Климат и климатические явления

Презентация на тему: » КЛИМАТ Кли́мат (греч. κλίμα (klimatos) наклон) многолетний режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения.греч.погодыгеографического.» — Транскрипт:

1

КЛИМАТ

2

Кли́мат (греч. κλίμα (klimatos) наклон) многолетний режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения.греч.погоды географического

3

Климатические характеристики: атмосферное давление; скорость и направление ветра; температура воздуха; влажность воздуха; облачность; атмосферные осадки; солнечная радиация; температура верхних слоев почвы и водоёмов; высоту и состояние снежного покрова; различные атмосферные явления.

4

географическая широта (из-за формы Земного шара, на различных широтах угол падения солнечных лучей различен, что влияет на степень прогревания поверхности и следовательно, воздуха); характер рельефа, особенности ландшафта; воздушные массы; солнечная радиация; влияние океанов и морей (если местность отдалена от морей и океанов, то увеличивается континентальность климата, наличие рядом океанов смягчает климат местности, исключение — наличие холодных течений). Климатообразующие факторы

5

На климат влияют: солнечная активность; изменение наклона оси вращения Земли; изменения состояния земного ядра, которые влекут за собой изменения магнитного поля Земли; извержения вулканов; деятельность ледников; выделение газов и тепла из недр планеты; катастрофы наподобие падения астероидов; деятельность человека (сжигание, выброс различных газов, развитие атомной энергетики).

6

Погода Совокупность значений метеорологических элементов и атмосферных явлений, наблюдаемых в данный момент времени в той или иной точке пространства. Обычные погодные явления на Земле это ветер, облака, атмосферные осадки (дождь, снег, град и т. д.), туманы, грозы, пыльные бури и метели. Более редкие явления включают в себя стихийные бедствия, такие как торнадо и ураганы. Почти все погодные явления происходят в тропосфере (нижняя часть атмосферы).

7

Климатические пояса Экваториальный пояс Экваториальный климат Субэкваториальный пояс Тропический муссонный климат Тропический пояс Тропический сухой климат Тропический влажный климат

8

Климатические пояса Субтропический пояс Средиземноморский климат Субтропический континентальный климат Субтропический муссонный климат Климат высоких субтропических нагорий Субтропический климат океанов Умеренный пояс Умеренный морской климат Умеренный континентальный климат Умеренный резко-континентальный климат Умеренный муссонный климат

9

Климатические пояса Субполярный пояс Субарктический климат Субантарктический климат Полярный пояс: Арктический климат Антарктический климат

10

В России и на территории бывшего СССР использовалась классификация типов климата, созданная в 1956 г. советским климатологом Б.П. Алисовым. Согласно этой классификации выделяется по четыре основных климатических пояса на каждое полушарие Земли: экваториальный, тропический, умеренный и полярный (в северном полушарии арктический, в южном полушарии антарктический).

11

Между основными зонами находятся переходные пояса субэкваториальный пояс, субтропический, субполярный (субарктический и субантарктический). В этих климатических поясах в соответствии с преобладающей циркуляцией воздушных масс можно выделить четыре типа климата: материковый, океанический, климат западных и климат восточных берегов.

Изменение климата с высотой

Атмосферное давление с высотой падает, солнечная радиация и эффективное излучение возрастают, температура, удельная влажность убывают. Ветер достаточно сложно меняется по скорости и направлению.
Такие изменения происходят в свободной атмосфере над равнинной местностью, с большими или меньшими возмущениями (связанными с близостью земной поверхности) они происходят и в горах. В горах намечаются и характерные изменения с высотой облачности и осадков. Осадки, как правило, сначала возрастают с высотой местности, но, начиная с некоторого уровня, убывают. В результате в горах создается высотная климатическая зональность.

Климатические условия могут сильно различаться в зависимости от высоты места. При этом изменения с высотой намного больше, чем изменения с широтой — в горизонтальном направлении.

Высотная климатическая зональность определяется тем, что в горах изменение метеорологических величин с высотой создает быстрое изменение всего комплекса климатических условий. Образуются лежащие одна над другой климатические зоны (или пояса) с соответствующим изменением растительности. Смена высотных климатических зон напоминает смену климатических зон в широтном направлении. Разница, однако, в том, что для изменений, которые в горизонтальном направлении происходят на протяжении тысяч километров, в горах нужно изменение высоты только на километры. Типы растительности в горах сменяются в следующем порядке. Сначала идут лиственные леса. В сухих климатах они начинаются не от подножия гор, а с некоторой высоты, где температура падает, а осадки возрастают настолько, что становится возможным произрастание древесной растительности. Затем идут хвойные леса, кустарники, альпийская растительность из трав и стелющихся кустарников. За снеговой линией следует зона постоянного снега и льда
Верхняя граница леса в районах с сухим континентальным климатом поднимается выше, чем в районах с влажным океаническим климатом. На экваторе она достигает 3800 м, а в сухих районах субтропиков — выше 4500 м. От умеренных широт к полярным граница леса быстро снижается в связи с тем, что произрастание леса ограничено средней июльской температурой. Смена высотных климатических зон в горах за полярным кругом сводится к смене зоны тундры на зону постоянного мороза.

Граница земледелия в горах близка к границе леса; в сухом континентальном климате она проходит значительно выше, чем в морском. В умеренных широтах эта граница порядка 1500 м. В тропиках и субтропиках полевые культуры выращивают до высот около 4000 м, а на Тибетском нагорье — выше 4600 м.

Природные факторы изменения климата

Основными естественными причинами изменения считаются колебание интенсивности солнечного излучения, вулканическая активность, повышение или понижение концентрации в слоях атмосферы парниковых газов.

Солнечное излучение

Солнце с самого начала влияло на формирование и эволюцию климата. Его энергия — основа для возникновения и развития жизни на Земле. Количество тепла, получаемое ее поверхностью, зависит от угла падения солнечного света, который меняется вследствие вращения планеты, увеличения или уменьшения угла наклона оси небесного тела.

Дополнительно на климатические условия влияют колебания активности звезды. Например, повышение интенсивности ультрафиолетового излучения приводит к усиленному образованию озона, вызывая тем самым рост температуры атмосферы.

Вулканическая активность

Извержения вулканов силой в 5 или 6 баллов способны привести к глобальному похолоданию продолжительностью в несколько лет, связанному с воздействием сульфатных аэрозолей. Последние образуются в результате взаимодействия твердых частиц и газов, поднявшихся на высоту 17-50 км. Сильные воздушные течения распространяют их в стратосфере, где они поглощают, рассеивают, отражают солнечные лучи. Эти процессы оказывают прямое влияние на температуру во всех слоях воздуха.

В доисторические времена супервулканы, выбрасывая больше тысячи кубических метров лавы, пепла и аэрозолей, воздействовали на климат в течение десятилетий и вызывали резкие глобальные похолодания.

Парниковые газы

В земной атмосфере содержится больше 20 видов парниковых газов природного происхождения, включая вредные для окружающей среды оксид азота (N2O), гексафторид серы (SF6), метан (CH4), диоксид углерода (CO2). В отличие от кислорода или азота они поглощают инфракрасное излучение и переизлучают солнечную тепловую энергию в направлении поверхности Земли.

Хотя в прошлом, кроме водяного пара, главную роль в изменении климата играли почти исключительно двуокись углерода и метан, концентрация остальных газов тоже имеет значение, поскольку в настоящее время они обладают почти таким же потенциалом глобального потепления, что и CO2.

Другие естественные факторы

На протяжении всей истории планеты живые организмы, такие как кораллы, метанообразующие бактерии, фитопланктон и плавающие папоротники азолла, вызывают климатические изменения путем фиксации или производства парниковых газов. Преобразование горных пород в карбонат в процессе выветривания приводит к тому, что диоксид углерода надолго остается в литосфере. С колебанием уровня углекислого газа связаны снижение и повышение температуры.

На климат влияют также следующие факторы:

• изменение океанских течений и теплоемкости вод Мирового океана;
• гравитационное притяжение Луны, с которым связаны приливы и отливы;
• образование облаков;
• изменение характера атмосферной циркуляции;
• колебания уровня океана (эвстазия), вызванные накапливанием воды в континентальных ледниках или их таянием и тектоническими сдвигами.

Теплый ветер с юга

Один из наиболее значимых климатообразующих факторов, оказывающих влияние на климат нашей местности, – это теплый ветер с юга. Этот ветер приносит тепло и влагу из тропических широт, что является одной из причин умеренного климата в нашей области.

Теплый ветер с юга является важным фактором, определяющим температурный режим и осадки в нашем регионе. Он может приводить к резкому повышению температуры воздуха и вызывать существенное увлажнение атмосферы.

В летний период теплый ветер с юга часто приносит с собой теплый и влажный воздух, что способствует формированию облачности и обильным осадкам. Также этот ветер благоприятствует таянию снега весной, что может приводить к возникновению паводков.

В зимний период теплый ветер с юга может вызывать резкое повышение температуры, что делает зиму более мягкой и умеренной. Однако при этом ветре может также сопровождаться интенсивными осадками, что приводит к образованию снежного покрова.

Таким образом, теплый ветер с юга играет ключевую роль в формировании климата нашей местности, определяя его температурный режим и режим осадков. Он приносит с собой тепло и влагу, что является важным фактором для растительного и животного мира, а также для жизнедеятельности человека.

Распределение суши и воздушных масс: роль в формировании климата

Распределение суши и воздушных масс является ключевым фактором, влияющим на формирование климата различных регионов Земли. Оно определяет особенности температурного режима, осадков, атмосферного давления, скорости и направления ветра и других метеорологических условий.

Суша и вода имеют разные свойства, которые сказываются на климате. Суша быстро прогревается и охлаждается, способствуя появлению больших температурных контрастов. Вода, напротив, менее подвержена быстрому изменению температуры и смягчает климатные колебания.

Распределение суши и водных пространств особенно существенно влияет на воздушные массы. Земные поверхности нагреваются по-разному в зависимости от их состава: суша нагревается быстрее, а водные пространства медленнее и равномернее. Это вызывает перемещение воздушных масс от суши к воде и обратно. Такое перемещение воздушных масс называется конвекцией и является одним из основных механизмов перераспределения энергии в атмосфере.

Воздушные массы имеют различную влажность и температуру в зависимости от своего происхождения. При перемещении из одной области в другую они могут привнести свои характеристики в новую территорию. Например, влажные воздушные массы, проходящие над теплыми океанскими поверхностями, могут вызывать образование обширных облачных систем и осадков. А воздушные массы, проходящие над суходольными районами, могут быть более сухими и вызывать образование засушливых условий.

Кроме того, распределение суши и воздушных масс влияет на направление и скорость ветров. На поверхности Земли существуют так называемые воздушные трассы, которые определяют движение воздушных масс. Например, горные цепи могут служить барьером для ветров, препятствуя их прохождению и вызывая образование ветровых тени на одной стороне гор. Это может иметь существенное влияние на климат региона.

Итак, распределение суши и воздушных масс играет важную роль в формировании климата. Оно определяет температурные условия, количество осадков, направление ветра и другие климатические характеристики различных регионов нашей планеты.

Климатические зоны

Карта климатических зон и поясов

Под климатическими зонами подразумевается поверхность планеты, обладающая однородными погодными условиями. Они ограничены территориями, где средняя температура, давление и количество осадков постепенно начинают меняться.

Существуют горизонтальные климатические зоны – территории, где высота рельефа находится практически на одном значении. Также есть вертикальные – горные участки планеты, где погода меняется по мере подъема вверх.

В большинстве случаев границы климатической зоны совпадают с поясом, в котором она находится. Это отчетливо видно на соответствующей географической карте.

Влияние изменения климата на экосистемы

Изменение распределения видов

Изменение климата может привести к изменению распределения видов в экосистемах. Некоторые виды могут стать редкими или исчезнуть из-за непригодности новых условий, в то время как другие виды могут расширить свой ареал и занять новые территории. Это может привести к изменению биологического разнообразия и структуры экосистемы.

Изменение взаимодействий внутри экосистемы

Изменение климата может также повлиять на взаимодействия между различными видами в экосистеме. Например, изменение температуры может повлиять на взаимодействие хищник-жертва или на взаимодействие между растениями и их опылителями. Это может привести к изменению пищевых цепей и взаимодействий в экосистеме в целом.

Изменение физических условий

Изменение климата может привести к изменению физических условий в экосистеме, таких как температура, осадки и доступность воды. Это может повлиять на рост и развитие растений, наличие водных ресурсов и доступность пищи для животных. Изменение физических условий может также привести к изменению географического распределения экосистем и их типов.

Угроза для уязвимых видов

Изменение климата может представлять угрозу для уязвимых видов, которые не могут адаптироваться к новым условиям быстро или эффективно. Это может привести к уменьшению численности и даже исчезновению некоторых видов. Угроза для уязвимых видов может иметь серьезные последствия для биологического разнообразия и функционирования экосистемы в целом.

В целом, изменение климата оказывает значительное влияние на экосистемы, и понимание этих влияний является важным для разработки стратегий сохранения и устойчивого управления экосистемами.

Типы природно-климатических условий и климатические пояса

Существует несколько общепризнанных классификаций климата, основанных на различных характеристиках природно-климатических условий: 

1. По особенностям циркуляции воздушных потоков климат бывает океанического или материкового типов, климатом восточных берегов, климатом западных берегов. 
2. В зависимости от расположения территории относительно климатического пояса климат на ней бывает экваториальным, тропическим муссонным, тропическим сухим, тропическим влажным, средиземноморским, субтропическим континентальным, субтропическим муссонным, умеренным морским, умеренным континентальным, умеренным резко континентальным, умеренным муссонным, субарктическим, субантарктическим, арктическим, антарктическим. 
3. По режиму температуры и количеству осадков климат бывает континентальным, морским, высокогорным, аридным, гумидным, нивальным, солярным, муссонным и пассатным.

Основной характеристикой климата, изучаемой в школьных учебниках по географии, является выделение в каждом полушарии планеты четырех основных климатических поясов: 

• экваториального;
• субэкваториального;
• тропического; 
• субтропического;
• умеренного; 
• полярного (арктического и антарктического);
• субполярного. 

Характеристика особых и сложных условий

В климатологии используется ряд понятий, характеризующих особые климатические условия:

1. Горный климат, который подразделяется на собственно горный климат (высота 3-4 тысячи метров над уровнем моря) и высокогорный климат (на высотах больше 4-х тысяч метров).
2. Аридный климат. Так научно называется климат пустынь и полупустынь. Этот тип климата характеризуется большим суточным и годовым колебанием температуры воздуха и практически полным отсутствием осадков (от 100 до 150 мм в год). 
3. Гумидный климат характеризуется наличием избыточного увлажнения и недостаточным количеством солнечного тепла для испарения влаги от осадков.
4. Нивальный климат или климат ледников и вечной мерзлоты. Характеризуется большим количеством твердых осадков, которых выпадает намного больше, чем может испариться или растаять.

Сложными для проживания и занятий хозяйственной деятельностью, опасными для здоровья человека традиционно считаются полярный и субполярный типы климатов.

Последствия потепления

Многие люди старшего поколения уже заметили, что во времена их детства зимы были холоднее, а весна не наступала так рано, как сейчас. Это прямое следствие глобального потепления. С 1979 г. средняя температура растет примерно на 0,18 °С за десятилетие. Предполагается, что в будущем температура в странах Персидского залива может вырасти настолько, что регион станет непригодным для жизни человека. Также из-за высокой жары повышается смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в летние месяцы.

Повышение температуры приводит к таянию льдов, а значит, и к повышению уровня воды в Мировом океане. При этом многие города построены как раз на берегах морей и океанов, а потому они могут быть затоплены уже к концу XXI века. По некоторым оценкам, уровень воды в мире может подняться на 5–7 метров. При наихудшем развитии событий, при котором растает ледовая шапка в Антарктиде, океан поднимется на 70 метров, однако льды на самом южном континенте Земли образовались 35-45 млн лет назад и с тех пор ни разу не таяли.

Меняется и распределение осадков в мире. Регионы вблизи экватора больше страдают от засухи, в то время как в других регионах выпадает больше дождей. Увеличилась частота наводнений и ураганов.

Урожайность суши также зависит от климата. В ряде стран Африки и Азии она падает, в то же время рост концентрации углекислого газа, а также более раннее наступление весны увеличивает размер урожаев в России, Европе, США. Засухи в южных странах могут спровоцировать голод и усилить миграцию в северном направлении.

Экосистемы очень чувствительны к климатическим изменениям. Многие из них разрушаются из-за глобального потепления, но вместе с тем образуются и новые. Так, некоторые виды животных начинают активнее мигрировать из средней полосы в полярные области, которые раньше были слишком холодны для них. А вот, например, белым медведям мигрировать некуда, поэтому им грозит вымирание.

Особенности климата в России

По территории Российской Федерации можно наблюдать изменение зон природы с севера к югу. Арктические пустыни, затрагивающие Северный Ледовитый океан и полуостров Таймыр, характеризуются суровой и долгой зимой. Растительность скудная, преобладают лишайники и мхи. Почвы неразвиты. Это обусловлено расположением территории высоко над уровнем моря и отсутствием движения потоков воды.

В районе от побережья Северного Ледовитого океана до Берингова пролива происходит следующее изменение зоны. Тепло поступает на территорию земного покрова в большем количестве. Можно назвать две основные причины, почему происходит смена зон именно в этом месте: солнце располагается в более высоком горизонте и появляется почвенный слой.

В тайге господствуют вечнозелёные деревья. Возле лиственных пород сформированы дерново-подзолистые почвы. В лесах обитают медведи, лоси, рыси, белки, многочисленные виды птиц. Зона имеет сильное увлажнение, уменьшающееся к югу.

Третья область состоит из смешанных и широколиственных лесов. В начале полосы растут хвойно-широколистные леса, чередуясь с клёнами и дубами. Далее преобладают широколистные деревья, почва становится черно-бурой. Соответственно, животный мир становится богаче.

Следующая область промежуточная. Зона степной растительности чередуется с лесной. Первая начинает преобладать в Забайкалье. Дожди кратковременные, почвы — чернозём. Степь сменяется пустыней и полупустыней, которые заняли пространство от Прикаспии до границ Казахстана. Зима неустойчивая, климат континентальный. Степная полоса граничит с горными областями, отличающимися высотной поясностью.

По информации Росгидромецентра, климат в России начинает заметно изменяться. Только за последние десять лет увеличилось число паводков, наводнений, ураганов и селей. Средняя годовая температура растёт быстрее по сравнению с другими континентами почти в два раза. К началу двадцать второго века она, по прогнозам, поднимется на три-четыре градуса, а в Арктике — на семь градусов по Цельсию. Например в Москве она достигнет 24,6 градусов, а в Калининграде — 23,5 градуса.

Угрозы, связанные с потеплением, довольно существенны. Наступит переувлажнение почвы, возрастёт пожароопасность в лесах и торфяниках, произойдёт вытеснение одних биологических видов другими. Северная граница земледелия сместится вглубь территории Западной Сибири и Урала.

Факторы климатообразования: что это значит?

Климатообразующие факторы – это различные процессы и явления, которые определяют характер и условия климата на Земле. Они включают в себя множество элементов, таких как атмосфера, гидросфера, литосфера, а также человеческую деятельность. Взаимодействие всех этих факторов приводит к формированию и изменению климатических условий на разных территориях планеты.

Основные климатообразующие факторы включают:

• Солнечная радиация – это воздействие солнечного света и тепла на Землю. От количества и интенсивности солнечного излучения зависят температура и освещение планеты.
• Атмосфера – это газовый оболочка Земли, которая играет важную роль в климатических процессах. Она обладает различными свойствами, такими как способность задерживать тепло, пропускать солнечное излучение, выполнять роль защитного слоя.
• Гидросфера – это водные ресурсы Земли, такие как океаны, реки, озера и ледники. Вода играет важную роль в климатическом балансе, удерживая тепло и влияя на распределение влаги и температурного режима.
• Литосфера – это твердая оболочка Земли, состоящая из земли, грунта, камней и других материалов. Поверхность литосферы влияет на климат через процессы, такие как отражение солнечного излучения и задержка тепла.
• Человеческая деятельность – это воздействие человека на климатические процессы. Он оказывает влияние на климат через выбросы парниковых газов, изменение земельного покрова, разрушение экосистем и другие действия.

Взаимодействие всех этих факторов определяет разнообразие климатических условий на Земле, таких как различия в температуре, осадках, влажности и ветре. Изучение климатообразующих факторов позволяет лучше понять, какие процессы влияют на климат и как они могут изменяться в будущем под воздействием человека.

Аридность климата, индексы увлажнения

Географическая зональность растительности хорошо увязывается с климатом. Метеорологические показатели (температура воздуха, осадки) определяют развитие органической жизни. Районирование растительности на земном шаре в связи с климатом выполнено в ботанической классификации.

Количество выпадающих осадков не является надежным критерием условий увлажнения почвы.

Суммы осадков Прикаспийской низменности и тундры одинаковые. В первом случае недостаток увлажнения, а во втором создается избыточное увлажнение и заболачивание. Для оценки увлажнения необходимо учитывать не только выпадающие осадки, но и испарение. Условия увлажнения характеризуются отношением суммы осадков R к испаряемости E за тот же период. Такое отношение К = R/E называют коэффициентом увлажнения. Коэффициент К показывает, в какой доле выпадающие осадки могут возместить потерю влаги. Запас влаги увеличивается (избыточное увлажнение), если осадки больше испаряемости. Почва теряет влагу (увлажнение недостаточное), если осадки меньше испаряемости.

По И.Н. Иванову, при коэффициенте К > 100% — постоянно влажный климат, при 25
На годовую испаряемость в данной местности должно затрачиваться количество тепла, равное годовому радиационному балансу избыточно увлажненной подстилающей поверхности.
Радиационный индекс сухости (М.И Будыко)
A = R/rL
где R — годовой радиационный баланс; r — годовая сумма осадков; L — скрытая теплота парообразования. Индекс А показывает, какая доля радиационного баланса тратится на испарение осадков.

При К 3 — сухой.

Что оказывает влияние на климат

На формирование климата местности оказывают влияние следующие факторы:

1. Астрономические: положение Земли относительно Солнца, скорость вращения планеты и др. Вращение Земли вокруг своей оси влияет на изменение погоды в течение одних суток, движение планеты вокруг Солнца вызывает сезонные различия погодных условий. Такие ветры как муссоны и пассаты, а также образование циклонов возникают по причине вращения Земли. 
2. Географические: масса и размер нашей планеты, величина силы тяжести на Земле, состав воздуха, высота над уровнем моря, географическая широта, характер рельефа, океанические течения и т. д.
3. Солнечное излучение. Количество солнечной энергии, которое получает земная поверхность, зависит, в первую очередь, от угла падения солнечных лучей. Количество энергии будет максимальным в том случае, когда угол падения прямой. Количество солнечного излучения, поглощаемого  поверхностью земли зависит от типа поверхности (горы, море), высоты местности и облачности. На экваторе, где всегда большая облачность, отражается большая часть поступающей солнечной энергии. Водные поверхности поглощают солнечное излучение лучше других, они отражают лишь до 10% энергии. Высокой является доля поглощенной энергии в пустынях, которые находятся высоко над уровнем моря. Еще одним важным фактором, зависящим от Солнца, является длительность светового дня, которая сильно варьируется в зависимости от широт. 
4. Циркуляция воздушных масс. Под этим термином понимается совокупность всех воздушных течений в атмосфере Земли. Это пассаты, муссоны, циклоны и антициклоны, которые возникают из-за неравномерного давления в атмосфере планеты. 
5. Деятельность человека. С развитием промышленности и началом научно-технической революции человеческая деятельность серьезным образом повлияла на природно-климатические особенности отдельных территорий и климата планеты в целом. Это явление получило название антропогенного фактора.

Методы изучения

Изучением климата занимается специальная наука, именуемая климатологией. Для формирования выводов о климатических особенностях местности необходимы длительные наблюдения за климатом: от 25 до 50 лет в умеренных широтах, менее продолжительные по длительности — в тропических. 

Для формирования природно-климатических характеристик проводятся длительные наблюдения за следующими метеорологическими показателями:

• температура и влажность воздуха;
• атмосферное давление; 
• скорость и направление ветра; 
• количество и частота атмосферных осадков;
• облачность;
• уровень солнечной радиации;
• испарение воды с земной поверхности и многое другое.