Загальне землезнавство - Олійник Я.Б. - 6.12. Погода і клімат

Фізичний стан атмосфери в тому чи іншому місці в певний момент часу прийнято називати погодою. Описується фізичний стан атмосфери рядом характеристик, які називають метеорологічними елементами. До найважливіших з них належать тиск, температура, вологість повітря, напрям і швидкість вітру, хмарність. Визначають основні особливості погоди і так звані метеорологічні явища (дощ, сніг, туман тощо), а також низку оптичних і електричних явищ в атмосфері. Уявлення про погоду доповнюють дані про прозорість повітря, видимість, електричний стан, вміст солей і деякі інші відомості.

Отже, будь-яка погода характеризується дуже складним комплексом метеорологічних елементів і явищ, які тісно пов'язані між собою. Кожен конкретно спостережуваний комплекс метеорологічних елементів і явищ відображає не просто механічну їх сукупність, а певний стан повітряного середовища — випадок погоди, який з часом зазнає тих чи інших змін. Погода є зовнішнім проявом радіаційних і циркуляційних умов, впливом на них підстилаючої поверхні.

Оскільки зміни погоди за короткі проміжки часу незначні, то спостереження за її характеристиками ведуть не безперервно, а через деякі інтервали часу або ж визначають її як середнє з кількох спостережень за певний проміжок. За найменший проміжок часу в метеорологічній практиці беруть годину. Такі відомості важливі, наприклад, для авіації і не мають значення для сільського господарства. Іноді метеорологічні спостереження за погодою ведуть кожні три години. На всій земній кулі прийнято здійснювати чотириразові обов'язкові спостереження в одні й ті самі години доби — о 3-й, 9-й, 15-й і 24-й. Це не тільки дає можливість порівняти фізичний стан атмосфери в різних районах планети, а й створює необхідні передумови для складання прогнозів погоди.

Мінливість є найбільш характерною рисою погоди. Вона змінюється протягом доби, тижня, місяця, року. І все ж, незважаючи на її часті "примхи" і сезонні особливості, ми знаємо, що в Середній Азії погода тепліша і сухіша, ніж у нашій країні. В Західній Європі зими звичайно м'якші, ніж у Сибіру, в тропічних широтах ніколи не випадає сніг (за винятком розташованих там високих гір), а в полярних районах не буває тропічних злив.

Кожній місцевості притаманні свої погодні умови, певні межі, в яких можуть змінюватися температура, опади тощо. Так, в Україні стовпчик термометра ніколи не піднімався вище +40,7 °С (така температура була зафіксована вперше на станції Сарата Одеської області в серпні 1927 р., а вдруге — рівно через три роки на станції Клепініно в Криму), а взимку не опускався нижче ніж -40,7 °С (м. Луганськ, 8 січня 1935 p.). Цікаво, що в тому ж серпні 1927 р. на метеопосту в смт. Нижанковичі Львівської області було зареєстровано аж 696 мм опадів протягом одного календарного місяця — рекордна кількість. Отже, нестерпна спека в одному регіоні і незвичайно рясні дощі (як у Черапунджі!) в іншому дали про себе знати майже одночасно. Варто додати, що найбільша річна кількість опадів — 2361 мм — у нашій країні була зареєстрована в Українських Карпатах на високогірній станції Плай (висота 1332 м над рівнем моря) в Закарпатській області у 1974 р.

Багаторічні спостереження на метеорологічних станціях показують, що аномальна погода упродовж місяця чи сезону — явище звичайне. Встановлено, що середня місячна температура повітря в країнах з континентальним кліматом у просторі та в часі змінюється в широких межах.

В окремі роки відповідно до характеру переважаючої циркуляції розподіл температур, особливо взимку, може значно відрізнятися від багаторічної середньої, так званої, норми. Наприклад, часті зимові вторгнення холодного повітря з високих широт в умовах антициклонічної погоди призводять до формування негативних аномалій температури. І навпаки — переважання зональної циркуляції та переміщення циклонів із заходу на схід на півночі Євразії супроводжуються адекватним потеплінням і формуванням позитивних аномалій температури в Європі і навіть у Західному Сибірі. При цьому за абсолютною величиною позитивні аномалії звичайно менші за негативні. Досить часто після аномалій температури одного знаку настають аномалії протилежного знаку. Те ж саме відбувається і з опадами. Особливо помітно це буває влітку.

Погода скрізь на Землі дуже різноманітна і весь час змінюється. Проте якою б не була вона мінливою, існує певне поєднання метеорологічних елементів і явищ, які найчастіше зустрічаються і повторюються з року в рік. їх сукупність утворює клімат — багаторічний режим погоди, який характеризується її середніми статистичними показниками для кожного конкретного місяця на Землі. Вивченням клімату займається спеціальна наука — кліматологія. Це наука про клімат, тобто про сукупність атмосферних умов, властивих тому чи іншому місцю в залежності від його географічного положення. Клімат є, таким чином, однією з фізико-географічних характеристик місцевості.

Клімат будь-якого району залишається практично сталим, хоча його погода може різко змінитися за день чи навіть за кілька годин, а також незважаючи на суттєві відхилення погодних умов в окремі сезони року. Так, в помірних широтах зима може виявитись дуже суворою чи безсніжною, літо може бути надміру дощовим або, навпаки, посушливим у порівняні з попереднім. І все ж було б неправильно стверджувати, що клімат одного року відрізняється від клімату іншого. Уявлення про клімат ми звичайно дістаємо на основі узагальнень відомостей про погоду, що спостерігалася в даній місцевості протягом багатьох десятиліть, а також про характер мінливості погоди й можливі межі цих змін у даному районі.

Для більш конкретного з'ясування умов формування клімату проводять аналіз кліматоутворюючих факторів. До них відносять радіаційні і циркуляційні фактори, а також вплив підстилаючої поверхні.

Вплив радіаційного фактора відповідає географічному розподілу сумарної радіації і теплового балансу. Розподіл сонячної радіації на поверхні Землі є дуже складним, оскільки він залежить не тільки від географічної широти, а й від хмарності, альбедо поверхні, висоти над рівнем моря, експозиції схилів та інших умов. Радіаційний фактор визначає такі важливі процеси на Землі, як кругообіги тепла та вологи, загальну циркуляцію атмосфери. З радіаційним фактором пов'язаний прояв кліматичної зональності.

Циркуляційні фактори проявляються на фоні широтного розподілу радіаційного балансу. З ним пов'язаний обмін повітряних мас та їх адвекція. Внаслідок цього спостерігається відхилення літніх і зимових ізотерм від широтного положення. Значною є роль циркуляції атмосфери в зволоженні материків. Вона ускладнює схему широтних змін клімату — наприклад, створюються суттєві відмінності у розподілі тепла і вологи на західних і східних частинах материків.

Специфічні риси підстилаючої поверхні є також дуже важливим географічним фактором. її вплив обумовлений розподілом суші та моря, наявністю морських течій, рельєфом поверхні суші, станом рослинного покриву.

З особливостями поверхні океану і суші пов'язано формування двох різних типів клімату: морського і континентального. Водна поверхня і суша мають різні теплоємність і альбедо: теплоємність води у 2—3 рази перевищує теплоємність ґрунту, а альбедо води на 20 % менше за альбедо суші. Слід відмітити значний вплив суші на трансформацію морських повітряних мас.

Суттєва роль у формуванні клімату належить океанічним течіям. Вони охолоджують повітря або, навпаки, роблять його теплішим над територіями, біля яких протікають, а також впливають на розподіл атмосферних опадів. Внаслідок цього океанічні течії створюють великі відмінності як у температурному режимі, так і в особливостях погоди. Карти ізотерм, наприклад, відображають вплив теплої течії Гольфстрім на клімат Західної Європи. Найбільш потужна холодна Перуанська течія доходить до самого екватора і знижує температуру води на 4 °С. У деяких регіонах планети над холодними течіями часто утворюються тумани (зокрема, над Лабрадорською течією біля острова Ньюфаундленд). Над холодними течіями в зоні пасатів порушується конвекція і різко зменшується хмарність. Саме це є головною причиною формування пустель Атакама і Наміб, розташованих безпосередньо на океанічних узбережжях материків.

Суша відрізняється від океану значно більшою різноманітністю підстилаючої поверхні та рельєфу. Особливо великим і багатостороннім є вплив на клімат гір, де з висотою дуже швидко змінюються всі метеорологічні елементи. Внаслідок цього формується вертикальна поясність ґрунтів і рослинності. Над нагрітими схилами посилюється конвекція повітря і утворення хмар. Із цими атмосферними процесами часто пов'язане випадання літніх дощів на схилах південної експозиції в горах субтропічних та помірних широт (Альпи, Кавказ, Тянь-Шань).

Перевалювання повітряних мас через гірські хребти призводить до різкої зміни кількості атмосферних опадів. Так, на навітряних схилах Чилійських Анд Тихоокеанського узбережжя випадає до 3000 мм у рік, а на підвітряних схилах східної експозиції — не більше 200 мм. Аналогічна картина в розподілі опадів має місце в Кордильєрах, Скандинавських і Кримських горах, Західних Гатах та ін. Зі збільшенням висоти часто зростає кількість снігових опадів і тривалість збереження снігового покриву.

Сніговий покрив як у горах, так і на рівнинах виявляє великий вплив на формування клімату. Велике альбедо снігу посилює розсіювання радіації, що збільшує сумарну радіацію. Маючи низьку теплопровідність, сніговий покрив зменшує втрату тепла. Водночас він сильно охолоджується випромінюванням уночі. Навесні на танення снігу витрачається велика кількість тепла, тому температура повітря над його поверхнею близька до нуля.

Будь-який клімат має виняткове значення в розвитку природи планети. Він зумовлює густоту річкової сітки, режим рік, озер, боліт, льодовиків, впливає на формування рельєфу суші. Залежно від клімату утворюються певні осадові гірські породи і ґрунти. Жодне інше явище природи так тісно і безпосередньо не пов'язане з життям людини, як погода і клімат. Від них залежить здоров'я людей, навіть особливості одягу, житла, промислових споруд тощо. Клімат надзвичайно впливає на видовий склад рослинності та характер використання землі в різних частинах планети.