдаты французского императора Наполеона Бонапарта привыкли к мягкому средиземноморскому климату Франции. Зимой 1812 года тысячи людей погибли в лютый мороз, спасаясь от прохладного летнего климата России.0003
Субарктический
К северу от районов с прохладным летним климатом расположены районы с субарктическим климатом. В этих регионах, включая северную Скандинавию и Сибирь, очень долгие холодные зимы с небольшим количеством осадков. Субарктический климат также называют бореальным климатом или тайгой.
Полярный климат
Два полярных типа климата, тундра и ледяная шапка, расположены в пределах полярного и антарктического кругов вблизи Северного и Южного полюсов.
Тундра
В тундровом климате лето короткое, но много растений и животных.
Средняя температура в июле может достигать 10° по Цельсию (50° по Фаренгейту). Пейзаж украшают полевые цветы, а стаи перелетных птиц питаются насекомыми и рыбой. Киты питаются микроскопическими существами в холодных, богатых питательными веществами водах региона. Люди приспособились к жизни в тундре за тысячи лет.
Ледяная шапка
Немногие организмы выживают в климате ледяной шапки Арктики и Антарктики. Температура редко поднимается выше нуля, даже летом. Вездесущий лед помогает сохранять холодную погоду, отражая большую часть солнечной энергии обратно в атмосферу. Небо в основном чистое, осадков мало. На самом деле Антарктида, покрытая ледяной шапкой толщиной 1,6 километра (одна миля), является одной из самых больших и сухих пустынь на Земле.
Климат высокогорья
Многие географы и климатологи с годами модифицировали систему классификации Кеппена, в том числе географ Глен Трюарта, который добавил категорию высокогорного климата.
Существует два высокогорных типа климата: высокогорный и высокогорный. Как высокогорный, так и горный климат характеризуются очень разными температурами и количеством осадков. Восхождение на высокую гору или достижение плато может быть похоже на движение к полюсам. В некоторых горах, таких как гора Килиманджаро в Танзании, климат тропический у подножия и полярный на вершине. Часто высокогорный климат отличается от одной стороны горы к другой.
Влияние климата
Огромное разнообразие жизни на Земле во многом обусловлено разнообразием существующего климата и изменениями климата, имевшими место в прошлом.
Климат повлиял на развитие культур и цивилизаций. Повсюду люди по-разному адаптировались к климату, в котором они живут.
Одежда
Одежда, например, зависит от климата. Коренные арктические культуры Европы, Азии и Северной Америки, например, разработали теплую, прочную одежду из меха и шкур животных. Эта одежда была необходима для выживания в ледяном климате вблизи Северного полюса.
Многие парки, которые носят арктические народы, не только утепленные, но и водонепроницаемые. Это борется как с низкими температурами, так и с осадками, характерными для полярного климата.
Легкая бумажная ткань тапа, с другой стороны, является частью многих культур в теплом и влажном климате Полинезии, в южной части Тихого океана. Ткань тапа традиционно изготавливали из сушеных листьев, кокосовых волокон и коры хлебного дерева. Ткань тапа тонкая и теряет прочность при намокании, что было бы смертельно опасно вблизи полюсов, но неудобно только вблизи экватора.
Убежище
Климат также влияет на то, как цивилизации строят жилье. Например, древние анасази на юге Северной Америки строили квартиры в высоких скалах. Защищенная, тенистая территория обеспечивала жителям прохладу в жарком и сухом климате пустыни.
Юрта является частью самобытности многих культур в ветреной полузасушливой степи Центральной Азии. Юрты представляют собой своеобразный «передвижной дом», переносное круглое жилище, состоящее из решетки из гибких жердей и обтянутое войлоком или другой тканью.
Юрты защищают жителей от сильных ветров, а их портативность делает их идеальным сооружением для кочевых и полукочевых скотоводческих культур на пастбищах.
Сельское хозяйство
Развитие сельского хозяйства сильно зависело от климата. Древние земледельческие цивилизации, такие как Месопотамия и Индия, процветали там, где климат был мягким. Сообщества могли выращивать урожай каждый сезон и экспериментировать с различными видами сельскохозяйственных культур, домашним скотом и методами ведения сельского хозяйства.
Мягкий средиземноморский климат, в котором развивалась Римская империя, например, позволял фермерам выращивать такие культуры, как пшеница, оливки, виноград, ячмень и инжир. Домашний скот включал крупный рогатый скот, овец, коз, свиней и даже медоносных пчел.
Подобно древним римлянам, древние культуры бассейна Амазонки в Южной Америке также смогли разработать методы ведения сельского хозяйства. Основные одомашненные деревья в Амазонии в основном собирались для еды и лекарств: бразильские орехи, плоды инга инга (широко известные как «бобы для мороженого»), виноград амазонского дерева, абиу (еще один тропический фрукт) и плоды какао (семена которых известны как какао-бобы).
Сегодня фермеры по-прежнему настроены на климат. Они сажают определенные культуры в зависимости от ожидаемого количества осадков и продолжительности вегетационного периода. Когда погода не соответствует типичной климатической картине, это может означать тяжелые времена для фермеров и более высокие цены на продукты питания для потребителей.
Изменение климата
Климат не меняется изо дня в день, как погода, но меняется со временем. Изучение исторических изменений климата называется палеоклиматологией.
Климатические изменения происходят медленно, в течение сотен или даже тысяч лет. Например, периодические ледниковые периоды покрывали большие участки Земли ледяными шапками. Некоторые данные палеоклиматологии показывают, что пустыня Сахара когда-то была покрыта растениями и озерами в теплый «влажный век».
Изменение климата может произойти по многим причинам. Движение тектонических плит, вулканическая активность и наклон земной оси — все это влияет на климат.
Например, после извержения островного вулкана Кракатау в Индонезии в 1883 году зимы и даже лета в Азии и Европе стали холоднее и темнее. Вулканический пепел закрыл солнце. Фермерам пришлось приспосабливаться к более коротким и слабым вегетационным периодам. Климат по всему миру менялся годами.
Так называемый «Малый ледниковый период» — период изменения климата, продолжавшийся с 12 по 19 века. Малый ледниковый период не был настоящим ледниковым периодом, но описывает более холодный климат по всему миру. В Европе каналы в Великобритании и Нидерландах часто замерзали, что позволяло кататься на коньках. В Северной Америке европейские колонисты сообщали об особенно суровых зимах.
Глобальное потепление
После промышленной революции 19 века деятельность человека начала влиять на климат. Нынешний период изменения климата иногда называют «глобальным потеплением».
Глобальное потепление часто ассоциируется с безудержным «парниковым эффектом». Парниковый эффект описывает процесс, при котором некоторые газы (в том числе двуокись углерода (CO2), метан, закись азота (N2O), фторсодержащие газы и озон) улавливают солнечное излучение в нижних слоях атмосферы планеты.
Парниковые газы пропускают солнечный свет на поверхность Земли, но задерживают тепло, которое отражается обратно в атмосферу. Таким образом, они действуют как стеклянные стены теплицы.
Парниковый эффект — это природное явление, благодаря которому Земля остается достаточно теплой для поддержания жизни. Однако деятельность человека, включающая сжигание ископаемого топлива и вырубку лесов, приводит к беспрецедентным выбросам парниковых газов в атмосферу.
Текущий период изменения климата был задокументирован повышением температуры, таянием ледников и более интенсивными погодными явлениями.
Температура на нашей планете повысилась примерно на 1,1° C (2° F) с конца 19 века. Шестнадцать из последних 17 самых теплых лет за всю историю наблюдений пришлись на 21 век. По данным НАСА, не только 2016 год был самым теплым годом за всю историю наблюдений, но и восемь из 12 месяцев, составляющих год, были самыми теплыми за всю историю наблюдений.
Текущий период изменения климата также связан с массовым отступлением ледников, ледяных щитов и морского льда.
Более высокие температуры сократили количество ледников в Национальном парке ледников Монтаны со 150 в 1850 году до 26 сегодня. В 2017 году один из крупнейших когда-либо зарегистрированных айсбергов вошел в океан, когда огромный кусок шельфового ледника Ларсена C откололся от Антарктического полуострова. Более высокая температура океана и более высокая температура окружающего воздуха, вероятно, способствовали растрескиванию шельфового ледника и связанного с ним массивного антарктического ледяного щита. Наконец, за последние несколько десятилетий как протяженность, так и толщина арктического морского льда быстро сократились. Знаменитый Северо-Западный проход, опасный маршрут, соединяющий бассейны Северной Атлантики и Тихого океана, теперь обычно свободен ото льда и достаточно безопасен для плавания круизных судов.
Таяние ледников и ледяных щитов, а также расширение морской воды по мере ее нагревания способствовали беспрецедентному повышению уровня моря. Уровень моря повышается примерно на 2,3 миллиметра (0,2 дюйма) каждый год, что приводит к более частым наводнениям в прибрежных районах на 900%.
Повышение температуры может изменить воздействие на климат и даже классификацию региона. Например, низменные острова могут быть затоплены по мере подъема морской воды. Население островных государств, таких как Мальдивы или Коморские острова, было вынуждено задуматься о том, чтобы стать «климатическими беженцами» — людьми, вынужденными покинуть свои дома и мигрировать в другой регион.
Тепло в атмосфере может усилить взаимодействие различных погодных систем. Например, необычно засушливый климат в полузасушливом регионе может продлить засуху. В регионах с мягким климатом повышенная влажность воздуха, связанная с влажным климатом, может повысить вероятность ураганов и тайфунов.
Изменение климата также влияет на организмы и ареал видов. Организмам, приспособившимся к одному климату, возможно, придется мигрировать или адаптироваться к более теплым температурам. Например, ламантины — это морские млекопитающие, обитающие в тропических водах. По мере повышения температуры ламантины мигрируют на север вплоть до Нью-Йорка, штат Нью-Йорк.
С другой стороны, популяции белых медведей перемещаются все дальше на юг, поскольку арктического морского льда становится все меньше.
Изменение климата можно смягчить за счет сокращения выбросов парниковых газов. Это может означать инвестиции в новые технологии, большее использование возобновляемых источников энергии, повышение энергоэффективности старого оборудования или изменение поведения потребителей.
Краткий факт
Большой холод
Холодный климат Антарктиды делает ее единственным континентом на Земле, где нет постоянных жителей. Самая низкая температура, когда-либо зарегистрированная на уровне земли на Земле, -89,2° по Цельсию (-128,5° по Фаренгейту) — была на станции Восток в Антарктиде.
Краткий факт
Климограф Климограф отображает максимумы и минимумы температуры и количества осадков за определенный период времени. Климографы могут суммировать ежедневные, месячные, годовые или многолетние погодные условия, чтобы помочь климатологам определить климат региона.