Климатические пояса Земли.Климатические пояса – это однородные в климатическом отношении области Земли. Имеют вид  широких сплошных или прерывистых полос. Располагаются вдоль широт земного шара.

Общая характеристика климатических поясов Земли. — Карта климатических поясов Земли. — Типы климатов Земли (климатические пояса). — Характеристика типов климата (климатических поясов Земли). Таблица. — Карта климатических поясов России. — Типы климатов (климатические пояса) России.

Общая характеристика климатических поясов Земли.

Климатические пояса отличаются друг от друга:

  • степенью нагрева солнцем;
  • особенностями циркуляции атмосферы;
  • сезонной сменой воздушных масс.

Климатические пояса существенно отличаются друг от друга, постепенно сменяясь от экватора к полюсам. Однако на климат влияет не только широта Земли, но и рельеф местности, близость к морю, высота над уровнем моря.

В России и в большинстве стран мира используется классификация климатических поясов, созданная известным советским климатологом Б.П. Алисовым в 1956 году.

Согласно этой классификации на земном шаре выделяются четыре основных климатических пояса Земли и три переходных – с приставкой «суб» (лат. «под») :

  • Экваториальный (1 пояс);
  • Субэкваториальный (2 пояса – в северном и южном полушариях);
  • Тропический (2 пояса – в северном и южном полушариях);
  • Субтропический (2 пояса – в северном и южном полушариях);
  • Умеренный (2 пояса – в северном и южном полушариях);
  • Субполярный (2 пояса – в южном субантарктический, в северном субарктический);
  • Полярный (2 пояса – в южном антарктический, в северном арктический);

В пределах этих климатических поясов выделяются четыре типа климата Земли:

  • Материковый,
  • Океанический,
  • Климат западных берегов,
  • Климат восточных берегов.

Рассмотрим подробнее климатические пояса Земли и присущие им типы климатов.

Карта климатических поясов Земли.


Карта климатических поясов Земли

Климатические пояса и типы климатов Земли:

1.   Экваториальный климатический пояс – температура воздуха в этом климатическом поясе постоянна (+24-28°С). На море колебания температур могут вообще быть меньше 1°. Годовая сумма осадков значительна (до 3000 мм), на наветренных склонах гор осадков может выпадать и до 6000 мм.

2. Субэкваториальный климат – располагается между экваториальным и тропическим основными типами климата Земли. Летом в этом поясе господствуют экваториальные воздушные массы, а зимой — тропические. Количество осадков летом – 1000-3000 мм. Средняя летняя температура   +30°С. Зимой осадков выпадает мало, средняя температура +14°С.

Субэкваториальные и экваториальные пояса.

Субэкваториальные и экваториальный пояса. Слева направо: саванна (Танзания), влажный лес (Южная Америка)

3.  Тропический климатический пояс. В этом типе климата различают материковый тропический климат и океанический тропический климат.


  • материковый тропический климат – годовое количество осадков — 100-250 мм. Средняя летняя температура +35-40°С, зимняя +10-15°С. Суточные колебания температур могут доходить до 40 °С.
  • океанический тропический климат  — годовое количество осадков – до 50 мм. Средняя летняя температура +20-27°С, зимняя +10-15°С.

Тропические пояса Земли.

Тропические пояса Земли. Слева направо: лиственный лес (Коста-Рика), вельд (Южная Африка), пустыня (Намибия).

4.   Субтропический климат – располагается между тропическим и умеренным основными типами климата Земли. Летом господствуют воздушные тропические массы, а зимой сюда вторгаются воздушные массы умеренных широт, несущие осадки. Для субтропического климата характерны жаркое, сухое лето (от +30 до +50°С) и относительно холодная зима с осадками, устойчивого снежного покрова не образуется. Годовое количество осадков около 500 мм.

iv>
  • климат сухих субтропиков  — наблюдается внутри материков в субтропических широтах. Лето жаркое (до +50°С) и зимой возможны морозы до —20°С. Годовое количество осадков — 120 мм и меньше.
  • средиземноморский климат – наблюдается в западных частях материков. Лето жаркое, без осадков. Зима прохладная и дождливая.  Годовая сумма осадков — 450-600 мм.
  • субтропический климат восточных берегов материков является муссонным. Зима сравнительно с другими климатами субтропического пояса холодная и сухая, а лето жаркое (+25°С) и влажное (800 мм).

Субтропические пояса Земли.

Субтропические пояса Земли. Слева направо: вечнозелёный лес (Абхазия), прерии (Небраска), пустыня (Каракумы).

5.   Умеренный климатический пояс. Формируется над территориями умеренных широт  — от 40-45° северной и южной широты до полярных кругов. Годовое количество осадков от 1000 мм до 3000 мм по окраинам материка и до 100 мм во внутренних районах. Температура летом колеблется от +10°С до +25-28°С. Зимой — от +4°С до —50°С. В этом типе климата различают морской тип климата, континентальный и муссонный.


  • морской умеренный климат – годовое количество осадков — от 500 мм до 1000 мм, в горах до 6000 мм. Лето прохладное +15-20°С, зимы теплые от +5°С.
  • континентальный умеренный климат – годовое количество осадков – около 400 мм.  Лето теплое (+17-26°С), а зима холодная (-10-24°С) с устойчивым многомесячным снежным покровом.
  • муссонный умеренный климат — годовое количество осадков – около 560 мм.  Зима ясная и холодная (-20-27°С), лето влажное и дождливое (-20-23°С).

Умеренные пояса Земли.

Природные зоны умеренных поясов Земли. Слева направо: тайга (Саяны), широколиственный лес (Красноярский край), степь (Ставрополье), пустыня (Гоби).

6.   Субполярный климат — состоит из субарктического и субантарктического климатических поясов. Летом из умеренных широт сюда приходят влажные воздушные массы, поэтому лето прохладное (от +5 до +10°С) и выпадает около 300 мм осадков (на северо-востоке Якутии 100 мм).  Зимой на погоду в этом климате влияют арктические и антарктические воздушные массы, поэтому здесь длинные, холодные зимы, температура может достигать и —50°С.
7.  Полярный тип климата – арктический и антарктический климатические пояса. Формируется выше 70° северной и ниже 65° южной широт. Воздух сильно охлажден, снежный покров не тает весь год. Осадков выпадает очень мало, воздух насыщен мелкими ледяными иглами. Оседая, они дают в сумме только 100 мм осадков в год. Средняя летняя температура не выше 0°С, зимняя — —20-40°С.

>
Приполярные климатические зоны Земли.

Приполярные климатические пояса Земли. Слева направо: арктическая пустыня (Гренландия), тундра (Якутия), лесотундра (Хибины).


Более наглядно характеристика климатов Земли представлена в таблице.

Характеристика климатических поясов Земли. Таблица.

Примечание : Уважаемые посетители, дефисы в длинных словах в таблице поставлены для удобства мобильных пользователей — иначе слова не переносятся и таблица не помещается в экран. Спасибо за понимание!

Карта климатических поясов России.

Карта климатических поясов России 

Типы климатов (климатические пояса) России:


  • Арктический:  t января −24…-30, t лета +2…+5. Осадки — 200—300 мм.
  • Субарктический:  (до 60 градуса с.ш.). t лета +4…+12. Осадки 200—400 мм.
  • Умеренно континентальный:  t января −4…-20, t июля +12…+24. Осадки 500—800 мм.
  • Континентальный климат:  t января −15…-25, t июля +15…+26. Осадки 200—600 мм.
  • Резко континентальный:  t января −25…-45, t июля +16…+20. Осадки — более 500 мм.
  • Муссонный:  t января −15…-30, t июля +10…+20. Осадки 600—800. мм


Перейти к разделу:

Общая характеристика климатических поясов Земли.

Карта климатических поясов Земли.

Типы климатов Земли (климатические пояса).

Характеристика типов климата (климатических поясов Земли). Таблица.

Карта климатических поясов России.

Типы климатов (климатические пояса) России.

 

Избранные мировые новости.

 

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

 

Уважаемые посетители!
Если Вы не нашли необходимой информации или считаете ее неполной, напишите ниже в комментариях, и статья будет дополнена соответственно
Вашему желанию.


Источник: wonderful-planet.ru

Что существует?


Из географии можно узнать много интересных сведений. К примеру, известно, в скольких часовых поясах расположена Россия: в девяти. А вот географических поясов в нашей стране – шесть. Всего существует девять видов географических зон: экваториальные, субэкваториальные (два несколько отличных друг от друга вида), тропики, субтропики, умеренные пояса (два, каждый – на своей половине планеты), по два северных пояса на каждом полушарии – Арктика и Антарктика, а также субарктический, субантарктический пояса, соседствующие с ними. Географические – это климатические пояса (то есть существует два термина, которые применимы к одной и той же реальной местности).

Все географические пояса можно разделить на природные зоны. Для корректного деления необходимо проанализировать температуру, влажность и выявить соотношение между этими параметрами. Зачастую наименования зонам давали, ориентируясь на преобладающий в этой местности тип растительности. В некоторых случаях природная зона названа по термину, описывающему свойственный ей ландшафт. Так, географические пояса России включают в себя такие природные зоны: тундру, степь, пустыню и лесные массивы. Кроме того, существуют лесотундры, редколесья, полупустыни и многие другие типы зон.

Пояса и зоны: есть ли различие?


Как известно из географии, природные пояса – это широтное явление, а вот зоны от широты зависят намного меньше. Свою роль играет неоднородность поверхности нашей планеты, благодаря чему сильно варьируется уровень влажности. Один и тот же материк в разных своих частях на одной широте может иметь отличные уровни влажности.

Как видно из географии земного шара, чаще внутри материка располагаются довольно сухие местности: степи, пустыни, полупустыни. Но везде есть исключения: Намиб, Атакама – это классические представители пустынь, но расположены они на берегу, причем в довольно холодной местности. Зоны внутри географического пояса, пересекающие материки, преимущественно неоднородные, поэтому был введен термин «меридиональные участки». Как правило, говорят о трех таких участках: центральном, удаленном от побережья, и двух береговых, прилегающих к океану.

Евразия: особенности материка

Географические пояса, характерные для Евразии, принято разделять на следующие дополнительные зоны: на запад от Урала уходят широколиственные лесистые степи, между Уралом и Байкалом доминируют хвойные и мелколиственные лесистые степи, а на территории между Сунгари и Амуром расположены прерии. Зоны в некоторых местах переходят из одной в другую постепенно, есть переходные участки, благодаря чему границы размываются.

Особенности климатических поясов

Такие области однородны в плане климата, они могут прерываться или быть сплошными. Климатические пояса находятся вдоль широт нашей планеты. Для деления пространства на такие участки ученые анализируют следующую информацию:


  • специфика циркуляции атмосферных масс;
  • уровень прогрева от светила;
  • смена атмосферных масс, спровоцированная сезонными факторами.

Отмечается, что различие между субэкваториальным климатом, экваториальным, умеренным и другими типами довольно существенное. Обычно отсчет начинают от экватора, постепенно двигаясь наверх – к двум полюсам. Кроме широтного фактора на климат сильное влияние оказывает рельеф поверхности планеты, близость больших водных масс и подъем относительно уровня моря.

Базовая теория

О том, как разграничиваются природные географические пояса и климатические, как они переходят друг в друга и каким образом делятся на зоны, в своих работах рассказывал довольно известный советский ученый Алисов. В частности, под его именем была опубликована посвященная климатологии знаковая работа в 1956 году. В ней были заложены основы классификации всех поясов климата, существующих на нашей планете. С того года и по сей день не только в нашей стране, но и практически по всему миру применяется предложенная Алисовым система классификации. Именно благодаря этому выдающему советскому деятелю ни у кого больше не вызывает сомнений, к какому климату отнести, например, Карибские острова.

Рассматривая субарктический и субантарктический пояс, а также другие пояса, Алисов выделил четыре основных зоны и три переходных: прилегающие к полюсам, соседствующие с ними, умеренные, тропические, прилегающие к тропикам и экватор. Каждому поясу соответствует собственный уникальный тип климата: материковый, океанический, а также береговой, свойственный востоку и западу.

Поближе к теплу

Пожалуй, самые приятные для любителей местечек потеплее – это вовсе не арктический и антарктический пояса (между прочим, в прежние времена бытовало ошибочное мнение, будто бы южный полюс – самое теплое место на планете), а экватор. Воздух здесь круглогодично прогрет до 24-28 градусов. Температура воды в течение года колеблется иногда всего лишь на один градус. Зато за год на экваторе выпадает много осадков: до 3 000 мм в равнинной местности, а в гористой – вдвое больше.

Еще один теплый участок планеты – тот, где царит субэкваториальный климат. Приставка «суб» в названии означает «под». Этот участок расположен между экватором и тропиками. Летом преимущественно погода контролируется воздушными массами из экватора, в то время как зимой доминируют тропики. Летом осадков поменьше, чем у соседей на экваторе (от 1 000 до 3 000 мм), а вот температура немногим выше – порядка 30 градусов. Зимний период проходит практически без осадков, воздух в среднем прогревается до +14.

Тропики и субтропики

Тропики делятся на материковые и океанические, и каждой из категорий присуща своя характерная особенность. На материке обычно за год осадки выпадают в количестве 100-250 мм, летом воздух прогревается аж до 40 градусов, а зимой – всего лишь до 15. За 24 часа температура может колебаться в пределах сорока градусов. А вот океаническая зона отличается еще меньшим объемом осадков (в пределах 50 мм), немного меньшей, нежели на материке, среднесуточной температурой в летний период – до 27 градусов. А зимой здесь настолько же холодно, как и в удалении от берега – около 15 градусов тепла.

Субтропики – это такая зона, которая обеспечивает плавный переход от тропического географического пояса к умеренному. Летом здесь «заправляют погодой» воздушные массы, пришедшие из более южных соседствующих местностей, а вот зимой – из умеренных широт. Летом в субтропиках обычно сухо и жарко, воздух прогревается до 50 градусов тепла. В зимний период этому климату характерны холод, осадки, возможен снег. Правда, постоянного снежного покрова в субтропиках не бывает. За год осадки выпадают в количестве приблизительно 500 мм.

В материковой части обычно расположены сухие субтропики, где летом очень жарко, а вот зимой столбик термометра опускается до минус двадцати. За год осадки выпадают в количестве 120 мм, а то и менее. К субтропикам принадлежит и Средиземноморье, причем наименование этой местности дало название географической зоне – средиземноморской, свойственной западным оконечностям материков. Летом тут сухо и жарко, а зимой – прохладно и идет дождь. Обычно за год выпадает до 600 мм осадков. Наконец, восточные субтропики – это муссоны. Зимой здесь холодно, сухо (в сравнении с другими частями субтропического географического пояса), летом воздух прогревается до 25 градусов тепла, идут дожди (порядка 800 мм осадков).

Умеренный климат

Любой образованный житель России должен знать, сколько часовых поясов (девять) и сколько климатических (четыре) есть на территории родной страны. При этом доминирующим является умеренный климатический и географический пояс. Он характерен умеренными широтами и отличается довольно большим годовым объемом осадков: от 1 000 до 3 000 на прибрежных территориях. А вот во внутренних зонах зачастую осадки невелики: всего лишь 100 мм в некоторых местностях. Летом воздух прогревается до температуры от 10 до 28 градусов тепла, а зимой варьируется от 4 градусов тепла до мороза, достигающего -50 градусов. Принято говорить о морском, муссонном, континентальном умеренном участках. Знать их, а также то, в скольких часовых поясах расположена Россия (девяти), должен любой образованный человек, прошедший школьный курс географии.

Для морского климата характерно довольно большое количество осадков: в гористой местности в год выпадает до 6 000 мм. На равнине обычно меньше: от 500 до 1 000 мм. Зимой воздух прогревается до пяти градусов тепла, а летом – до 20. В континентальной части за год осадков выпадает порядка 400 мм, теплое время года характеризуется воздухом, прогретым до 26 градусов, а зимой морозы достигают -24 градусов. Континентальная умеренная зона – это местность, где несколько месяцев в году лежит стойкий снежный покров. Есть много территорий, где этот период очень долгий. Наконец, умеренный муссонный – это такой дополнительный тип климата, которому характерен годовой уровень осадков до 560 мм. Зимой обычно ясно, мороз достигает 27 градусов, а летом часто идет дождь, воздух прогревается до 23 градусов тепла.

На север!

Субполярный климат – это два полюса, прилегающих, соответственно, к Арктике и Антарктике. Летом в этой местности довольно прохладно, так как приходит влажный воздух из умеренных широт. Обычно теплый период характеризуется прогревом воздушных масс до 10 градусов тепла, осадки – на уровне 300 мм. Впрочем, в зависимости от конкретной местности эти показатели существенно варьируются. Например, в северо-восточных частях Якутии зачастую выпадает лишь 100 мм осадков. А вот зима в субполярном климате – это холод, царствующий многие месяцы. В это время года доминируют воздушные массы, пришедшие с севера, и столбик термометра опускается до -50 градусов, а то и ниже.

Наконец, самые холодные – это арктический и антарктический пояса. Царствующий тут климат в географии считается полярным. Он характерен для широт выше 70 градусов – на севере и ниже 65 – на юге. Этой местности характерен холодный воздух и круглогодичный снежный стойкий покров. Такому климату не свойственны осадки, зато воздух зачастую наполнен крошечными иголками льда. Благодаря оседанию этих масс за год происходит прибавка снега, сравнимая со 100 мм осадков. В среднем летом воздух прогревается до нуля по Цельсию, а зимой царит мороз до -40 градусов. Географические координаты полюсов земли:

  • на юге – 90°00′00″ южной широты;
  • на севере – 90°00′00″ северной широты.

Географические часовые пояса

Еще одно важное географическое деление нашей планеты обусловлено спецификой вращения земного шара вокруг своей оси и вокруг Солнца. Все это влияет на смену времени суток – в разных местностях день начинается в разное время. Сколько часовых поясов существует на нашей планете? Правильный ответ – 24.

Тот факт, что невозможно равномерное освещение всей поверхности планеты, стал ясным, когда человечество обнаружило, что Земля – это вовсе не плоская поверхность, а вращающийся шар. Следовательно, как вскоре выяснили ученые, на поверхности планеты происходит цикличная смена времени суток, последовательная и постепенная – ее назвали сменой часового пояса. При этом астрономическое время определяется положением Солнца в зените, что разным частям земного шара свойственно в разное время.

Исторические вехи и география

Известно, что в прежние времена астрономическая разница фактически не создавала никаких проблем для человечества. Чтобы определить время, нужно было всего лишь взглянуть на Солнце; полдень определялся моментом, когда светило проходит наивысшую точку над горизонтом. В тот период у простых людей даже собственных часов зачастую не было, а были лишь городские, которые на весь населенный пункт разносили информацию о смене времени.

Понятия «часовой пояс» не существовало, в те времена и представить было невозможно, что оно может быть актуальным. Между населенными пунктами, расположенными неподалеку друг от друга, разница во времени составляла минуты – ну, скажем, четверть часа, не больше. Учитывая отсутствие телефонной связи (и уж тем более высокоскоростного интернета), а также ограниченность возможностей транспортных средств, такие временные сдвиги не представляли собой действительно значимой разницы.

Синхронизация времени

Технический прогресс поставил перед человечеством обилие новых задач и проблем, и одной из них стала синхронизация времени. Это довольно сильно поменяло человеческий быт, и разница во времени оказалась источником немалой головной боли, особенно поначалу, пока решения в виде смены часовых поясов с систематизацией этого явления не существовало. Первыми на себе почувствовали всю сложность смены временных промежутков те, кто путешествовал поездами на дальнее расстояние. Один меридиан вынуждал сдвигать часовую стрелку на 4 минуты – и так весь путь. Конечно, проследить за этим было непросто.

Работники железной дороги оказались в еще более тяжелой ситуации, ведь диспетчеры просто не могли сказать заранее и точно, в какой момент времени и в каком месте пространства будет находиться поезд. И проблема была гораздо существеннее, нежели возможное опоздание: некорректность расписания могла привести к столкновениям и многочисленным жертвам. Чтобы выйти из этой ситуации, было принято решение о введении часовых поясов.

Порядок восстановлен

Инициатором введения часовых поясов стал известный английский ученый Уильям Волластон, работавший с химией металлов. Удивительно, но именно химик решил хронологическую проблему. Его идея была в следующем: территорию Великобритании назвать одним часовым поясом, дать ему имя Гринвича. Представители железной дороги быстро оценили пользу этого предложения, и единое время было введено уже в 1840 году. Еще через 12 лет телеграф регулярно передавал сигнал о точном времени, а в 1880-м вся Великобритания перешла на единое время, ради чего власти даже издали специальный закон.

Первая страна, подхватившая английскую моду на точное время, – Америка. Правда, Штаты по территории намного больше, нежели Англия, поэтому идею пришлось усовершенствовать. Было решено разделить все пространство на четыре зоны, в которых время с соседними участками различалось на час. Это были первые в истории нашего времени часовые пояса: Центр, Горы, Восток и Тихоокеанский пояс. А вот в городах люди зачастую отказывались следовать новому закону. Последним, кто сопротивлялся нововведению, был Детройт, но и здесь общественность, наконец, сдалась – с 1916 года стрелки часов были переведены, и с тех пор и по сей день царит время, согласованное с делением планеты на часовые пояса.

Идея захватывает мир

Первая пропаганда деления пространства на часовые пояса привлекла внимание в разных странах еще в момент, когда часовые пояса нигде не были введены, но железная дорога уже нуждалась в механизме согласования временных промежутков. Тогда впервые прозвучала идея о необходимости разделения всей планеты на 24 участка. Правда, политики и ученые ее не поддержали, назвали утопией и сразу же забыли. А вот в 1884 году ситуация в корне изменилась: планету таки поделили на 24 части в ходе конференции с участием представителей разных стран. Мероприятие проводилось в Вашингтоне. Ряд стран высказались против нововведения, среди них был и представитель Российской империи. Наша страна признала деление на часовые пояса только в 1919 году.

В настоящее время деление на часовые пояса признано на всей планете и активно используется в самых разных областях жизни. Необходимость синхронизации во времени, обусловленная также быстрой связью с разными уголками земли при помощи новейших технологий, сейчас актуальна как никогда. К счастью, на помощь человеку приходят технические средства: программируемые часы, компьютеры и смартфоны, через которые всегда можно узнать точно, сколько времени в любой точке планеты и насколько это время отличается от характерной другой местности.

Источник: fb.ru

Виды климатических поясов Земли:

Арктический и антарктический климатический поясАрктический и антарктический климатический пояс — это пояс климата, занимающий полярные области планеты. Он отличается постоянством, так как на него действует всегда арктическая (в Северном полушарии) и антарктическая (в Южном полушарии) воздушная масса. В течение всего года тут почти не выпадает осадков, а температура воздуха не поднимается выше 0°C. При приближении к полюсам становится очень холодно (в Антарктиде была зафиксирована температура -89°C)… подробнее


Субарктический и Субантарктический климатический поясСубарктический и Субантарктический климатический пояс – это климат, характерный для приполярных районов Земли: тундра, лесотундра и северная тайга. Летом тут господствуют умеренные воздушные массы, а зимой арктический или антарктический воздух. Поэтому, здесь короткое и холодное лето, с возможными заморозками и осадками, а зима длительная (до 9 месяцев) и суровая с частыми ветрами… подробнее


Умеренный климатический поясУмеренный климатический пояс — это климатический пояс, который располагается между субтропическим и субарктическим поясом. Ему присущи сильные и частые изменения в атмосферном давлении воздуха, температуре и направлениях ветра. В умеренном климате различается четыре сезона: зима, весна, лето и осень. Зимой тут, как правило, температура воздуха ниже 0 °C, а летом выше +15 °C. Зимой почти везде присутствует постоянный покров из снега… подробнее


Субтропический климатический поясСубтропический климатический пояс — это климатический пояс, который располагается между умеренным и тропическим поясами. Отличается тропическим летом и нетропической зимой. Летом тут жарко и мало осадков, а зимой прохладно (не ниже 0°С) и дождливо… подробнее


Тропический климатический поясТропический климатический пояс – это климатический пояс, который располагается между субтропическим и субэкваториальным поясом. Зимой температура воздуха здесь не ниже 14 °C, а летом 30-35 °С, осадков очень мало 50-150 мм/год (исключение побережья материков). Все осадки в основном выпадают зимой, там, где их мало находятся пустыни и полупустыни, в областях со сравнительно большими осадками — листопадные леса и саванны… подробнее


Субэкваториальный климатический поясСубэкваториальный климатический пояс – это климатический пояс, который располагается между тропическим и экваториальным. Температура воздуха тут колеблется от 15-32 °С, а температура воды в океанах примерно 25 °С. Количество выпадающих осадков от 250 до 2000 мм в год, в основном все приходятся на лето… подробнее

Источник: xn—-8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai

Структура радиационных поясов.

При движении заряженной частицы в магнитном поле Земли её мгновенный центр вращения находится на одной и той же поверхности, получившей название магнитной оболочки (рис. 2). Магнитную оболочку характеризуют параметром L, его численное значение в случае дипольного поля (см. Диполь) равно расстоянию, выраженному в радиусах Земли, на которое отходит магнитная оболочка (в экваториальной плоскости диполя) от центра диполя. Для реального магнитного поля Земли (см. Земной магнетизм) параметр L приближённо сохраняет такой же простой смысл. Энергия частиц связана со значением параметра L; на оболочках с меньшими значениями L находятся частицы, обладающие большими энергиями. Это объясняется тем, что частицы высоких энергий могут быть удержаны лишь сильным магнитным полем, то есть во внутренних областях магнитосферы. Обычно выделяют внутренний и внешний радиационный пояс Земли, пояс протонов малых энергий (пояс кольцевого тока) и зону квазизахвата частиц (рис. 3), или авроральной радиации (по латинскому названию полярных сияний). Внутренний радиационный пояс характеризуется наличием протонов высоких энергий (от 20 до 800 Мэв) с максимумом плотности потока протонов с энергией EР > 20 Мэв до 104 протон/(см2·сек·стер) на расстоянии L ~ 1,5. Во внутреннем поясе присутствуют также электроны с энергиями от 20–40 кэв до 1 Мэв; плотность потока электронов с Ee ≥ 40 Кэв составляет в максимуме ~ 106–107 электрон/(см2·сек·стер).

Внутренний пояс расположен вокруг Земли в экваториальных широтах (рис. 4).

С внешней стороны этот пояс ограничен магнитной оболочкой с L ~ 2, которая пересекается с поверхностью Земли на геомагнитных широтах ~ 45°. Ближе всего к поверхности Земли (на высоты до 200–300 км) внутренний пояс подходит вблизи Бразильской магнитной аномалии, где магнитное поле сильно ослаблено; над географическим экватором нижняя граница внутреннего пояса отстоит от Земли на 600 км над Америкой и до 1600 км над Австралией. На нижней границе внутреннего пояса частицы, испытывая частые столкновения с атомами и молекулами атмосферных газов, теряют свою энергию, рассеиваются и «поглощаются» атмосферой.

Внешний радиационный пояс Земли заключён между магнитными оболочками c L ~ 3 и L ~ 6 с максимальной плотностью потока частиц на L ~ 4,5. Для внешнего пояса характерны электроны с энергиями 40–100 Кэв, поток которых в максимуме достигает 106–107 электрон/(см2·сек·стер). Среднее время «жизни» частиц внешнего радиационного пояса Земли составляет 105–107 сек. В периоды повышенной солнечной активности во внешнем поясе присутствуют также электроны больших энергий (до 1 Мэв и выше).

Пояс протонов малых энергий (Ep ~ 0,03–10 Мэв) простирается от L ~ 1,5 до L ~ 7–8. Зона квазизахвата, или авроральной радиации, расположена за внешним поясом, она имеет сложную пространственную структуру, обусловленную деформацией магнитосферы солнечным ветром (потоком заряженных частиц от Солнца). Основной составляющей частиц зоны квазизахвата являются электроны и протоны с энергиями E < 100 Кэв. Внешний пояс и пояс протонов малых энергий ближе всего (до высоты 200–300 км) подходит к Земле на широтах 50–60°. На широты выше 60° проецируется зона квазизахвата, совпадающая с областью максимальной частоты появления полярных сияний. В некоторые периоды отмечается существование узких поясов электронов высоких энергий (Ee~ 5 Мэв) на магнитных оболочках с L ~ 2,5–3,0.

Энергетические спектры для всех частиц радиационного пояса Земли описываются функциями вида: N (E) ~ Eγ, где N (E) — число частиц с данной энергией E, или N (E) ~EEIE˳ с характерными значениями γ ≈ 1,8 для протонов в интервале энергий от 40 до 800 Мэв, E0 ~ 200–500 Кэв для электронов внешних и внутренних поясов и E0 ~ 100 Кэв для протонов малых энергий.

История открытия радиационных поясов.

Исторически первыми были открыты внутренний пояс (группой американских учёных под руководством Дж. Ван Аллена, 1958) и внешний пояс (советскими учёными во главе с С. Н. Верновым и А. Е. Чудаковым, 1958). Потоки частиц радиационных поясов Земли были зарегистрированы приборами (Гейгера — Мюллера счётчиками), установленными на искусственных спутниках Земли. По существу, радиационные пояса Земли не имеют четко выраженных границ, так как каждый тип частиц в соответствии со своей энергией образует «свой» радиационный пояс, поэтому правильнее говорить об одном едином радиационном поясе Земли. Разделение радиационных поясов Земли на внешний и внутренний, принятое на первой стадии исследований и сохранившееся до настоящего времени из-за ряда различий в их свойствах, по существу, условно.

Принципиальная возможность существования магнитной ловушки в магнитном поле Земли была показана расчётами К. Стёрмера (1913) и Х. Альфвена (1950), но лишь эксперименты на спутниках показали, что ловушка реально существует и заполнена частицами высоких энергий.

Пополнение радиационных поясов Земли частицами и механизм потери частиц.

Происхождение захваченных частиц с энергией, значительно превышающей среднюю энергию теплового движения атомов и молекул атмосферы, связывают с действием нескольких физических механизмов: распадом нейтронов, созданных космическими лучами в атмосфере Земли (образующиеся при этом протоны пополняют внутренние радиационные пояса Земли); «накачкой» частиц в пояса во время геомагнитных возмущений (магнитных бурь), которая в первую очередь обусловливает существование электронов внутреннего пояса; ускорением и медленным переносом частиц солнечного происхождения из внешнего во внутренние области магнитосферы (так пополняются электроны внешнего пояса и пояс протонов малых энергий). Проникновение частиц солнечного ветра в радиационные пояса Земли возможно через особые точки магнитосферы (так называемые дневные полярные каспы, смотрите рис. 5), а также через так называемый нейтральный слой в хвосте магнитосферы (с её ночной стороны). В области дневных каспов и в нейтральном слое хвоста геомагнитное поле резко ослаблено и не является существенным препятствием для заряженных частиц межпланетной плазмы. Частично радиационные пояса Земли пополняются также за счёт захвата протонов и электронов солнечных космических лучей, проникающих во внутренние области магнитосферы. Перечисленных источников частиц, по-видимому, достаточно для создания радиационных поясов Земли с характерным распределением потоков частиц. В радиационных поясах Земли существует динамическое равновесие между процессами пополнения поясов и процессами потерь частиц. В основном частицы покидают радиационные пояса Земли из-за потери своей энергии на ионизацию (эта причина ограничивает, например, пребывание протонов внутреннего пояса в магнитной ловушке временем τ ~ 109 сек), из-за рассеяния частиц при взаимных столкновениях и рассеяния на магнитных неоднородностях и плазменных волнах различного происхождения (см. Плазма). Рассеяние может сократить время «жизни» электронов внешнего пояса до 104–105 сек. Эти эффекты приводят к нарушению условий стационарного движения частиц в геомагнитном поле (так называемых адиабатических инвариантов) и к «высыпанию» частиц из радиационного пояса Земли в атмосферу вдоль силовых линий магнитного поля.

Связь процессов в радиационных поясах Земли с другими процессами в околоземном пространстве.

Радиационные пояса испытывают различные временные вариации: расположенный ближе к Земле и более стабильный внутренний пояс — незначительные, внешний пояс — наиболее частые и сильные. Для внутреннего радиационного пояса Земли характерны небольшие вариации в течение 11-летнего цикла солнечной активности. Внешний пояс заметно меняет свои границы и структуру даже при незначительных возмущениях магнитосферы. Пояс протонов малых энергий занимает в этом смысле промежуточное положение. Особенно сильные вариации радиационные пояса Земли претерпевают во время магнитных бурь. Сначала во внешнем поясе резко возрастает плотность потока частиц малых энергий и в то же время теряется заметная доля частиц больших энергий. Затем происходит захват и ускорение новых частиц, в результате которых в поясах появляются потоки частиц на расстояниях обычно более близких к Земле, чем в спокойных условиях. После фазы сжатия происходит медленное, постепенное возвращение радиационных поясов Земли к исходному состоянию. В периоды высокой солнечной активности магнитные бури происходят очень часто, так что эффекты от отдельных бурь накладываются друг на друга, и максимум внешнего пояса в эти периоды располагается ближе к Земле (L ~ 3,5), чем в периоды минимума солнечной активности (L ~ 4,5–5,0).

Высыпание частиц из магнитной ловушки, в особенности из зоны квазизахвата (авроральной радиации), приводит к усилению ионизации ионосферы, а интенсивное высыпание — к полярным сияниям. Запас частиц в радиационных поясах Земли, однако, недостаточен для поддержания продолжительного полярного сияния, и связь полярных сияний с вариациями потоков частиц в радиационных поясах Земли говорит лишь об их общей природе, то есть о том, что во время магнитных бурь происходит как накачка частиц в радиационном поясе Земли, так и сброс их в атмосферу Земли. Полярные сияния длятся всё время, пока идут эти процессы, — иногда сутки и более. Радиационные пояса Земли могут быть созданы также искусственным образом: при взрыве ядерного устройства на больших высотах; при инжекции искусственно ускоренных частиц, например с помощью ускорителя на борту спутника; при распылении в околоземном пространстве радиоактивных веществ, продукты распада которых будут захвачены магнитным полем. Создание искусственных поясов при взрыве ядерных устройств было осуществлено в 1958 и в 1962 годах. Так, после американского ядерного взрыва (9 июля 1962) во внутренний пояс было инжектировано около 1025 электронов с энергией ~ 1 Мэв, что на два-три порядка превысило интенсивность потока электронов естественного происхождения. Остатки этих электронов наблюдались в поясах в течение почти 10-летнего периода.

Радиационные пояса Земли представляют собой серьёзную опасность при длительных полётах в околоземном пространстве. Потоки протонов малых энергий могут вывести из строя солнечные батареи и вызвать помутнение тонких оптических покрытий. Длительное пребывание во внутреннем поясе может привести к лучевому поражению живых организмов внутри космического корабля под воздействием протонов высоких энергий.

Кроме Земли, радиационные пояса существуют у Юпитера и, возможно, у Сатурна и Меркурия. Радиационные пояса Юпитера, исследованные американским космическим аппаратом «Пионер-10», имеют значительно большую протяжённость и большие энергии частиц и плотности потоков частиц, чем радиационные пояса Земли. Радиационные пояса Сатурна обнаружены радиоастрономическими методами. Советские и американские космические аппараты показали, что Венера, Марс и Луна радиационных поясов не имеют. Магнитное поле Меркурия обнаружено американской космической станцией «Маринер-10» при пролёте вблизи планеты. Это делает возможным существование у Меркурия радиационного пояса.

Источник: geography-a.ru

Климатические пояса. Круговорот тепла, влаги и общая циркуляция атмосферы формируют погоду и климат в географической оболочке. Типы воздушных масс, особенности их циркуляции в разных широтах создают условия для формирования климатов Земли. Господство одной воздушной массы в течение года определяет границы климатических поясов.

Климатические пояса — это территории, которые сплошной или прерывистой полосой опоясывают Землю; друг от друга они отличаются температурой, атмосферным давлением, количеством и режимом осадков, господствующими воздушными массами и ветрами. Симметричное размещение климатических поясов относительно экватора является проявлением закона географической зональности. Выделяют основные и переходные климатические пояса. Названия основным климатическим поясам даются по господствующим воздушным массам и широтам, в которых они формируются.

Выделяют 13 климатических поясов: семь основных и шесть переходных. Границы каждого пояса определяются по летнему и зимнему положениям климатических фронтов.

 

44

Различают семь основных климатических поясов: экваториальный, два тропических, два умеренных и два полярных (арктический и антарктический). В каждом из климатических поясов в течение всего года господствует одна воздушная масса — соответственно экваториальная, тропическая, умеренная, арктическая (антарктическая).

Между основными поясами в каждом полушарии образуются переходные климатические пояса: два субэкваториальных, два субтропических и два субполярных (субарктический и субантарктический). В переходных поясах происходит сезонная смена воздушных масс. Они поступают из соседних основных поясов: летом воздушная масса южного основного пояса, а зимой — северного. Близость океанов, теплые и холодные течения, рельеф влияют на климатические различия внутри поясов: выделяются климатические области с разными типами климата.

Характеристика климатических поясов. Экваториальный пояс сформировался в районе экватора прерывистой полосой, где преобладают экваториальные воздушные массы. Среднемесячные температуры от +26 до +28 sС. Осадков выпадает 1500—3000 мм равномерно в течение года. Экваториальный пояс — самая увлажненная часть земной поверхности (бассейн р. Конго, побережье Гвинейского залива Африки, бассейн р. Амазонки в Южной Америке, Зондские острова). Выделяют материковый и океанический типы климата, но разница между ними небольшая.

Для субэкваториальных поясов, опоясывающих экваториальный пояс с севера и юга, характерна муссонная циркуляция воздуха. Особенность поясов — сезонная смена воздушных масс. Летом господствует экваториальный воздух, зимой — тропический. Выделяются два сезона: летний влажный и зимний сухой. Летом климат незначительно отличается от экваториального: большая влажность, обилие атмосферных осадков. В зимний сезон устанавливается жаркая сухая погода, выгорают травы, деревья сбрасывают листву. Средняя температура воздуха во все месяцы колеблется в пределах от +20 до +30 °С. Годовое количество осадков 1000—2000 мм, максимум осадков выпадает летом.

Тропические пояса находятся между 20¨ и 30¨ с. и ю. ш. по обе стороны тропиков, где преобладают ветры пассаты. (Вспомните, почему в тропических широтах воздух опускается и преобладает высокое давление.) В течение года здесь господствуют тропические воздушные массы с высокими температурами. Средняя температура самого теплого месяца +30…+35 ¨С, самого холодного — не ниже +10 ¨С. В центре материков климат тропический континентальный (пустынный). Облачность незначительная, осадков на большей части выпадает менее 250 мм в год. Малое количество осадков вызывает образование величайших пустынь мира — Сахары и Калахари в Африке, пустынь Аравийского полуострова, Австралии.

В восточных частях материков, которые находятся под влиянием теплых течений и пассатов, дующих с океана, усиливающихся муссонами в летний сезон, формируется тропический влажный климат. Среднемесячная температура летом +26 ¨С, зимой +22 ¨С. Среднегодовое количество осадков 1500 мм.

Субтропические пояса (25—40¨ с. и ю. ш.) формируются под воздействием тропических воздушных масс летом и умеренных — зимой. В западных частях материков средиземноморский климат: лето сухое, жаркое, средняя температура самого теплого месяца +30 ¨С, а зима влажная и теплая (до +5…+10 ¨С), но возможны кратковременные заморозки. На восточных побережьях материков формируется субтропический муссонный климат с жарким (+25 ¨С) дождливым летом и прохладной (+8 ¨С) сухой зимой. Количество осадков 1000—1500 мм. Снег выпадает редко. В центральных частях материков климат субтропический континентальный, с жарким (+30 ¨С) и сухим летом и относительно холодной зимой (+6…+8 ¨С) с малым количеством осадков (300 мм). Субтропический влажный климат отличается более равномерным ходом температур и осадков. Летом +20 ¨С, зимой +12 ¨С, осадков выпадает 800—1000 мм. (Определите по климатической карте различия в климатах субтропических поясов.)

Умеренные пояса протянулись в умеренных широтах от 40¨ с. и ю. ш. почти до полярных кругов. В течение всего года здесь господствуют умеренные воздушные массы, но могут проникать арктические и тропические воздушные массы. В Северном полушарии на западе материков преобладают западные ветры, циклоническая деятельность; на востоке — муссоны. С продвижением в глубь территории увеличивается годовая амплитуда температуры воздуха (самого холодного месяца — от +4…+6 °С до –48 °С, а самого теплого — от +12 °С до +30 °С). В Южном полушарии климат в основном океанический. В Северном полушарии наблюдаются 5 типов климата: морской, умеренно континентальный, континентальный, резко континентальный, муссонный.

Морской климат формируется под влиянием западных ветров, дующих с океана (Северная и Средняя Европа, запад Северной Америки, Патагонские Анды Южной Америки). Летом температуры около +15…+17 °С, зимой — +5 °С. Осадки выпадают в течение всего года и достигают 1000—2000 мм в год. В Южном полушарии в умеренном поясе господствует океанический климат с нежарким летом, мягкой зимой, обильными осадками, западными ветрами, неустойчивой погодой («ревущие» сороковые широты).

Материковый климат характерен для внутренних районов больших континентов. В Евразии формируется умеренно континентальный, континентальный, резко континентальный климат, в Северной Америке — умеренно континентальный и континентальный. В среднем температура июля изменяется от +10 °С на севере до +24 °С на юге. В умеренно континентальном климате температура января понижается с запада на восток от –5° до –10 °С, в резко континентальном — до –35…–40 °С, а в Якутии ниже –40 °С. Годовое количество осадков в умеренно континентальном климате примерно 500—600 мм, в резко континентальном — около 300—400 мм. Зимой с продвижением на восток продолжительность устойчивого снежного покрова увеличивается с 4 до 9 месяцев, также возрастает годовая амплитуда температуры.

Муссонный климат лучше всего выражен в Евразии. Летом преобладает устойчивый муссон с океана, температура +18…+22 °С, зимой — –25 °С. В конце лета — начале осени часты тайфуны с моря с порывистым ветром и обильными осадками. Зима относительно сухая, так как зимний муссон дует с суши. Осадки в виде дождей преобладают летом (800—1200 мм).

Субполярные пояса (субарктический и субантарктический) расположены к северу и югу от умеренного пояса. Им свойственна смена воздушных масс по сезонам: летом господствуют умеренные воздушные массы, зимой — арктические (антарктические). Континентальный субарктический климат характерен для северных окраин Северной Америки и Евразии. Лето относительно теплое (+5…+10 °С), короткое. Зима суровая (до –55 °С). Здесь находится полюс холода в Оймяконе и Верхоянске (–71 °С). Небольшое количество осадков — 200 мм. Распространены многолетняя мерзлота, избыточное увлажнение, значительные территории заболочены. Океанический климат  в Северном полушарии формируется в Гренландском и Норвежском морях, в Южном полушарии — вокруг Антарктиды. Весь год развита циклоническая деятельность. Прохладное лето (+3…+5 °С), плавучие морские и материковые льды, относительно мягкая зима (–10…–15 °С). Осадки зимние —до 500 мм, постоянны туманы.                                 

 

5

Рис. 16. Характерные типы годового

 

Полярные пояса (арктический и хода температур воздуха различных антарктический) расположены вокруг климатических поясов полюсов. Континентальный климат преобладает в Антарктиде, в Гренландии, на островах Канадского Арктического архипелага. Весь год отрицательные температуры.

Океанический климат наблюдается в основном в Арктике. Температуры здесь отрицательные, но во время полярного дня могут достигать +2 °С. Осадки — 100—150 мм (рис. 16).

 

Список литературы

1. География 8 класс. Учебное пособие для 8 класса учреждений общего среднего образования с русским языком обучения /Под редакцией профессора П. С. Лопуха — Минск «Народная асвета» 2014

 

Источник: projecteducation.ru