Ce clima depinde de clima
Care au fost motivele se datorează climei sale speciale și dualitatea în diferite părți ale globului?
Cauza principală a tuturor proceselor care alcătuiesc climatul este soarele. În termenii cei mai de bază, diferențele climatice aspre sunt asociate cu poziția pământului relativă-TION soarelui la momente diferite ale anului, cu durata zilei și unghiul de incidență a luminii solare, cu alte cuvinte, cu locații geo- grafic-latitudine. Dar acestea sunt principalele diferențe într-o mare măsură, datorită energiei inegale modificate rasa-EFINIȚII solare pe suprafața pământului, care nu este uniformă, și constă din apă și pe uscat, are un teren diferit, diferite soluri, diferite peisaj.
radiații solare
Pentru a facilita luarea în considerare a tuturor acestor influențe, pref-presupunem mai întâi că suprafața pământului este destul de omogenă și, în plus, lipsită de atmosferă. În acest caz, toate diferențele climatice ar depinde numai de latitudine.
La ecuator, indiferent de anotimp, zi și noapte sunt egale. Polii de o jumătate de an cufundat în întuneric, iar celălalt - se continuă zi tinuous; la latitudini intermediare, zi și noapte sunt de durată intermediară. De asemenea, durata zilei, cantitatea de căldură solară primită de fiecare punct al suprafeței Pământului, în mod substanțial independent de unghiul de incidență a luminii solare, adică. E. La altitudinea solară. Cea mai mare înălțime a soarelui deasupra orizontului pentru fiecare site în echinocții și solstiții, este ușor de identificat din considerente geometrice simple. Tabel. 1 arată înălțimea meridiană soarelui la ecuator, cercul polar tropic și poli (restricționează emisfera nordică) la solntsestoya-ny momente echinocțiu.
latitudini intermediare sunt la prânz și înălțimea intermediară a soarelui. De exemplu, pentru Leningrad, lățimea, care este egală cu 59 ° 57 „înălțimea meridiană soarelui la vara electr./solar-tsestoyaniya fie 53 ° 33' , iarna 6 ° 33“. Pentru Batumi (latitudine 41 ° 30 „) înălțimea meridiană soarelui la solstițiul de vară de 72 °, în timpul iernii 25 °. Astfel, în Batumi pe cea mai lunga zi, la fel ca în cel mai scurt, soarele este la amiază decât în Leningrad, aproape ° 18,5. Dar pro-durata zilelor de vară din Leningrad, mult mai mult decât în Batumi. La tropice soarele, chiar și în înălțimea cea mai scurtă zi nu este niciodată mai mică de 43 °, iar în cel mai lung - în picioare în soarele amiezii la zenit, dar în acea zi nu durează doar 13.5 oră. contrast Prin urmare, vara între latitudini înalte și joase, până la un anumit grad de uniformizare-INDICA iarnă, dimpotrivă, a crescut, din moment ce mai lung poli, iar ziua devine mai scurtă, iar înălțimea soarelui este mai mică (fig. 1 și 2).
Solstițiul de vară; echinocțiului de toamnă
Aici este lungimea de date dintre cele mai scurte și cel mai lung al zilei:
Atunci când se compară aceste date, se pune întrebarea: de ce, în emisfera nordică pe stâlp și, în general, în latitudini mari ale duratei perioadei în care soarele nu apune niciodată, atâta timp cât o jumătate de an (186 de zile), iar perioada în care soarele nu asc-dit, o jumătate mai scurt de un an (179 zile)? Depinde de faptul că, în nordul solstițiul emisfera de vară vine într-un moment în care Pământul este cel mai îndepărtat de Soare (afeliu), iar în timpul iernii - într-un moment când pământul este cel mai aproape de soare (în peri-heliu); Prin urmare, în conformitate cu legile mecanicii, mișcarea Pământului încetinește în timpul verii, iar iarna este accelerat, iar vara este mai lung decât iarna. Astfel, emisfera nordică vara este puțin mai lung decât vara din emisfera sudică. Dar, ca în timpul verii nordul Pământului primește mai puțină căldură sare finită, din cauza mai mare distanta de la soare, în sumă totală de rezultate Tate de căldură primite de ambele emisfere, este aproximativ aceeași.
La ecuator, când are o lungime de zi 12:00 pe tot parcursul anului, soarele este la zenit de două ori pe an, în timpul celor două echinocții și solstiții în timpul înălțimea soarelui dorește să creeze compoziția-66,5 °. La toate latitudinile de la ecuator la tropice soarele este la zenit de două ori pe an, dar aceste două zile, cea mai mare a soarelui ca latitudine-Cart cutelor toate apropierea-zhayutsya reciproc, re-de mers pe jos de Equinox mai aproape de solstițiul, iar la tropicul finală de scurgere și sunt în aceeași zi, care coincide cu solstițiul de zile conductoare. Chiar mai departe spre nord soarele nu la zenit, iar cea mai mare de celule amiază soarele care te toate scade, în timp ce lungimea celei mai lungi a zilei, dimpotrivă, OMS-topit. Cercul Polar începe cu zilele deja și nu nonrising apusul de soare, în care cel puțin la poli aproximare la aceste zile devine din ce în ce mai puțin numărul de pol, atât aproximativ compară Xia. În ziua echinocțiului de toamnă soarele dispare sub orizont, doar pentru a apărea din nou la echinocțiul-l. Din acea zi polul soarele tocmai a crescut, nu mai vine și se mișcă pe cer într-o cale în spirală, cu fum kazh-o zi în creștere mai mare. În ziua soarelui de vară, în picioare cel mai înalt ai celula lui ajunge la 23,5 °, și apoi în fiecare zi a redus pentru a finaliza abordarea sub orizont în echinocțiului de toamnă (Fig. 3).
Desigur diurn de soare în ceruri la diferite latitudini
Ce cantitate de căldură solară va avea diferite zone ale globului în aceste condiții?
După cum sa menționat deja, cantitatea de căldură primită de suprafață zem clorhidric soarelui depinde de unghiul de incidență a razelor solare. În cazul în care soarele este la zenit, razele sale lovesc suprafața pământului pe verticală. Atunci când reducerea înălțimii razelor de soare grevă este deja la un unghi mai puțin directă, iar cantitatea de radiații care se încadrează în aceeași unitate de suprafață devine mai mică, deoarece aceeași cantitate de energie radiantă pentru a avea o suprafață mare. Este ușor de văzut din Fig. 4.
dependența de tensiune de radiații de unghiul de incidență
Prin numeroase observații făcute în locația de timp personal de pe pământ, se constată că atmosfera Pământului pe suprafața limită de 1 cm2, perpendiku-lar pe direcția razelor solare de la soare ajunge în 1 minut cantitate de căldură egală cu 1,88, în medie mică . calorii. Noi spunem „în medie“, deoarece această sumă se referă la distanța medie de la pământ la soare. Set-evaluate valoarea de radiație este numită „constantă solară“. Dacă ne amintim că scăzut de calorii - cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea 1 g de apă per 1 °, este ușor de pre-set, ca o mare cantitate de căldură, care este trimis de soare pe pământ. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece numai temperatura suprafeței exterioare a soarelui este de aproximativ 6000 °, la fel ca în straturile interioare, care temperatura ajunge la 30-40 Mill nou-grade. Se estimează că valoarea totală a energiei emise de soare în 1 secundă este egal stvu audio de ieșire a energiei, care este radiată din arderea combustibilului la 11.600 miliarde de tone de cărbune alternativ-ka. podea Pământ, difera de aceasta radiatie este doar o parte din dvuhbillionnuyu, dar acest lucru „nesemnificativ“ cotă echivalentă, energia derivată din arderea de 5800 tone-ka alternativ de cărbune.
Dacă luăm în considerare înălțimea soarelui, iar lungimea zilei la diferite latitudini, se pare că nu-în ciuda statutul de mare de soare, în vara apropierea ecuatorului, durata durerii-Shai zi are prioritate față de înălțimea soarelui, iar cantitatea de căldură primită de la soarele pentru o zi, în vara Ubá-Vaeth de la poli la Ecuator; dar în zilele echinocțiilor, și chiar mai mult în solstițiul de iarnă, Ecuator primește mult mai multă căldură decât latitudini mai mari.
Ca urmare, polul față de ecuator primește căldură nu neglijabila: cantitatea de căldură primită de pol pentru anul este de aproximativ 40% din căldura primită de ecuator, iar în vara de aproximativ 93%; Latitudine 50 ° vara devine la fel de mult ca și căldură ecuator, și latitudine 20 °, chiar mai mult decât ecuator.
Cu toate acestea, numărul dat aici au fost obținute în ipoteza că Pământul este lipsit atmosferă și are o suprafață uniformă. În conformitate cu această ipoteză, și climatul pământului ar fi repartizate pe o lege foarte simplu: temperatura va scadea de la ecuator la poli, iar fiecare a avut paralele sale la o anumită temperatură. Dar prezența atmosferei contribuie la distribuția foarte importante schimbări solare termofixare.
Prima parte a atmosferei absoarbe radiațiile solare-TION, în principal, deoarece aerul conține vapori de lider și de dioxid de carbon (aer uscat absoarbe cu greu Radia-TION). O parte din energia solară este disipată de moleculele de aer și particulele conținute de acestea pentru impurități de apă, praf, organe-ically. În plus, norii de radiații solare reflecta-chenie. Ca rezultat al suprafeței Pământului nu primește cantitatea de radiație solară, pe care ar fi primit în absența atmosferei consecințǎ, dar mult mai mici. În prezența radiației solare atmosfera atinge pământul fiecare punct de pe partea de sus la suprafață variază în funcție de unghiul de incidență a luminii solare; pe de o parte, după cum am văzut, scade cu unghiul de incidență deprindere-sheniem, pe de altă parte - la diferite unghiuri de incidență se trece printr-o grosime diferită de atmosfera terestră. Mai aproape soarele este la orizont, cu atât mai mare grosimea grinzilor trebuie să-l treacă, radiația mai atenuat. Atunci când soarele este la zenit, razele sale sunt o atmosferă, așa cum spun ei, o „greutate“; la un unghi de 5 °, ele sunt deja în modul de 11 ori mai mare, iar atunci când soarele este la orizont, razele sale trec cât mai multe 45 de masă (fig. 5). Dar scăderea radiației solare, în funcție de grosimea atmosferei traversate de aceasta, nu peste tot și mereu aceeași - depinde de conținutul în aer, vaporii de apă și praf, adică, gradul de transparență a atmosferei ... Transparența atmosferă caracterizată prin așa-numitul „coeficient de transmisie“, sau prin raportul dintre radiația solară clorhidric obținută prin suprafața unui pământ punct ITS, la acea cantitate care ar fi primit dacă ar fi fost în atmosferă. În medie, la nivelul mării până la nivelul solului se ajunge la aproximativ 75% din cantitatea de energie solară-TION, ceea ce s-ar întâmpla în absența aerului, astfel încât factorul de transmisie medie este de aproximativ 0,75. Cuvintele „la nivelul mării“, se adaugă deoarece la una și aceeași transparență a energiei solare, se pare, locul meu de date nu depinde numai de înălțimea soarelui deasupra orizontului, dar înălțimea scaunului deasupra solului: atunci când urca la mare altitudine in partea de jos atmosfera sunt cele mai dense și mai mult decât atât cele mai bogate de vapori de apă și praf. Ca urmare, calculul cantităților de căldură solare pentru diferite latitudini la momente diferite ale anului devine mai complicată-l decât în absența unei atmosfere.
Lungimea traseului parcurs de lumina soarelui în atmosferă
Valoarea totală a radiației solare în general crește odată cu scăderea latitudine și altitudinea crește locul.
Astfel obținerea, energie, încălzirea suprafeței pământului, să fie mai mare decât decât atmosfera, și, la rândul său, dă atmosfera de energie, ci sub forma de raze de căldură cu o mare lungime de unda. Terenul ar trebui să-și piardă o mulțime de căldură, dar atmosfera, din cauza vaporilor de apă și conține-zhaschimsya-l la dioxid de carbon și ozon, reține razele de căldură, nu permițându-le să scape în spațiul interplanetar. Este bine cunoscut faptul că în nopțile calme clare în primăvara și toamna sunt adesea înghețate în timp ce sub un cer noros scade probabilitatea de îngheț; Norii servi ca o „pătură“ pentru pământ. În absența vaporilor de apă și nor întârzieri pământești radiații și într-o măsură mai mare decât mai vapori zhitsya conține aer. Cu toate acestea, din straturile superioare care conțin-telno relativ puțină umiditate, o cantitate cunoscută de căldură scapă în spațiu. Ca parohie, iar consumul de energie de pe pământ supra-ness asociată cu nebulozitate, umiditate, reflectorizante OSP-lities pământului și așa mai departe. Și. Calculul așa-numitul echilibru - pe motiv de-a consumului de energie vine - foarte dificil. Ca urmare a proceselor de radiații și de recul, în unele zone ale radiațiilor afluxul de suprafață pământ depășește pierderea, în alte - dimpotrivă. Există locuri care primesc o radiație de căldură prin -mai decât da, și nu ar trebui să fie format ieșiri de căldură în cazul în care pierderea de căldură prin radiație domină la șoc. Un flux înrudit și vertical în atmosferă. La calcularea transferului de căldură trebuie să fie păstrate în minte și costul căldurii latente în topirea și evaporarea în timpul lunilor calde. Astfel, imaginea este atât de complicată încât în formarea climate din „panta“, care, în cele mai vechi timpuri au atribuit o importanță decisivă, este în nici un caz să decidă-conductoare. A. I. Voeykov a spus din nou în 1884, în lucrarea sa remarcabilă a domnului „climate din lume“, că comportamentul de cont carte de căldură pe sol - una dintre principalele sarcini ale Meteorologie; dar problema este evidența exactă a echilibrului termic nu este rezolvată și acum.
IMPACT ASUPRA CLIMEI DIFERITE proprietăți de suprafață de teren
Impactul distribuției inegale a apei și a terenurilor pe clima nu este limitat la doar musoni. Apa este cunoscut din fizica, are o capacitate foarte mare de căldură. Căldura specifică volumetric de apă de mare, t. E. Coli onorează căldura necesară pentru încălzirea apei într-o unitate de volum 1 °, este 0,93, aproximativ de două ori capacitatea termică a diferitelor soluri, care, în medie, este de aproximativ 0,5. Și deoarece căldura specifică a aerului este 0,00129, se poate calcula că 1 m3 de răcire cu apă de mare, la 1 ° dă cantitatea de căldură care poate încălzi n pentru același 1 ° mai mult de 3000 m3 de aer. absorbție deosebit de puternică de căldură în apa oceanului este, în principal din cauza amestecării constant de apă provoacă emoție. Studiile speciale au arătat că suprafața apei staționară creează stocuri mari de căldură: 100 obținut din unități solare de radiații 41 imediat trimite la unitatea de încălzire adiacentă aerului și economisește încălzirea straturilor superioare de apă doar 59%; în același comportam si solurile nisipoase. Apele oceanelor, care este în mișcare constantă, BEAC-GAETA aproape 100% din căldura de la soare; în aer set termic este de numai 0,4%. În același mod, adică. E. Prin transfer de amestecare și căldură turbo echivalent are loc în Atmo-sferă de la inferior la straturile superioare. Se numește mișcare turbulentă haotic, o mișcare pulsatorie în care viteza particulelor se schimbă rapid, iar acest lucru duce la formarea de vârtejuri. Aceste peremetayuschiesya vârtejuri direcția verticală și de a crea un transfer de căldură vertical, uneori, câțiva kilometri deasupra suprafeței pământului. Aerul serveste drept cauza frecării lor apariție a maselor de aer de pământ peste-Ness și diferențele locale de încălzire. Toate observația dată mișcarea turbulentă, manifestată sub formă de vârtejuri mici de praf și gunoi de la un sol încălzit în vara sau primavara zilele calde. Aceeași Turbulența creează o perturbare în straturile superioare ale oceanului, și este amestecând o grosime mare permite apei pentru a salva o cantitate considerabilă de căldură, care este apoi încălzit în aer și astfel moderați temperaturi extreme. În solurile la fel - și acest lucru este fundamental timp prezența terenurilor la mare - penetrarea adâncă a căldurii este prin conductivitatea molecular.
Moderarea influență asupra temperaturii mării este foarte mare, și de multe ori are de t condiții mperaturnyh de importanță mult mai mare decât latitudinea. Aici este unul dintre exemplele cele mai cut-cal. Hebrides insule se află în largul coastei de vest a Scoției, Kirensk - pe malul râului. Lena, în estul Siberiei; lățimea este de aproximativ aceeași -57,5 °.
Aici sunt temperaturile medii ale celor două scaune în diferite momente ale anului-Wide:
Înălțimea cantitatea maximă de precipitații pe zi; înălțimea precipitațiile anuale
Variația diurn temperaturii în timpul iernii beeping
terasament Înghețat în timpul burghie din Novosibirsk