Почему в одной широте разный климат
Лиссабон и Пекин находятся примерно на одной широте (39–40°N), но климат у них совершенно разный: в Лиссабоне мягкие зимы (+10°C) и сухое лето, в Пекине — трескучие морозы до −20°C зимой и жаркое влажное лето. Причина — множество климатообразующих факторов, взаимодействующих и накладывающихся друг на друга. Климат — это не только широта.
Радиационный фактор: солнечная радиация и широта
Главный источник энергии для климата — солнечная радиация. Угол падения солнечных лучей зависит от широты: у экватора лучи падают вертикально (на 1 км² приходится максимальная энергия), у полюсов — под острым углом (та же энергия распределяется на большую площадь). Это определяет тепловые пояса Земли. Наклон земной оси на 23,5° создаёт сезоны: летом соответствующее полушарие наклонено к Солнцу — дни длиннее, угол падения лучей больше.
Циркуляция атмосферы: пассаты, муссоны, западный перенос
Неравномерный нагрев порождает движение воздуха. Горячий воздух у экватора поднимается, создавая зону низкого давления; у полюсов — опускается (высокое давление). Это запускает глобальную циркуляцию. Ячейки Хэдли (0–30°) — тропические: восходящие потоки у экватора дают тропические ливни, нисходящие у 30° — субтропические пустыни (Сахара, Аравийская, Атакама, Австралийская). Западный перенос (40–60°) — доминирующие ветры умеренных широт, несущие влажный морской воздух на континенты. Муссоны — сезонные ветры, меняющие направление дважды в год из-за разницы в нагреве суши и моря (Индийский субконтинент, Восточная и Юго-Восточная Азия).
Удалённость от океана: континентальность климата
Вода нагревается и охлаждается медленнее, чем суша. Это создаёт два типа климата: морской (близость к океану) — умеренная температура, высокая влажность, малые годовые амплитуды; континентальный (вдали от океана) — жаркое лето, холодная зима, низкая влажность. Якутия — пример экстремального континентального климата: годовая амплитуда температур достигает 80–100°C (от +40°C летом до −60°C зимой).
Океанские течения
Тёплые и холодные течения существенно влияют на климат прибрежных районов. Гольфстрим несёт тёплую воду из тропиков в Северную Атлантику: Лондон и Берлин гораздо теплее тех же широт в Канаде именно благодаря ему. Перуанское (Гумбольдтово) течение — холодное, поднимающееся из глубин — обусловливает сухость пустыни Атакама и высокую рыбопродуктивность.
Рельеф и высота
Горы — барьеры для воздушных масс. Воздух, поднимающийся по склону, охлаждается (~6,5°C на каждые 1000 м) и конденсирует влагу — наветренный склон получает обильные осадки; подветренный находится в «дождевой тени» и засушлив. На этом принципе построен климат западного и восточного склонов Сьерра-Невады (США) или Кавказа. Высота снижает температуру: на Эльбрусе (+5000 м) летние температуры близки к нулю при +25°C у подножия.
Подстилающая поверхность и антропогенный фактор
Тип поверхности влияет на альбедо (отражательную способность): снег отражает до 90% солнечной радиации, тёмная почва — около 10%. Это усиливает изменение климата: таяние Арктического льда открывает тёмный океан, поглощающий больше тепла — положительная обратная связь. Антропогенный фактор (выбросы парниковых газов) стал ведущим климатообразующим фактором: с 1850 года средняя глобальная температура выросла на 1,2°C, и это изменение продолжается.