Понятие о местном климате, микроклимате и фитоклимате

Климат отдельных типов местности называется местным климатом. Он заметно проявляется на фоне общих климатических условий данной физико-географической провинции.

В каждом типе местности имеются небольшие участки, на которых под влиянием природных условий могут возникать особые проявления местного климата. Так, в пойменном типе местности всегда имеются участки, занимаемые лугом, лесом и т.д. На таких участках создаются свои климатические особенности. Климат, создающийся на отдельных участках под влиянием соответствующих природных различий, называется микроклиматом данного участка.

Местный климат характеризует некоторые средние условия между макроклиматом и микроклиматом.

Выделяют еще фитоклимат, т.е. микроклимат среды обитания растений. Он формируется из микроклимата приземного слоя воздуха, в котором находится надземная часть растений, и микроклимата верхнего слоя почвы, в котором располагается корневая система их.

 

Типы микроклиматов.

1. Пойм рек: относительная влажность воздуха в среднем за сутки выше на 10%; высота снежного покрова выше; грунтовые воды залегают неглубоко.

2. Болот: вследствие малой теплопроводности торфа верхний слой днем значительно нагревается; разная растительность обусловливает разнообразие микроклиматических условий; промерзают позднее, чем суходолы.

3. Городов: большое влияние загрязнений; здания нагреваются быстрее, поскольку имеют большую поглощательную способность; прогревание воздуха за счет дополнительного тепла в результате хозяйственной деятельности человека; городской воздух суше, т.к. меньше водяного пара; более высокое содержание ядер конденсации.

4. Песков: термический режим зависит от цвета, влажности, структуры; обладают большой водопроницаемостью.

5. Полезащитных лесных полос: уменьшают скорость ветра; ослабляют перемешивание приземного слоя воздуха; сокращается испарение; повышают влажность; большее накопление воды; уменьшение стока.

6. Водохранилищ.

 

• Типы классификаций и их принципы

 

На поверхности земного шара наблюдается большое разно­образие климатов. Существуют различные классификации, при­водящие климаты земного шара в определенную систему и даю­щие границы распространения отдельных типов климата.

В основу своей классификации Кеппен положил средние температуры определенных месяцев (самого теплого и самого холодного), среднюю годовую температуру и осадки (средние месячные и годовые количества).

Кеппен выделил 5 основных типов климата: тропический влажный, сухой, умеренно теплый, умеренно холодный и сне­говой. Выделенные Кеппеном основные типы климата характери­зуются следующими свойствами.

1. Тропический влажный климат. Средняя температура самого холодного месяца не ниже 18 ⁰С. Осадков выпадает много.

2. Сухой климат. Средняя температура самого теплого ме­сяца выше 10 ⁰С.

3. Умеренно теплый климат. Средняя температура самого холодного месяца от -3 до 18 ⁰С.

4. Умеренно холодный климат. Средняя температура самого теплого месяца выше 10 ⁰С, а самого холодного ниже -3 ⁰С.

5. Снеговой климат. Средняя температура самого теплого месяца ниже 10 ⁰С.

Большое распространение имеет классификация климатов, предложенная Л.С. Бергом. Она построена на географическом принципе. В классификации Берга учтены ландшафтные зоны тундры, тайги, лиственных лесов и т.д.

По классификации Берга на низинах различают следующие климаты:

1) вечного мороза (климат данных мест очень суровый);

2) тундры (тундра безлесна; зона арктического воздуха; годовая сумма осадков 200...400 мм; большое распространение имеет многолетняя мерзлота);

3) тайги (характеризуется большой континентальностью; осадков в тайге выпадает до 300...600 мм в год; вегетационный период более длинный, чем в тундре);

4) лиственных лесов умеренной зоны (благоприятен для растений, чем климат тайги; лето здесь более теплое, зима ме­нее холодная; осадков выпадает до 500...600 мм в год);

5) муссонный климат умеренных широт (в летнее время в этих местах господствует летний муссон в виде южного и юго-восточного ветра, приносящего влажные массы воздуха с океана, поэтому в данных местах выпа­дает большое количество осадков; зимой муссон представляет северный и северо-западный поток континентального воздуха; годовая сумма осадков до­стигает 600...1000 мм и выше).

6) степей (характеризуется засушливым климатом; осадков в большей части степной зоны выпадает не более 450 мм в год; испарение весьма значительно; преобладающей воздушной массой в степной зоне является континентальный воздух умеренных широт, трансформирую­щийся в летнее время в континентальный тропический воздух);

7) средиземноморский (характерной чертой является особое распределение осадков в течение года: осадки в условиях этого климата выпадают главным образом зимой, лето же здесь сухое; го­довое количество осадков в сильной степени зависит от рель­ефа и колеблется от 300 до 1000 мм и более);

8) субтропических лесов (характеризуется теплой зимой и жарким, сырым летом; годовая сумма осадков превышает 1000 мм);

9) внетропических пустынь (характеризуется большой сухостью и весьма значи­тельным испарением; осадков выпадает менее 250...300 мм за год);

10) субтропических пустынь (преобладающей воздушной массой в зоне пустынь является континентальный тропический воздух; осадков здесь выпадает меньше 250 мм за год);

11) саванн (тропическая лесостепь; характеризуется сезонной сменой воздушных масс: летнее время в саваннах преобладает влажный воздух, при­ходящий с экватора, в зимнее время – сухой континентальный тропический воздух, приносимый пассатами; годовая сумма осадков достигает 1000 мм);

12) влажного тропического леса (характеризуется высокой постоянной температурой и обильными осадками, выпадающими в течение большей части года).

Классификация Берга под­черкивает, что между климатом, рельефом, почвенным покровом и растительностью наблюдается самая тесная связь и взаимо­действие.

• Основные гипотезы изменения и колебания климата

 

Окружающая нас природа – географическая среда – не ос­тается постоянной. Она находится в процессе непрерывного из­менения и развития. Изменениям подвергается и климат, яв­ляющийся одним из элементов этой среды, причем изменения его совершаются не обособленно, а в тесной связи и взаимодей­ствии с другими элементами географической среды. Из них наи­более важными являются распределение суши и моря, рельеф, почвенный и растительный покровы, животный мир и др.

Существует ряд гипотез, объясняющих коренные изменения климата. По этим гипотезам, климаты могут изменяться под влиянием космических, астрономических и геологических фак­торов.

1. Гипотезы, основанные на действии космических факто­ров, объясняют изменения климата колебаниями солнечной постоянной. Изменения этой величины могут быть вызваны или непосредственным изменением интенсивности солнечного излу­чения и его спектрального состава в связи с эволюцией Солнца, или тем, что при движении в мировом пространстве солнеч­ная система пересекает участки этого пространства различной прозрачности. При прохождении менее прозрачных участков мирового пространства солнечная постоянная уменьшается и, наоборот, при прохождении более прозрачных – увеличивается.

2. Гипотезы, в основе которых лежат астрономические фак­торы, полагают, что колебания климата могут происходить под влиянием изменений некоторых астрономических величин, а именно: наклона плоскости эклиптики, изменения эксцентри­ситета земной орбиты и др.

Наклон эклиптики, т. е. наклон пло­скости земной орбиты к плоскости земного экватора, не остается постоянным. В настоящее время он равен приблизительно 23,5⁰, а вообще изменяется от 22 до 24,5⁰ в течение примерно 40 000 лет. Увеличение наклона вызывает повышение темпера­туры в высоких широтах и понижение ее в тропических, умень­шение – противоположные изменения.

Что же касается влияния изменения эксцентриситета земной орбиты на климат, то нужно указать следующее. Земля, как известно, вращается вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Представление о форме земной орбиты дает величина ее эксцентриситета. Чем больше она, тем эллипс значительнее отличается от круга. Эксцентриситет земной орбиты очень мал. В настоящее время он равен 0,017, но может сокращаться почти до нуля, и тогда орбита Земли превращается почти в круг. В другие эпохи экс­центриситет может увеличиться до 0,068, и тогда земная орбита приобретет наибольшую растянутость. Период колебания эксцентриситета земной орбиты определяется в 92 000 лет. Чем больше эксцентриситет, тем Солнце будет ближе к Земле зимой в северном полушарии. В этом случае зимы должны быть ко­роче и теплее, лето же, напротив, более длинным и прохладным. В южном полушарии должна наблюдаться обратная картина, т. е. более длинные зимы и более жаркое и короткое лето.

Все эти астрономические факторы, имеющие различные пе­риоды изменений, действуют на климат одновременно. Вслед­ствие этого влияние одного из этих факторов может усили­ваться или ослабляться влиянием других, накладывающихся на первый.

3. Не отрицая влияния астрономических факторов, А. И. Воей­ков, однако, считал, что основным фактором, вызывавшим из­менения климата в отдельные геологические эпохи и периоды, были изменения в характере подстилающей поверхности – изменения в распределении суши и моря, изменения высоты суши над уровнем моря, береговой линии, рельефа, раститель­ного покрова и т. д.

Из гипотез, объясняющих колебания климата под воздейст­вием геологических причин, большой интерес вызывает гипо­теза, полагающая, что причиной этих колебаний в различные геологические периоды были перемещения полюсов земной оси и движения континентов. В связи с этим происходили измене­ния в расположении географических широт, приводившие к тому, что некоторые климатические зоны стали находиться ближе к полюсам, другие же, наоборот, стали располагаться дальше от них. В первом случае происходило изменение кли­матических условий в сторону похолодания, во втором – в сто­рону потепления. Такая гипотеза позволяет объяснить многие явления, которые остаются до сего времени непонятными, в ча­стности происхождение остатков тропических растений, нахо­димых теперь на Крайнем Севере.

4. Существует также гипотеза, объясняющая колебания климата изменением содержания углекислоты в воздухе. Этот газ хорошо пропускает энергию, излучаемую Солнцем, и задержи­вает длинноволновое излучение Земли. Увеличение количества углекислоты в воздухе может вызвать повышение температуры воздуха, уменьшение же ее количества, наоборот, – понижение.

5. Имеются и другие гипотезы, согласно которым возможными факторами изменения климата могли быть вулканические извержения, которые, с одной стороны, понижают прозрачность атмосферы (за счет выделения серной кислоты и т.д.), с другой – уменьшают эффективное излучение (за счет повы­шения концентрации СО₂ и др.).