у природы нет плохой погоды…

В повседневной жизни мы воспринимаем климат через погоду. Нам запоминаются яркие, теплые и солнечные весенние майские дни. Летние грозовые ливни, сменяющиеся обжигающими лучами солнца. Осенние долгие, моросящие неделями, дожди. Январские обжигающие морозы и снежные оттепели. И вновь долгожданное весеннее тепло, вдруг меняющееся снежными метелями в мае и в июне!  Все это — погода!

Вспомним, что же такое климат? Это многолетний режим погоды в конкретной местности, т.е. закономерная повторяемость определенных типов погоды, которая характеризуется рядом средних многолетних климатических показателей. Основные из них:  количество поступающей солнечной радиации, радиационный баланс, температура воздуха (в январе, в июле, годовая и пр.), количество осадков (годовое, за теплый сезон, за холодный сезон), испаряемость, коэффициент увлажнения и другие.

На формирование климата и погоды оказывают влияние климатообразующие факторы.

Это нужно вспомнить

1. Какие факторы влияют на формирование климата территории?

2. Почему одним из важнейших факторов формирования климата является радиационный баланс? Что он выражает?

3. Почему показатели годового радиационного баланса меньше суммарной радиации на тех же широтах?

4. Вспомните, какими свойствами обладают различные типы воздушных масс? Какое влияние они оказывают на климат?

5. Какие процессы развиваются в зонах атмосферных фронтов? Что такое полярный фронт?

6. Почему циклоны на Урал приходят с запада? Какая погода связана с ними?

7. Какое влияние на климат оказывает Сибирский антициклон?

8. Проанализируйте логическую опорную схему раздела и, используя знания о климате России, попытайтесь раскрыть влияние на климат области факторов, показанных на схеме.

КЛИМАТООБРАЗУЮЩИЕ ФАКТОРЫ

Климат Свердловской области, как и любой другой территории, формируется под действием трех основных климатообразующих факторов: солнечной радиации, циркуляции воздушных масс и влияния подстилающей поверхности.

Солнечная радиация.   Свердловская область расположена в умеренных широтах между 56° и 62° с.ш. Как вы знаете, суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) распределяется по территории в целом широтно, т. е. зонально. На севере области суммарная радиация составляет 80, а на юге 95 ккал на 1 кв. см в год. На севере области различия в количестве солнечной радиации по сезонам года более резки. Летние длинные дни (период белых ночей) способствуют ее увеличению, а зимой она резко сокращается. Ø Именно поэтому летние различия в количестве поступающей солнечной радиации и в температурном режиме севера и юга области меньше чем зимние.

Часть суммарной радиации отражается от земной поверхности, а остальная радиация поглощается и расходуется на нагрев. Потери радиации в результате отражения зависят от характера подстилающей поверхности. Как известно, снежный покров отражает до 80% суммарной радиации, лес — около 20%, распаханный чернозем еще меньше — лишь 10—15%.

Ø Северные районы области находятся на широте 60º-62º с.ш. А ведь на такой же широте (60º) находится Санкт-Петербург. Какой же россиянин не слышал о Петербургских (Ленинградских) «белых ночах»?

Но ведь наши Ивдель, Североуральск, Карпинск, Краснотурьинск находятся на широтах белых ночей.

В Ивделе, в январе день короче, чем в Екатеринбурге примерно на 40 минут. Летом же, в июне-июле, день длиннее примерно на 60-80 минут.

В конце темы вы сможете выполнить творческое задание по определению времени восхода и захода солнца для любой точки Свердловской области.

Важнейшим радиационным фактором является радиационный баланс (разность между суммарной радиацией и ее потерями на отражение и тепловое излучение). Радиационный баланс характеризует ту часть солнечной радиации, которая составляет источник энергии основных климатических и других природных процессов: от радиационного баланса зависят распределение температур в почвогрунтах и в приземном слое воздуха, испарение, таяние снега и др.

В нашей области годовой радиационный баланс положителен и составляет на севере области 27, а на юге 32 ккал на 1 кв. см (около 33% суммарной радиации). В период с ноября по март радиационный баланс отрицателен в связи с сокращением притока солнечной радиации и увеличением ее отражения снегом. Уменьшается он и в горах — на Северном Урале до 22, а на Среднем Урале до 31 ккал на 1 кв. см.

С изменением радиационного баланса связан термический режим. На температуру воздуха также оказывают влияние воздушные массы,  приносящие тепло или холод, рельеф, особенности подстилающей поверхности.

Циркуляция воздушных масс. В умеренных широтах господствует западный перенос воздушных масс, с которым связано развитие циклонической деятельности. Воздушные массы Атлантики приносят на территорию Свердловской области осадки. Зимой они вызывают потепление, а летом формируют прохладную погоду.

В процессе взаимодействия морского умеренного воздуха и арктического в зоне раздела двух воздушных масс (в зоне атмосферного фронта) возникают крупные атмосферные вихри — циклоны и антициклоны. При их прохождении над территорией области наблюдается смена погоды, иногда очень резкая. Ø 1

Ø1 Редкий случай резкой смены погоды от оттепели до сильных морозов произошел в Свердловской области в январе 1971 г.

В 5 часов утра 12 января область находилась в теплом секторе исключительно глубокого обширного циклона с угрожающей близостью надвигающегося с севера холодного арктического фронта.

Температура воздуха по всей области была близкой к 0° С. Раздвоение циклона над Уральскими горами ночью 13 января, ускорило вторжение арктического воздуха в тыл нового центра, быстро отходяще­го к югу. К 5 часам утра 13 января по всей области похолодало до -20°...-25° С.

Длительное воздействие циклона вызывает влажную пасмурную погоду с осадками, а длительное воздействие антициклонов определяет погоду без осадков, морозную зимой и жаркую летом.

Второй составляющей циркуляции воздушных масс над территорией области является их меридиональный перенос, связанный с поступлением арктического воздуха с севера на равнины Западной Сибири и Урал или тропического воздуха из Средней Азии. Приход арктических воздушных масс вызывает похолодание, а тропические воздушные массы приносят жаркую погоду весной и летом. 

Наконец, территория области открыта для притока воздушных масс из области Сибирского антициклона, который зимой охватывает южные районы Сибири и обусловливает формирование крайне морозной погоды с наиболее низкими температурами воздуха.

Влияние подстилающей поверхности. Уральский хребет, несмотря на сравнительно небольшие высоты, служит преградой (барьером) на пути преобладающего западного переноса воздушных масс. Под влиянием гор меняется направление перемещения циклонов и антициклонов, замедляется их движение. Эти процессы и особенности рельефа делают регион открытым для вторжения арктического воздуха и для проникновения с юга теп­лых воздушных масс среднеазиатских пустынь. Этим объясняется периодическое формирование характерных погодных аномалий: сурово-морозной или необычайно теплой погоды зимой, жаркой или холодной ненастной погоды летом, весенних возвратов холодов и ранних заморозков в конце лета. Ø 2

Ø2 Самой холодной и продолжительной зимой в Свердловской области за период с 1831 по 2005 г. была зима 1968/69 г. Средняя суточная температура опустилась тогда ниже 0°С с 18 октября и лишь в середине апреля она приняла снова положительное значение. Уже в первой половине декабря морозы достигли -45... -50°С, а в горных районах они были еще сильнее. С 16 по 26 января наблюдался самый холодный за ту зиму период со среднесуточной температурой воздуха —31,2°С. Средняя температур воздуха за зимние месяцы составила 20,4°С, что на   6,4 градуса ниже нормы.

Такая же рекордная по суровости зима была зафиксирована на сто лет раньше — в 1870/71 г.

Исключительно теплой в области была зима 1977/78 г. Она продолжалась с 15 октября по 16 марта. Только в отдельные дни средняя суточная температура опускалась ниже -20°С.

Нередко наблюдались оттепели, в одну из которых была зарегистрирована максимальная дневная температура +4,3°С.

Даже в новогодние дни дневные температуры были выше нуля градусов.

Са­мая теплая зима в области была на рубеже 1982/83 г. В Екатеринбурге средняя темпе­ратура воздуха составила -8,2°С, что теплее обычного почти на 6 градусов.

Барьерное влияние Уральских гор обусловливает определенные климатические различия западного и восточного макросклонов Урала. Горы делают эти различия более заметными и резкими. Меняется режим и количество осадков: на западном макросклоне в год их выпадает больше на 100—200 мм.

В восточных предгорьях и в западносибирской части области выше летние и ниже зимние температуры. Не случайно западную и восточную части области относят к разным климатическим секторам: переходному и континентальному. Границу между ними проводят по восточной подошве горной полосы Урала. Конечно, секторная граница достаточно условна, ведь смена климатических показателей происходит не резко, а более или менее постепенно. Но поскольку различие климатических условий реально существует, данная граница фиксирует их смену.

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУР ВОЗДУХА И ОСАДКОВ

Распределение температур воздуха зависит от солнечной радиации, циркуляции атмосферы, рельефа и сильно меняется по сезонам года.

Анализ хода изотерм января показывает, что на формирование зимних температур основное влияние оказывает частое поступление воздушных масс с запада. Наблюдается понижение температуры к востоку, северо-востоку от -16° до -18°-19°С. Изотермы -16° и -17°С проходят меридионально. Лишь на севере области изотерма -19°С приближается к субширотному простиранию.

Июльские изотермы на равнинах Западной Сибири направлены субширотно. На летний температурный режим определяющее влияние оказывает солнечная радиация. Самые высокие температуры на юго-востоке области — +18°С, на севере — +17°С.

По восточным и западным предгорьям Урала изотерма +17°С опускается к южным границам области. Это означает, что на распределение летних температур оказывает влияние рельеф. В горах происходит понижение температуры с высотой. В среднегорьях на вершинах Северного Урала июльские температуры понижаются до +10°+12°С. Зимой в межгорных котловинах может застаиваться холодный воздух, что приводит к температурным инверсиям: на дне котловин температура воздуха ниже, чем на склонах гор. ?1

?1 ЗАДАНИЕ

По климатическим картам в краеведческом атласе и в учебнике проследите сезонные изменения в распределении температур по территории области.

Распределение осадков. Его определяют циркуляция воздушных масс, рельеф, температура воздуха. Основную часть осадков приносят циклоны с западным переносом воздушных масс. В горах Северного Урала годовая сумма осадков составляет 800—900 мм, а на Среднем Урале и в западных предгорьях — 550—650 мм. Восточные предгорья получают осадков меньше — около 500 мм в год, равни­ны востока области — около 400 мм. Как видно, Уральские горы, даже низкогорья Среднего Урала, выполняют барьерную роль, задерживая большую часть осадков на своих склонах. Кроме того, восточная часть области испытывает более частое воздействие относительно сухих воздушных масс: арктического воздуха, континентального воздуха Сибири, тропического воздуха Средней Азии.

Максимум осадков на территории области приходится на теплый сезон, в течение которого выпадает около 60—70% их годовой суммы. В зимний период образуется снежный покров, мощность которого на юго-востоке наименьшая — 45—50 см. В западных предгорьях, на Среднем Урале она увеличивается до 70 см. Примерно такая же мощность снежного покрова на равнинах севера области. А наибольшей величины она достигает в среднегорьях Северного Урала — 90 см и более. ?2

?2  ЗАДАНИЕ

По климатическим картам проследите распределение осадков по территории области.

Продолжительность залегания снежного покрова составляет от 150—160 дней на юго-востоке области (здесь он стаивает в середине апреля) до 170—180 на севере и до 180—190 дней в горах Северного Урала. На вершинах и склонах горных хребтов пятна снега (снежники) в отдельные годы могут сохраняться в течение всего лета. ?3

?3  ЗАДАНИЕ

По климатическим картам и климаграммам в краеведческом атласе и в учебнике установите даты наступления заморозков и продолжительность безморозного периода для Екатеринбурга.

Используя биоклиматическую карту и табл. «Основные климатические  показатели Свердловской области» в приложениях, определите даты заморозков и продолжительность безморозного периода для других районов области, а также для своего населен­ного пункта.

Обеспеченность   территории влагой зависит не только от количества осадков, ведь часть из них испаряется. Отношение годовой суммы осадков к величине испаряемости за этот же период называется коэффициентом увлажнения: К = О/И. Этот показатель характеризует обеспеченность территории влагой. Коэффициент увлажнения на большей части территории Свердловской области равен 1,2—1,6. В горной полосе Северного Урала он еще выше. Климат большей части области избыточно влажный.

Ø Первого января  2006 г. исполнилось 170 лет гидрометеорологических наблюдений на Урале. В настоящий период всем известный «Гидрометцентр» на Обсерваторской горке носит название «Свердловский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с региональными функциями», если коротко — «Свердловский ЦГМС-Р». 

Свердловский центр «моложе»  Российского всего на 2 года. Он располагает наблюдательной сетью, состоящей из 36 метеостанций и 9 метеопостов, 2 гидрологический станций и 47 гидропостов, 9 лабораторий по мониторингу загрязнения атмосферного воздуха, почвы, поверхностных вод, включая радиоактивное загрязнение и прикрепленных к ним 20 постов.

Свердловский ЦГМС-Р обеспечивает функционирование и развитие государственной системы наблюдений за гидрометеорологическими процессами (погода, водный режим, агроклиматческие условия).

Обеспечивает мониторинг загрязнения окружающей среды, а также сбор, обработку, учет хранение и распространение информации о состоянии окружающей среды на территории Свердловской области.

Для достижения перечисленных целей Свердловский ЦГМС-Р проводит регулярные наблюдения за состоянием окружающей среды, ее загрязнением, возникновением опасных природных явлений, их развитием, зоной распространения.

В современный период в наблюдениях используются новые технологии, дистанционное зондирование, компьютерная техника.

КЛИМАТИЧЕСКИЕ РАЙОНЫ

Для климата Свердловской области характерны внутренние различия, обусловленные увеличением континентальности климата к востоку, а также зональными и высотно-поясными его изменениями. Климатические различия на территории области проявляются прежде всего в особенностях годового хода температур, в изменении их годовой амплитуды, в количестве осадков и в увлажнении.

Внутри области можно выделить 4 климатических района. Границы этих районов связаны с секторной границей, которую проводят, как отмечено выше, по восточной подошве горной полосы Урала. Эта граница отделяет переходный сектор с умеренно-континентальным климатом в области атлантического влияния от восточного континентального сектора. Внутри переходного сектора можно выделить юго-западный лесной район равнин и предгорий (I) и горный район Северного и Среднего Урала (II).

В пределах континентального сектора зональные различия заметны на равнинах западно-сибирской части области, где юго-восток характеризуется самыми высокими летними температурами, наименьшим количеством осадков и недостаточным увлажнением. Для большей части равнин на севере и северо-востоке области характерно избыточное увлажнение и снижение летних температур в сравнении с юго-востоком. Таким образом, в континентальном секторе выделяются два предгорно-равнинных района — северо-восточный лесной (III) и юго-восточный лесо­степной (IV). Границу между ними можно провести через Сысерть, Ирбит, Туринскую Слободу. ?4

?4 ЗАДАНИЕ

По климатическим кар­там определите основные климатические характеристики названных районов и выявите их главные различия.