Географическая широта (или радиационный фактор) как географический фактор формирования климатов материков

Несмотря на практически одинаковую вытянутость с севера на юг почти на 70° по меридиану всех материков (за исключением Австралии), материки принципиально отличаются по своим солярно-термическим условиям.

Все материки нашей планеты по особенностям их географического положения принято делить на: группу южных тропических материков (Африка, Южная Америка, Австралия) и группу северных материков (Северная Америка, Евразия), и отдельно рассматривается Антарктида.

Из-за особенностей конфигурации континентов, большая часть территорий южных тропических материков (ЮТм) располагается в экваториально-тропических широтах и им присущ ровный ход солнечной радиации в течение года, большая ее величина, отсутствие термических сезонов года и ритмики природных процессов, ими обусловленных. Северная группа материков (См) протягиваются с севера на юг от полярных до приэкваториальных широт. Поэтому в их пределах значительно меняется количество солнечной энергии, которое получает поверхность.

Общая черта географического положения южных тропических материков это их положение, в основном, в жарком поясе освещенности (между тропиками), преимущественно южного полушария. Исключение составляет только Африка, которая пересекается экватором посередине и большая часть ее территории (из-за конфигурации материка) лежит в северном полушарии

Положение в жарком поясе освещенности определяет:

1. Зенитальное положение Солнца, которое наблюдается дважды в год.
2. Углы падения солнечных лучей в его пределах колеблются незначительно от 90 до 66,5°, что мало сказывается на притоке солнечной радиации в течение года.
3. Материки получают большое количество суммарной солнечной радиации в течение всего года.

 Для всех трех тропических материков характерны большие значения суммарной солнечной радиации. Самые высокие характерны для северо-востока Африки (восточная часть Сахары) – до 200-220 ккал/см² в год. Этот район Африки и прилегающей к нему Аравии отличается наиболее высокими значениями солнечной энергии, получаемой поверхностью Земли. С удалением от экватора годовой ход поступления солнечной радиации становится более резко выраженным. На 30-й параллели летние месячные величины радиации составляют в южном полушарии 16-18 ккал/см², а в северном полушарии 18-22 ккал/см², в зимние месяцы соответственно 9-12 ккал/см² и 10-16 ккал/см². Таким образом, даже на 30-ю параллель зимой поступает больше солнечной радиации, чем в западные части экваториальной зоны в Африке. С переходом в субтропические зоны севернее тридцатой параллели северного полушария и южнее 30° южного полушария годовые величины солнечной радиации заметно убывают.

С севера на юг Африка простирается на 8 тыс. км. Самый северный мыс материка – Эль-Абьяд (Тунис) лежит на 37° 20^/ с.ш., самый южный мыс – Игольный (ЮАР) – на 34° 52^/ ю.ш. Африка среди других континентов занимает особое географическое положение: экватор пересекает ее посередине и делит на две части, простирающиеся к северу и югу до субтропических широт. Таким образом, примерно 90% площади африканского материка располагается между тропиками (23,5° с.ш. и 23,5° ю.ш.), т. е. в жарком поясе освещенности. На африканском материке на 30° северной и южной широты в безоблачные летние дни суточные величины суммарной солнечной радиации составляют 750-800 кал/см², а в зимние дни 350-400 кал/см². Годовые значения достигают 200-220 ккал/см². От тропиков к экватору годовые значения суммарной солнечной радиации уменьшаются до 120 ккал/см², что связано с преобладанием облачной погоды. К побережью Средиземного моря они уменьшаются до 160 ккал/см² в год, а у южной оконечности материка – до 170 ккал/см² в год.

Африка наиболее сильно прогревается в июне-июле, а не в декабре-январе, как Южная Америка и Австралия. Это определяется особенностями ее географического положения и конфигурации самого материка.

Австралия – самый маленький материк Земли. Он целиком расположен в южном полушарии. Крайние точки на севере – мыс Йорк (10°41^/ ю.ш.), на юге мыс Юго-Восточный (39°11^/ ю.ш.). Южный тропик пересекает материк посередине. Около 50% площади австралийского материка (его северная часть) располагается в жарком поясе освещенности. Австралия по своему географическому положению и основным особенностям орографии находится примерно в таких же условиях, как Африка к югу от 10°ю.ш.

Положение Австралии между 10 и 40°ю.ш. обусловливает поступление значительных величин солнечной радиации. В пределах континента полуденные высоты Солнца весьма значительны, а минимальная продолжительность дня превышает 9 ч.

Следствием такого благоприятного сочетания являются большие величины продолжительности солнечного сияния и большой приток солнечной радиации в течение года. Средние суточные величины суммарной солнечной радиации отличаются большим разнообразием. Низкие величины наблюдаются в летнее время года в северной части континента, находящегося под воздействием экваториального муссона. С увеличением широты суточные величины суммарной радиации возрастают и достигают летом 600-700 кал/см2. В зимние месяцы по мере продвижения к югу величины радиации постепенно уменьшаются. Причем наименьшие значения отмечаются в южной субтропической зоны – в июле суммарная радиация уменьшается до 170 кал/см² в сутки.

В пределах Австралии значения солнечной суммарной радиации за год на всей территории одинаковы – 180 ккал/см². Лишь на крайнем юге они уменьшаются до 120 ккал/см².

Южная Америка на севере доходит до 12°25^/ с.ш., мыс Гальинас (Венесуэла), а на юге до 53°54^/ ю.ш., мыс Фроуорд или Фроуэрд (Аргентина). Экватор пересекает этот материк на севере, южный тропик посередине. Но конфигурация материка (расширенность в северной половине и сужение в южной) такова, что около 80% площади южноамериканского материка располагается в жарком поясе освещенности. Поэтому в Южной Америке также наблюдаются незначительные колебания суммарной солнечной радиации за год. Самые высокие величины характерны для Ла-Платской низменности и севера Амазонской низменности. На крайнем юге отмечаются самые низкие значения суммарной солнечной радиации – 80 ккал/см².

Термический режим тропических широт отличается особым внутритропическим ходом температуры:

 Ни один месяц в году не имеет, по многолетним наблюдениям, среднюю температуру ниже +15°С.

1. Отсутствием смены термических времен года.
2. Суточные амплитуды температур выше годовых.

Равномерность прогрева территорий ЮТм из-за ровного притока солнечной радиации, определяет незначительные изменения температуры воздуха над материками. Преобладающие температуры воздуха над материками в экваториально-тропических широтах зимой изменяются от +24-25°С, в экваториальной полосе до +20-21°C, в субэкваториальных широтах а к тропикам снижаются до +15-18°С. Летом в этих широтах температура воздуха повсеместно выше +25°С. Но региональные различия проявляются значительно из-за очень сильного прогрева внутренних районов. В центральных и восточных районах Сахары, во внутренних областях Австралии от 50 до 100 дней в году столбик термометра держится на отметках около +40°С (и это в тени, на высоте 2 метра над поверхностью). Поверхность раскаляется до +70°С.

Гораздо больший размах имеют колебания температур в течение суток, которые тоже изменяются поширотно, то есть возрастают с удалением от экватора и варьируют в пределах 4-20°. В пустынных и полупустынных районах Африки и Австралии, где нет облачного «препятствия» для эффективного (особенно в ночное время суток) излучения и дневного прогрева, суточные амплитуды температур в среднем превышают 20°, а в некоторых районах составляют 28-30°.

Несколько иной тип термического режима свойственен субтропическим широтам материков.

1. В зимние месяцы наблюдается устойчивое снижение температур. Зима выделяется как термический сезон года. Однако зимние температуры на равнинах всех трех материков не снижаются ниже +10°С.
2. При годовых амплитудах температур 12-16°С суточные колебания или равны им или даже несколько выше.
3. Для характеристики термического режима очень важны показатели средних или абсолютных минимумов температуры.

Евразия и Северная Америка, материки, входящие в группу северных материков, имеют наибольшую протяженность с запада на восток в северных и центральных частях, т.е. в сравнительно высоких широтах. В связи с этим, около 2/3 территории См расположено в субарктических и умеренных широтах. Именно здесь в наибольшей степени меняется по сезонам количество солнечной радиации. Т.е. приход солнечной радиации на поверхность См неравномерен. Годовая суммарная радиация в северных приполярных и южных тропических широтах различается в несколько раз (менее 60 ккал/см² на арктических островах и более 180 ккал/см² на юге (до 220 ккал/см² в Аравии, как и в Восточной Сахаре – это максимальная величина на Земле). Особенно хорошо эти различия проявляются зимой: за Полярным кругом территории совсем не получают солнечного тепла или приход его ничтожен, а в низких широтах месячная сумма радиации достигает 14 ккал/см². Летом эта разница сглаживается: месячные значения сумм радиации почти одинаковы на Аляске и в Калифорнии, на Таймыре и на Украине: северные широты получают меньше тепла за единицу времени, но продолжительность солнечного сияния там намного больше. Однако тепловой баланс в пределах северных районов намного ниже, чем в южных, за счет большого расхода тепла, главным образом на отражение (альбедо снежной поверхности), на таяние снега и льда, оттаивание промерзших грунтов и испарение.

Особенно характерны для См температурные контрасты не только в пространстве, но и во времени. Годовые амплитуды даже среднемесячных температур, в отдельных районах достигают несколько десятков градусов (во внутриконтинентальных областях) – до 60-65ºС. В этом отношении См весьма существенно отличаются от ЮТм, где различия температурных показателей, как правило, сглажены.

Территория Зарубежной Европы простирается от 71°08^/с.ш., мыс Нордкин (Норвегия), до 35°59^/с.ш., мыс Марроки (Испания). Максимальная высота полуденного Солнца на севере – 42°, на юге – 77°. Минимальная высота на севере – -4° (лежит за полярным кругом, характерно явление Полярной ночи), на юге – 31°. Суммарная солнечная радиация изменяется с севера на юг от 70 ккал/см² в год до 160 ккал/см² в год. В северной половине зимой радиационный баланс будет отрицательным (-2 ккал/см² в месяц), на юге он положителен в течение всего года, но в зимние месяцы небольшой – +2 ккал/см² в месяц. В летние месяцы существенной разницы в притоке солнечной энергии между северными и южными районами Европы не наблюдается. Это связано с тем, что разница в притоке солнечной энергии, возникающая из-за различий в углах падения солнечных лучей, компенсируется различиями в продолжительности светового дня в течение суток.

Распределение июльских изотерм характеризует большую зависимость термических условий от географической широты: изотермы простираются субширотно с некоторым отклонением в северо-востоку, что указывает на более теплое лето и более континентальный климат при движении с запада на восток (т.е. с удалением от океана вглубь материка и господством кВм). Температуры изменяются с севера на юг от +10°С до +24°С. Разница между севером и югом составляет всего 14°С. Наиболее прогреты центральные районы Пиренейского полуострова, для которых характерен замкнутый рисунок изотерм, при средней температуре около 32°С. В районе Мадрида возможны повышения температур до +50°С.

Материковая часть Зарубежной Азии располагается между 1°16^/с.ш., мыс Пиай (Малайзия) и приблизительно 50°с.ш. (Китай). Острова Малайского архипелага, относимые к Азии, пересекает экватор, и они частично располагаются в южном полушарии. Зарубежная Азия пересекается северным тропиком, проходящим через центральные районы Аравии, Индостана и Индокитая. Полярный круг ее не пересекает. Следовательно, Зарубежная Азия располагается в жарком и умеренном поясах освещенности.

От широтного положения региона, а также от облачности зависит величина суммарной солнечной радиации. Она изменяется от 120 ккал/см² в год в Северной Монголии до 180-200 ккал/см² в год в Южной Аравии. В Индостане – на северо-западе – 180-200 ккал/см² в год, на юго-востоке – 170 ккал/см² в год. В Индокитае до 160 ккал/см² в год. На островах Малайского архипелага 120-140 ккал/см² в год.

Более четкий зональный характер имеет распределение радиационного баланса: Северная Монголия – 30 ккал/см² в год; юг Аравии, Индостана, Индокитая – 80 ккал/см² в год, Малайский архипелаг – до 100 ккал/см² в год.

Конфигурация изолиний очень сложна, что связано с орографией и расчлененностью береговой линии, но изменение радиационного баланса, в целом, близко к широтному.

В зимнее время в северной части Зарубежной Азии радиационный баланс отрицательный. Линия нулевого баланса проходит через юг Каспия, Тибет, центральные районы Кореи и Японии. Только на южных полуостровах Зарубежной Азии радиационный баланс в течение года не изменяется, и термические сезоны года здесь отсутствуют. На остальной территории они есть. Практически повсеместно, исключая восток Азии, зимой наблюдается прямая зависимость между радиационным балансом и температурой воздуха.

Через северную Монголию и Северный Китай проходит январская изотерма -24°С. Более низкие температуры (≈ -30°С) характерны для замкнутых котловин, в которых возможно застаивание холодного воздуха. Температуры изменяются почти широтно. Так в районе Переднеазиатских нагорий зимой от 0°С на востоке до +8°С на западе. На севере Аравийского полуострова +8°С, на юге +24°С. В Индии – на севере +16°С, на юге +24°С, в Индокитае от +8°С на севере (хотя эта территории пересекается северным тропиком) до +25-26°С на юге. На Малайском архипелаге +24°С. В Восточной Азии минимальные температуры наблюдаются на севере – в Приамурье (-24°С), к югу они увеличиваются до 0°С в Циньлине (около 33° с.ш.). Для сравнения в Европе изотерма 0°С проходит в районе 60-й параллели. Абсолютный минимум температур в Зарубежной Азии наблюдался в районе Улан-Батора -47°С.

Летние температуры повсеместно находятся в прямой зависимости от поступления солнечной энергии. На севере +16-20°С, на крайнем юге +24°С. Во внутренних районах местами +28°С (Аравия), +32°С – пустыня Тар, более 32°С – северо-запад Индии. В пустыне Тар зафиксирована максимальная для Зарубежной Азии абсолютная температура +53°С.

Годовая амплитуда температур в Северной Монголии 44°С, на 30-й параллели и севере Аравийского полуострова – 18°С, на юге Аравии – 0°С, в пустыне Тар – 28-29°С, на юге Индии и Малайском архипелаге – около 0°С.

Северная Америка расположена между 71°50^/ с.ш., мыс Мёрчисон, п-ов Бутия (Канада) и 7°12^/ с.ш., мыс Марьято (Панама). Материк пересекается Северным Полярным кругом и Северным Тропиком, что приводит к различиям в радиационном режиме на его территории. Протяженность материка с севера на юг 7500 км. Годовой радиационный баланс на крайнем севере – в Гренландии и на островах Канадского Арктического архипелага имеет отрицательное значение. Но на юге материка годовой радиационный баланс везде положителен, хотя севернее 55°с.ш. он составляет всего 20 ккал/см², а севернее 66°с.ш. около 10 ккал/см². В южной части материка годовой радиационный баланс увеличивается до 60 ккал/см². Однако зимой все территории, лежащие севернее 40°с.ш., имеют отрицательный радиационный баланс, тогда как южная часть материка и зимой получает тепла больше, чем расходует. Летом, несмотря на положительный радиационный баланс, северная половина материка также хуже прогрета, чем южная. Закономерное увеличение поступления тепла в направлении с севера на юг, прослеживающееся во все сезоны, четко отражается в поясных различиях температур.

Зимой на большей части Северной Америки температуры закономерно понижаются с юга на север. И только на побережьях Атлантического и особенно Тихого океанов (теплое Алеутское течение) направление изотерм становится северным. Особенно показателен ход январской изотермы 0°С, которая пересекает континент приблизительно вдоль 40°с.ш. и только у 120°з.д. резко отклоняется на север и проходит по западному побережью до северной окраины архипелага Александра.

В северной половине материка господствуют отрицательные средне январские температуры. На атлантическом побережье от 0° до -20°С (на севере Лабрадора), на внутренних равнинах Канады от -10° до -30°С; на севере Аляски от -20° до -30°С; в бассейне р. Юкон абсолютный минимум -60°С; на тихоокеанском побережье +5°-0°С; и лишь севернее 60°с.ш. температуры -5° и -10°С.

Южнее изотермы 0°С (40°с.ш.) средне январские температуры становятся положительными и постепенно увеличиваясь достигают во Флориде и в северной Мексике +15°С.

Летом температуры также заметно убывают с юга на север, но везде господствуют положительные их величины. Изотермы июля, как и январские, идут с востока на запад, отклоняясь на атлантическом и тихоокеанском побережьях к югу под влиянием холодных океанских воздушных масс и морских течений.

На севере материка – большое значение имеет изотерма +10°С, которая совпадает с южной границей тундры. На востоке она, опускаясь далеко на юг под влиянием холодного Гудзонова залива и Лабрадорского течения, доходит до 52°с.ш., поэтому в Северной Америке тундра располагается на такой же широте, на которой в Западной Европе растут широколиственные леса.

Середину материка пересекает июльская изотерма +20°С, проходящая вдоль границы Канады и США и отклоняющаяся на западном побережье к югу вплоть до 35°с.ш. под влиянием гор и холодного Калифорнийского течения. Максимальные летние температуры свойственны для юго-запада Северной Америки, где в низовьях р. Колорадо, в Долине Смерти средняя температура июля = +30-32°С, максимальная +57°С.

Список литературы

1. Зубащенко Е. М. Региональная физическая география. Климаты Земли: учебно-методическое пособие. Часть 2. / Е. М. Зубащенко, А. Я. Немыкин, О. В. Спесивый. – Воронеж: ВГПУ, 2008. – 307 с.