Вспомните, как температура воздуха зависит от высоты солнца над горизонтом. Как температура и влажность воздуха зависят от характера подстилающей поверхности?
ОБРАТИТЕСЬ К ЭЛЕКТРОННОМУ ПРИЛОЖЕНИЮ. Орбитальное движение Земли.
1. Изменение освещения и нагрева поверхности Земли в течение года. Вы знаете, что в нашей стране в течение года сменяются четыре сезона: зима, весна, лето и осень. Почти везде в России зимой холодно, солнце даже в полдень стоит низко над горизонтом, дни очень короткие. Чем ближе к весне, тем длиннее дни: солнце выше поднимается над горизонтом. Приходит лето. Солнце восходит рано, заходит поздно, в полдень стоит высоко над горизонтом. И снова к осени уменьшается высота солнца, дни становятся короче, температура падает. Из наблюдений видно, что чем выше солнце, чем более отвесно падают его лучи, тем продолжительнее день, тем теплее. Эта зависимость была известна учёным Древней Греции (слово «климат» образовано от греческого «клима», что означает «наклон»).
Рис. 84. Освещение Земли: А — 22 июня; Б — 22 декабря
• Как изменяется угол падения солнечных лучей от экватора к полюсам? Почему это происходит? К чему приводит?
Изменение высоты солнца над горизонтом в одной и той же местности объясняется тем, что Земля движется вокруг нашего светила. При этом земная ось наклонена (направление её наклона совпадает с направлением на Полярную звезду). Угол наклона земной оси к плоскости орбиты Земли равен 66,5°. Получается, что в течение года солнце больше освещает то Северное полушарие, то Южное.
Северное полушарие больше всего света и тепла получает в июне, июле и августе. В это время здесь лето. 22 июня, в день летнего солнцестояния, в Северном полушарии самый длинный день; солнце поднимается над горизонтом выше всего. В Южном полушарии июнь, июль и август — зимние месяцы (рис. 84).
Лето в Южном полушарии наступает в декабре и длится по февраль. Самый длинный день в Южном полушарии — 22 декабря. В этот день во всех точках полушария солнце поднимается над горизонтом выше, чем в любой другой день (см. рис. 84).
Два раза в год, 21 марта и 23 сентября, Северное и Южное полушария освещены одинаково. Это дни равноденствия: и в Северном, и в Южном полушарии день равен ночи.
22 июня, когда в Северном полушарии самый длинный день, полуденное солнце находится в зените на параллели 23° с. ш. Эта параллель называется Северным тропиком, (Найдите его на карте полушарий в атласе.) Через полгода, 22 декабря, полуденное солнце стоит в зените на параллели 23° ю. ш. — Южном тропике. (Найдите его на карте полушарий.)
Рис. 85. Видимое суточное движение солнца над горизонтом на экваторе в дни равноденствия
К северу от Северного тропика и к югу от Южного тропика солнце никогда не бывает в зените.
22 июня, когда в Северном полушарии самый длинный день, на параллели 66,5° с. ш. в течение суток солнце не скрывается за горизонтом, т. е. наблюдается полярный день. 22 декабря, наоборот, круглые сутки — полярная ночь. Параллель 66,5° с. ш. называется Северным полярным кругом. (Найдите его на карте полушарий в атласе.)
В Южном полушарии на параллели 66,5° ю. ш. полярный день наблюдается 22 декабря, а полярная ночь — 22 июня. Параллель 66,5° ю. ш. — Южный полярный круг.
От полярных кругов к полюсам продолжительность полярного дня и полярной ночи увеличивается. На полюсах они длятся приблизительно по шесть месяцев. От полярных кругов к экватору наблюдается суточная смена дня и ночи (рис. 85, 86).
Рис. 86. Видимое суточное движение солнца над горизонтом на 45° с. ш. в дни равноденствия и солнцестояния
Тропики и полярные круги разделяют поверхность Земли на пояса, различающиеся количеством света и тепла, получаемого от солнца: тропический между тропиками, два умеренных между тропиками и полярными кругами в Северном и Южном полушариях, два полярных между полюсами и полярными кругами в Северном и Южном полушариях.
2. Зависимость климата от близости морей и океанов и направления господствующих ветров. Обычно климат по берегам морей и океанов отличается от климата внутри материка. Например, на острове Великобритания во все времена года преобладает облачная погода, из низких облаков моросит мелкий дождь. Снег выпадает редко и держится недолго. Часто бывают туманы. В Лондоне средняя температура января +4 °С, а июля — +18 °С (вычислите годовую амплитуду). Осадков выпадает много, до 1000 мм в год, и распределены они по сезонам довольно равномерно. Климат, для которого характерна достаточно тёплая зима, прохладное лето, небольшая годовая амплитуда температур, много осадков, называется морским.
Рис. 87. Зависимость климата местности от её положения по отношению к океанам
Если продвигаться от острова Великобритания на восток, то годовая амплитуда температур увеличивается, а среднегодовое количество осадков уменьшается. Климат становится вначале умеренно континентальным, потом континентальным и, наконец, резко континентальным. Чем больше годовая амплитуда температур и меньше среднегодовое количество осадков, тем континентальнее климат (рис. 87).
В некоторых местах земного шара побережья океанов имеют климат не морской, а континентальный (см. диаграмму осадков для города Аден на рис. 82). Объясняется такое явление в том числе и тем, что в этих местах преобладают ветры, дующие с суши на океан.
ЗАДАНИЯ. Познакомьтесь с рисунком 87. Широта городов, обозначенных на нём, примерно одинакова. 1. Определите, как в направлении с запада на восток изменяется: а) средняя температура января; б) средняя температура июля; в) годовая амплитуда температур; г) годовое количество осадков. Сделайте вывод. 2. Установите, какой климат характерен для: а) Калининграда; б) Москвы; в) Новосибирска; г) Читы; д) Петропавловска-Камчатского.
На климат Дальнего Востока влияют муссоны. Для умеренного муссонного климата характерна сухая холодная зима и прохладное дождливое лето.
3. Зависимость климата от океанических течений. Влияние океанов на климат усиливается под воздействием тёплых и холодных течений.
На Кольском полуострове есть город-порт Мурманск. (Найдите его на карте России.) К нему весь год подходят суда, так как Баренцево море в этом районе не замерзает. Несмотря на то что Мурманск находится в полярном поясе, зима здесь сравнительно тёплая. Средняя температура января в Мурманске почти такая же, как в Москве, -11 °С, хотя Москва расположена гораздо южнее. Такие особенности климата Мурманска объясняются тем, что в Баренцевом море проходит ветвь тёплого Северо-Атлантического течения. Воздух над морем зимой согревается и «отепляет» сушу.
Влияние холодного течения на климат можно видеть на примере Лабрадорского течения. Воздух над ним охлаждается и, перемещаясь на сушу, понижает над ней температуру. Климат полуострова Лабрадор настолько холоден, что в северной его части не растут деревья. Между тем Скандинавский полуостров, расположенный на той же широте, покрыт лесами.
Океанические течения оказывают влияние на выпадение осадков в прибрежных частях материков. Так, у берегов Южной Америки, к которым подходит холодное Перуанское течение, находится пустыня Атакама.
4. Зависимость климата от высоты местности над уровнем моря и рельефа. Большое влияние на климат оказывает не только высота над уровнем моря, но и расположение горных хребтов. Например, горы Гималаи протянулись с запада на восток. С Индийского океана на север ветры переносят влажные воздушные массы, но на пути они встречают мощную преграду в виде гор. Тёплый влажный воздух, доходя до них, поднимается вверх по склонам и охлаждается; при этом образуются облака, из которых выпадают осадки (рис. 88). На южных склонах Гималаев выпадает огромное количество осадков; в Черапунджи, например, до 12 тыс. мм в год. Перевалив через хребет, воздух опускается и нагревается. Конденсации водяного пара не происходит, поэтому осадки не выпадают. К северу от Гималаев раскинулись безводные пустыни.
Рис. 88. Влияние горных хребтов на выпадение осадков
Известно, что температура воздуха в тропосфере с высотой понижается. Поэтому в местах, расположенных на большой высоте над уровнем моря, климат отличается суровостью. Например, на Памире, на высоте около 4000 м над уровнем моря, зимы бывают такие же холодные, как и на севере Евразии, хотя Памир расположен на широте Греции. Иногда температура зимой понижается до -50 °С, а средняя температура января -18 °С. Средняя температура июля на Памире не выше +20 °С. Климат здесь высокогорный.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Расскажите, как освещается и нагревается солнцем 22 декабря: а) Южное полушарие; б) Северное полушарие. 2. На контурной карте полушарий красным цветом выделите тропики, а синим — полярные круги. Закрасьте пояса освещённости: тропический — красным, умеренные — жёлтым, полярные — зелёным. В каком поясе освещённости находится ваша местность? 3. Перечертите в тетрадь таблицу 3 и заполните её. 4. Чем морской климат отличается от континентального? 5*. Какой океан не влияет на климат России? Почему? 6*. Охарактеризуйте климат своей местности по плану: а) пояс освещённости; б) влияние морей и океанов; в) влияние рельефа (на какой высоте над уровнем моря находится местность; какие формы рельефа находятся к северу, югу, западу и востоку и какое влияние они оказывают на климат местности); г) тип климата (морской, континентальный и др.).
ТАБЛИЦА 3. Освещение Земли солнцем в разное время года
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ