geolike.ru

Климатообразующие факторы

Чтобы раскрыть условия формирования климата, необходимо определить его причины. Их называют климатообразующими факторами. Климатообразующие факторы – это физические механизмы, определяющие внешние воздействия на климатическую систему, а также основные взаимодействия между звеньями климатической системы.

Основные климатологические факторы

Климатологические факторы можно разделить на две группы. К первой относятся внешние климатологические факторы. Они обуславливают энергетические воздействия на климатическую систему Земли извне. Во вторую группу входят факторы, характеризующие свойства самой климатической системы. Это внутренние климатообразующие факторы.

Внешние, или астрономические, также делятся на две группы. В первую включаются астрономические факторы:

- светимость Солнца;

- положение и движение Земли в Солнечной системе;

- наклон ее оси к плоскости орбиты;

- скорость вращения вокруг Земли.

Эти факторы определяют воздействия на Землю со стороны других тел Солнечной системы -

во-первых, ее инсоляцию (облучение солнечной радиацией)

во-вторых, гравитационные воздействия внешних тел (создающие, как приливы, так и колебания характеристик орбитального движения и собственного вращения Земли, а потому и колебания в распределении инсоляции по внешней границе атмосферы).

По своему влиянию на климат изменения земной орбиты сходны с колебаниями солнечной активности, поскольку небольшие отклонения в положении орбиты приводят к перераспределению солнечного излучения на поверхности Земли. Такие изменения положения орбиты называются циклами Миланковича, они предсказуемы с высокой точностью, поскольку являются результатом физического взаимодействия Земли, ее спутника Луны и других планет. Изменения орбиты считаются главными причинами чередования гляциальных и интергляциальных циклов последнего ледникового периода. Результатом прецессии земной орбиты являются и менее масштабные изменения, такие как периодическое увеличение и уменьшение площади пустыни Сахара.

Геофизические факторы составляют вторую группу внешних климатообразующих факторов, связанные со свойствами Земли как планеты:

- размер и масса Земли;

- скорость вращения вокруг оси;

- собственные гравитационное и магнитное поля Земли;

- внутреннее тепло, определяющее геотермические источники тепла и вулканизм.

Существенным климатообразующим фактором рассматриваемой группы является скорость вращения Земли вокруг оси. От скорости вращения зависит отклонение формы планеты от шарообразной, она влияет на гравитационное поле. Вследствие вращения Земли многие метеорологические элементы испытывают суточные колебания благодаря изменению притока солнечного тепла. Также скорость вращения влияем на характер всей атмосферной циркуляции.

Главными метеорологическими климатообразующими факторами являются:

- масса атмосферы;

- химический состав атмосферы.

Масса атмосферы определяет ее механическую и тепловую инерцию, ее возможности как теплоносителя, способного передавать тепло от нагретых областей к охлажденным. Атмосферный воздух представляет собой смесь газов, одни из которых имеют почти постоянную концентрацию, другие – переменную. Кроме того, в атмосфере содержатся различные жидкие и твердые аэрозоли, которые также имеют существенное значение в формировании климата.

Таблица 1 Химический состав современного атмосферного воздуха

Основными составляющими являются азот, кислород, аргон. Химический состав атмосферы остается постоянным до высоты 100км, выше начинает сказываться гравитационное разделение газов и относительное содержание более легких газов увеличивается.

Другие климатологические факторы

Кроме факторов, рассмотренных выше, имеются также и другие, преимущественно менее важные по действию, что не всеми признается реально. К их числу относятся:

1)        Влияние колебаний полюсов Земли, для которых не очень ясно, являются ли ни фактором, влияющим на атмосферную циркуляцию, или сама атмосферная циркуляция вызывает колебания полюсов. К их числу относятся колебания температуры и увлажнения, а также вулканической деятельности длительностью 30-35 лет.

2)        Приливными явлениями пытаются объяснить циклы длительность около 19 лет, которые не везде обнаруживаются, и циклы длительностью около 2000 лет, исследовавшиеся Петерсоном.

3)        Солнечная активность, влияние которой на приземный климат всё еще остаётся дискуссионным. Многие ученые приписывают этому явлению происхождение почти всех колебаний современного климата и колебаний климата геологического прошлого. Влияние этого же фактора на процессы самых верхних слоев атмосферы и на колебания магнитного поля Земли сомнений не вызывает.

Что же создает солнечная активность в земной атмосфере и литосфере. Она воздействует на магнитное поле Земли, меняет существенно температуру в ионосфере при условии, что возмущения ультрафиолетовой и корпускулярной радиации достигают околоземного пространства, создают полярные сияния и т. п. Но в отношении нижних слоев атмосферы мнения расходятся. Обнаруживаются связи экстремальных явлений погоды с солнечными вспышками, изменения глубины барических образований на протяжении солнечных циклов и т. п. Они могут проявлять длительное время, а потом исчезнуть.

В ходе осредненных температур по площади северного полушария солнечная активность почти не проявляется. Вероятно, с ней связанна интенсивность вулканической деятельности, которая является уже основным фактором современных колебаний температуры.