В тропических широтах непериодические изменения температу­ры менее значительны и не так сильно нарушают суточный ход температуры.

Непериодические изменения температуры связаны главным образом с адвекцией воздушных масс из других районов Земли. Особенно значительные похолодания (иногда называемые волна­ми холода) происходят в умеренных широтах в связи с вторжени­ями холодных воздушных масс из Арктики и Антарктиды. В Европе сильные зимние похолодания бывают также при проникновении холодных воздушных масс с востока, а в Западной Европе - с европейской территории России. Холодные воздушные массы иногда проникают в Средиземноморский бассейн и даже достигают Северной Африки и Передней Азии. Но чаще они задерживаются перед горными хребтами Европы, расположенны­ми в широтном направлении, особенно перед Альпами и Кавказом. Поэтому климатические условия Средиземноморского бассейна и Закавказья значительно отличаются от условий близких, но более северных районов.

В Азии холодный воздух свободно проникает до горных хребтов, ограничивающих с юга и востока территорию среднеази­атских республик, поэтому зимы на Туранской низменности достаточно холодны. Но такие горные массивы, как Памир, Тянь-Шань, Алтай, Тибетское нагорье, не говоря уже о Гималаях, являются препятствиями для дальнейшего проникновения хо­лодных воздушных масс к югу. В редких случаях значительные адвективные похолодания наблюдаются, однако, и в Индии: в Пенджабе в среднем на 8 - 9° С, а в марте 1911 г. температура упала на 20° С. Холодные массы при этом обтекают горные массивы с запада. Легче и чаще холодный воздух проникает на юго-восток Азии, не встречая по пути значительных преград.

В Северной Америке нет горных хребтов, проходящих в широтном направлении. Поэтому холодные массы арктического воздуха могут беспрепятственно распространяться до Флориды и Мексиканского залива.

Над океанами вторжения холодных воздушных масс могут глубоко проникать в тропики. Конечно, холодный воздух посте­пенно прогревается над теплой водой, но все же он может вызывать заметные понижения температуры.

Вторжения морского воздуха из средних широт Атлантическо­го океана в Европу создают потепления зимой и похолодания летом. Чем дальше в глубь Евразии, тем меньше становится повторяемость атлантических воздушных масс и тем больше меняются над материком их первоначальные свойства. Но все же влияние вторжений с Атлантики на климат можно проследить вплоть до Среднесибирского плоскогорья и Средней Азии.

Тропический воздух вторгается в Европу и зимой, и летом из Северной Африки и из низких широт Атлантики. Летом воздуш­ные массы, близкие по температуре к воздушным массам тропиков и поэтому также называемые тропическим воздухом, формиру­ются на юге Европы или приходят в Европу из Казахстана и Средней Азии. На Азиатской территории России летом наблюдаются вторжения тропического воздуха из Монголии, Северного Китая, из южных районов Казахстана и из пустынь Средней Азии.

В отдельных случаях сильные повышения температуры (до +30° C) при летних вторжениях тропического воздуха распро­страняются до Крайнего Севера России.

В Северную Америку тропический воздух вторгается как с Тихого, так и с Атлантического океана, особенно с Мексиканско­го залива. На самом материке массы тропического воздуха формируются над Мексикой и югом США.

Даже в области Северного полюса температура воздуха зимой иногда повышается до нуля в результате адвекции из умеренных широт, причем потепление можно проследить во всей тропосфере.

Перемещения воздушных масс, приводящие к адвективным изменениям температуры, связаны с циклонической деятельно­стью.

В менее значительных пространственных масштабах резкие непериодические изменения температуры могут быть связаны с фенами в горных районах, т.е. с адиабатическим нагреванием воздуха при его нисходящем движении.

Так как непериодические изменения температур каждый год происходят по-разному, то и средняя годовая температура воздуха в каждом отдельном пункте в разные годы различна. Так, в Москве в 1862 г. средняя годовая температура была +1,2° C, в 1925 г. +6,1° С. Средняя температура того или иного месяца в отдельные годы варьирует в еще более широких пределах, особенно для зимних месяцев. Так, в Москве за 170 лет средняя температура января колебалась в пределах 19° С (от -21 до -2° С), а июля —в пределах 7° С (от +15 до +22° С). Но это крайние пределы колебаний. В среднем температура того или другого месяца отдельного года отклоняется от многолетней средней для этого месяца зимой примерно на 3° С и летом на 1,5° С в ту или другую сторону [2].

Отклонение средней месячной температуры от климатической нормы называют аномалией средней месячной температуры данного месяца. Среднюю многолетнюю величину из абсолютных значений месячных аномалий температуры можно принять за меру изменчивости, которая тем больше, чем интенсивнее непериодиче­ские изменения температуры в данной местности, придающие одному и тому же месяцу в разные годы различный характер. Поэтому изменчивость средних месячных температур возрастает с широтой: в тропиках она небольшая, в умеренных широтах значительная, в морском климате меньше, чем в континентальном. Особенно велика изменчивость в переходных областях между морским и континентальным климатом, где в одни годы могут преобладать морские воздушные массы, в другие — континенталь­ные [8].

Континентальность климата. Климат над морем, характеризующийся малыми годовы­ми амплитудами температуры, естественно назвать морским в отличие от континентального климата над сушей с большими годовыми амплитудами температуры. Морской климат распро­страняется и на прилегающие к морю области материков, над которыми велика повторяемость морских воздушных масс. Можно сказать, что морской воздух приносит на сушу морской климат. Области океанов, где преобладают воздушные массы с близлежа­щего материка, обладают скорее континентальным, чем морским, климатом.

Хорошо выражен морской климат в Западной Европе, где круглый год господствует перенос воздуха с Атлантического океана. На крайнем западе Европы годовые амплитуды темпера­туры воздуха всего несколько градусов. С удалением от Атлантического океана в глубь материка годовые амплитуды температуры растут. Иначе говоря, растет континентальность климата. В Восточной Сибири годовые амплитуды достигают нескольких десятков градусов. Лето здесь более жаркое, чем в Западной Европе, зима гораздо более суровая. Близость Восточной Сибири к Тихому океану не имеет существенного значения, так как вследствие условий общей циркуляции атмосферы воздух с этого океана не проникает далеко в Сибирь, особенно зимой. Только на Дальнем Востоке приток воздушных масс с океана летом понижает температуру и тем самым несколько уменьшает годовую амплитуду.

Континентальный климат в среднем годовом холоднее морского. Это значит, что большая амплитуда в континентальном климате умеренных и высоких широт в сравнении с морским климатом создается не столько повышением летних температур, сколько понижением зимних температур. В тропических широтах, наобо­рот, повышенная амплитуда над сушей создается не столько более холодной зимой, сколько более жарким летом. Поэтому и средняя годовая температура в тропиках выше в континентальном климате, чем в морском.

По мере продвижения в глубь Евразии с запада на восток средние температуры самого теплого и самого холодного месяцев, средние годовые температуры и годовые амплитуды температуры меняются так, как это показано ниже (табл. 1) для нескольких мест на 52-й параллели:

Таблица 1.

Особенности распределения средних температур и годовых амплитуд воздуха в зависимости от континентальности климата

Из данных таблицы хорошо видны возрастание летних и падение зимних температур, убывание средней годовой темпера­туры и возрастание годовой амплитуды в направлении с запада на восток [5].

3. АНАЛИЗ ГОДОВОГО ХОДА ПРИЗЕМНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В СЕВЕРНОМ ПОЛУШАРИИ (1997 ГОД)

Годовой ход приземной температуры воздуха зависит от таких факторов как  характер деятельной поверхности, географическая широта местности, высота места над уровнем моря, степень континентальности климата, условия общей циркуляции атмосферы и др.

Так, например, на широте 60° в районе г. Санкт – Петербурга (рис. 4) амплитуда годовых колебаний приземной температуры воздуха по сравнению с Западно-Сибирской равниной (рис. 5) меньше, что обусловлено особенностью перемещения воздушных масс. На побережье господствуют морские воздушные массы, когда как в Западно-Сибирской равнине климат является континентальным. Этот факт влияет и на среднесуточные температуры. Внутри континента отмечаются  значительно более низкие температуры в январе (до – 36° С) по сравнению с побережьем (минимум составляет - 16° С), резкие межсуточные колебания. Летом же характер распределения температуры воздуха  несколько иной: в Санкт – Петербурге среднесуточная температура в июле колеблется от 15 до 25° С, в Западно – Сибирской равнине – от 8 до 20° C. Более низкие температуры на равнине связаны с вторжением холодных масс из Антарктики, а повышенные в городе как результат воздействия так называемого «острова тепла».

Минимальные значения амплитуды приземной температуры воздуха наблюдаются над водной поверхностью. На рис. 6 видно, что над Атлантическим океаном годовая изменчивость температуры воздуха незначительна. Летом водная поверхность большую часть приходящего тепла расходует  на нагревание более глубоких слоев, зимой же накопленное тепло отдается атмосфере. Эти процессы являются причиной того, что в январе над океанами в северном полушарии наблюдаются температуры выше, чем над сушей (особенно внутри материков); в июле приземный слой воздуха над океаном нагревается меньше. Также необходимо уделить внимание тому, что над океанами наблюдается плавный ход температуры в течение года, так как здесь не сказывается неоднородность подстилающей поверхности как на суше.

Рис. 4. Температура воздуха в приземном слое (среднесуточная). Санкт-Петербург. 1997 г. 60 ° с.ш., 30 ° в.д.

В горах температура убывает с высотой, также сказывается характер подстилающей поверхности, который в горных районах имеет более сложный характер, чем на равнине. На рис. 7, где показано, что на высоте около 1000-2000 м. приземная температура воздуха испытывает большие колебания, особенно зимой.

Огромное влияние на распределение приземной температуры воздуха оказывает приток солнечной радиации, а, следовательно, и географическая широта места. В южных районах северного полушария, где приток солнечной радиации в течение года имеет меньшую сезонную зависимость, амплитуда годовых колебаний температуры воздуха меньше. На рис. 8, 9 показано распределение температуры воздуха в приземном слое на широте 30° на побережье (г. Новый Орлеан) и в глубине материка (Гималаи) соответственно. Здесь видно, что разница температур между зимой (январь) и летом (июль) меньше по сравнению с более  высокими широтами (рис., 4, 5, 7), ход среднесуточных температур более плавный. Величина притока солнечной радиации, естественно, сказывается и на температурный режим. На основании графиков можно сказать, что в южных районах среднемесячные температуры воздуха больше, чем в северных.

Рис. 5. Температура воздуха в приземном слое (среднесуточная). Западно - Сибирская равнина. 1997 г. 60° с.ш., 75 ° в.д.

В районе г. Новый Орлеан также сказывается сезонная циркуляция атмосферы. В январе под действием холодных арктических масс температура может опускаться до 0° С (рис. 8). В горных районах такая зависимость не наблюдается (рис. 7).

Особенно хорошо видна зависимость температуры воздуха в приземном слое от географической широты места над океанами (рис. 6, 10, 11). Чем южнее расположена область, тем выше оказываются температуры воздуха.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6