Анализ правил организации азональных факторов (рельеф, геология и тектоника)




Скачать 345.66 Kb.
НазваниеАнализ правил организации азональных факторов (рельеф, геология и тектоника)
страница2/3
Дата конвертации20.08.2013
Размер345.66 Kb.
ТипАнализ
1   2   3
Анализ климатических характеристик (температура воздуха, давление, осадки)


В начале предыдущего раздела упоминалось, что на каждый регион воздействуют два вида факторов. Теперь, рассмотрев азональные, преступим к анализу зональных факторов, которые определяют одну из самых важных физико-географических характеристик местности – климат.

Климат в переводе с греческого языка буквально означает «наклон», и это не случайно. Под «klíma» древние философы подразумевали наклон земной поверхности к солнечным лучам, существование которого впервые было обнаружено Эвдоксом Книдским: он заметил возрастание наклона/угла падения солнечных лучей на земную поверхность по мере возрастания широты.

В наше время ось планеты находится под углом примерно 66,56°. Без наклона оси на Земле не было бы времён года, день и ночь в течение всего года длились бы одинаково, а среднесуточное количество солнечной энергии, достигающей определённой точки Земли, было бы постоянным.

В реальности наблюдается следующая закономерность. В промежутке между весенним и осенним равноденствиями из-за наклона земной оси Северное полушарие расположено ближе к Солнцу, поэтому северные широты получают больше света, чем южные. Летом дни становятся длиннее, а положение солнца – выше, чем в Южном полушарии, где это время зима. Спустя полгода Земля переходит на противоположную точку своей орбиты. Наклон оси остаётся таким же, однако теперь Южное полушарие оказывается ближе к Солнцу, там дни дольше, и света – больше. В Северном полушарии в это время зима.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, озвученный много веков назад тем же Эвдоксом Книдским, – первичная причина зональности – это неравномерное распределение солнечной энергии по широте вследствие шарообразной формы Земли.

Действительно, одинаковые порции солнечных лучей на экваторе приходятся на меньшую площадь и прогревают её сильнее, чем в высоких широтах, где та же порция солнечной энергии распределяется на большую площадь за счёт увеличения кривизны земной поверхности. Но, кроме того, широтная зональность зависит и от массы Земли, которая, в свою очередь, влияет на её способность удерживать атмосферу, служащую трансформатором и перераспределителем энергии. Именно благодаря наличию атмосферы (пригодной для жизни) существуют те поразительные различия, которые делают наш мир неповторимым и столь разнообразным. Поэтому в данном разделе речь пойдёт о роли атмосферы, её различных характеристик и явлений в климатообразовании.


Сначала дадим несколько определений.

Атмосфера – это газовая оболочка Земли с содержащимися в ней аэрозольными частицами, движущаяся вместе с Землёй в мировом пространстве как единое целое и одновременно принимающая участие во вращении Земли.

Погода – это физическое состояние атмосферы у земной поверхности и в нижних 30-40 км в данный момент времени.

Климат – это статистический многолетний режим погоды, свойственный той или иной местности на Земле и являющийся одной из ее географических характеристик.

Существует три основных цикла атмосферных процессов, формирующих погоду и климат:

  • теплооборот

  • влагооборот

  • общая циркуляция атмосферы (ОЦА).

Учитывая то, что основными характеристиками данных процессов являются: средняя температура воздуха (январь, июль), годовое количество осадков и давление воздуха (январь, июль), – логично обратится к соответствующим графикам на профиле.


  • Теплооборот

Источником энергии атмосферных процессов является солнечная радиация. Проходя сквозь атмосферу, она существенно ослабляется за счёт процессов поглощения, рассеивания и отражения. «Прорвавшаяся» радиация, поступая на земную поверхность, частично от неё отражается, но большей частью поглощается и идёт на нагрев воздуха, воды и почвы. Земная поверхность, как и воздух, будучи нагретыми, тоже испускает инфракрасное (тепловое) излучение. Наряду с вышеописанным радиационным обменом, теплооборот включает в себя ещё три позиции. Во-первых, турбулентный (в воздухе) и молекулярный (в почве) теплообмен, осуществляемый между земной поверхностью и атмосферой путём теплопроводности. Во-вторых, теплообмен, связанный с фазовыми превращениями воды, и, в-третьих, горизонтальный перенос тепла воздушными течениями в различных направлениях.

Все эти ступени теплообмена формируют температурный режим нашей планеты, являющийся самым главным элементом погоды и климата.

Так как температура воздуха напрямую зависит от солнечной радиации, то важно понять следующее. Радиационный баланс земной поверхности за год положительный повсюду на Земле, кроме ледяных плато Гренландии и Антарктиды. Это означает, что годовой приток поглощённой радиации больше, чем эффективное излучение за то же время. Но это вовсе не значит, что земная поверхность год от года становится всё теплее. Избыток поглощённой радиации над излучением уравновешивается передачей тепла от земной поверхности в воздух путём теплопроводности и при фазовых преобразованиях воды. Следовательно, для земной поверхности не существует радиационного равновесия в получении и отдаче радиации, но существует тепловое равновесие: приток тепла к земной поверхности как радиационными, так и нерадиационными путями равен его отдаче теми же способами.

При анализе данных графиков среднемесячных температур первое, что необходимо отметить, это понижение температуры воздуха при движении от экватора к полюсам. Это явление объясняется как раз углом инсоляции (приходящей прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность), изменения которого определяются в основном обращением Земли вокруг Солнца и ее вращением вокруг своей оси. Другими словами, чем больше угол, или чем выше Солнце над головой, тем больше величина инсоляции, и тем больше температура. Обратное утверждение имеет такие же закономерности.

Если бы мы построили графики инсоляции земной поверхности, то их линии имели бы более плавный вид, нежели линии графиков среднемесячных температур. Из этого можно заключить, что все локальные выпуклости графиков вверх или вниз объясняются не зональными факторами, а азональными, имеющими свою географическую специфику. Но так как их влияние не меняет общей тенденции, учитываем эти географические факторы климата в данном разделе.


Традиционно на Северном полюсе наблюдаем отрицательные температуры воздуха на протяжении всего года. Южнее она повышается, но в январе это происходит медленнее, чем в июле, что объясняется как элементарной сменой времён года: граница морских льдов располагается гораздо южнее (за Шпицбергеном), нежели летом – т.е. вращением Земли вокруг Солнца, так и более явным влиянием тёплого поверхностного Нордкапского течения летом у северного побережья Скандинавского полуострова.

Над Европой линии среднемесячных температур идут почти синхронно, средняя разница между ними составляет примерно 20ºC. Понижение температуры зимой в районе 60-70º с.ш. связано с орографией Скандинавских гор, а зимнее повышение температуры в районе 30-45º с.ш. обусловлено отепляющим действием Средиземного моря, воды которого летом нагреваются медленнее, чем суша, но зато зимой дольше сохраняют тепло.

Над Африкой мы видим почти зеркальное отображение графиков температур в зависимости от времени года, но разность между их, например максимальными среднемесячными значениями (северное полушарие – июль, южное – январь), существенна – до 17ºC. Это объясняется тем, что в северном полушарии протяжённость материка с запада на восток значительно больше, чем в южном, и как следствие этого там наблюдается более континентальный тип климата, в добавок усугубленный пустынным климатом Сахары.

В районе 40-60º ю.ш. линии графиков среднемесячных температур идут так близко друг к другу, как нигде на протяжении всего меридиана 20º в.д. Это обусловлено тем, что здесь он пересекает большой участок водной поверхности между Атлантическим и Индийским океаном. Высокая удельная теплоёмкость воды и низкая её теплопроводность снижают интенсивность нагревания и охлаждения поверхностных вод, тем самым сглаживая разницу температур в течение года. В отличие от периферии Северного Ледовитого океана в этих широтах главенствуют два мощных холодных поверхностных течения: Арктическое циркумполярное и течение Западных Ветров. Но их охлаждающее действие не нарушает широтной зональности, так как это течения субширотные и неограниченные поверхностью суши, как, например, Бенгельское течение, поэтому над их холодными водами формируются воздушные массы с устойчивой стратификацией.

Антарктида, как известно, отличается крайне суровым холодным климатом. Несмотря на то, что в Центральной Антарктиде зимой в течение нескольких месяцев продолжается полярная ночь, годовая суммарная радиация приближается к годовой суммарной радиации экваториальной зоны. Однако до 90% приходящего тепла отражается снежной поверхностью обратно в мировое пространство и только 10% идёт на её нагревание. Поэтому радиационный баланс Антарктиды отрицательный, а температура воздуха очень низка.


  • Влагооборот

Кроме теплооборота между земной поверхностью и атмосферой происходит постоянный оборот воды. С поверхности океанов и морей, так же других водоёмов, с влажной поверхности почвы и растительности в атмосферу испаряется вода, которая превращается в пар при затрате большого количества тепла. При существующих в атмосфере условиях водяной пар может испытывать и обратное преобразование: конденсируясь, он превращается в капельки воды или кристаллики льда, вследствие чего возникают облака и туманы. В процессе конденсации атмосфера получает большое количество скрытого тепла, поэтому при определенных условиях выпадают осадки. Возвращаясь на земную поверхность, они в целом уравновешивают испарение. Перераспределение осадков может осуществляться и двумя другими способами: переносом облаков на большие расстояния от своих источников вследствие ОЦА и в результате стока рек.

Влагооборот на Земле в целом формирует режим осадков – важнейший элемент после температуры.

Географическое распределение осадков целесообразнее рассматривать в совокупности с атмосферной циркуляцией, поэтому прежде чем обращаться к графикам, дадим некоторые объяснения.


  • Общая циркуляция атмосферы (ОЦА)

Неравномерное распределение тепла в атмосфере приводит к неравномерному распределению атмосферного давления, а от последнего зависит движение воздуха, т.е. воздушные течения. Движение воздуха относительно земной поверхности ощущается нами как ветер, значит, причиной возникновения ветров является неравномерное распределение атмосферного давления. На характер движения воздуха относительно земной поверхности большое влияние оказывает суточное вращение Земли, которое сейчас необходимо рассмотреть более подробно.

Как уже было сказано выше, атмосфера движется вместе с Землёй в мировом пространстве как единое целое и одновременно принимает участие во вращении Земли, следовательно, существует общая для Земли и её атмосферы вращающаяся система координат.

Представим объём воздуха, который расположен на экваторе, на меридиане m. Нагреваясь от земной поверхности, этот воздух расширяется и, имея меньшую плотность, поднимается вверх. Благодаря этому процессу – конвекции – на экваторе создаётся область низкого давления, называемой также внутритропической зоной конвергенции (ВЗК). Пока наблюдаемый объём воздуха не движется, он совершает вместе с Землёй движение на восток с линейной скоростью, которые обладают все предметы, находящиеся в покое на экваторе.

Но пусть затем этот объём начинает двигаться по меридиану m на север прямолинейно и равномерно относительно неподвижной системы координат, связанной с неподвижными звёздами. Достигнув широты l, этот объём воздуха окажется восточнее меридиана m, поскольку линейная скорость меридиана m на широте l меньше, чем на экваторе. В системе координат, связанной с землёй, относительно которой определяют ветер, этот объём кажется отклонившимся вправо от первоначального направления на север (первоначального меридиана). Таким образом, относительно неподвижной системы координат не воздух отклоняется от первоначального направления относительно Земли, а Земля с её параллелями и меридианами проворачивается под движущимся воздухом. Иными словами, воздух, движущийся во вращающейся системе координат, получает относительно этой системы поворотное ускорение – ускорение Кориолиса – направленное под прямым углом к скорости, которое меняет направление его движения.

Одновременно с горизонтальным перемещением исследуемый объём воздуха испытывает и вертикальное движение, связанное с конвективными токами в экваториальной зоне. Поднимаясь вверх, воздух растекается к тропическим широтам, в то же время, уплотняясь и адиабатически охлаждаясь. Но, как известно, холодный воздух тяжелее тёплого, поэтому далее начинается постепенное опускание воздуха. В северном полушарии с юго-запада, в южном с северо-востока (сзади) к 30-м широтам стремятся всё новые «порции» воздуха, а дальше на северо-восток и юго-запад (вперёд) не пускает соседняя воздушная масса, поэтому нашему объёму воздуха, проще говоря, некуда деться, и он опускается именно в 30-х широтах, создавая в тропиках область высокого давления.

Обратившись к графику распределения давления, заметим, что он имеет вид периодической функции. Из этого можно сделать вывод, что вышеописанные аналогичные процессы происходят и в более высоких широтах и имеют схожее происхождение. Единственное, что нужно уточнить (относительно периодичности) – это причину наличия области высокого давления над Антарктикой и Антарктидой. Это сделать достаточно просто, вспомнив, что над полюсами температура постоянно низкая, а значит, холодный воздух здесь постоянно уплотняется и опускается, создавая благодаря своей массе область высокого давления.


Теперь вернёмся к анализу графиков.

Географическое распределение осадков по земной поверхности зависит от ряда причин. Непосредственной причиной является распределение облаков. Однако играет роль не только степень покрытия неба облаками, но и водность облаков, и наличие в них твёрдой фазы. То и другое зависит от температурных условий.

График годового количества осадков имеет синусоидальную форму, имея максимум на экваторе, понижается к тропикам, повышается к умеренным широтам и вновь уменьшается к полюсам. Это связано с общей циркуляцией атмосферы, но в каждом конкретном случае все равно зависит от местных физико-географических условий.

Минимальное количество осадков, наблюдаемое в Арктике и Антарктике, в корне объясняется низкой температурой воздуха (высокое альбедо льда), а значит практически отсутствием испарения, и оседанием холодного воздуха, вызывающим, например, на Антарктиде стоковые (катабатические) ветра, обусловленные её куполообразным рельефом, которые с трудом пускают небольшое количество циклонов зимой.

В умеренных широтах вследствие интенсивной циклонической деятельности наблюдаем средние значения годового количества осадков. Локальные повышения и понижения в северном полушарии связаны с орографией европейских гор (~800мм): при столкновении с горным хребтом в насыщенном водяным паром воздухе возникают орографические облака, часто дающие ливневые дожди, после преодоления хребта воздух становится более сухим, и значит, на подветренном склоне будет выпадать меньше осадков. В южном полушарии постоянство на уровне 1200 мм связано с двумя факторами. Во-первых, над океаном облачность в среднем больше, чем над сушей, а значит больше осадков, во-вторых, распределение осадков над водной поверхностью более равномерное, нежели над сушей.

В субтропиках и тропиках обоих полушарий в областях высокого давления вследствие опускания и адиабатического нагревания воздуха облачность небольшая и количество осадков резко убывает. Как следствие в этих широтах мы имеем две крупные пустыни: Сахару и Калахари.

Количество осадков имеет максимальные значения в экваториальных широтах, так как там находится зона столкновения пассатов. Внутритропическая зона конвергенции (ВЗК) характеризуется интенсивными восходящими движениями воздуха, разрушающими высотную пассатную инверсию и формирующими мощные кучево-дождевые облака, из которых выпадают обильные ливневые осадки.


1   2   3

Похожие:

Анализ правил организации азональных факторов (рельеф, геология и тектоника) iconФундаментальные исследования международного валютного рынка предполагают всесторонний анализ макроэкономических факторов, оказывающих влияние на валютный курс
При этом степень значимости данных факторов различна. Большинство экономических календарей, отслеживающих время публикации и значения...
Анализ правил организации азональных факторов (рельеф, геология и тектоника) iconУправление инновационным потенциалом организации фактор конкурентоспособности
Основным направлением совершенствования собственных возможностей является анализ внутренних факторов и последующее управление инновационным...
Анализ правил организации азональных факторов (рельеф, геология и тектоника) iconЛекция Геология и цикл геологических наук. Краткий обзор истории Геология и цикл геологических наук. Геология греч. «гео» земля, «логос»
Геология при изучении рельефа использует данные географии, так же как и география опирается на историю геологического развития и...
Анализ правил организации азональных факторов (рельеф, геология и тектоника) iconАнализ ранее выполненных документов территориального планирования
Анализ природных, санитарно-экологических и историко-культурных факторов территории
Анализ правил организации азональных факторов (рельеф, геология и тектоника) iconАнализ опасных и вредных факторов
Согласно гост 12 003-ко. Ссбт. «Опасные и вредные производственные факторы» существуют следующие классификации опасных и вредных...
Анализ правил организации азональных факторов (рельеф, геология и тектоника) iconУчебное пособие I. Инженерная геология
Современная инженерная геология как наука ста­вит перед собой три основных задачи
Анализ правил организации азональных факторов (рельеф, геология и тектоника) iconТестовые задания по курсу "Структурная геология" для подготовки бакалавров по направлению 020300 "Геология"
Тесты подготовлены кандидатом географических наук, доцентом кафедры общей и исторической геологии Бондаревой О. С
Анализ правил организации азональных факторов (рельеф, геология и тектоника) icon2. Анализ и оценка уровня и структуры наркотизации населения. 16
Анализ и оценка факторов, причин и условий, оказывающих влияние на наркотизацию населения. 31
Анализ правил организации азональных факторов (рельеф, геология и тектоника) iconКраткая географическая и социально-экономическая характеристика Грязовецкого муниципального района и оценка возможной обстановки на его территории Рельеф, климат, растительность, гидрография, общие выводы
Перечень основных факторов рисков возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера
Анализ правил организации азональных факторов (рельеф, геология и тектоника) iconО. О. Замков Эконометрический анализ факторов академических достижений студентов в миэф гу-вшэ
Эконометрический анализ факторов академических достижений студентов в миэф гу-вшэ
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©tnu.podelise.ru 2013
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница