Розділ «5. АТМОСФЕРА»

Над полюсами в приземних шарах повітря низькі температури зумовлюють більш-менш постійні ділянки високого тиску.

У субполярних поясах розташовані дві смути низького тиску (часте утворення циклонів). Простори помірних поясів (від субтропіків до субполярних широт) характеризуються мінливим розташуванням циклональних та антициклональних ділянок, що залежить від пір року та розподілу суші і моря. Влітку над теплими континентами встановлюються ділянки низького тиску, над холоднішими океанами — високого. Взимку навпаки над теплими океанами — низький тиск, а над холодними континентами — високий.

У субтропічних смугах обох півкуль приблизно між 25 і 30° ш. скупчуються антициклони. Вони утворюють майже постійні й суцільні пояси високого тиску. Від них тиск спадає до екватора, де він завжди менший від норми.

Екваторіальна зона низького тиску збігається зі смугою найвищого полуденного положення Сонця і переміщується в різні пори року слідом за Сонцем. Ця зона відповідає термічному екватору і є баричним екватором. Із переміщенням баричного екватора за Сонцем відповідно змішуються й інші смуги тиску, бо всі вони зв'язані між собою.

Отже, розподіл тиску в основному має зональний характер. Але смуги високого і низького тиску зміщуються по широті від літа до зими і навпаки.

Ці закономірності в розподілі тиску визначають циркуляцію атмосфери на Землі. Загальна циркуляція атмосфери — це закономірно взаємопов'язана система повітряних течій планетарних масштабів.

Сила баричного градієнта, зумовлена різницею тисків угорі між екватором і полюсами, примушує маси повітря рухатись із зростаючими швидкостями від ділянок високого тиску до ділянок низького (від екваторіальної зони до полюсів). Але на цей рух відразу ж починає діяти сила Коріоліса, яка відхиляє повітряні маси у Північній півкулі вправо, а в Південній — вліво. Із збільшенням широти збільшується відхилення. Зрештою повітря починає рухатися вздовж паралелей із заходу на схід і набуває постійної швидкості, яка відповідає баричному градієнту.

Від полюсів до тропіків над усією земною кулею панують західні вітри. Вони у високих і помірних широтах починаються з висоти З— 4 км, а над екватором — 10 км.

Нижче від зазначених висотних рівнів відповідно до розподілу тиску єдність загальної циркуляції порушується. У приземній частині тропосфери вона розподіляється на ряд зональних поясів.

Є такі типи повітряних мас: арктичні (та антарктичні), полярні (помірні), тропічні та екваторіальні.

Арктичне (антарктичне) повітря — повітряна маса, що формується над Арктикою, північними частинами Євразії і Північної Америки, а також над Антарктидою. Характеризується низькою температурою, малим вмістом вологи, великою прозорістю. Проникаючи в нижчі широти, спричиняє похолодання (хвилі холоду). Морське арктичне повітря, що формується над океаном у приполярних районах, вільних від льоду, відрізняється більшим вмістом вологи і трохи вищою температурою.

Полярне (помірне) повітря — це повітряні маси, які формуються поза тропічними (високими і середніми) широтами Землі. Полярне повітря прогріте значно краще, має влітку підвищений вміст вологи, знаходиться переважно над океанами. Західні вітри і циклони переносять морське помірне повітря далеко в глибину материків, де воно супроводжується нерідко опадами. Континентальне помірне повітря взимку дуже охолоджується, і погода в ньому стійка, морозна.

Тропічне повітря — повітряні маси, які формуються в тропічних і субтропічних широтах, а влітку також у континентальних районах на півдні помірних широт. Є континентальне і морське тропічне повітря. Тропічне повітря характеризується високими температурами, значним вмістом вологи, запиленістю. Воно нерідко поширюється в помірні та екваторіальні широти, де атмосферний тиск нижчий.

Екваторіальне повітря — це повітряні маси, що формуються в зоні екватора або скеровуються від нього. Характеризується постійними високими температурами і підвищеним вмістом вологи і над океаном, і над сушею. У після-полуденний час тут часті зливові дощі.

5.4. Нагрівання атмосфери. Зміна температури повітря залежно від географічної широти, висоти над рівнем океану

Клімат Землі найбільше залежить від трьох основних чинників: географічної широти, підстилаючої поверхні, циркуляції атмосфери. Географічна широта місцевості впливає на кут падіння сонячних променів і відповідно спричиняє неоднакове нагрівання земної поверхні. На різних широтах клімат неоднаковий, змінюється за порами року, коли Земля повертається до Сонця то Північною (червень-серпень), то Південною (грудень-лютий) півкулями.

На території, розмішеній між тропіками Землі, Сонце буває в зеніті 22 червня — над Північним тропіком, 21 березня і 23 вересня — над екватором, 22 грудня — над Південним тропіком. Тому температури на Землі найвищі між тропіками. 22 червня і 22 грудня — дні літнього і зимового сонцестояння, коли спостерігаються найдовші дні і найкоротші ночі. 21 березня і 23 вересня — дні весняного і осіннього рівнодення. У цей час день дорівнює ночі на всій території Землі, крім полюсів. На територіях, які знаходяться за полярними колами, спостерігають полярний день і ніч тривалістю від одного дня до півроку. Враховуючи неоднакові кут падіння сонячних променів на земну поверхню, тривалість освітлення і температуру повітря на Землі, визначають п'ять теплових поясів: жаркий, два помірних і два холодних. Вони обмежені лініями тропіків і полярних кіл.

Рельєф суші суттєво порушує закономірності розподілу температур на континенті. Гірські хребти затримують повітряні маси. Наприклад, Кримські гори не пропускають зимою холодне повітря північних широт. Тому на південному березі Криму морозів майже не буває. З висотою температура повітря знижується. У тропосфері відбувається зниження температури пересічно на 6,5 °С на 1 км висоти. У місцях, розташованих високо над рівнем моря, клімат холодніший. Літо там коротше, зима довша. На вершині гори Кіліманджаро в Африці, розміщеній недалеко від екватора, увесь рік лежать сніг і лід. Рівнини, навпаки, вільно пропускають похолодання на територію, куди дмуть холодні вітри.

На Памірі, який знаходиться на крайньому півдні Середньої Азії, зими такі ж холодні, як і за полярним колом. Іноді тут температура взимку знижується до -46 °С. Середня багаторічна температура січня на Памірі — 18 °С, липня -15 °С. На півдні Туранської низовини температура січня -2 °С, а липня +30 °С.

Найвищі в світі гори Гімалаї затримують вологе повітря, що надходить з Індійського океану на північ. Тому біля підніжжя південного схилу гір клімат не лише теплий, але й дуже вологий. У східній частині буває дуже багато опадів — у селищі Чероспунджі в середньому близько 12 000 мм за рік. А на північ від Гімалаїв простяглися безводні пустелі.